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甘氨酸用于电泳

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甘氨酸用于电泳相关的资讯

  • 广东省分析测试协会发布《化妆品原料 月桂酰甘氨酸(盐)含量测定 高效液相色谱法》(征求意见稿)》
    各有关单位及专家:由广东省分析测试协会组织制订的《化妆品原料 月桂酰甘氨酸(盐)含量测定 高效液相色谱法》(征求意见稿)》团体标准已完成征求意见稿,根据《广东省分析测试协会团体标准制修订工作程序》,现公开征求意见。欢迎各有关单位及专家提出修改意见,并请于2023年10月1日之前将《征求意见表》(附件3)反馈到下面指定邮箱。联系人:1.卓文珊, 13450238826,zadeozws@mail.sysu.edu.cn2.协会秘书处,020-37656885-227,gdaia@fenxi.com.cn附件:1.《化妆品原料 月桂酰甘氨酸(盐)含量测定 高效液相色谱法》(征求意见稿)》2.《化妆品原料 月桂酰甘氨酸(盐)含量测定 高效液相色谱法》(征求意见稿)》编制说明3.征求意见表广东省分析测试协会2023年9月1日附件1 《化妆品原料 月桂酰甘氨酸(盐)含量测定 高效液相色谱法》(征求意见稿)》.pdf附件2《化妆品原料 月桂酰甘氨酸(盐)含量测定 高效液相色谱法(征求意见稿)》编制说明.pdf附件3 征求意见表.doc
  • 《NY/T 3001-2016 饲料中氨基酸的测定 毛细管电泳法》发布-农业部公告第2466号
    《NY/T 3001-2016 饲料中氨基酸的测定 毛细管电泳法》等83项标准业经专家审定通过,现批准发布为中华人民共和国农业行业标准,自2017年4月1日起实施。本分析方法用于测定饲料和饲料原料中的下列氨基酸:精氨酸、赖氨酸、 酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、亮氨酸和异亮氨酸(总量)、蛋氨酸、缬氨酸、脯氨酸、苏氨酸、丝氨酸、丙氨酸、甘氨酸、半胱氨酸、色氨酸、谷氨酸和天门冬氨酸。 高效毛细管电泳仪是一种快速、简便的分析仪器,可应用于该标准采用LUMEX的毛细管电泳仪及等。多个行业,可进行定性和定量分析。仪器性价比高,无需要色谱柱,维护成本趋于零。俄罗斯已有多家企业顺利应用。农业部标准链接:http://www.moa.gov.cn/zwllm/tzgg/gg/201611/t20161103_5348351.htm
  • 广东省质量检验协会发布《化妆品中椰油酰甘氨酸钾的测定 高效液相色谱法》团体标准征求意见稿
    各有关单位:根据《中华人民共和国标准化法》《团体标准管理规定》(国标委联〔2019〕1号)和《广东省质量检验协会团体标准管理办法》规定,《化妆品中椰油酰甘氨酸钾的测定 高效液相色谱法》团体标准现公开征求意见,征求期限自2023年11月22日起,至2023年12月21日止。有关意见请反馈至本会秘书处。联系人:招原春(020)38835232邮箱:gdaqi@gdaqi.org广东省质量检验协会2023年11月22日附件2:广东省质量检验协会团体标准征求意见表.doc附件1:《化妆品中椰油酰甘氨酸钾的测定 高效液相色谱法》-团标征求意见稿.pdf关于《化妆品中椰油酰甘氨酸钾的测定 高效液相色谱法》团体标准征集意见的通知.pdf
  • LUMEX诚邀您5月15日参加网络讲堂:《饲料中氨基酸及营养指标的快速测定-LUMEX毛细管电泳法》
    讲堂议题:饲料中氨基酸及营养指标的快速测定-LUMEX毛细管电泳法  时间:2017年05月15日 10:00  主讲人:张超 LUMEX资深应用工程师,负责中国区应用方法开发和技术支持,全面参与《NY/T3001-2016 饲料中氨基酸的测定 毛细管电泳法》标准制定 饲料中的氨基酸是畜禽的重要营养物质,动物对蛋白质的需求实际上是对氨基酸的需求。饲料中含有的氨基酸种类和含量是判定饲料质量高低的重要指标。饲料由于其成分复杂、干扰物多等特点,因此,饲料中氨基酸的准确分析、测定十分重要。 农业部饲料所编制的《NY/T3001-2016 饲料中氨基酸的测定 毛细管电泳法》已被批准发布为中华人民共和国农业行业标准,2017年4月1日正式执行。针对该标准方法和当前行业氨基酸及营养指标测定的需求,本次网络讲堂将详细介绍该最新出炉的行业标准及相关方法的应用。 本次网络讲堂主要与大家分享18种氨基酸的测定,包括饲料原料、预混饲料中的氨基酸,如精氨酸、赖氨酸、 酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、亮氨酸和异亮氨酸(总量)、蛋氨酸、缬氨酸、脯氨酸、苏氨酸、丝氨酸、丙氨酸、甘氨酸、半胱氨酸、色氨酸、谷氨酸和天门冬氨酸等。同时毛细管电泳还可用于农药及兽药残留检测,维生素及有机酸等营养指标的监控,为畜禽类企业,饲料原料品控及相关质检部门提供有效经济的检测和分析手段。 Lumex通过毛细管电泳方法进行饲料中氨基酸指标的检测和分析,快速简便,分析效率高,能够检测多种综合指标,仪器结构检测,操作便捷,在相关的指标检测方面有多种检测优势。Lumex公司现已成功的将毛细管电泳法发展为实验室常规的分析方法,成熟的仪器和优化的配置,配备大量的应用发法包于一体。被用户称为目前性价比最优的毛细管电泳。毛细管电泳法符合多项国内外标准,如EPA6500,ASTMD6508-00;ASTMD7881/2;ЕU № 1234/2007;OIV MA–AS313-19 等。国内外20多项毛细管相关标准均由LUMEX公司参与制定或修订。其中很多标准已发展成为国际通用标准。(来源:LUMEX分析仪器)
  • MALDI-TOF MS出手 我学者首次鉴定出新型血红蛋白变异体!
    血红蛋白(Hb)变异,是一组由珠蛋白基因突变引起的常见遗传性变异,其特征是血红蛋白分子结构发生变化。迄今为止,已鉴定出1300多个变异体,其中,超过150个不稳定的Hb变异体被记录为引起不同严重程度的溶血性贫血的原因。对Hb变异体进一步的研究,可用于新生儿筛查、产前筛查… … 此外,许多研究表明Hb变异可能会对糖化血红蛋白(HbA1c)的测量产生干扰,因此,临床相关Hb变异体的鉴定和表征对于做出正确诊断至关重要。目前,高效液相色谱法(HPLC)和毛细管电泳(CE)是HbA1c测量和Hb分析的一线方法。近日,北京大学深圳医院检验科纪玲博士团队使用融智生物科技(青岛)有限公司的QuanTOF发现了一种新的Hb变种,即Hb辽宁,这是国内首次由MALDI-TOF MS鉴定出来的血红蛋白变异体。相关研究结果已经发表在Clin Chem Lab Med 2019上,论文题为“Detection of a novel hemoglobin variant Hb Liaoning by matrix assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry”(https://doi.org/10.1515/cclm-2019-0300)。先证者是来自中国辽宁省的一名36岁汉族男子,被送往北京大学深圳医院进行例行健康检查。首先使用毛细管电泳(CE)分析仪测量HbA1c水平,该分析仪没有产生HbA1c值,非典型电生理图显示无明显异常峰值。电泳软件将配置文件识别为“非典型”,主要是由于存在额外的峰值。因此,研究人员假设Hb变异可能会干扰HbA1c分析。随后,使用高效液相色谱法(HPLC)、硼酸亲和力高效液相色谱法、免疫分析法和MALDI-TOF分析仪分别进一步定量HbA1c。其中,MALDI-TOF分析仪为融智生物科技(青岛)有限公司的新一代宽谱定量飞行时间质谱QuanTOF。 融智生物新一代宽谱定量飞行时间质谱平台QuanTOF HbA1c测试结果分别为:5.2%(33mmol/mol,高效液相色谱法),5.1%(32mmol/mol, 硼酸亲和力高效液相色谱法),4.9%(30mmol/ mol,免疫分析法)和4.9%(30mmol/mol, QuanTOF)。与从硼酸亲和力高效液相色谱法获得的结果比较,观察到高效液相色谱法(2.0%),免疫分析法(-3.9%)和QuanTOF(-3.9%)的可接受偏差(国家糖化血红蛋白标准化计划[NGSP]标准,偏差在±5.0%内)。高效液相色谱法的色谱图未显示变异体。然而,QuanTOF的质谱图显示出异常的Hb链(m/z=15,169.4),相对强度占总αHb的26.0%(图1B)。在谱图中还发现了正常的Hb链,包括αHb亚基(m/z=15,127.9),βHb亚基(m/z = 15,868.0)和糖化-βHb(m/z=16,030.0)(图1A,B)。 对照血红蛋白和Hb辽宁的MALDI-TOF质谱。(A)来自正常成人的对照血红蛋白和(B)来自先证者的Hb辽宁。分开的两个峰质量相差41.5Da,清楚地表明存在变异体α链(m/z=15,169.4)。箭头表示存在正常α链(m/z=15,127.9),正常β链(m/z=15,868.0)和糖化-βHb(m/z=16,030.0)。 使用毛细管电泳(CE)和离子交换高效液相色谱进行随后的Hb分析。令人惊讶的是,没有出现异常峰或非典型色谱图的迹象。研究人员随后进行Sanger测序以确认Hb变异体的存在以及性质。测序数据显示α2基因中存在新的杂合突变[α15(A13)(GGT GTT),Gly Val,HBA2:c.47 G T],导致甘氨酸的编码转换(分子量:75.1 Da)在密码子15处的缬氨酸(分子量:117.1Da)。如图1B所示,从甘氨酸到缬氨酸(42.0Da)的取代诱导的相对分子量的变化也可以从αHb亚基和变异体Hb亚基(41.5Da)之间的m/z变化中找到。由于以前没有报道该变种,研究人员根据患者所在的地区将其命名为Hb辽宁。 Sanger测序的结果。 Sanger测序揭示了一种新的突变[α15(A13)(GGTGTT), GlyVal, HBA2:c.47 GT]。 为了确定患者与Hb辽宁相关的血液学特征,对其进行血液学数据测量显示,得到的血液学指标并没有发现贫血迹象,这表明患者非病理性Hb变异。Hb变异是溶血性贫血的原因之一,同时也是HbA1c测量中的分析干扰。在本研究的案例中,Hb辽宁没有显示出明显的临床表现。然而,该变异体在使用CE法的HbA1c测量中引起干扰。在以前的研究中,通常使用硼酸盐亲和HPLC方法作为比较方法,因为它无论Hb种类如何都测量总糖化血红蛋白,因而被认为不受大多数Hb变异体的影响。结果中提到的可接受的偏差表明Hb辽宁对高效液相色谱和QuanTOF的HbA1c测量没有显著影响。高效液相色谱法(HPLC)和毛细管电泳(CE)是HbA1c测量和Hb分析的一线方法。仅有有限的研究显示了MALDI-TOF MS在HbA1c测量中的应用。在目前的研究中,阳离子交换HPLC和电泳方法在检测Hb辽宁时面临挑战,因为电荷差异不明显且超出检测限。而MALDI-TOFMS能够通过m/z差异区分Hb辽宁。当然了,MALDI-TOF MS可能无法区分所有类型的Hb变异体,尤其是当m/z差异很小且超出仪器分辨率时。最后同样重要的是,鉴定Hb变异和识别HbA1c检测中的干扰是至关重要的,尤其是在Hb变异的高患病率区域。
  • “掌上HSCE,把电泳捧在手心里”——浙大团队在微型分析仪器研制方面再创新高
    p   近日,浙江大学方群教授研究组研制出一台可完全手持并独立工作的高速毛细管电泳分析仪,这是迄今为止国际上尺寸最小的基于激光诱导荧光检测的高速毛细管电泳分析仪,该成果以“A Low-Cost Palmtop High-Speed Capillary Electrophoresis Bioanalyzer with Laser Induced Fluorescence Detection”为题发表在学术期刊“SCIENTIFIC REPORTS”上,并得到separationNOW.com网站的亮点报道。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/e0f43721-a7ac-462c-94aa-a0fb41e09f23.jpg" title=" 1_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 掌上高速毛细管电泳生化分析仪外观 /strong /p p   高速毛细管电泳(High-speed capillary electrophoresis, HSCE)技术自1991年被提出以来,因其快速、高效又耗样量少的特点,在分析化学领域得到快速发展。近年,即时检测(Point-of-Care Testing, POCT)、环境监测、现场勘查和空间探测等领域的发展对分析仪器的微型化和自动化水平提出了更高的要求,借助于微流控技术的发展、电子元件的集成,小型化也成为HSCE系统的一个重要发展方向。 /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 麻雀虽小五脏全,极简策略显神通 /strong /span /p p   这款掌上HSCE分析仪整体尺寸仅为90 mm× 75 mm× 77 mm(长× 宽× 高),重300 g,成本只有约3500元。体积虽小,但内部却集成了缺口管阵列自发进样模块、毛细管电泳模块、正交型激光诱导荧光检测模块、高电压模块及电子电路控制模块这五大部分。在该仪器研制过程中,采用了“极简微型化”的策略,即基于对仪器分析原理的本质化理解和前期基础研究的成果对仪器进行最大程度的简约化系统设计,保留核心功能,删减暂不必要的次要功能,同时充分借用其他学科领域内低成本的商品化元器件构建仪器系统,达到简化系统结构、缩小仪器体积、大幅降低仪器成本的目的,同时在分析性能上仍可达到与常规分析系统相当的水平。 /p p   该研究组之前发展的具有自主知识产权的缺口管阵列自动进样技术、皮升级平移自发进样技术、斜45° 检测正交型激光诱导荧光检测技术等,为微型化HSCE分析仪的研制提供了坚实的基础。而极简微型化策略和低成本元器件的采用,以及对仪器电子电路的最大程度的集成与优化共同促进了这款微型化仪器的出台。利用在淘宝网上购买的数码相机自动对焦模块中使用的微型平移台,以及200 μL离心管,即可构建一个自动化的缺口管阵列自动进样系统,体积仅为传统平移台系统的百分之一,其移动距离可达到17 mm,定位精度达到10 μm,而其成本仅为20元。 /p p   在激光诱导荧光检测模块研制过程中,虽然遵从极简微型化策略而使用了小体积的405 nm激光二极管光源、光电二极管检测器和聚焦透镜,但通过采用独特的斜45° 正交型光路以及对系统的深入优化和挖掘潜力,仍能保留较高的仪器检测性能,在S/N=3的条件下,对荧光素纳的检出限达到1.02× 10-9 M,足以与部分使用光电倍增管的常规激光诱导荧光检测器相媲美。此外,通过采用自主设计和加工的整体型光路框架可将激光光源、激光聚焦透镜、毛细管支架与对准装置、荧光收集透镜、荧光滤光片、光电检测器等元件集成于一体,使得整个检测模块的体积仅为44 mm× 42 mm× 40 mm。 /p p   在毛细管电泳分离部分,利用缺口管进样系统和平移自发进样方法可实现90 pL的微体积进样,即不需采用昂贵和加工复杂的电泳芯片,只采用普通的短毛细管即可完成高速毛细管电泳分离操作。同时,利用微型化的高电压模块(22 mm× 22 mm× 22 mm),可提供0 至 - 6000 V 的电泳电压。 /p p   熟悉分析仪器研制的人都知道,要实现分析仪器的微型化,仪器的电子控制系统是关键难点之一,电子控制系统需要实现荧光信号的实时采集和处理、图谱的实时显示及数据的保存。更为重要的是,要实现真正的掌上型应用,整个系统需要由小体积的电池供电,而分析仪中的激光二极管、微型平移台和电泳高压模块对电池来说均是耗电的大户。因此,系统除了选用超低功耗嵌入式微控制器实现了控制系统的集成化外,在降低功耗方面还做了很多努力,最终成功实现了仪器的电池供电,单块容量为1150 mA的锂电池可提供10小时以上的连续工作时间。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/e0cc5945-dcd7-4c82-9acb-302624aceeb3.jpg" title=" 2_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 掌上高速毛细管电泳生化分析仪内部结构照片 /strong /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 分离模式多样化,仪器应用尤可期 /strong /span /p p   该掌上HSCE分析仪以3.8 cm的毛细管作为分离通道,仅用7秒的时间即可完成3种氨基酸的电泳分离,在如此短的时间内不会形成明显的焦耳热效应,电泳分离可获得约1 μm 塔板高度的高分离效率。这台掌上HSCE不仅适用于氨基酸的毛细管区带电泳分离,也实现了手性氨基酸(D、L-亮氨酸和D、L-天冬氨酸)的胶束电动毛细管色谱快速分离,还实现了5 个DNA片段、3个蛋白质的毛细管凝胶电泳分离。该仪器还被应用于KRAS原癌基因诊断中的PCR产物和酶切产物实际样品的分析。电泳分离图谱直接显示在仪器外壳上的液晶显示屏上,并同步保存在MicroSD数据存储卡上,也可以通过蓝牙模块无线发送到手机或者平板电脑上进行实时监测。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/d29702a5-d745-4964-87df-547353e8c955.jpg" title=" 3_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 掌上高速毛细管电泳分析仪在线分离结果照片 /strong /p p   纵观当下的需求和这款掌上HSCE分析仪的性能特点,该仪器作为一个起点,将有助于开拓HSCE更多新的应用领域:几分钟的DNA片段分离有望取代繁琐耗时的平板凝胶电泳,在广大生化实验室中得到普及 用价廉易得的低成本毛细管取代电泳芯片,自动化的操作和四按键的便捷控制成为走进家庭的敲门砖,进而实现个体化健康管理和疾病预防 电池供电超长待机,这是一款行走的HSCE,借此进行床旁检测、传染病监控等指日可待。 /p p   该论文的第一作者为浙江大学化学系微分析系统研究所潘建章副研究员、方盼博士和方晓霞博士,通讯作者为浙江大学化学系微分析系统研究所方群教授。特别感谢国家自然科学基金(21435004,21227007和21027008等)对该项工作的支持! /p p   SCIENTIFIC REPORTS文章链接: /p p   https://www.nature.com/articles/s41598-018-20058-0 /p p   separationNOW.com报道链接:http://www.separationsnow.com/details/ezine/161ada26e8d/Cheap-analysis-in-the-palm-of-your-hand-A-miniature-CE-device-made-with-off-the-.html /p
  • 冻干配方深度解析:不同组分的相互作用及对功能的影响
    随着生物制药的迅猛发展,冻干已经成为一种有效的技术来解决制药过程中存在的化学,物理,生物的不稳定性问题。结合冻干本身的技术特点,冻干产品开发的*目的是要保证产品质量的同时利用最短的生产时间来节约成本。产品的质量包括安全,高效,稳定,较短的复水时间,优雅的蛋糕外观等。众所周知,冻干是一个复杂的传热传质的过程,如果处理不当,在冷冻以及干燥过程中,样品中的活性成分以及赋形剂会发生一些物理或化学变化,从而破坏了各自原有的功能特性,因此需要进行采取合理的方法来加以解决,从而达到冻干制剂开发的*目的。 预冻阶段 样品溶液随着温度的降低,含有的水先冻结成冰晶析出,剩余的溶液的浓度越来越大,形成*浓缩冻结液,溶质和溶剂分离,在这个阶段,水分的结晶会导致蛋白浓度增加,赋形剂浓度增加,离子强度增加,粘度增加,赋形剂结晶或相分离,pH改变等,这些可能会影响到蛋白的稳定性。 干燥 结晶的冰通过升华去除,未结晶的冰通过解吸附去除,样品中的水分含量是一个动态变化的过程,样品会面临水分去除产生的应力,即干燥应力,导致配方中成分发生一定的变化。 储存 较低的水分含量,温度的偏差,赋形剂的相分离。常用赋形剂的功能性及物理状态赋形剂期望的物理状态常用成分保护剂/稳定剂无定形蔗糖,海藻糖填充剂晶体甘露醇缓冲液无定形磷酸盐缓冲液,组氨酸缓冲液,柠檬酸盐缓冲液等表1:常用赋形剂的功能性及期望的物理状态然而在冻干过程中,活性成分以及赋形剂之间具有复杂的相互影响,不同的浓度,不同的比例,不同的种类等都会引起一些结构状态的变化,从而导致其原本的功能丧失,比如:若海藻糖结晶会导致保护功能的丧失;若甘露醇变为无定形结构,会降低产品的关键温度,并且无定形态具有较差的稳定性,丧失了其作为填充剂的功能;若缓冲液成分结晶,会导致pH值的变化,缓冲功能丧失,蛋白稳定性受到影响。因此研究各个配方组分之间的相互影响作用对确保*产品的质量具有较大的作用。 01.糖类和填充剂功能性之间的相互影响 双糖是最常用的冻干保护剂,如蔗糖,海藻糖,双糖与蛋白的最小质量比通常为3:1到5:1,但是糖类通常会降低样品的玻璃态转化温度,使得冻干通常会花费较长的时间,因此会将糖类跟具有较高共晶融化温度的填充剂结合使用,如甘露醇,甘氨酸,这样可以让样品在较高的温度下进行干燥,形成良好的外观结构,节约干燥时间(Tang and Pikal, Pharm Res. 2004 Johnson, Kirchhoff and Gaud, J Pharm Sci. 2001)。市面上有一些药品就是以这种方式开发的,如阿必鲁泰(Tanzeum),是一种融合蛋白,糖尿病患者用药,配方中含海藻糖以及甘露醇成分;沙格司亭冻干粉注射剂(Leukine)是一种源于酵母的重组人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(rhGM-CSF),能够刺激各种免疫细胞的生长和活化,已用于白血病患者降低感染风险,配方中含蔗糖和甘露醇成分;鲁磨西替(Lumoxiti)是一种单抗抗癌制剂,配方中含蔗糖和甘氨酸成分。 图1:阿必鲁泰(Tanzeum)这种结合的有效性取决于:在冻干和储存过程中两种赋形剂的物理形态;正确的比例以及冻干条件。理想状态下,整个过程中糖类应当处于无定形状态,起到稳定剂的作用;填充剂在干燥之前应当充分结晶,使得样品具有良好的结构强度,提高关键产品温度,缩短冻干时间。 Part.1 蔗糖对甘氨酸填充剂结晶的抑制影响实验通过将蔗糖和甘氨酸以不同比例(从1:9到9:1)溶解于水中,分别在15℃退火1h 和不进行退火,冻干后样品通过近红外光谱测定甘氨酸的结晶度。观察到当蔗糖:甘氨酸>4时,甘氨酸失去了其填充剂的功能(Bai et al., J Pharm. Sci. 2004)。 图2:蔗糖对甘氨酸填充剂功能的影响Figure plotted from data given in Bai et al., J PHarm. Sci. 2004 Part.2 海藻糖+甘露醇功能性的相互影响不同比例的海藻糖+甘露醇溶液进行冻干,二者的比例决定了各自的物理形态以及其发挥的功能性(Jena, Suryanarayanan and Aksan, Pharm Res. 2016)。海藻糖:甘露醇甘露醇的物理形态海藻糖物理形态3:1无定形无定形2:1晶体晶体1:1晶体晶体1:3晶体无定形表2:海藻糖和甘露醇比例对其物理形态及功能性影响海藻糖在酸性条件下不会水解,具有较高的玻璃态转变温度,但是具有结晶倾向性。当冻干的条件利于海藻糖无定形形态存在时,会抑制甘露醇的结晶,相反,当冻干的条件利于甘露醇结晶形态存在时,会促进海藻糖二水合物的产生,失去其无定形结构,二者相互抑制,因此需要确定*的一个比例条件,确保各自能发挥本身应起的作用。从实验结果来看,当海藻糖和甘露醇比例为1:3时,甘露醇保持其原有的晶体形态,海藻糖保持其原有的无定形态,在配方中分别起填充剂和稳定剂的功能(Sundaramurthi and Suryanarayanan, J. Phys. Chem. Letters 2010 Sundaramurthiet. al., Pharm. Res. 2010 Sundaramurthi and Suryanarayanan, Pharm. Res. 2010 )。 Part.3 海藻糖、API(BSA)和甘露醇的相互影响海藻糖—BSA---甘露醇冻干混合液,海藻糖和BSA的不同比例对海藻糖物理形态的影响,甘露醇浓度固定在10%W/W,总的固形物含量22%W/W(Jena et al., Int J. Pharm.2019)。BSA:海藻糖甘露醇物理形态海藻糖物理形态 _ _冻结过程中干燥产品中10:1δ-甘露醇无定形无定形2:1MHH, δ-& β-mannitol海藻糖二水合物部分结晶1:1海藻糖二水合物部分结晶1:2海藻糖二水合物无定形表3:BSA和海藻糖比例对海藻糖物理形态影响实验结果表明当BSA与海藻糖比例为10:1时,海藻糖能起到良好的稳定剂作用。 Part.4 蔗糖和甘露醇的相互影响除了抑制作用外,糖可能会改变甘露醇的存在形式,甘露醇有几种形态存在,无水甘露醇(α-,β-,δ-)和半水合物-MHH。研究发现当蔗糖:甘露醇为1:4时,蔗糖会保留无定形态,甘露醇为结晶态(部分以MHH形式存在),MHH甘露醇在*的干燥产品中是不希望存在的,在储存的过程中,MHH会脱水,释放水分,水分可能会跟产品中的其他组分进行反应,无定形状态的蔗糖吸收水分后会发生结晶,从而失去了对活性成分的保护功能(Thakral, Sonjeand Suryanarayanan, Int J. Pharm. 2020)。因此,综上所述,开发稳定的冻干产品配方,并达到期望的产品质量属性,需要正确地选择赋形剂的浓度,包括糖与填充剂的比例,蛋白与糖的比例,并且需要对冻干条件进行优化。 02.API/赋形剂对缓冲液功能性的影响 缓冲液需要加入到溶液中进行pH的控制。常见的缓冲液包括磷酸钠缓冲液,磷酸钾缓冲液,组氨酸缓冲液,tris 缓冲液,柠檬酸盐缓冲液,琥珀酸盐缓冲液等。冻干产品缓冲液的选择需要考虑蛋白的pKa以及缓冲液组分的结晶倾向,如磷酸钠缓冲液中,酸性的磷酸二氢一钠是无定形态;碱性的磷酸氢二钠在冻结过程中会结晶成Na₂ HPO₄ 12H₂ O,导致冻结浓缩液的pH降低,失去了缓冲液的功能,因此缓冲液成分的结晶往往是不期望的。 Part.1 缓冲液,蛋白,糖之间的相互影响有实验研究了10mM 磷酸钠缓冲液,100mM 磷酸钠缓冲液,含5% w/w的纤维二糖,纤维二糖,在低pH下不会水解,不会结晶(通过在冻结过程中测定其pH值以及使用原位X射线衍射仪对结晶组分进行鉴定)以及100mM 磷酸钾缓冲液三种缓冲液与纤维二糖,蛋白之间的相互影响,如下表所示(Thorat, Munjal, Geders and Suryanarayanan, J. Control Rel.2020)——缓冲液糖蛋白pH变化Na₂ HPO₄ 12H₂ O结晶100mM磷酸钠--- _4.1YES5%W/W纤维二糖 _1.1NO---10mg/ml BSA3.1YES5%W/W纤维二糖10mg/ml BSA1.0NO10mM磷酸钠 _ _2.8YES _10mg/ml BSA0.6NO100mM磷酸钾 _ _-0.2---_10mg/ml BSA-0.2---表4:缓冲液、糖及蛋白成分对pH变化的影响样品中活性成分蛋白、糖与缓冲液之间具有协同作用,蛋白可以抑制缓冲液结晶,使其保持无定形状态,缓冲液反过来可以维持特定的pH值,增加蛋白的稳定性;一定浓度的糖可以抑制缓冲液的结晶,保持其无定形态,从而维持特定的pH值,提高蛋白稳定性。 Part.2 甘氨酸对磷酸钠缓冲液结晶以及pH变化的影响磷酸钠缓冲液浓度甘氨酸浓度(%W/V)pH改变10mM无定形~1.50.4~0.50.8~2.5>0.8~2.7100mM--~3.20.4~2.70.8~2.4>0.8活动时间:12月1日-12月31日本轮活动奖品:兔年定制日历/挂历(奖品见下图)活动参与方式:1. 在德祥Tegent公众号12月中,发布的任意一篇文章后评论,评论越精彩,中奖几率越大;2. 我们将会在每篇文章后评论的粉丝中抽取一名幸运粉丝,送出奖品;3. 中奖名单将会在下一期推文公布!记得要关注德祥不要错过哦!4. 中奖的粉丝请将收件信息发送到德祥Tegent公众号后台,包含:姓名、联系方式、收件地址;5. 12月1日-12月31日内,每周每篇的推文文后进行评论,都有机会获得不同的奖品。 *图片来源于网络,旨在分享,如有侵权请联系删除
  • FDA对质谱技术应用于临床的相关问题讨论
    p   质谱技术是19世纪末发现的一项划时代技术,它通过测定物质的分子量而为探索物质的结构提供了丰富的信息。而将分离技术与质谱技术结合则是分离科学的一项突破性进步。比如采用质谱法作为气相色谱(GC)的检测器早已成为一项标准化的GC技术,但由于GC-MS不能分离不稳定和不挥发的物质,所以又逐渐发展出了液相色谱(LC)与质谱连用的技术。到现在,无论是GC-MS,CE-MS(毛细管电泳),还是LC-MS都已经成为了分析化学领域的常规技术。 /p p   与传统的分析化学领域不同,能够应用于临床检测领域的技术不仅要能够满足对物质检测特异性的要求,还要能够满足临床检验对于准确性、重复性和线性度等要求。因此,任何一项能够被国家监管机构批准的临床检测,都不仅仅是一项技术的革新,而更是一整套具有完备技术说明、工作流程和数据规范的工作系统。 /p p   在我国,截止到2016年4月30日,CFDA总共批准了与质谱技术相关的进口器械12项,国产器械8项。这一数量与诸如生化、免疫、化学发光等技术的大量批件相比实在比例甚微,说明在这一方面在未来会有非常大的增长空间。 /p p   在目前获批的质谱技术相关批件中,主要分为两大类。一类是针对于小分子代谢物的检测,比如应用于新生儿代谢病筛查的丙氨酸、甘氨酸、25-羟基维生素D,以及同型半胱氨酸等的LC-MS、LC-MS/MS方法 另一类是采用MALDI-TOF(基质辅助激光解吸电离-飞行时间)质谱技术对于大分子(蛋白质)进行检测的质谱技术,这一技术目前主要应用于对微生物的鉴定。 /p p   随着技术的不断发展,不仅仅是针对于基因水平的研究越来越深入,针对于蛋白的研究也正在不断的与临床检测具有越来越多的结合。除了现有的ELISA,免疫和化学发光技术,基于质谱的技术在不久的将来一定会在蛋白质、蛋白组学、代谢组学领域成为对蛋白进行定量和监测的最重要技术,而将其应用于临床检测领域也将是下一个十年的检验领域的大事件。为此,美国FDA于5月初举办了一次大型的政府-高校-厂家的多方会谈,旨在从监管-学术-生产等多个角度对LC-MS技术在临床应用中的现状、可能碰到的问题以及如何对其进行监管等进行了深入讨论。下文将对此会议内容进行简述,为国内相关研究机构、生产企业以及政府监管机构提供最新进展。 /p p   即使在美国,LC-MS在临床检测中的应用也仅处于起始阶段。根据华盛顿大学教授Andy Hoofnagle提供的数据,在全美7700家获得CAP认证的实验室中,采用LC-MS技术的实验室大约只有不超过200家,比例不超过总实验室数量的2.6%。具体开展项目可参见下表1。 /p p style=" text-align: center " strong 表1& nbsp 采用LC-MS技术进行检测的CAP实验室数量一览表 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/17c23756-b545-4ae3-82a1-57ae323d7b28.jpg" / /p p   随着技术的不断进步,目前美国能够采用LC-MS进行检测的蛋白/多肽临床项目有14项,如下表2所示。 /p p style=" text-align: center " strong 表2 & nbsp 美国采用LC-MS技术进行检测的蛋白/多肽项目一览表 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 2.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/5902a8bc-ff10-4f09-bc64-0f06c6537212.jpg" / /p p   LC-MS技术是否能够与其他技术一样,在临床应用中得到认可,我们可以从某一项具体的检测项目中稍作了解。以25-羟基维生素D为例,可进行此项检测的方法和仪器都有很多种,所以可以从CAP的能力验证测试结果对LC-MS的检测能力进行了解,如下表3所示。 /p p style=" text-align: center " strong 表3& nbsp 25-羟基维生素D检测能力验证结果 /strong img title=" 3.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/342379a9-39b0-49e4-865d-347513581119.jpg" / /p p   从以上结果可以看出,LC-MS技术可以满足能力验证的要求,是可以应用于临床检验领域的。 /p p   作为全球最先进的药物监管单位,FDA在此次会谈中也派出了多名官员,从产品分类、注册流程、技术参数等方面对LC-MS的临床注册工作进行了详细的介绍。 /p p   在美国,早在1976年的医疗器械修正案就要求所有医疗器械必须合法进入市场,因此1976年之后的所有医疗器械必须全部经过FDA审批,才能进入市场。 /p p   至于大家最耳熟能详的体外诊断试剂相关产品(In Vitro Diagnostics,IVD),根据美国联邦法规21 CFR 809.3条款,可理解为是医疗器械的一个亚类,其是旨在用于诊断疾病或其他不适的试剂,仪器和系统,包括对于健康状态的判读,从而用来治愈、缓解、治疗或预防疾病或其后遗症。FDA根据风险,将医疗器械分为三类,第一类为低风险,一般性控制就可以 第二类为中度风险,一般性控制通常还不足够,往往需要进行特殊控制 第三类为高风险,可对患者或使用者造成过度的伤害或疾病风险,以及对生命维持系统和人类健康造成重大损伤。目前要通过FDA批准才能进入市场主要有三种方式,第一种是上市前通告,也就是常说的510(k),另一种是重新审批De novo,还有一种是上市前申请PMA(Pre-Market Application)。 /p p   510(k)包括部分I类产品(绝大多数还可以豁免)以及大部分的II类产品(极少数能豁免),FDA根据其是否与之前的上市产品具有“实质性等同”来进行许可,目前,进行此类申请需要先找到一个与申请标的类似的产品(包括计算参数)并有类似的预期使用范围(即,前置产品Predicate)。FDA需要90天来给出答复。最终的决定书概要会公布在官网上。 /p p   De novo类别是针对目前市场上还没有前置产品的低风险到中等风险设备。根据具体情况进行I类或II类的划分,需要120天给出答复,De novo产品会成为以后具有相同预期用途产品类型的前置产品。 /p p   PMA类别是针对于III类产品的,其不需要前置产品,需要证明其安全性和有效性,可以要求在进行批准前征求顾问委员会的决定,其安全性和有效性数据(SSED)会在官网上公开,需要180天给出答复。 /p p   从FDA的角度出发,其职能在于要确保医疗器械、包括IVD产品,能够合理地安全且有效地实现其预期使用目的。所以,对其进行分析性验证是实现注册审批的第一步。具体到LC-MS相关设备及IVD产品时,则主要包括以下关键内容:(1)需要明确阐述何种被检物是通过IVD进行度量或检测的,(2)需要进行IVD检测的样品或样本类型,(3)所申报IVD产品的底层技术,(4)所实施检测的类型(定量检测、定型检测、半定量检测等),(5)适用于所申报测试的患者人群,(6)检测结果的临床目的,包括所提供设备能够检测的疾病/不适(比如,可辅助于(某种疾病/不适)的诊断),(7)所实施检测的参数设置,以及(8)最有可能获得检测结果的参数设置。 /p p   分管医疗器械审批的具体部门CDRH(Center for Devices and Radiological Health),及其下属分支中最重要的两个办公室ODE(Office of Device Evaluation)和OIR(Office of In Vitro Diagnostics and Radiological Health)在本次会谈中特别指出,建议各申报单位在进行涉及基于蛋白和多肽的LC-MS相关产品申报之前,最好先提交一份预申报申请,从而能够与FDA进行关于充分交流,以免在开始审批程序之后再对相关申报方案进行修改。这些建议的具体内容,包括,但不限于: /p p    span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 1.准确度和重复性 /strong /span /p p   就LC-MS相关产品而言,因为其涉及的工作流程通常比较复杂,所以必须特别加以重视。需要考虑到的步骤包括了从样品收集直到最终的数据输出和分析,以及其中的某些特殊环节。 /p p   考虑到质谱技术可以一次对多种物质进行检测,因此,从一次质谱测量得到的针对于多个被检物的分析结果,可以被用作多重分析或可将其组合成为一个可接受的结果。但是,如果是多重分析,则要求所有被检物都需要在一个测试中被全部检测出来,而且每一种被检物都要被单独进行评价和报告。例如,来自于患者样本中的一种或多种蛋白,即若干的不同被检物,可作为单独因素合并于某一算法中,从而提供一个最终的、可接受的结果,例如预测某种疾病风险的分数。而FDA通常会需要申请人提供证据,说明每一种被检物对于最终分数的贡献,以及每一种组分在各种浓度组合中对于最终分数的贡献。 /p p    span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 2.线形度和回收率 /strong /span /p p   对于测量多种被检物LC-MS相关产品而言,无论是单独(通过多种不同的样板,每次测量一个)或者组合(以IVDMIA方式)进行测量,申请人都需要对每一种被检物(独立于其它被检物)进行线形度和回收率的评估。 /p p   strong   span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 3.样本的结转 /span /strong /p p   根据某项分析的工作流程不同,有可能存在前序样本中含有新的样本,而对申请人而言,则需要对所述工作流程中有可能产生结转的每一步骤都进行鉴定和评价。在FDA之前的受理过程中,的确接到过这样的结转研究,即在包括所述设备的一系列全部工作流程中,在阴性或弱阳性样本中出现了强阳性的情况。 /p p   strong   span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 4.检测限/分析灵敏度:空白限、检测限和定量限 /span /strong /p p   LC-MS相关产品依赖于质谱仪对于峰值的检测与定量,或液相色谱中随洗脱时间对离子流的测量。这两种测量都离不开对高于系统中化学与电子噪声的峰的检测。在实际情况中,由于缺乏可靠的空白样本,以及LC-MS技术的较低背景噪声,要想确定空白限(LoB,limit of blank)往往是很难实现的 然而,如果某些临床检测的判定点接近于一起的灵敏度极限时,LoB就显得至关重要了。LC-MS产品的检测限(LoD,limit of detection)是采用信噪比的低值计算出来的。在不同的设备中,信噪比往往是不一样的。 /p p    span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 5.分析特异性与干扰 /strong /span /p p   对LC-MS产品而言,主要有两类干扰物会影响对被检物的测量与定量。一类是存在于样本中的同重离子或近同重离子(isobaric or near isobaric ions),此类离子能够在质谱仪中被同时检测到,从 /p p   而对正确离子的检测和定量造成干扰。因此有必要对这些干扰物的存在与否进行评估,从而阐明是否这些干扰物的存在会影响到所述设备的安全性和有效性,还需要考虑到在标准操作条件下质谱仪的分子量分辨率。 /p p    span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 6.样品制备 /strong /span /p p   对于LC-MS相关设备而言,其样品制备、尤其是涉及到蛋白和多肽的样品制备是非常复杂的,也是在相关分析检测中产生不精确和不可重复性的主要原因。因此,对操作人员、仪器、地点等各种变量进行控制的能力,都会对LC-MS产品的安全性和有效性提出挑战。 /p p    span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 7.内标 /strong /span /p p   对那些需要进行大量样品制备的LC-MS相关产品而言,内标的加入可以在整个工作流程中对不同步骤进行监控,从而了解被检物的鉴定和定量信息。一般而言,内标的加入时间在整个分析流程中越早越好。内标的加入还可以实现在不同样本、校准品和对照品中对被检物值进行规范化。 /p p   strong   span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 8.校准品和对照品 /span /strong /p p   校准品是用来将设备的原始输出值转化成被检物浓度的参考,这样的浓度可用于形成具有临床判断价值的数据。除了已知浓度的被检物之外,对照品通常需要含有固定数量的内标,从而能够在校准品和患者样本之间提供相对定量。在本文中,对照品是指对整个体系表现进行验证的材料,即阳性对照和阴性对照。这样的对照品并非是用于LC-MS相关产品流程控制中的标准品或内标。 /p p   span style=" color: rgb(84, 141, 212) "   strong 9.对比方法 /strong /span /p p   通常,FDA都会以WHO和/或NIBSC的方法作为某一具体被检物的“金标准”。标准参考方法也通常是指为了获知目标条件有无二采用的最易获得的方法。很多时候,在针对同一种被检物的时候,可以有很多种不同的检测方法,当某一方法具有与提交申请具有相同的预期使用目的时,通常被称为前置方法(Predicate)。考虑到LC-MS设备的输出结果与大多数仪器,例如免疫分析的输出结果不同,因此要想直接对两种仪器进行比较是很困难的。要解决这一难题,且目前还没有金标准或者参考方法的情况下,FDA也可以考虑接受经由与临床“真实”(即,根据目前的各项标准,对某一患者状态的临床全面评估)的仪器性能进行过对比和证实的申请。 /p p   strong   span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 10.蛋白/多肽的选择 /span /strong /p p   除了少数不需要经过蛋白裂解就能够被轻易检测到的小分子生物活性多肽之外,绝大多数的多肽都是作为完整蛋白的代表。申请人可自行选择最适合于其申报检测项目的多肽,当然这些多肽的生物物理性质会影响其检测项目的表现,包括体内或在工作流程中对于翻译后修饰的敏感性,胰酶水解的速率和效率,多肽在样本和工作流程中的稳定性等等。 /p p    span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 11.峰选择 /strong /span /p p   峰的选择与评价对LC-MS产品的表现而言至关重要。影响液相色谱洗脱峰分辨率和重复性的因素包括色谱柱的选择,缓冲液,流速和温度等等。FDA之前就曾要求过申请人提交相关数据,证明在临床实验室可能碰到的各种操作条件下,色谱峰的分辨率和重复性可以满足审批要求。即使目前缺乏某些内标,FDA也可要求申请人提供数据,确保正确的峰和离子可以被检测和定量。 /p p   对挑选色谱峰的软件进行选择和评价也十分关键,尤其是在那些被检物接近于最低定量限的样本中,申请人需要对选峰软件的准确性和重复性进行评估,并理解其重要性。 /p p    span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 12.核心IVD组件 /strong /span /p p   对LC-MS相关的产品而言,有很多耗材和组件都是必须的,例如色谱柱,胰酶的来源和类型,免疫亲和抗体,免疫耗竭柱等。根据FDA之前的经验,对核心组件中的任意一种进行更换,都会导致分析过程中某种成分的改变,甚至需要对整个分析过程进行重新验证。 /p p   申报文件需要参考的相关标准文件如下表4所示。 /p p style=" text-align: center " strong 表4 FDA申报过程中的CLIA和CLSI指导性文件一览表 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 4.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/802f63d0-7ae3-412a-99f9-b0266684a45e.jpg" /    /p p   来自美国国家标准与技术研究院(NIST)的Mark Lowerthal也就在临床质谱实验室中实施标准化等内容进行了讨论。主要涉及三个核心问题,第一是需要建立一个参考检测体系,第二是需要使用科学的标准体系,第三是需要建立可追溯的数据链,如下图1所示。 /p p style=" text-align: center " img title=" 5.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/c8d955ab-9251-4c34-93c4-cfbc5a78adfa.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图1. 从标准物质到临床实验室检测的可追溯数据链 /strong p   Mark博士也就蛋白/多肽标准品的制备与分析提供了很多有价值的参考数据,比如最适合于作为氨基酸分析标准品的氨基酸可选自,但不限于,丙氨酸、精氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸和缬氨酸等,以及如何采用LC-UV,即NMR方法进行纯度分析。 /p p   利用LC-MS技术对蛋白/多肽进行检测,最大的难题是来自于对样本的预处理,即对蛋白/多肽进行消化、分离和提取的步骤。来自美国实验室集团(LabCorp)的Christopher Shuford博士通过计算机分析与计算,提出了根据对蛋白序列进行N-连接糖基化、O-连接糖基化、碘化、甲硫氨酸、半胱氨酸位点分析等方法,进而能够在胰酶水解之前对目的蛋白进行更加详细的分析,从而有针对性地进行目的蛋白的富集,进而提高最后的质谱检测灵敏度与特异性。 /p p   无论是在LC层析的过程,还是MS检测过程中,每一个峰的产生都是根据检测器对光电信号的响应而得到的,而当样本中的物质较多时,相邻的峰往往会出现叠加或者干扰的情况,这一直都是仪器分析中的难题。来自Indigo BioAutomation的科学家特别就这一问题提供了最新的专业建议。该公司在过去几年中,已经处理了超过10亿张色谱图,针对于LC-MS在临床中的应用,该公司建议首先要避免对原始数据进行修饰,从而能够降低验证的风险,即提供稳定的基线以及采集完整的峰 其次要避免对数据进行调整,从而能进行校正,即能够对某个模型进行验证,并可在有效线性范围之外进行稀释 第三对校正过程进行设计,从而获得最好的统计学效果,即如果所得曲线是线性的,则可采用随机的、可重复的水平来测量变异,并据此来表征仪器的状态,或者使用间隔的区间来测量非线性的情况。 /p p   质谱技术是目前比较先进的测量技术,能够提供相关仪器的厂家主要有赛默飞世尔(Thermofisher)、安捷伦(Agilent)、沃特世(Waters)、布鲁克(Brucker)、爱博才思(Sciex)和岛津(Shimadzu)公司。但每家制造商对于其设备都有不同的设计,这样就导致在信号采集,数据格式、结果评估等各个环节都不尽相同,很难将其进行比较,更不用说能够进行标准化操作。为了解决这一难题,华盛顿大学的Jarrett Egertson教授带领其团队与上述六家公司进行了长期的沟通、谈判,最终与所有公司都达成了共识,并在NIH的资助下,经过8年时间,开发出了世界上唯一一款能够将各种不同质谱数据进行比对的软件-skyline,使得不同类型质谱之间的数据可以相互比对和验证,大大方便了LC-MS的使用者。该软件现在已包括了400,000开发源代码的峰,还有60,000峰在检测过程中,全球已有超过7000个注册用户。 /p p   当然,我们也知道在LC-MS的临床应用过程中,也存在许多亟待解决的问题,比如,样本中的内源和外源干扰物。除了诸如血红蛋白的内源干扰物,来自于患者服用的药物,采血管内的化学成分,以及从干血片上洗脱下来的物质等外源干扰物也都能产生峰,从而在分析和解读过程中对目标被检物峰造成干扰。此外,还有一些其他的干扰因素,比如自然界中的同位素,C-13( 1 Da),Cl-37( 2 Da),在实际工作中是不容易区别开的 有些同(等)重分子,C19H28O2(m/z=288.21)和C18H24O3(m/z=288.17),大多数四级杆质谱仪也不能对他们进行区分 还有一些多电荷的状态,如CHARGESTATE 3(m/z=387.84)和PEPTIDC 2(m/z=387.67)等,也很难通过常规的LC-MS方法得以有效区分。 /p p   而且,相对于现在自动化程度较高的生化、免疫和化学发光等方法,LC-MS技术在很大程度上对操作人员能力的要求也比较高,因此在我国的开展还需要循序渐进。 /p p   但从技术的进步来看,质谱技术的优势就在于能够准确的对蛋白/多肽进行检测和定量,而蛋白/多肽相关生物标志物必将成为未来的临床检测新增长点,所以LC-MS技术将会很快得到长足的发展,我们也将对这一领域进行持续关注。 /p /p
  • 实用建议:如何合理设计稳定的冻干蛋白配方(一)
    为什么要用冻干的方法制备稳定的蛋白药物产品?在蛋白药物治疗的早期研发中,有必要设计一种在运输和长期储存期间稳定的配方。显然,水溶剂的液体产品对于生产来说是很容易且经济的,对于终端使用者也是十分方便的。水溶剂的液体产品存在的问题1. 大多数的蛋白以液体状态存在时,易于化学(脱酰胺或氧化)和/或物理降解(聚合,沉淀) 2. 如果严格控制水溶剂蛋白的储存条件,并且对配方进行合理设计,可以减缓其降解,但是在实际的运输过程中,精确控制储存条件通常是行不通的,蛋白会因受到多种应力的作用而变性,包括摇动,高低温,冷冻等 3. 尽管会设计配方和运输条件尽可能规避这些应力导致的损害,但是仍然不能足够阻止在长期储存过程中造成的损害。例如,在某些情况下,尽量减少化学降解的条件会导致物理损伤,反之亦然,那么就无法找到提供必要的长期稳定性的折衷条件。解决方案:冻干配方设计合理的冻干配方,理论上可以解决以上存在的所有这些问题。在干燥的样品中,降解反应可以得到充分的抑制或减缓,蛋白产品在室温状态可以仍然维持其稳定性,保存期可达到数月或数年的时间。而且,在运输过程中,短期的温控偏离,冻干的蛋白样品通常也不会受到损害。即使在两种或多种降解途径需要不同条件才能实现最大热力学稳定性的情况下,干燥产品中反应速率的降低也可以实现长期的稳定性。因此,一般来说,当配方前研究表明在液体配方中不能获得足够的蛋白稳定性时,冷冻干燥提供了颇有吸引力的替代方案。冻干蛋白配方可能遇到的问题然而,相对水针剂产品,只需要简单灌装即可来说,冻干过程较为复杂,且耗时、成本高,再有,一个十分关心的问题,如果配方中没有合适的稳定赋形剂,大多数蛋白制剂在冻干的过程中至少部分会因冻结应力和脱水应力而变性,结果通常是不可逆的聚合,通常是在冻结之后立即聚合或在储存过程中,小部分蛋白分子发生聚合。因为大多数的蛋白药物是非肠道给药,即使只有百分之几的蛋白聚合也是不可以接受的。因此,只是简单的设计一个配方,允许蛋白能承受冻干过程中的应力,但是无法确保冻干后的样品能有长期的稳定性。一个较差的冻干配方,蛋白很容易发生反应,须要求在零度以下储存,这样的配方应当认为是不成功的。本文将提供一些实践的指导,用于配方的设计,可以在冻结和干燥过程中保护蛋白,并且在室温条件下长期储存和运输过程中具有很好的稳定性。再有,会简要地讨论,配方设计须考虑到工艺条件的物理限制,已获得最终低水分含量的良好蛋糕。我们将不讨论冻干工艺的设计和优化,也不会偏离关于赋形剂选择的实用建议,以解决关于这些化合物稳定蛋白质的机制的争论。有丰富经验的药物科学家可能跟这篇文章的内容也没有很大的关系,但是可以将蛋白药物产品推向市场,然而,我们的目标主要是针对对于稳定的冻干蛋白配方设计还不太了解以及具有很大挑战的那些研发人员提供一个很好的开始。 配方设计的主要制约因素有哪些?当合理设计冻干配方时,需要考虑的因素很多,从整体来看,工作会比较复杂,但如果能很好的理解决定最终成功的主要限制因素,那么就会容易很多。01蛋白的稳定性首先记住蛋白产品选择冻干方法的主要原因是其不稳定性,整个配方中最敏感的成分也是蛋白质,那么在配方设计中首要关心的是赋形剂的选择,能够提供蛋白好的稳定性。02最终药物配置在配方研发开始之前,须确定好最终药物的配置,需要考虑的问题包括给药途径(常为非肠道给药),共同给药的其他物质,产品体积,蛋白浓度,冻干盛装容器(西林瓶、预充针或其它)等,如果最终药物需要多次使用,在配方中需要加入防腐剂,这个可能会降低蛋白的稳定性。03配方张力在选择赋形剂时,可能会考虑设计等张溶液,甘露醇和甘氨酸通常是良好的张力调节剂,这些赋形剂经常优于NaCl,因为NaCl具有较低的共晶融化温度和玻璃态转变温度,使得冻干更难进行。另外,如果样品中含有相对低的蛋白量,经常会加入填充剂,避免在冻干的过程中蛋白损失,甘露醇和甘氨酸同时也可以充当这个角色,因为他们会最大程度的结晶并且形成机械强度较高的蛋糕结构。然而,须意识到单独使用晶体类的赋形剂通常不能够在冻干过程和储存期间给蛋白提供足够的稳定性。04产品的蛋糕结构最终冻干的样品须具有优雅的外观结构,较强的机械强度并且没有出现任何塌陷和/或共晶融化,水分残留要相对较低(1g水/100g 干物质),如果产品发生塌陷,不仅外观不能接受,而且会导致样品最终的水分含量较高,复水时间延长。05产品玻璃化转变温度为了确保干燥后蛋白具有长期稳定性,非晶态成分(包含蛋白)的玻璃转化温度要高于计划的储存温度。水是无定形相的增塑剂,需要保持较低的水分含量确保样品的Tg 要高于运输和储存的最高温度。06产品塌陷温度一般来说,达到最终的目标,在整个冻干过程中,需要维持产品温度在其玻璃转化温度以下。在干燥过程中,当冰晶升华时,对于非晶态样品,产品温度须维持在其塌陷温度以下,塌陷温度通常与热致相变温度(也就是最大冻结浓缩无定形相的玻璃态转变温度Tg’)一致,同时,也有必要维持产品温度在任何晶体成分的共晶融化温度以下。在实际中,这些温度可以通过差示扫描量热仪DSC或冻干显微镜来测定。在配方开发中有必要测定产品的塌陷温度。 冻干显微镜Lyostat5及搭配使用的DSC模块为什么要测定塌陷温度?在低于产品的塌陷温度下干燥是需要付出代价的,产品的温度越低,干燥的速度越慢,干燥的成本就越高。通常,在-40℃以下干燥是不实际的,同时样品能降低到的温度还受一些物理条件的限制,比如冻干机的性能以及产品的配方。在配方开发过程中,药物研发人员应该与工艺工程师(设计冻干工艺人员)紧密配合,并且清楚了解放大化生产型冻干机与实验室研发冻干机的区别是非常重要的,通常情况下,生产型冻干机和实验室冻干机在工艺参数控制方面会有所不同,一部分原因是生产型冻干机较大,在冻干过程中每瓶样品的产品温度差异较大。因此,如果对冻干过程熟悉的研发人员可以提供有用的信息帮助配方科学家做出正确的判断,避免由于误判导致将较好的配方排除在外。对于塌陷温度较低的产品,也有一些方法,如可以通过控制过程参数来实现短时快速干燥。配方设计需平衡蛋白稳定性和塌陷温度很明显,配方设计的一个目标是保证蛋白稳定性的前提下提供较高的塌陷温度,产品的塌陷温度主要取决于配方的组成,如果蛋白的含量超过所有溶质的20%,会对Tg’有较大的的影响。尽管单纯的蛋白溶液通常用DSC很难测出Tg’,根据实验得出,增加蛋白含量,对于大多数的配方来说,均可以提高Tg’。通过外推法得到纯的蛋白溶液的Tg’,大约为-10℃,远远高于大多数的单一赋形剂的Tg’(如蔗糖的Tg’为-32℃),因此,从工艺过程的经济角度考虑,更期望配方中较高的蛋白质和稳定剂比例,然而,蛋白的稳定性通常随着稳定剂与蛋白含量比例的增加而提高,因此须在高的塌陷温度和较好的稳定性方面做出平衡。并且,如下文讨论的内容,随着蛋白浓度的增加,蛋白质在预冻过程中抵抗冻结应力损伤的能力就会得到改善,那么在高蛋白浓度和高稳定剂和蛋白重量比的情况下,稳定性是最好的,这样,就会导致整个配方较高的固形物浓度,给工艺带来困难,总浓度超过10%的配方将比较难冻干。如何改变Tg'?在升华之前对配方进行一些处理可以改变Tg’,如经常使用的退火处理,在退火处理过程中,会从无定形相中移走一小部分成分,如使用甘氨酸作为晶体的填充剂,取决于预冻的方法,可能一部分的甘氨酸分子会保留在样品的无定形相中,甘氨酸具有相对较低的Tg’(-42℃),因此让甘氨酸尽可能的结晶是非常重要的,这样可以提高样品中无定形相的Tg’,加快干燥,节省成本。对于赋形剂结晶,设计理想完善的方案,可以用DSC模仿冻结和退火工艺的条件来进行,这个方法可以参考Carpenter 和 Chang的文章内容。 在哪些步骤蛋白需要维持稳定性?实际上,从灌装到最终干燥的产品复水,每一步均会对蛋白造成损伤,并且要求配方的成分能够抑制蛋白的降解。在快速处理步骤(如灌装,预冻,干燥和复水等)中,主要的问题通常是物理损害,如低聚物的形成和/或蛋白沉淀;通常,蛋白从液体到固体的转变,相对与减缓化学变化,更多的会减缓蛋白的物理变化的速率,因此,储存过程中的化学降解经常是更严重的稳定性问题。在储存期间或复水时,蛋白也会发生聚合。在预冻和干燥过程中,受到冻结和干燥应力的作用,蛋白的结构很容易遭到破坏,如果在这些过程中,能够抑制蛋白去折叠(变性),那么降解过程就会达到最小化,因此,配方设计主要的关注点就是在这些过程中能够保护蛋白,在干燥后的样品中具有较高的Tg及较低的含水量,能阻止样品内部发生化学反应,更好的保持蛋白的天然性能。01在预冻过程中的蛋白的稳定性特定的蛋白是否易受冷冻破坏的影响取决于许多因素,除了在配方中包含适当的稳定剂外。一般来说,会考虑三个很重要的参数:蛋白浓度,缓冲液的种类以及预冻方法。蛋白浓度增加蛋白质的浓度能够提高蛋白对冻结变性的抵抗力,可以通过简单地测定冻融后蛋白聚合的百分比,该百分比与蛋白质浓度呈反比。通常,如果预冻过程中去折叠的蛋白分子部分与浓度无关,那么预计增加蛋白浓度会增加蛋白聚合。然而,现在人们认为,增加蛋白质浓度会直接减少冷冻诱导的蛋白质去折叠。据推测,冻结阶段的损伤包括蛋白在冰水界面的变性,假设只有有限数量的蛋白分子在这个界面变性,增加蛋白的初始浓度会导致较低比例的变性蛋白。处于实际的目的,将蛋白浓度作为一个重要的考虑因素,在配方开发过程中尽可能保持较高的浓度,就显得特别简单了。缓冲液种类缓冲液的选择也是非常关键,主要引起问题的是磷酸钠和磷酸钾,在预冻和退火过程中,二者的pH值会有明显的变化。对于磷酸钠,其二元碱形式的容易结晶,导致在冷冻样品中,剩余的无定形相中的pH会降到4或更低。对于磷酸钾,其二氢盐结晶后,pH会变到接近9. pH改变的风险以及对蛋白的损害可以通过提高最初的冷却速度,限制退火步骤的时间,降低缓冲液的浓度等来控制,所有这些措施可以降低盐类结晶的机会。快速冷冻,不进行退火也限制了蛋白质在暴露在冷冻状态下的时间。尽管其他的赋形剂能够辅助抑制pH的改变,较好的方法是避免使用磷酸钠和磷酸钾。在预冻阶段pH有较小变化的缓冲液包括柠檬酸盐,组氨酸,Tris溶液等。预冻方法排除由于pH变化造成的问题,在实验中发现,预冻过程中,蛋白质受破坏的程度跟冷却的速率有关系,较快的冷却速度形成的冰晶体较小,冰的比表面积越大,受破坏的程度越大,这个推测是由于蛋白在冰水界面变性导致。冷却的速度通常受冻干机设备本身性能的限制,然而,一些对冷冻敏感的蛋白,即使慢速冷却也会导致其变性。02、在干燥和储存过程中蛋白的稳定性尽管整个蛋白分子在预冻过程中保持了其原有的结构,然而,在后续的脱水干燥过程中如果不加入合适的稳定剂也会面临变性的风险。简单的说,当去除蛋白分子的水合外层时,蛋白质天然的结构便遭到破坏。对多个蛋白的红外光谱研究表明:无合适的稳定剂存在时,在干燥的蛋白样品中,其结构将会遭到去折叠。如果样品迅速复水,损伤的程度(如,聚合百分比)与干燥蛋白质的红外光谱的非天然表现直接相关。因此,降低复水后结构的破坏需要减小预冻和主干燥过程中蛋白结构的去折叠。而且,即使样品立即复水后100%的天然蛋白分子被恢复,干燥的固体中也会有相当一部分去折叠的分子。在复水过程中分子内的再折叠可以主导分子间的相互作用,从而导致聚集,在复水后表现为100%的天然分子。适当的赋形剂可以阻止或至少减轻蛋白结构的去折叠,配方是否成功可以通过红外光谱检查干燥后蛋白的二级结构来立即判断,更重要的是,发表的一些研究显示,干燥样品的长期稳定性取决于干燥过程中天然蛋白的保留量,如果干燥后的蛋白样品存在结构上的去折叠,即使样品在低于其Tg温度以下储存,蛋白也会很快被破坏,因此,红外光谱法可作为蛋白配方的另外一种工具,研发人员可以在冻干后对样品进行检测,确定其结构是否遭到破坏。欢迎先关注我们,下一期内容将继续为大家带来“实用建议:如何合理设计稳定的冻干蛋白配方(二)”,详细分享:蛋白样品冻干的首选赋形剂有哪些、基于成功蛋白冻干配方会导致最终失败的一些细节问题等。莱奥德创冻干技术分享关注“莱奥德创冻干工场“,立即获取冻干线上技术分享内容。基于对于冻干研发的一些考量,莱奥德创创建了金字塔冻干技术分享平台:包含了从冻干理论基础,到配方和工艺开发,再到放大及生产,以及进阶的设备管理和线上线下专题内容分享。内容结合了来自Biopharma的冻干理论指导体系、来自于莱奥德创产品经理及应用工程师的实践经验总结及国内外专家的专题内容。获取方式Step 1:关注公众号 扫码关注莱奥德创公众号Step 2:点击菜单栏“冻干讲堂” Step 3:点击你感兴趣的内容Banner Step 4:开始学习 更多关于冻干技术分享平台的介绍请点击下方阅读:● 冻干免费技术内容获取-莱奥德创金字塔冻干技术分享平台► 点击阅读如果您对上述设备或冻干服务感兴趣,欢迎随时联系德祥科技/莱奥德创,可拨打热线400-006-9696或点击下方链接咨询。译自:《Rational Design of Stable Lyophilized Protein Formulations:Some Practical Advice》 John F.Carpenter,Michael J.Pikal,Byeong S.Chang,Theodore W.RandolpH pHarmaceutical Research, Vol.14,No.8,1997* 如有理解错误之处,还请参考原文关于莱奥德创冻干工场上海莱奥德创生物科技有限公司专注于提供前沿的冻干设备应用和制剂开发相关服务,依托于合作伙伴加拿大ATS集团SP品牌和英国Biopharma Group等的紧密合作,致力于促进中国生物医药技术创新升级,助力中国大健康行业的持续发展。莱奥德创在上海及广州设有实验室,拥有专业的技术团队及国内外专家支持体系。莱奥德创面向生物制药、食品科学等各个领域行业客户,提供冻干研发、放大、委托生产及培训等服务。前期研发● 产品配方特征研究:共晶点温度(Te)、塌陷温度(Tc)、玻璃态转化温度(Tg'、Tg)测定等;● 实验室工艺开发:冻干工艺开发:冻干制剂配方开发,工艺确定,申报材料撰写;● 冻干工艺优化:利用中试冻干机上PAT工具优化及缩短工艺;● 冻干产品质量指标测试:水分含量,冻干饼韧度分析;● 咨询服务:如产品外观问题、产品质量问题、其他troubleshooting等;工艺放大/技术转移● 冻干工艺转移/放大: 远程技术指导+现场服务;● 小批量冻干生产(NON-GMP),临床一期生产(GMP);其他业务● 企业小团队线上线下培训服务:冻干原理,工艺开发,设备使用维护等;● 冻干设备租赁服务。400-006-9696www.lyoinnovation.com莱奥德创冻干工场中国(上海)自由贸易试验区富特南路215号自贸壹号生命科技产业园4号楼1单元1层1002室德祥科技德祥科技有限公司成立于1992年,总部位于中国香港特别行政区,分别在越南、广州、上海、北京设立分公司。主要服务于大中华区和亚太地区——在亚太地区有27个办事处和销售网点,5个维修中心和2个样机实验室。30多年来,德祥一直深耕于科学仪器行业,主营产品有实验室分析仪器、工业检测仪器及过程控制设备,致力于为新老客户提供更完善的解决方案。公司业务包含仪器代理,维修售后,实验室咨询与规划,CRO冻干工艺开发服务以及自主产品研发、生产、销售、售后。与高校、科研院所、政府机构、检验机构及知名企业保持密切合作,服务客户覆盖制药、医疗、商业实验室、工业、环保、石化、食品饮料和电子等各个行业及领域。2009至2021年间,德祥先后荣获了“最具影响力经销商”、“年度最佳代理商“、”年度最高销售奖“等殊荣。我们始终秉承诚信经营的理念,致力于成为优秀的科学仪器供应商,为此我们从未停止前进的脚步。我们始终相信,每一天都在使这个世界变得更美好!
  • 李灵军与叶慧团队合作成果:生物素硫醇标签辅助质谱法对蛋白质瓜氨酸化进行全局分析
    瓜氨酸化是影响蛋白质结构和功能的关键的翻译后修饰。尽管它与各种生物过程和疾病发病紧密相关,但由于缺乏有效的方法来富集、检测和定位该翻译后修饰,其潜在机制仍然知之甚少。近期,威斯康星大学麦迪逊分校李灵军教授课题组报道了生物素硫醇标签的设计和开发,该标签能够通过质谱法对瓜氨酸化进行衍生化、富集来实现可靠的鉴定。作者对小鼠组织的瓜氨酸化蛋白质组进行了全局分析并且从432种瓜氨酸化蛋白质中识别出691个修饰位点,这是迄今为止最大的瓜氨酸化数据集。作者发现并阐述了这个翻译后修饰的新的分布和功能并且表示该方法有希望为进一步破译瓜氨酸化的生理和病理作用奠定基础。这项工作以“Enabling Global Analysis Of Protein Citrullination Via Biotin Thiol Tag-Assisted Mass Spectrometry”为题发表在国际化学权威杂志Analytical Chemistry上 (https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c03844),文章作者为Yatao Shi#, Zihui Li#, Bin Wang#,Xudong Shi , Hui Ye, Daniel G. Delafield, Langlang Lv, Zhengqing Ye, Zhengwei Chen, Fengfei Ma,Lingjun Li*。此外,李灵军教授课题组进一步拓展了此方法的实用性。作者通过应用二甲基化亮氨酸(DiLeu)等重标记策略第一次实现了瓜氨酸化的高通量定量研究,并利用这一方法揭示了瓜氨酸化在人体细胞DNA损伤及修复过程中的重要作用。相关成果以“12-Plex DiLeu Isobaric Labeling Enabled High-Throughput Investigation of Citrullination Alterations in the DNA Damage Response”为题同样发表在Analytical Chemistry上(https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c04073),文章作者为Zihui Li, Bin Wang, Qinying Yu, Yatao Shi, Lingjun Li*。  研究的主要内容  作者设计了一种生物素硫醇标签,它可以很容易的以低成本合成并且可以与瓜氨酸残基和2,3-丁二酮发生特异性反应(图 1a)。这种衍生化不仅增加了质量转移以允许更可靠的鉴定,而且还引入了生物素部分,使修饰分子的后续富集成为可能。该生物素硫醇标签设计具有紧凑的结构,在高能碰撞解离 (HCD) 期间仅产生两个碎片/诊断离子(图 1b)。 因此,肽主链可以保持良好的裂解效率,并在 HCD 或电子转移解离 (ETD) 期间分别产生丰富的b/y或c/z离子系列。在 HCD(图 1c)、ETD或电子转移/高能碰撞解离(EThcD)碎裂下,衍生化肽标准品的序列收集质谱图几乎完全覆盖相应的肽序列。实验结果表明生物素硫醇标签衍生的瓜氨酸化肽可以产生用于解析及标注的高质量的串联质谱图,并且与各种裂解技术相结合时可以提高瓜氨酸化位点的识别可信度。  图1|用于瓜氨酸化分析的生物素硫醇标签设计。a,使用生物素硫醇标签和 2,3-丁二酮对瓜氨酸肽进行衍生化。 b,HCD、ETD 或 EThcD 片段化后生物素硫醇标签衍生的瓜氨酸化肽的片段化位点。c,HCD裂解后生物素硫醇标签衍生的瓜氨酸肽标准品 SAVRACitSSVPGVR 的串联质谱图。  在接下来的实验中作者使用该生物素硫醇标签和基于质谱的自下而上的蛋白质组学方法对瓜氨酸化进行分析(图2a)。作者在体外利用 PAD(一种可以催化瓜氨酸化的酶)催化的人组蛋白 H3 蛋白来验证这个过程。作为未被PAD催化的阴性对照,未发现组蛋白的肽段被鉴定为瓜氨酸化,证明了生物素标签反应的高特异性(图 2b)。在体外 PAD 处理后,作者 发现许多精氨酸残基被催化为瓜氨酸,并且大量的位点被高可信度的鉴定为瓜氨酸化位点(图 2c),进一步表明该方法的高效性。在 HCD 碎裂后,其产生了一系列丰富的 b/y 离子,可以帮助准确的表征在同一肽段上单个(图 2d)以及多个(图 2e)瓜氨酸化位点。  图2|使用生物素硫醇标签进行体外瓜氨酸化分析。a,使用生物素硫醇标签进行蛋白质瓜氨酸化分析的实验工作流程。b、c,在体外 PAD 处理之前 (b) 和之后 (c) 组蛋白 H3 蛋白的瓜氨酸化分析。 已识别的瓜氨酸化位点在序列中以蓝色字母突出显示。 序列下方的红色矩形表示鉴定的瓜氨酸化肽,而瓜氨酸化位点以蓝色显示。 d,PAD处理的组蛋白 H3 (R64Cit) 的已鉴定瓜氨酸化肽的串联质谱图示例。 e,PAD 处理的组蛋白 H3 的同一肽上鉴定的两个瓜氨酸化位点(R70Cit 和 R73Cit)的串联质谱图示例。  接下来,作者们尝试利用所开发的方法对复杂的生物样本中的瓜氨酸化进行全局分析,并希望能够以此提供阐明生物体中瓜氨酸化调节机制的依据。首先,作者对小鼠的六个身体器官和五个大脑区域进行了深入的瓜氨酸组分析,生成了第一个小鼠瓜氨酸组组织特异性数据库。作者从432种瓜氨酸化蛋白质中以高置信度的方式鉴定了691个瓜氨酸化位点(图 3a)。更重要的是,这些蛋白质中约有 60% 未曾在UniProt 数据库检索并被报道,这一结果极大地扩展了对瓜氨酸化以及这些底物蛋白质如何受到瓜氨酸化影响的理解。作者发现结果中与 UniProt 数据库的已知的瓜氨酸位点重叠部分较少(图 3b),这可能是因为 UniProt 中描述的近 40% 的瓜氨酸化位点是基于相似性外推理论而没有实际的实验证据。此外,许多报道的位点位于组蛋白上,尤其是蛋白质末端,可能会逃过自下而上质谱策略的检测(图 3b)。图 3c 展示了单位点瓜氨酸化和多位点瓜氨酸化蛋白质分布情况,其中 70% 的已鉴定蛋白质仅有一个瓜氨酸化位点被检测到。  这个新发现的瓜氨酸化蛋白质组为推测瓜氨酸化的调控机制提供了宝贵的资源。例如,作者在髓鞘碱性蛋白(MBP)上鉴定到了九个瓜氨酸化位点,而在 UniProt 数据库中只有四个(图3d)。作者的结果提供了高质量的串联质谱图,不仅证实了已知修饰位点的存在(图3e),而且还高可信度的识别了未知的位点(图 3f)。然后作者进行了瓜氨酸化肽段的序列分析,发现在鉴定的瓜氨酸化位点两侧并没有高度保守的氨基酸序列模式(图3g),但是谷氨酸残基更频繁地出现在瓜氨酸的N末端侧附近。这与Fert-Bober 等人报道的小鼠瓜氨酸组分析结论一致。另一方面,Tanikawa 等人发现在人体组织和血浆中大约五分之一的 PAD4 底物含有 RG/RGG 基序。同样,Lee 等人及相关研究人员观察到天冬氨酸和甘氨酸残基在瓜氨酸化位点出现频率偏高。值得注意的是,这些研究使用了不同的人源细胞系或组织,因此作者的结果可能表明在不同物种之间瓜氨酸化位点周围的序列模式是不同的。为了更好地辨别瓜氨酸化蛋白质所涉及的功能,作者展示了基因本体论(GO)富集分析的热图,其显示了二十个最显著富集的细胞成分(图3h)以及KEGG途径(图3i)。作者发现小鼠大脑组织和身体器官之间存在明显差异,而瓜氨酸蛋白更多地参与大脑功能。具体来说瓜氨酸化蛋白质集中在轴突、髓鞘、核周体和突触中,因此在中枢神经系统中可能发挥着重要的作用。  图3|不同小鼠组织的大规模瓜氨酸组分析。a,不同小鼠组织中已鉴定的瓜氨酸化蛋白和瓜氨酸化位点的数量。 b,本研究中鉴定的瓜氨酸化位点与 UniProt 数据库中报告的位点比较。 c,每个鉴定的瓜氨酸化蛋白质的瓜氨酸化位点数量分布。d,本研究中确定的瓜氨酸化位点与 UniProt 数据库中关于髓鞘碱性蛋白的瓜氨酸化位点的比较。e、f,在髓磷脂碱性蛋白 R157Cit (e) 和 R228Cit (f) 上鉴定的两个瓜氨酸化位点的示例串联质谱图。g,鉴定的瓜氨酸化肽的序列。瓜氨酸化位点位于中间的“0”位置。字母的高度表示每个氨基酸在特定位置的相对频率。 h,i,使用 Metascape 生成的热图显示不同小鼠组织中显着丰富的(p 值 0.01)细胞成分 (h) (KEGG) 通路 (i)。  为了进一步拓展该方法的实用性,作者应用了二甲基化亮氨酸(DiLeu)等重标记策略,第一次实现了对瓜氨酸化进行高通量的定量研究。作者首先使用瓜氨酸化标准肽段进行测试,证明在优化反应条件下DiLeu标记和生物素硫醇标记反应可以分步进行而不互相干扰(图 4B,4C)。同时,将标准肽段按照已知比例进行4-plex DiLeu标记并混合,再进行生物素硫醇标记和瓜氨酸化分析,结果显示了非常好的定量准确性(图5)。作者进一步优化了运用该方法在复杂生物样品中进行定量分析的实验方法,并且证明此方法依然可以实现极佳的定量准确度和精确度(图6)。  图4|瓜氨酸化标准肽段测试DiLeu标记和生物素硫醇标记分步反应的特异性和效率  图5|瓜氨酸化标准肽段测试DiLeu标记和生物素硫醇标记定量分析的准确性  图6|复杂生物样品测试DiLeu标记和生物素硫醇标记定量分析的准确度和精确度  作者接下来应用该方法对DNA损伤中瓜氨酸化的作用进行了研究。作者在MCF7细胞中用三种方法造成了DNA损伤,并定量分析了蛋白质瓜氨酸化的变化。作者一共鉴定到63种瓜氨酸化蛋白以及其包含的78个瓜氨酸化位点,并发现三个实验组中的瓜氨酸化表达相比于对照组呈现出非常不同的趋势(图7A),这一结果表明瓜氨酸化在不同类型的DNA损伤模型中具有差异性的作用。通过对实验组中显著变化的瓜氨酸化蛋白进行生物过程网络分析,作者发现瓜氨酸化主要对DNA代谢,蛋白结构变化,翻译以及DNA修复等过程进行调控(图 7B,7C)。该实验结果表明蛋白瓜氨酸化对DNA损伤以及相关发病机理具有非常重要的作用。  图7|高通量定量分析研究瓜氨酸化在DNA损伤中的变化及作用(来源:Anal. Chem.)  小结  本文章介绍了一种生物素硫醇标签的设计和开发,该标签可与瓜氨酸化肽段发生特异性反应并极大地提高了瓜氨酸化的富集和检测效率。在使用标准肽和重组蛋白证明该方法的有效性后,作者进一步优化了从复杂生物样品中检测瓜氨酸化的实验过程。通过此方法对小鼠五个大脑区域和六个身体器官的蛋白质瓜氨酸化进行分析,作者鉴定出432个瓜氨酸化蛋白以及691个瓜氨酸化位点,这是迄今为止最大的数据集。该研究揭示了这种翻译后修饰可能在神经系统中发挥的关键作用,并表明它们在包括呼吸和糖酵解在内的许多代谢过程中也可能发挥着重要作用。总的来说,实验结果表明蛋白质瓜氨酸化在不同组织中具有广泛分布并参与各种生物过程,这扩展了目前对蛋白质瓜氨酸化生理作用的认知和理解。此外,作者进一步拓展了此方法的实用性,通过应用DiLeu等重标记策略第一次实现了瓜氨酸化的高通量定量研究,并利用这一方法揭示了瓜氨酸化在人体细胞DNA损伤及修复过程中的重要作用。更重要的是,该方法可以提供一种普适、简单而强大的检测方法来明确鉴定蛋白质瓜氨酸化,这也将启发和有益于未来对这种翻译后修饰在生理和病理条件下的功能作用的研究。  相关研究成果近期发表在Analytical Chemistry上的两篇文章中, 通过生物素硫醇标签辅助质谱法对蛋白质瓜氨酸化进行全局分析文章的共同第一作者是威斯康星大学麦迪逊分校博士生石亚涛,李子辉,王斌,并与中国药科大学叶慧教授课题组合作 应用二甲基化亮氨酸等重标记策略进行蛋白质瓜氨酸化高通量定量研究文章的第一作者是威斯康星大学麦迪逊分校博士生李子辉,两篇文章通讯作者为李灵军教授。更多关于李灵军教授研究团队的最新研究进展欢迎登陆课题组网站:https://www.lilabs.org/
  • 毛细管电泳新型高灵敏度折射率检测技术面世
    毛细管电泳(CE)常用的检测技术只能检测具有特定特性的分析物。例如,荧光检测器只能检测发出荧光的分析物,紫外线检测器只能检测吸收紫外线的分析物,而安培检测器只能检测在电极上可被氧化或还原的分析物。即使是通常被认为是通用检测技术的质谱仪,也只能检测可以通过电喷雾电离有效地转化为离子的分析物。  回音圆廊的折射原理  可以与毛细管电泳一起使用并且真正通用的一种检测技术是折射率(RI)检测。在这种检测技术中,当光穿过毛细管电泳缓冲区中的分析物时会产生折射,通过对所引起的弯曲或折射程度的变化来检测分析物。问题在于,折射率检测并不是特别敏感,尤其是在小规模的毛细管电泳中。伦敦圣保罗大教堂的圆顶天坛回音壁  但是,有一种方法可以利用所谓的“回音圆廊”效果来增强折射率检测的灵敏度。就像声波可以在圆形空间中反弹一样,例如伦敦圣保罗大教堂的圆顶以及北京天坛的回音壁,由于声音的折射,可以在空间的一侧清晰地听到另一侧的对话。特定波长的光可以围绕圆形结构反弹,最终被俘获。被俘获的特定波长取决于周围介质的折射率。  散射光的监测  通过将激光照射在与毛细管电泳缓冲液接触的圆形结构上,可以通过监测散射光来检测由分析物引起的缓冲液折射率的任何变化。为此,散射光将丢失在圆形结构中被俘获的波长的光,该波长的光将随着折射率的变化而变化。几个研究小组表明,这种方法行之有效,他们已经使用了专门定制的设备(例如用于俘获光线的小玻璃球)来实现了这一目的。  现在,来自美国安阿伯市密歇根大学的John Orlet和Ryan Bailey使用市售设备进行了同样的操作,从而提供了一种更简单,更方便的方法来进行毛细管电泳敏感的折射率检测。该设备是美国一家名为Genalyte的公司生产的硅光子微环谐振器阵列。它由两个由四个圆形硅环的16个簇组成的通道组成,每个环可以俘获入射的激光。  Genalyte将这些阵列用于医学诊断,因为当诸如生物标记的分子结合到环上时,被环俘获的光的波长也会改变。但是Orlet和Bailey意识到,这种阵列有可能成为与毛细管电泳一起使用的理想折射率检测器。为了将阵列变成这样的检测器,两名研究人员将其容纳在连接到两个毛细管的流通池中。被毛细管电泳分离的分析物通过第一个毛细管迁移到流通池中,然后离开毛细管并通过阵列的两个通道进行检测,然后再通过第二个毛细管流出流通池。  糖和咖啡因的成分检测  Orlet和Bailey首先在山梨糖上测试了这种设置,发现该阵列可以检测到浓度低至15毫摩尔的分析物,并且阵列响应的大小随浓度而变化。接下来,他们尝试了两种简单的混合物,一种包含甘露糖、乳糖和果糖,另一种包含小分子乙酰胆碱、咖啡因和荧光素。在这两种情况下,混合物均通过毛细管电泳分离,并通过阵列检测其单个成分。但是,因为每个簇都可以检测到分析物,所以该阵列还可以监控它们沿通道的通过,从而记录其迁移速度,从而提供有关分析物的其他信息。  最终,Orlet和Bailey表明,该阵列可以检测通过毛细管电泳分离的三种蛋白质——肌红蛋白、血红蛋白和β-乳球蛋白,证明它也可以与生物分子一起使用。他们现在正在研究各种方法来进一步提高其新型折射率检测器的灵敏度,包括通过改善毛细管装配到流通池中的方式以及将特定生物分子的俘获剂附着到阵列中的环上。符斌供稿
  • 凝胶电泳实验操作中的小技巧
    1、让凝胶电泳变得更快,更漂亮方法改进:将电泳电压进行定时变化,例如可以在开始时将电泳电压调节至 100V,大约 15min。使条带的确可以因为自身片段大小不同而产生较大差别的泳动速度,从而将片段分离,然而现在的分离或许会间距较小,从而图片很不漂亮,或者不易观察.可以紧接着进行 120V-130V 的电压进行较小差 异电泳,但是由于电泳电压较大,可以避免过大的片段残存在胶孔不易泳动的情况.结果:这样两个电压进行配合电泳,便可以得到非常漂亮的电泳条带,并且可以节省 1/5-2/5 左右 的时间.2、RNA 电泳如何得出漂亮的条带方法改进:1.电泳槽,制胶器,梳子等的清洗:去污剂浸泡过夜——自来水冲洗干净——ddH20 冲洗——3%H2O2 灌满浸泡过夜——灭活的 0.1%DEPC水冲洗干净——超净台内紫外线照射过夜. 2.烧瓶,烧杯,药匙,量筒等制胶器械的清洗:0.1%DEPC 水浸泡过夜后高压消毒灭活,烘箱烘干.或 者 ddH20 清洗干净, 超净台内紫外线照射过夜. 3.电泳缓冲液必须是 RNase free . 4.预电泳 5-10min 减少了非特异 RNA 条带的出现,有利于分离和纯化,同时可根据电泳仪是否冒泡判断电 泳仪装置是否有误. 5.样品是在电泳缓冲液液略低于胶表面而不是在高过胶面时加进齿槽,避免了加样 时 RNA 的扩散,加样后 RNA 从齿槽逸出造成 RNA 的弥散及定位不良等现象. 6.电泳 3-5min 让 RNA 进入凝胶后再加电泳缓冲液液高过表面,确保了加到每个槽中的 RNA 量及定位的准确性,从而有利于 DNA 的鉴定和纯化.3、如何提高 SDS-PAGE 的分辨率方法改进:借鉴 Tricine-SDS-PAGE 中添加甘油或者尿素来提高分辨率的成功经验,在普通的 SDS-PAGE 中加入约 13%的甘油,同样可以提高分辨率,有效防止小分子量蛋白的弥散.只要把原来 配方中的水换成 60%的甘油,就可以了.结果:加入甘油之后,条带较细,分得更开.4、改进一点点,我们能得到更加美观的 SDS-PAGE 胶方法改进:所做的改进很简单却很有效,加完分离胶后,用移液枪吸取酒精(浓度没有特别要求, 干净无污染就好)加到分离胶上至覆盖界面,静置片刻后放到 37℃恒温箱中可加速胶的凝固.待到分 离胶完全凝固之后倒去上层的酒精,就可以看到齐平漂亮的界面啦!改进二:脱色 背景:给染色结束的 SDS-PAGE 胶脱色往往需要比较长的时间,否则会由于脱色不完全而导致条 带不清晰,影响到拍照的效果.方法改进:改进的方法很简单易行——取一张我们常常随身携带的面巾纸,打个结放入盛有脱色液 的大培养皿里放到脱色摇床上,这样一来,原来过夜脱色达到的效果现在只需要短短的 3,4 个小时就 可以轻松实现了. PS:希望大家这个时候用的面巾纸是质量比较好不容易掉屑的...
  • 药用辅料解决方案
    Avantor致力于为生物/化学制药行业提供可靠的解决方案。通过采用先进的化学工艺和独特的应用,提供从临床前研究到大生产所需的高品质化学物料。Avantor旗下的J.T.Baker® 和Macron Fine Chemicals™ 品牌化学品具有高度的可追溯性、可靠性以及创新性,从而确保产品质量的一致性。我们提供的在cGMP条件下生产的化学品和辅料,符合多国药典的要求(USP, NF, EP, BP, IP,JP和CHP)。这些高质量的化学品和辅料,包括氨基酸、表面活性剂、糖类、盐类、酸碱调节剂、缓冲液等产品。我们的产品还可以帮助您创造您所期望的药物剂型,如注射剂,固体制剂,半固体制剂,液体剂型等。Avantor提供的很多辅料可被用于注射剂型,具有纯度高,一致性好以及低内毒等特点。具体品种包括Tris、Tris HCl,Tween 20、Tween 80、氢氧化钠、盐酸、冰醋酸、醋酸钠、磷酸二氢钠,无水磷酸氢二钠,无水葡萄糖、组氨酸、组氨酸盐酸盐、磷酸二氢钠,无水磷酸氢二钠,甘氨酸等。Avantor的化学品和辅料广泛应用于生物制药和化学制药领域,我们有信心帮助您在更短的时间内开发创新的、高质量的制剂,解决制剂处方所面临的难题,加速新产品上市,助力制药客户降本增效。
  • MALDI-TOF MS又一次发现新型血红蛋白变体
    近日,融智生物合作单位北京大学深圳医院检验科纪玲主任团队使用QuanTOF新一代宽谱定量飞行时间质谱平台(MALDI-TOF MS),第三次发现了新型血红蛋白变体——Hb南昌,文章目前已经发表在Hemoglobin期刊上(https://doi.org/10.1080/03630269.2021.1956946)。血红蛋白(Hb)变体是最常见的遗传性单基因红细胞疾病,其特征是一条或多条珠蛋白链的结构异常。包括地中海贫血和Hb变体在内,目前已经被报道的血红蛋白病有1800多种。阳离子交换高效液相色谱(HPLC)和毛细管电泳(CE)是定量检测各种Hb变体的一线筛查方法。基质辅助激光解吸电离(MALDI)技术的发展使得使用质谱(MS)检测完整的珠蛋白链成为可能,并且MALDI-TOF MS可以通过质量差异来区分变异珠蛋白链与正常珠蛋白链。一名33岁来自江西省南昌市的女性来院进行年度体检。她的空腹血糖浓度为5.0 mmol/L,HbA1c最初通过毛细管电泳法得到的结果为5.4%(36 mmol/mol,参考区间4.0–6.0%),电泳图无异常。当时,研究团队正在评估MALDI-TOF MS系统(QuanTOF,融智生物)检测HbA1c的性能,先证者的全血作为评估样本之一。在样品的质谱图中发现了一种变异的珠蛋白链(15156 Da)出现在正常α链的右侧,与正常α链的质量差为30Da[图1(B)]。QuanTOF通过传统的β链糖基化得到的HbA1c值为5.1%(31.0 mmol/mol),通过α链糖基化得到的HbA1c值为6.8%(51 mmol/mol)。图1. 对照组和Hb南昌的MALDI-TOF质谱图。(A)对照品的质谱图显示α链(15126 Da)和β链(15868 Da),以及相应的糖基化α链(15289 Da)和糖基化β链(16031 Da)。(B)箭头表示变异α链峰值(15156 Da)。研究团队又通过毛细管电泳和阳离子交换高效液相色谱法分析Hb[图2], 未发现Hb变异的证据,以及正常的HbA2和Hb F。图2. 血红蛋白分析。(A)毛细管电泳,CE。(B) 阳离子交换高效液相色谱,HPLC。Sanger测序显示HBA2基因的核苷酸131(正向引物)或核苷酸367(反向引物)发生杂合突变(HBA2:c.46Ga)[图3],导致甘氨酸(分子量:75 Da)在密码子15处替换为丝氨酸(分子量:105 Da),证实了QuanTOF的检测结果。据了解,这种突变尚未被报道,所以研究团队以先证者的出生地命名它为Hb南昌。图3. Sanger测序。(A) 正向引物. (B) 反向引物. 箭头表示杂合突变Hb南昌(HBA2:c.46GA)。许多Hb变体以前是通过测量Hb A1c发现的。理论上,容易检测到的变体是电荷差替换,那些无法检测的变体会导致Hb A峰和变异峰重叠,干扰检测结果。MALDI-TOF MS是一种非常有潜力的血红蛋白定量检测方法,它能通过野生珠蛋白链和变异珠蛋白链之间足够的质量差异轻松地检测到色谱或电泳沉默的Hb变体;并且允许通过α或β链糖基化来检测Hb A1c,以克服Hb变体对Hb A1c定量的干扰(在本研究案例中,QuanTOF给出了基于α链糖基化的虚假升高的Hb A1c值,和基于β链糖基化的准确Hb A1c值,这一点也证实了先前的发现)。参考文献:A Novel α-Globin Chain Variant, Hb Nanchang [HBA2: c.46GA, Codon 15 (GGTAGT) (Gly→Ser)], Detected by Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Mass Spectrometry,https://doi.org/10.1080/03630269.2021.1956946。
  • 生物学中的化学专家——百灵威!
    您看到的是神奇的生命现象,我们看到的是参与其中的化学反应; 您看到的是鲜活的组织、细胞,我们看到的是珍藏在里面的化学元素; 您看到的是美妙的蛋白电泳条带,我们看到的是错落有致的化合物; 您看到的是氨基酸连接成多肽的奇妙历程,我们看到的是多个化学基团的催化重组。 和您y样热爱生命科学,伴您勇闯科学难关,与您y起为生物学研究做出贡献! 为您的工作提供更为专业的产品服务! 十八年的创新发展铸就了有机化学行业的l导者, 十八年的资源整合精细制造成就了业界金字招p, 十八年的真诚沟通用心服务赢得了科研精英们的y致口碑! 贴心的不只是产品,还有我们的价格&mdash &mdash 低至八折,持续两个月真诚回馈。(活动时间:2010年11月20日&mdash &mdash 2011年01月20日) 产品编号 英文名称 中文名称 CAS 规格 目录价 折后价 160975 SDS, 99% 十二烷基硫酸钠 151-21-3 100g 500g ¥261 ¥383 ¥209 ¥306 20765 SDS in pellets, 99% 十二烷基硫酸钠 151-21-3 250g 1kg ¥362 ¥1013 ¥290 ¥810 166974 Acrylamide, 99% 丙烯酰胺 79-06-1 100g 500g ¥192 ¥466 ¥154 ¥373 402847 Bis-Acrylamide, 98% N,N-亚甲基双丙稀酰胺 110-26-9 100g ¥260 ¥208 19148 Brilliant Blue G 250 考马斯亮蓝G-250 6104-58-1 25g ¥405 ¥324 19149 Brilliant Blue R 250 考马斯亮蓝R-250 6104-59-2 5g ¥263 ¥210 17096 Ethidiumbromide, pure95% 溴化乙啶 1239-45-8 1g 5g ¥238 ¥958 ¥190 ¥766 149443 Imidazole, 99% 咪唑 288-32-4 500g ¥589 ¥471 42145 TCA, 99+% 三氯乙酸 76-03-9 100g ¥337 ¥270 32687 DMF, 99.8% N,N-二甲基甲酰胺 68-12-2 100mL ¥394 ¥315 149332 Glycine, 98% 甘氨酸 56-40-6 250g 1kg ¥200 ¥528 ¥160 ¥422 256725 Tricine, 99% 三(羟甲基)甲基甘氨酸 5704-04-1 25g 100g ¥300 ¥720 ¥240 ¥576 255989 TEMED, 99% N,N,N' ,N' -四甲基乙二胺 110-18-9 100mL 500mL ¥213 ¥520 ¥170 ¥416 288975 CHAPS, 98% 3-[3-(胆酰胺丙基)二甲氨基]丙磺酸内盐 75621-03-3 1g 5g ¥329 ¥1277 ¥263 ¥1020 415951 DTT, 99% [for molecularbiology] 二硫苏糖醇 3483-12-3 1g 5g ¥276 ¥679 ¥221 ¥543 168802 EDTA-2Na, 99% 乙二胺四乙酸二钠盐水合物 6381-92-6 250g 1kg ¥302 ¥906 ¥242 ¥725 226162 Tris, 99.5% 三(羟基甲基)氨基甲烷 77-86-1 100g 500g ¥247 ¥925 ¥198 ¥740 S0596 Sodium Cholate C24H39NaO5 361-09-1 5g ¥208 ¥166 23336 Tween 20 吐温20 9005-64-5 250mL ¥290 ¥232 27863 Tween 80 吐温80 9005-65-6 250mL ¥254 ¥203 21568 Triton X-100 曲拉通X-100 9002-93-1 250mL 1L ¥278 ¥739 ¥222 ¥591 16379 &beta -Alanine, 99% &beta -氨基丙酸 107-95-9 500g ¥520 ¥416 B3473 PMSF 苯甲磺酰氟化物 329-98-6 5g ¥779 ¥701 20587 Ammonium sulfate, for analysis, 99.5% 硫酸铵 7783-20-2 250g ¥420 ¥336 19228 PEG 6000 聚乙二醇 25322-68-3 1kg ¥792 ¥633 331686 Iminodiacetic acid, 98% IDA(亚氨基二乙酸) 142-73-4 100g ¥240 ¥192 41574 Nitrilotriacetic acid, 99% 次氮基三乙酸 139-13-9 250g ¥426 ¥340 13891 Thiourea, extra pure, 99% 硫脲 62-56-6 500g ¥368 ¥294 16769 1-Butanol, 99+% 正丁醇 71-36-3 100mL ¥206 ¥164 14849 Benzenesulfonamide, 98% 苯磺酰胺 98-10-2 500g ¥901 ¥720
  • 一种可用于3D生物打印的抗菌ε -聚赖氨酸衍生生物墨水
    凭借其个性化定制的优势,3D生物打印受到了组织工程研究人员的广泛关注。生物墨水在打印过程中起着保护细胞,并在打印后提供促进细胞生长和组织再生的支架的作用。此外,不同的3D生物打印方法需要具有不同特性的生物墨水。然而目前用于3D生物打印的生物墨水是不足的,这限制了3D生物打印在组织工程中的应用。另一方面,细菌感染严重威胁着3D生物打印及后续组织工程技术的实现,并可能导致移植物植入失败和术后严重并发症。因此,引入一种具有固有抗菌特性的新型生物墨水用于组织工程,将促进3D生物打印在组织工程中的发展。近日,湖南大学刘海蓉教授课题组提出了一种新型可用于3D生物打印的抗菌ε-聚赖氨酸衍生生物墨水。体外抗菌实验表明,基于ε-聚赖氨酸的水凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有较强抗菌性能。通过使用面投影微立体光刻技术(nanoArch S140, 摩方精密),该研究成功打印了不同形状的高保真载软骨细胞水凝胶。在体内异位成软骨实验中,载细胞水凝胶经过4周培养形成了软骨样组织。总的来说,此项研究提出了一种很有前景的3D生物打印抗菌生物墨水,为3D生物打印在组织工程中的应用提供了一个新的选择。相关论文在线发表在《Journal of Materials Chemistry B》,湖南大学何亚辉为本文第一作者,刘海蓉、周征为通讯作者,韩晓筱课题组为本文3D生物打印提供了支持。图1 (a)EPLGMA-H水凝胶制备工艺示意图。(b)EPLGMA-1、EPLGMA-2和EPLGMA-3在D2O中的1H NMR谱。(c)蓝光照射后的EPLGMAs凝胶化照片。(d)EPLGMA-H凝胶过程的动态实时流变学分析。图2 大肠杆菌和金黄色葡萄球菌分别与PBS、EPLGMA-1H、EPLGMA-2H、EPLGMA-3H共混后的(a)生长情况,(b)细菌存活率,(c)活/死细菌染色照片。图3 (a-c)3D生物打印制备的细胞负载EPLGMA-3H的3种不同形状的俯视图。(d-i)3D生物打印载细胞EPLGMA-3H培养3天后的活细胞照片,(g-i)分别为(d-f)的放大照片。 原文链接:https://doi.org/10.1039/D1TB02800F
  • 使用超高效合相色谱分析短杆菌肽
    使用超高效合相色谱(UPC2)分析短杆菌肽 Sean M. McCarthy, Andrew J. Aubin, 和 Michael D. Jones 沃特世公司(美国马萨诸塞州米尔福德) 应用效益 ■ 快速分离短杆菌肽 ■ 载量线性响应 ■ 准确、高精度分析短杆菌肽的方法 ■ 有可能用于其它疏水性肽和蛋白质 沃特世解决方案 ACQUITY UPC2系统 ACQUITY® SQD ACQUITY UPC2 CSH氟苯基色谱柱 Empower&trade 3软件 关键词 超高效合相色谱、UPC2、疏水性肽、短杆菌肽 简介 用反相液相色谱(RPLC)分析疏水性肽和蛋白质难度很大,因为溶液中经常需要使用洗涤剂保持疏水性物质的稳定性,而这些洗涤剂容易发生聚集和/或沉淀,严重影响它们的回收,这些因素以及其它原因使得难以用RPLC分离疏水性肽和蛋白质。 在本应用纪要中,我们为您介绍一种在ACQUITY UPC2TM系统上使用沃特世(Waters® )超高效合相色谱技术分离典型跨膜肽-短杆菌肽的方法。 短杆菌肽是由芽孢杆菌产生的一种常见和已被良好表征的跨膜肽物质,它被用作对抗革兰氏阳性和某些革兰氏阴性细菌的局部用抗生素,短杆菌肽包括通用组成为甲酰-L-缬氨酸-甘氨酸-L-丙氨酸-D-亮氨酸-L-丙氨酸-D-缬氨酸-L-缬氨酸-D-缬氨酸-L-色氨酸-D-亮氨酸-L-X-D-亮氨酸-L-色氨酸-D-亮氨酸-L-色氨酸-氨基乙醇的一族化合物,其中X取决于短杆菌肽分子,即分别占总短杆菌肽量约87.5%、7.1%和5.1%的革兰氏A(X=色氨酸)、革兰氏B(X=苯丙氨酸)和革兰氏C(X=酪氨酸),1需要交替的D和L氨基酸单元构成_-螺旋状。 我们研究了色谱柱化学品、流动相改性剂和梯度斜率对分离短杆菌肽的影响。采用优化方法分离市场上销售的非处方药物(OTC),将测定的短杆菌肽浓度与标示量进行对比。采用质谱仪测定短杆菌肽的浓度,采用选择离子谱表征每种物质。在ACQUITY UPC2系统上使用我们的方法,可得到线性和可重复的结果&mdash &mdash 测定的OTC制剂浓度为标示量的98.4%。 试验 测试条件 除非另有说明,以下是用于所有色谱最终方法的最佳条件。 UPC2测试条件 UPC2系统: ACQUITY UPC2 检测器: PDA、ACQUITY SQD PDA @ 280nm,分辨率为6 nm(补偿400至500 nm) 色谱柱: ACQUITY UPC2 CSH 氟苯基,3.0 x 100 mm, 1.7 &mu m 柱温: 50 ° C 样品温度: 15 ° C UPC2 ABPR: 1885 psi 进样量: 1 &mu L 流速: 2.0 mL/min 流动相A: CO2 流动相B: 含0.1%TFA的甲醇(除非另有标示) 梯度: 20%至30% B,1.5min SQD条件 离子源: ES+ 锥孔电压: 20 V 毛细管电压:3.7kV 源温度: 150 ° C 脱溶剂气温度: 500 ° C 脱溶剂气体流速: 400 L/hr 锥孔气体流速: 25 L/hr SIR: 922.6,930.3,941.9 数据管理 Empower 3软件 样品描述 用解硫胺素芽孢杆菌(短芽孢杆菌)制备的短杆菌肽从Sigma Aldrich公司购买,将样品溶解在甲醇中制成0.5mg/mL浓度的溶液,如需要,可用甲醇稀释。含有短杆菌肽的非处方软膏是从当地药店购买的。将0.2g软膏溶解在10mL正己烷中,然后用5mL甲醇萃取短杆菌肽,去除甲醇层,用0.2-&mu m的烧结玻璃盘过滤,然后直接进样ACQUITY UPC2系统。 结果与讨论 我们系统性地筛选了四种色谱柱,测定哪种分离效果最佳,结果如图1所示,色谱柱筛选过程可在1小时内非常快速地完成。在我们设定的筛选条件下,BEH 2-EP和BEH色谱柱未检测到谱峰,由于其它色谱柱表现出合适的色谱性能,因而未对这两者的非洗脱原因深入研究,其中ACQUITY UPC2 CSH氟苯基色谱柱检测的色谱峰形最佳,因此采用该色谱柱继续研究。 图1.通过短杆菌肽标准物的色谱峰形和保留时间筛选各种化学特性色谱柱。所有色谱柱规格为3.0x100mm,填装亚-2-微米填料;所有分离条件都采用流动相 A:CO2、流动相 B、含0.1% FA的MeOH、2 mL/min, 3%B至25% B,5min。 为了分离短杆菌肽物质,对酸性改性剂的影响进行了研究,结果表明:使用三氟乙酸(TFA)可得到稍好的峰形,提高了短杆菌肽A和短杆菌肽C之间的分离度,结果如图2所示。已知TFA会抑制质谱电离,但每种物质的信号都足以定量检测治疗制剂,后续将对此进行讨论。对于要求更高灵敏度的应用,可能需要降低TFA浓度或使用甲酸,以达到希望的检测限值。 图2.酸性改性剂对分离短杆菌肽的影响。 当设置好合适色谱条件后,通过减少梯度时间优化分离过程,结果如图3所示,我们能够在1.5分钟时间内使每种短杆菌肽组分的分离度达到1.4或更高,在相同流速下通过减少运行时间增加梯度斜率,不但实现有效分离,同时还将短杆菌肽A的信噪比从336提高至605。 图3.UV 280-nm痕量检测优化分离短杆菌肽A、B和C。 我们测试了最佳分离条件,能够使用单四极杆质谱(SQD)检测每种物质,图4显示:每种物质都被质谱良好分离和检测到,另外每种短杆菌肽物质都显示含有绝大多数的M+2H离子,后续的研究将使用这些参数进行选择离子监测。 图4:每种短杆菌肽物质的总离子图谱-A和加合离子图谱-B-D。选择强度最高的离子评估市场上销售的抗菌制剂中的短杆菌肽含量,对于多肽序列,红色残基是L型同分异构体,黑色残基是D型同分异构体。 为了评估我们的方法是否适用于定量分析市场上销售的非处方药中的短杆菌肽,我们在ACQUITY SQD上使用选择离子监测,结果如图5A所示。我们绘制浓度-峰面积曲线,得到每种物质的校正曲线。结果发现:如图5B-D所示,每种成分在测试范围内都呈线性响应。另外还使用校正曲线测定了非处方药物中的每种短杆菌肽物质浓度。 图5,图A-25.0、12.5、1.25和0.625mg/mL浓度的标准溶液中含有短杆菌肽物质的叠加选择离子谱。图B、C和D-每种短杆菌肽A、B和C各自的MS峰面积线性拟合图。 使用开发的方法评估非处方药物中的短杆菌肽物质的浓度和相对丰度。如图6所示,重复分析结果表明:每种短杆菌肽%RSD值小,计算浓度与标签上的标称值相吻合;我们还发现短杆菌肽物质的相对丰度与文献报道的丰度非常吻合1。 图6. 从抗菌软膏中萃取的短杆菌肽A、B和C的叠加选择离子谱重复进样分析的计算RSD值(N=3)在可接受限值以内,计算丰度与文献报道数值非常吻合1。 结论 正如本应用纪要所展示的,ACQUITY UPC2系统与ACQUITYUPC2色谱柱化学结合使用,可为短杆菌肽提供简单、准确和可重现的分析方法。该工作表明ACQUITY UPC2系统可用于分析疏水性肽,还可能用于分析疏水性蛋白质,例如膜蛋白。 参考文献 1. The Merck Index and Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals.13th ed. Whitehouse Station, NJ : Merck Research Laboratories 2001. 关于沃特世公司 (www.waters.com) 50多年来,沃特世公司(NYSE:WAT)通过提供实用和可持续的创新,使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步,从而为实验室相关机构创造了业务优势。 作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者,沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。 2010年沃特世拥有16.4亿美元的收入和5,400名员工,它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。 联系人: 叶晓晨 沃特世科技(上海)有限公司 市场服务部 xiao_chen_ye@waters.com 周瑞琳(GraceChow) 泰信策略(PMC) 020-83569288 13602845427 grace.chow@pmc.com.cn
  • 我国寡糖链检测试剂盒(荧光毛细管电泳法)获批上市
    据国家药监局网站消息,近日,国家药品监督管理局批准了江苏先思达生物科技有限公司“寡糖链检测试剂盒(荧光毛细管电泳法)”创新产品注册申请。该产品系我国自主研发,采用毛细管电泳法对人体血清样本中的9个寡糖链进行定性检测,用于临床上乙肝肝硬化患者原发性肝细胞癌的辅助诊断。该产品通过非侵入性检测方法辅助诊断,有助于原发性肝细胞癌防治。药品监督管理部门将加强该产品上市后监管,保护患者用械安全。
  • 水平电泳仪金秋大促
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  • 电泳微流控芯片:生物分析的里程碑
    电泳微流控芯片是一种结合了电泳和微流控技术的创新型生物分析工具。该技术整合了微流体学的优势,通过微小尺度的通道、电场和高度灵活的流动控制,实现了对生物分子的高效分离、检测和分析。——技术原理——电泳原理:在电解质溶液中,位于电场中的带电离子在电场力的作用下,以不同的速度向其所带电荷相反的电极方向迁移的现象。电泳微流控芯片技术可以分为两种主要类型:毛细管电泳和芯片上电泳。毛细管电泳利用单根毛细管作为分离通道,而芯片上电泳则将电泳所需的缓冲液、电极等组件集成到一个微流控芯片上,实现设备的微小化和自动化。这种集成化设计使得电泳微流控芯片具有高通量、高效率、低样品消耗和快速分离等优点。电泳微流控芯片的原理主要基于电场驱动下的带电粒子在微尺度流道中的迁移与分离。具体来说,电泳微流控芯片利用微加工技术在芯片上构建微米级的流道,这些流道用于容纳电泳缓冲液。当在芯片两端施加电场时,缓冲液中的带电粒子(如DNA、蛋白质等)会根据其电荷和电场方向发生迁移。不同带电粒子由于其电荷、质量和形状的差异,在电场中的迁移速度会有所不同,从而实现粒子的分离。——应用领域——电泳微流控芯片的应用领域非常广泛,涵盖了多个重要的科学和工业领域。以下是其主要的应用领域:1、生物医学:在生物医学领域,电泳微流控芯片技术主要用于DNA片段、多肽、蛋白质等生物分子的分离和分析。它被认为是后基因时代中最有希望攻克蛋白质研究、基因临床诊断等科学难题的分离分析手段之一。此外,电泳微流控芯片技术也被用于PCR反应,可以大大简化操作步骤,显著提高检测效率。2、新药物合成与筛选:电泳微流控芯片技术在新药研发过程中发挥着重要作用。它可以用于药物分子的分离和筛选,从而加速新药的研发进程。3、食品和商品检验:电泳微流控芯片技术可以用于食品中添加剂、污染物等的检测和分析,确保食品的安全和合规性。同时,它也可以用于商品的质量控制和检验。4、环境监测:在环境监测领域,电泳微流控芯片技术可用于水、土壤、空气等环境样本中有害物质的检测和分析,为环境保护和污染治理提供科学依据。5、刑事科学:电泳微流控芯片在法医学中具有重要的应用,特别是在DNA分离、检测和分析方面,对于个体身份的鉴定和犯罪现场的物证分析具有重要意义。6、其他科学领域:此外,电泳微流控芯片技术还广泛应用于军事科学、航天科学等其他重要科学领域,为这些领域的研究和发展提供了强大的技术支持。——优势——1、高分辨率和快速分离:微流控芯片中的通道尺寸小,因此具有较高的分辨率和更快的分离速度。这使得它能够在短时间内准确地分离和识别出各种生物分子,如DNA、蛋白质等。2、低样品和试剂消耗:由于微流控芯片中的流体通道尺寸微小,所需的样品和试剂量大大减少。这既降低了分析成本,也减少了生物样本的浪费,对于珍贵的生物样本尤其重要。3、高通量分析能力:微流控芯片可以并行处理多个样品,实现高通量分析。这大大提高了分析效率,使得在短时间内能够处理更多的样本,适用于大规模的生物分子分析任务。4、易于集成和自动化:电泳微流控芯片可以与其他技术(如质谱联用)实现联合分析,进一步提高分析的准确性和灵敏度。此外,微流控芯片技术易于实现自动化,减少了人为操作的误差,提高了分析的准确性和可靠性。5、微型化和便携性:电泳微流控芯片采用微型化设计,使得整个分析系统更加紧凑和便携。这使得它可以在现场进行实时分析,无需复杂的实验室设备,为现场检测和即时分析提供了便利。保利微芯公司简介保利微芯科技有限公司隶属中国保利集团公司,由保利置业集团有限公司投资,设计研发微流控生物芯片,公司具备技术先进的微流控生物芯片设计制造能力,已形成创新性的、技术领先的微流控芯片整体解决方案。可以承接国内外芯片设计、应用公司的微流控芯片生产订单,为即时诊断(POCT)、基因测序、环境保护、食品安全和科学研究等应用领域的客户提供有核心竞争力的高性价比芯片产品。
  • 上海书俊仪器设备有限公司代理美国CBS电泳
    美国C.B.S公司是具有40年历史的生产电泳设备及科学仪器的制造商,其总部设在圣地亚哥,产品销往世界各地。上海书俊仪器设备有限公司作为美国CBS在中国区域内的核心代理商,一直致力于服务中国的广大客户。40多年来,C.B.S.一直致力于制造电泳设备和用于生命科学研究的科学仪器。每一件产品都被设计为多功能性,最佳的性能和易用性。旗下产品用途广泛,性能卓越,操作简易,是一些自动化技术前沿实验室的所需关键部件的供应商。C.B.S公司一直致力于与优秀的科研团队保持不断的合作,改进现有的产品,不断开发新的产品。 1.C.B.S.公司引进的EPS-300-IIV(220V)小型电泳,电源输出:10-300V, 4-500mA,最大值90W。2.该电源可实现低密度电印迹。基于此类电源模型,其输出可通过时间(24小时)、恒定电流或恒定电压来控制。3.4套输出终端允许同时连接4个设备。4.该电源设计轻巧、易叠放并能节省空间。 1.C.B.S.公司引进的EPS-200-IIV(220V),高电流电源输出:5-200V,2000mA,最大值200W。2.基于此类电源模型,其输出可通过时间、恒定电流或恒定电压来控制。3.4 套输出终端允许同时连接4个设备。4.该电源设计轻巧、易叠放并能节省空间。 C.B.S.公司引进的EPS-300-IIV(220V)小型电泳电源专为水平和垂直凝胶电泳的应用而设计, 引进的EPS-200-IIV(220V)高电流电源专为电印迹和垂直凝胶电泳的应用而设计。 此外,CBS公司还有以下众多产品为用户服务:◆ SDS/ PAGE ◆ 脂蛋白胶 ◆ 水平电泳 ◆ DGGE/ CDGE/ TTGE ◆ 电印迹(半干转印、Western、Southern、 Northern)SDS/ PAGE 上海书俊仪器设备有限公司作为CBS在中国区域内的核心代理商,为用户提供最先进的产品和最优质的服务。 了解更多产品信息请咨询:021-64825207或登录我公司网站:http://www.primesci.com/1_3-1.html
  • 全柱成像等电毛细管电泳技术与高分辨质谱联用,助力复杂蛋白治疗产品深入表征
    近年来,随着人们对医疗健康行业需求的不断增长,生物制药行业也在随之蓬勃发展。近两年的新冠疫情quan球大流行,在改变人们日常生活的同时更是催生了生物制药行业对于先进分析技术的需求。蛋白质分离、纯化和分析是生物zhi疗药物开发中的关键组成部分,但该过程可能复杂且极具挑战性。而全柱成像等电毛细管电泳(whole column imaged capillary isoelectric focusing, WC-iCIEF)技术,可以根据蛋白质的等电点(isoelectric point, pI)差异将其分离,在此基础上,将iCIEF与高分辨质谱联用,可以借助质谱的高灵敏度、高分辨率和高质量精度使各种蛋白质变异体的鉴定更容易、更准确。从2021年6月开始,我们与蛋白质成像技术专家 Advanced Electrophoresis Solutions Ltd (AES)宣布达成协议,将蛋白质分离技术与质谱相结合,通过简化表征来推进zhi疗性蛋白质药物的开发。 到目前为止,通过将iCIEF技术与高分辨质谱联合使用,我们已经对单抗、ADC和融合蛋白等多种产品进行了各种层面的表征。下图1~3展示了iCIEF技术对单抗\ADC\融合蛋白的分离结果,可见对于不同种类的重组生物zhi疗性产品,均可根据pI差异将其电荷变异体进行分离,且系统具有优异的稳定性与重现性。图1 iCIEF-UV分析帕博利珠单抗电荷变异体,8针平行进样(点击查看大图)图2 iCIEF-UV分析恩美曲妥珠电荷变异体,3针平行进样图3 iCIEF-UV分析依那西普电荷变异体,3针平行进样我们使用的CEInfinite iCIEF平台(AES)除了高质量的iCIEF-UV功能外,还可以与高分辨质谱直接在线串联,直接测定电荷变异体的分子量,无需额外转换接口。下图4展示了我们使用iCIEF-MS直连技术分析帕博利珠单抗的结果,可见即使是pI仅差0.02的碱峰B1和主峰,也可以在iCIEF上得到基线分离,随后的高分辨质谱分子量测定结果显示该碱峰与主峰相比,主要差异是其中一条重链的N端未发生焦谷氨酸环化。另外观察原始质谱谱图不难发现,得益于Orbitrap高分辨质谱的灵敏度,即使是强度比主峰低2~3个数量级的碱峰B3,仍可得到糖型分布清晰的谱图。图4 iCIEF-MS在线直联分析帕博利珠电荷变异体。上,iCIEF-UV分离图谱。中,碱峰B1与主峰解卷积结果镜像图对此。下,主峰与所有碱峰原始质谱图对比。(点击查看大图) 与市面上其他供应商相比,AES的CEInfinite iCIEF平台具有一个独特优势:可以实现全自动的馏分收集。我们选择了帕博利珠单抗,对其电荷变异体的每个峰离线收集后进行酶解,随后上样至高分辨液质联用平台进行肽图分析。图5展示了酸/碱峰中各种CQA含量的变化,可见轻重链末端、重链糖型和侧链常见PTM的变化趋势。另外通过表1中分离之前/之后特定CQA含量对比可以很明显的发现,经iCIEF分离后,酸/碱峰中特定修饰的比率有明显zhen高,可见基于pI差异,将生物zhi疗性产品的电荷变异体进行分离后,接下来采用肽图进行深入表征的分析策略,能够帮助研究人员将导致电荷异质性的修饰精确定位到氨基酸位点的层面。
  • 安捷伦公司推出新一代毛细管电泳系统
    安捷伦科技公司推出灵敏度提高10倍的新一代毛细管电泳系统   2009年4月28日,北京—安捷伦科技公司(NYSE:A)今日推出了新一代Agilent 7100毛细管电泳(CE)系统,其灵敏度比其他商品化的毛细管电泳仪提高10倍以上。   “我们认为电泳业务是我们的核心技术之一,并且看到很多应用领域正在对毛细管电泳技术产生浓厚的兴趣,如新型生物药物的质量保证/质量控制、环境分析、食品安全和生命科学等领域。”安捷伦公司电泳业务全球总经理Nitin Sood 说,“无论是单独使用,还是作为CE/MS的分离部分,或是作为液相色谱的互补技术,安捷伦的新型7100毛细管电泳系统都提供了类似HPLC的出色高灵敏度,可以应对众多具有挑战性的分析任务。”   毛细管电泳引人注意的另一个原因是因为该技术使用很少量的溶剂。新的7100毛细管电泳系统与其前一代产品相比,尺寸减小了25%,重量减小了30%,并且耗电量更低。   新型检测器采用了一种扩展光程的专利毛细管光路设计和另一种高灵敏度池设计,从而带来了出色的灵敏度,使Agilent 7100的灵敏度是其它毛细管电泳仪的10-20倍。   Agilent 7100提供了业界最广泛的检测器选择,具有高度的灵活性和灵敏度,并且这种新仪器能够与之前的Agilent毛细管电泳平台反向兼容,使现有的方法可以继续使用。该仪器能开展毛细管电泳分离的各项技术,包括对非常相似的相关化合物进行快速分离的毛细管电色谱技术。其标配的缓冲液补充系统能确保高通量自动运行,并且已经过改进,减少了补给缓冲液的用量。   Agilent 7100 毛细管电泳系统通过设计提高了分离效率、可靠性和易用性。新型耐用的内部加压系统和改进的毛细管冷却系统能耐受更高的电流和/或更大孔径的毛细管,既可以提高分析通量,也使应用范围得到了扩展。另外,该电泳系统应用了新型化学工作站软件,其易于使用的图形用户界面以及改进的方法设置功能,极大地缩短了启用和培训时间。   该电泳系统的模块化结构,便于快速接近电极、预穿孔器、电子元器件和管路等部件,有利于进行日常维护和保养。毛细管卡套具有自动对准功能,可以在几秒钟内得到快速毛细管更换,并能与所有商用毛细管兼容。   即插即用型毛细管电泳/质谱联用仪(CE/MS)   Agilent 7100毛细管电泳仪提供与Agilent质谱仪(MS)的即插即用式连接,将毛细管电泳的分析时间短,分离效能高的特点与质谱技术的分子量和结构信息相结合。适用的质谱仪包括单四极杆、飞行时间(TOF)、离子阱、三重四极杆(QQQ)、ICP和四极杆飞行时间质谱系统(Q-TOF)。安捷伦是唯一一家能提供完全集成化CE/MS解决方案的公司,所有系统组件均来自一个供应商。   安捷伦毛细管电泳产品经理Tobias Preckel表示,“Agilent毛细管电泳系统不仅具有一流的性能,而且我们还大力继承以往的可靠性特点, 其口碑在过去的16年里已为众人所知。”      其他信息,请访问www.agilent.com/chem/ce.   关于安捷伦科技公司   安捷伦科技公司(NYSE:A)是全球领先的测量公司,也是通信、电子、生命科学和化学分析的技术领导者。公司的19,000名员工为遍及世界110多个国家的客户提供服务。安捷伦2008财年的净收入为58亿美元。 有关安捷伦的信息,请访问www.agilent.com。
  • 电泳冷水机的间接冷却方式
    电泳冷水机是对于电泳涂装、电镀生产线、阳极氧化等都是针对于电镀槽里面的电镀溶液来冷却。电泳冷水机冷却方式有两种,直接冷却与间接冷却。下面讲解下电泳冷水机间接冷却的制冷原理:冷却塔底盆里的水通过水泵输送到冷水机的冷凝器,对冷水机的冷凝器进行降温。再流回冷却塔内喷淋而下时通过冷却塔顶上的风扇对水进行了降温,再流回冷却塔底盆,就这样周而复始的运行。冷水机的冷凝器散热同时里面的冷媒液化,再流入水箱内的蒸发器进行蒸发,而蒸发时要吸收热量,从而就对水箱里的水进行了降温,降温后的水通过水泵输送到热交换器(中间隔开,一边水,一边硫酸,),再通过热传递的过程就对硫酸进行了降温,就这样一个循环过程。田枫冷水机的优势在于安装方便,使用寿命相对比直接冷冻的长,酸碱不易腐蚀冷水机。这种冷水机一般换热器为板换的密闭的。 文章原创:上海田枫实业有限公司 www.tfsye.com上海田枫实业有限公司,专业生产各类制冷设备,包括层析冷柜,冻干机,冷水机,超低温冰箱,恒温槽等,一流的专业,一流的服务,上海田枫是您的最佳选择!
  • 不负所托,全心为您,默克又添四个登记备案辅料
    各位药企的研发,采购的同仁们,还在为寻找高品质小众辅料发愁么,还在为供应商资质的难题担忧么?默克药用原辅料不负所托,再次帮您安排的明明白白。 在半个多月的时间里,连续成功注册了四个产品: 苯甲酸苄酯:货号101806 备案号F20200000061甘氨酸(颗粒):货号103669 备案号F20200000036甘氨酸(晶体):货号100590 备案号F20200000037氯化钠:货号137017 备案号F20200000063 以上四个产品均已可向客户出具授权信。 其中,101806 苯甲酸苄酯,是广泛用于油性和非水性的,口服及注射制剂的防腐剂/抑菌剂,在酸性条件下效果最佳。 103669 甘氨酸(颗粒),作为蛋白质保护剂,缓冲剂广泛应用于高风险应用中,为解决甘氨酸晶体自结块的问题(固有性质,与环境湿度无关),进行了预制粒,确保使用过程中的便利。针对甘氨酸常用于高风险制剂或工艺,故控制其内毒素<2.0 IU/g,需氧菌总数(TAMC)≤10 CFU/g,霉菌/酵母菌总数(TYMC)≤10 CFU/g。 100590 甘氨酸(晶体)的指标与用途与甘氨酸颗粒,仅形态为晶体状,未作预制粒处理。 137017氯化钠作为辅料在制剂中使用时,可用作致孔剂、渗透剂、张度剂,广泛应用于固体/液体/半固体制剂中,为降低在高风险制剂或工艺中应用的风险,故控制其内毒素<2.5 IU/g,需氧菌总数(TAMC)≤10^2 CFU/g,霉菌/酵母菌总数(TYMC)≤10^2 CFU/g。 默克药用辅料登记备案动态更新 目前默克可以提供授权信(LOA)的药用辅料(截至2020年05月)下表为正在进行登记备案资料准备的默克药用辅料,同时还有更多药用辅料在申报计划中,如有其他药用辅料需要登记备案支持,可与默克员工联系。根据国家药监局2019年第56号文:《关于进一步完善药品关联审评审批和监管工作有关事宜的公告》,以下是默克可以豁免登记备案的药用辅料清单(可豁免的品种包括但不限于附录3中提及的品种,只要是属于豁免类别即可)。默克药用原辅料产品:为您提供逾400种药用辅料,满足小分子与大分子药物在固体,半固体与液体制剂应用中的多种要求,主要产品涵盖了:药用级无机盐,药用级有机溶剂,低内毒素产品线,甘露醇系列产品,聚乙烯醇系列产品,山梨醇系列产品,PLA/PLGA系列产品,聚乙二醇系列产品,合成磷脂类产品等。同时提供包括叶酸类产品在内的一系列目录原料药,关键原料药中间体与高活性药物的定制合成服务,抗体偶联药物(ADC)的全工艺流程定制生产服务。 默克通过提供高品质的药用级物料,全面的应用技术与法规支持,及持续不懈地对医药行业的投入与关注,助力医药企业的快速研发与高效生产。
  • 全柱成像等电毛细管电泳技术与高分辨质谱联用,助力复杂蛋白治疗产品深入表征
    近年来,随着人们对医疗健康行业需求的不断增长,生物制药行业也在随之蓬勃发展。近两年的新冠疫情全球大流行,在改变人们日常生活的同时更是催生了生物制药行业对于先进分析技术的需求。蛋白质分离、纯化和分析是生物治疗药物开发中的关键组成部分,但该过程可能复杂且极具挑战性。而全柱成像等电毛细管电泳(whole column imaged capillary isoelectric focusing, WC-iCIEF)技术,可以根据蛋白质的等电点(isoelectric point, pI)差异将其分离,在此基础上,将iCIEF与高分辨质谱联用,可以借助质谱的高灵敏度、高分辨率和高质量精度使各种蛋白质变异体的鉴定更容易、更准确。从2021年6月开始,我们与蛋白质成像技术专家 Advanced Electrophoresis Solutions Ltd (AES)宣布达成协议,将蛋白质分离技术与质谱相结合,通过简化表征来推进治疗性蛋白质药物的开发。到目前为止,通过将iCIEF技术与高分辨质谱联合使用,我们已经对单抗、ADC和融合蛋白等多种产品进行了各种层面的表征。下图1~3展示了iCIEF技术对单抗\ADC\融合蛋白的分离结果,可见对于不同种类的重组生物治疗性产品,均可根据pI差异将其电荷变异体进行分离,且系统具有优异的稳定性与重现性。图1 iCIEF-UV分析帕博利珠单抗电荷变异体,8针平行进样(点击查看大图)图2 iCIEF-UV分析恩美曲妥珠电荷变异体,3针平行进样(点击查看大图)图3 iCIEF-UV分析依那西普电荷变异体,3针平行进样(点击查看大图)滑动查看更多我们使用的CEInfinite iCIEF平台(AES)除了高质量的iCIEF-UV功能外,还可以与高分辨质谱直接在线串联,直接测定电荷变异体的分子量,无需额外转换接口。下图4展示了我们使用iCIEF-MS直连技术分析帕博利珠单抗的结果,可见即使是pI仅差0.02的碱峰B1和主峰,也可以在iCIEF上得到基线分离,随后的高分辨质谱分子量测定结果显示该碱峰与主峰相比,主要差异是其中一条重链的N端未发生焦谷氨酸环化。另外观察原始质谱谱图不难发现,得益于Orbitrap高分辨质谱的灵敏度,即使是强度比主峰低2~3个数量级的碱峰B3,仍可得到糖型分布清晰的谱图。图4 iCIEF-MS在线直联分析帕博利珠电荷变异体。上,iCIEF-UV分离图谱。中,碱峰B1与主峰解卷积结果镜像图对此。下,主峰与所有碱峰原始质谱图对比。(点击查看大图)与市面上其他供应商相比,AES的CEInfinite iCIEF平台具有一个独特优势:可以实现全自动的馏分收集。我们选择了帕博利珠单抗,对其电荷变异体的每个峰离线收集后进行酶解,随后上样至高分辨液质联用平台进行肽图分析。图5展示了酸/碱峰中各种CQA含量的变化,可见轻重链末端、重链糖型和侧链常见PTM的变化趋势。另外通过表1中分离之前/之后特定CQA含量对比可以很明显的发现,经iCIEF分离后,酸/碱峰中特定修饰的比率有明显增高,可见基于pI差异,将生物治疗性产品的电荷变异体进行分离后,接下来采用肽图进行深入表征的分析策略,能够帮助研究人员将导致电荷异质性的修饰精确定位到氨基酸位点的层面。图5 iCIEF-MS离线收集馏分,酶解肽图分析酸/碱峰中各种CQA含量的变化。上,末端修饰变化。中,重链糖基化修饰变化。下,侧链修饰变化(点击查看大图)表1 iCIEF分离前/后特定CQA含量变化情况对比(点击查看大图)这部分工作已经在2021年的美国质谱年会上发表,有兴趣的读者扫描一下二维码下载原文:在精zhun医疗概念兴起的推动下,对生物治疗性产品表征的需求不断增长,将高分辨质谱与基于电荷异质性的iCIEF蛋白质分离技术相结合,将支持我们的客户实现更精确的分析,在持续开发生物治疗性产品的进程中发挥重要作用。如需合作转载本文,请文末留言
  • 单分子成像技术揭示毛细管电泳机理
    p   中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室汪海林课题组在高灵敏分析的基础研究方面取得重要进展。他们利用先进的单分子成像技术研究并揭示了独特的等速电泳聚焦和分离的机理,其有关“DNA单分子不连续运动成像揭示场强变化的等速电泳动力学”的研究发表在国际著名化学期刊《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 4644 - 4647)上。 br/ /p p   带电组分在均一和非均一电场中的运动是电泳应用于化学、物理学、生命科学以及新兴的纳米科技领域的基础。目前,人们对带电组分在均一电场中的运动已经有了充分的认识,而对其在非均一电场中运动的了解却有限。事实上,通过巧妙设计非均一电场,可实现其它技术难以分离的超大DNA分子(80 kb) 的分离和多种分析物的高倍浓缩(可达百万倍)。因而,认识非均一电场中带电组分的运动机制对发展高灵敏的生物分子分析技术和方法具有特殊意义。尽管非均一电场的使用已有百年历史,但对于其形成机理的认识由于存在技术瓶颈而踯躅不前。 /p p   为了解决这一学科难题,汪海林课题组通过改造全内反射荧光显微成像仪器,首先实现了毛细管电泳-单分子荧光成像分析。在此基础上,以毛细管等速电泳(cITP)作为非均一电场模型,对流经毛细管检测窗口处单个DNA分子实时成像。由于每一幅像记录了单个DNA分子在50 毫秒内的运动轨迹,因此可以计算出每一时间点DNA单分子的运动速度。而DNA运动速度的大小直接与电场强度相关,从而可获得毛细管中电场强度的动态分布信息。通过研究电场强度的实时变化,揭示了电渗流存在下等速电泳的动力学,并首次提出了三区带模型,突破了传统二区带模型的局限。利用这一研究成果,他们发展一种新颖的DNA单分子聚焦方法,实现对极低浓度下随机分布的、难以检测的单分子成像,可检测出4´ 10-17mol/L DNA分子。 /p p   在这项研究工作中,汪海林课题组创造性地利用单分子成像技术测定电场强度的分布,提供了一种全新的非均一电场研究方法,这对发展基于电泳分离的高灵敏生物分析技术和方法具有重要意义。 /p p   该工作得到了国家杰出青年基金、国家973计划、重点实验室等的支持。 /p p br/ /p
  • GE推出全新一代预制胶水平蛋白电泳系统
    作为世界上第一个在western blot实验中使用的化学发光试剂,AmershamTM ECL品牌自1990年推出以来,一直不断地进行着技术的改良,为科研工作者提供着高品质的western blot检测产品。继2010年10月18日最新推出ECL prime化学发光检测试剂盒,AmershamTM ECL家族再度创新,于2011年6月,荣耀推出全新一代预制胶水平蛋白电泳系统,为您的电泳实验助力! AmershamTM ECLTMGel system预制胶水平蛋白电泳系统由Amersham ECL预制胶及Amersham ECL电泳槽组成。预制胶结合独特水平设计的电泳槽,方便用于高质量的蛋白电泳分离。 Amersham ECL预制胶稳定性好,可用于分离复杂蛋白样品,实现高质量、可重复的电泳结果: 无需灌胶,省时方便 预制胶保质期长达12个月 实验更安全,避免了灌胶时接触丙烯酰胺 实验结果更稳定性,预制胶为高质量、可重复的电泳保驾护航 Amersham ECL电泳槽独特水平设计,使得电泳操作更加方便: 上样更轻松 仅需200ml电泳缓冲液 特殊设计有效避免缓冲液漏液 配合预制胶,完成8x7.5cm电泳分离 详情请询当地销售代表及经销商
  • 毛细管电泳技术在蛋白药物分析中的应用
    毛细管电泳技术在蛋白药物研发和质量控制中的发展 随着蛋白药物的开发热潮在全球兴起,毛细管电泳技术(Capillary Electrophoresis, CE)作为一种新兴的研发和质控的分析技术也越来越受到各大生物制药公司的青睐和法规机构的重视。全球大部分生物制药公司均已使用毛细管电泳系统用于蛋白药物的研发及质量控制分析。从培养基优化、克隆筛选、配方稳定性研究和纯化过程监测,到蛋白表征、相关杂质检测、蛋白结构鉴定和蛋白质药物产品的质量控制,蛋白药物的各个环节都需要使用到毛细管电泳。例如蛋白的纯度测定,已经从SDS-PAGE转变为十二烷基硫酸钠-毛细管凝胶电泳(CE-SDS)方法;蛋白质的等电点测定,毛细管等电聚焦(CIEF)比传统胶条方法更为准确;糖蛋白药物的糖基异质性表征,毛细管电泳是高分辨率分析方法之一。在各国药典中,毛细管电泳技术用于蛋白药物的检测方法也不断丰富与发展。药典中最早出现其对蛋白药物检测方法是促红细胞生成素(EPO)的糖异构体测定。糖蛋白的异构体差异小,普通的分析方法很难将EPO中的多种异构体分离定量。欧洲药典和美国药典将毛细管电泳方法确定为EPO异构体分析的标准,解决EPO产品中各种糖基化异构体的分离和定量问题。此外,生长激素的相关杂质检测标准也采用了毛细管电泳的方法。对于单克隆抗体药物的分析,在2006年,由惠氏、安进、基因技术、礼来、辉瑞、强生及加拿大卫生署等十几个实验室对“CE-SDS方法对单抗药物纯度分析”进行了联合验证。他们对方法的稳定性、可靠性、准确性等多方面进行了研究和考察。研究结果表明CE-SDS方法比传统的SDS-PAGE更适合单抗药物的表征与质量控制,其结果的稳定可靠性要远远超过SDS-PAGE,建议各生物制药公司使用CE-SDS代替原有的SDS-PAGE作为研发与质量分析的平台。随后,上述生物制药公司及机构又针对“CIEF方法进行单抗药的等电点测定及电荷异质性分析”、“CZE方法快速分析单抗药的电荷异质性”,“毛细管电泳技术进行单抗药中的糖基分析”进行了多实验室联合验证,结果展现了CE技术用于单抗药质量控制的优势及可行性。美国药典于2013年发布了利妥昔和曲拓珠等单克隆抗体药物的纯度检测、等电点/电荷异质性分析和糖基分析采用毛细管电泳方法。在中国,中国食品药品检定研究院于2012年联合国内外生物制药机构对“CE-SDS方法对单抗药物纯度分析”进行了验证,确认了CE-SDS方法在分辨率、定量准确性及自动化程度等方面的优势,并指出CE可以对单抗非糖基化重链进行准确定量。基于以上工作以及毛细管电泳技术在单抗药分析中的强大优势,中国药典2015版的第三部中增加了CE技术,明确了CE是单克隆抗体药物大小变异体、电荷变异体、鉴别与一致性和糖基化修饰分析中的重要方法。随着CE技术在生物制药领域的快速发展,以及新的蛋白质药物的不断上市,将会有更多的CE方法出现在各国药典中。毛细管电泳技术在单克隆抗体药物分析中的应用(1)单克隆抗体药物的纯度及大小异质性分析SDS-PAGE方法对单抗药物进行纯度分析,在分辨率、定量准确性和自动化程度上,已经不能满足生物制药研发和质量控制的要求。CE-SDS方法基于蛋白分子量的差异分离,用于还原和非还原单抗药物的纯度分析,免去了复杂的人工操作、定量更加准确,具有更高的分辨率,在还原模式中可对非糖基化重链进行分离和准确定量。图1. CE-SDS对还原单克隆抗体药物的纯度分析[1]选用不同的毛细管长度,可以实现高分辨率模式和快速模式的纯度分析。高分辨模式的CE-SDS方法提供最高的分辨率,快速模式的CE-SDS方法提供更短的冲洗和分离时间,提高了分析的通量。CE-SDS结合激光诱导荧光检测器(CE-SDS-LIF),通过5-Tarma或FQ染料对蛋白进行标记,可以获得更高的灵敏度,可以检测到含量在0.01%的杂质碎片。此外,LIF检测器的使用,可以最小化基线波动,使积分和定量更加准确。(2)单克隆抗体药物等电点的测定和电荷异质性的分析单抗药物在结构上会发生糖基化、脱酰胺化、异构化、氧化等翻译后修饰,造成蛋白表面电荷的改变,引起单抗的电荷异质性。每个变异体具有不同的等电点。基于等电点分离的毛细管等电聚焦技术(cIEF),可以对单抗药物的变异体进行高分辨率的分离和定量,可分离0.03个pI差异的变异体。方法使用等电点Marker制作校准曲线,对变异体的等电点进行准确的测定。是单抗药物等电点测定和电荷异质性分析的重要方法。图2. CIEF方法对单克隆抗体药物的等电点和电荷异质性分析[5]针对不同pI范围的蛋白样品,可以通过选用适当的两性电解质来实现高分辨率的分析。如对于大部分单抗,其pI值位于7-10之间,可使用pH 3-10范围的两性电解质;对于pI 在5-7范围内的蛋白样品,可使用pH 5-8的窄范围两性电解质;而对于pI 小于5的酸性蛋白,则可以使用反向聚焦和迁移模式,实现更好的分析。 (3)CZE方法对单克隆抗体药物电荷异质性的快速分析毛细管区带电泳(CZE)基于分析物电荷/体积的比进行分离,是毛细管电泳技术中最简单、快速的模式。由于单抗药物的各个变异体分子体积近乎相同,因此在CZE分离模式中,电荷变异体的分离取决于表面电荷的差异,与CIEF模式的变异体分离相一致。因此,CZE成为快速电荷异质性分析的平台方法被生物制药行业所使用。此外,由于CZE方法简单快速的特点,它也被用于单抗药的鉴别分析中。图3. 同一种CZE方法对23种单抗药物的电荷异质性分析[3](4)单克隆抗体药物的糖基异质性分析单克隆抗体等糖蛋白药物中,糖基的种类和排列顺序会导致糖基异质性。单抗药物的糖基化修饰对其安全性和药效有着很大的影响。因此对糖基异质性的质量控制十分重要。毛细管电泳方法对糖基异质性分析的流程包括糖蛋白中糖基的释放、糖基的标记和毛细管电泳分离。磁珠辅助的糖基释放和标记,使得前处理可在1小时内完成,加快了前处理的时间。采用APTS作为荧光标记物,不仅可以通过增加电荷提高分离效率, 还通过LIF检测实现了高灵敏的糖基分析。毛细管电泳技术对糖基分析的优势在于分辨率高,速度快。不但可以区分出一个糖基的差别,相同分子量的糖基异构体也可以得到分离,整个分离过程可在5-20分钟内完成。图4. CE-LIF方法对单抗药糖基分析的电泳图毛细管电泳技术在重组蛋白类药物分析中的应用重组人促红细胞生成素(rhEPO)是高度糖基化的蛋白药物。糖基化的异质性导致了多种变异体的存在。采用CZE方法可对EPO的变异体进行分离和定量,该方法已经成为欧洲药典中EPO变异体分析的标准方法。此外,CIEF方法也可以实现对EPO中各个变异体的高分辨分离,不但可以获得与CZE方法相同的变异体数目和定量信息,还可以提供每个变异体的精确的等电点数值。在对不同来源的EPO产品与参考品的比较中,可使用等电点对变异体进行鉴定。图5. CZE方法对EPO变异体的分析重组人生长激素(rhGH)的纯度及异质性分析中,CZE方法分离度高、定量准确,也已为欧洲药典所采用。图6 CZE方法对rhGH的电荷异质性分析总结在蛋白药蓬勃发展的今天,毛细管电泳技术以其分辨率高、模式多等优势,在蛋白药研发和质控的过程中起到了不可或缺的作用,被越来越多的企业和监管机构所认可,用于蛋白药的纯度、等电点及电荷异质性、糖基等分析中。随着蛋白药物、细胞/基因治疗以及新型疫苗等生物制品的不断发展,毛细管电泳技术将会具有更大的应用空间,在蛋白、核酸及病毒颗粒等分析中,发挥它的优势,提高生物制品的质量控制标准。
  • Life Tech 蛋白质电泳的革命性进步
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