当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

重组胰岛素单体二聚体

仪器信息网重组胰岛素单体二聚体专题为您提供2024年最新重组胰岛素单体二聚体价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括重组胰岛素单体二聚体参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的重组胰岛素单体二聚体您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合重组胰岛素单体二聚体相关的耗材配件、试剂标物,还有重组胰岛素单体二聚体相关的最新资讯、资料,以及重组胰岛素单体二聚体相关的解决方案。

重组胰岛素单体二聚体相关的资讯

  • 百年传奇,再出发——关注胰岛素集采,聚焦国产替代
    靴子落地11月26号,第六批国家药品集中采购(胰岛素专项)落下帷幕。在传统观念里,集采更多的是停留在化药层面,生物药由于其一定的技术壁垒等因素,纳入集采可以说是困难重重。胰岛素作为生物药被纳入国家集中采购,在中国医药史上也有着重要的意义。此次胰岛素集采不仅仅为中国1.41亿糖尿病患者带来了医疗费用层面实实在在的降价,也必将重塑整个胰岛素市场格局。众所周知,中国的胰岛素市场长期被国外三巨头所垄断,诺和诺德,礼来,赛诺菲等企业的胰岛素产品在中国的市场份额一度超过80%。国产企业经过多年的耕耘,涌现了诸如甘李药业,通化东宝,联邦制药等一批优秀的企业,立足本土,放眼全球。在此次的胰岛素集采中,本土药企利用“价格+产能”的优势,进一步争夺这个300亿市场。第六批国采胰岛素拟报价结果如下(来源:风云药谈):向下滑动查看百年传奇在《世界糖尿病日,你知道吗?》中,我们跟大家简单分享了胰岛素的历史,从1921年,班廷和贝斯特经历多轮实验失败,他们终于发现胰岛提取物具有维持糖尿病狗生命的作用,他们给它取名为“岛素”(Isletin),后来改名叫做“胰岛素”(Insulin)。2021年,胰岛素已经从最初的第一代胰岛素—动物胰岛素(猪,牛胰岛素)到第二代胰岛素—重组人胰岛素,再到第三代胰岛素—胰岛素类似物,历经百年,如今再出发。胰岛素分类 公开资料整理目前中国市场主要以第二代和第三代胰岛素为主。二代胰岛素性价比较高,也是目前中国糖尿病患者尤其是三四线城市患者的优先选择。随着集采的落幕,三代胰岛素价格进一步下沉,结合三代胰岛素更高的安全性,三代胰岛素对二代也形成了一定的替代之势。工艺精进胰岛素作为生物大分子药物,技术壁垒高,仿制难度大。针对二代重组人胰岛素和三代胰岛素类似物,我们也对其工艺进行了简单梳理。目前主流胰岛素厂家都会在此工艺上进行一定程度的优化,最大程度释放产能。二代重组人胰岛素是将合成人胰岛素的基因片段插入质粒后转化至大肠杆菌菌株中,通过高密度发酵后产生胰岛素,然后再进行分离、纯化、干燥、包装等一系列程序。重组人胰岛素生产基本原理三代甘精胰岛素:甘精胰岛素作为目前第三代胰岛素的代表性品种,整个生产过程主要分为以下3个部分:(1)包涵体生产:将含有重组甘精胰岛素基因的菌体通过高密度发酵培养,使目的蛋白在菌体内得到高效表达后,对发酵液进行离心,收集发酵液中的菌体、并对菌体进行破碎,对破碎液中的重组甘精胰岛素包涵体进行收集。(2)胰岛素纯化:重组甘精胰岛素包涵体经过纯化工序 1至纯化工序5的多步纯化操作后,以结晶沉淀的形式进行干燥,干燥后获得重组甘精胰岛素干粉。(3)制剂生产:将重组甘精胰岛素干粉加入辅料配制成注射液,经过滤除菌转移至中转罐中,之后于灌装车间分装成3ml/支或10ml/瓶的注射液,注射液经灯检合格后送至包装车间进行包装、入库。向下滑动查看甘精胰岛素原料药生产工序,公开资料整理但在实际生产过程中,由于胰岛素属于大分子生物制剂,结构较为复杂,具有一定的技术壁垒。资料来源:国家知识产权局 汉邦科技整理国产替代此次胰岛素集采,采用“品种+厂牌”报量,一定程度上封杀了胰岛素新进入者的空间。“基础量+增量”分量规则,稳定短期市场用药结构,但也鼓励企业进入A组获得更多增量分配。国内胰岛素产品相较进口产品有价格优势,相对容易进入A组中标企业(相对进口产品以较小降价幅度进入),另外产能充沛,受50% 最大产能限制因素小,未来能获得更多增量分配。对国产胰岛素企业来说,某种程度上是用价格换取了更大的市场份额。但国产厂商也不得不面对一个现实的问题是如何更好的进行“降本增效”。在整个胰岛素类药物复杂的生产过程中,经过我们与胰岛素企业人员交流得知:纯化过程是生产过程中的难点和痛点,直接决定整批原料的质量。究其原因,胰岛素分子量比抗生素大,比抗体小,分离纯化过程既需要用到大分子类产品常用的分离纯化方法如离子交换和疏水,又要用到小分子常用的反相色谱法,因此分离模式种类多,工艺复杂。即便是生产同一种胰岛素,甚至发酵方法和种子都一样,不同厂家的分离方法也不尽相同,胰岛素的分离纯化方法不是取决于目标胰岛素的种类,而是根据杂质谱的不同再去决定使用何种分离手段。这使得每一种胰岛素的纯化都是一种挑战,因为每一步都是独立的工艺,还要配合好各纯化步骤之间的衔接,过程的每一步都对最终产能有着直接的影响。汉邦科技作为一家在色谱行业耕耘多年的企业,能够为客户提供胰岛素下游纯化整体化解决方案。从生物大分子药物纯化常用的低压层析系统到工业防爆系统的高压纯化设备,超滤系统,除病毒过滤系统,在线稀释配液等一整套分离纯化及配套设备。自成立以来,也为多家国内外胰岛素厂商提供了整体化解决方案。以下为部分汉邦胰岛素相关设备展示:向下滑动查看工业制备高压防爆系统低压层析系统在线稀释配液系统 超滤系统“国产替代”不仅仅是国内胰岛素厂商合力追赶国外企业,也是国产设备进行升级优化,替代进口设备的大好时机。可以说胰岛素集采也给了国产设备证明自己的机会,我们也可以做的很好,而且会做的更好。Hi~新朋友,长按关注我们哟
  • 默克密理博调整重组人胰岛素供应链
    2011年1月25日,德国默克生命科学部——默克密理博宣布了它与世界著名的糖尿病治疗公司诺和诺德(纽约证券交易所代码:NVO)达成的一项协议,即默克密理博将用于细胞培养介质的重组人类胰岛素的销售转移至诺和诺德。   从2011年5月1日开始,用于细胞培养介质的重组人胰岛素产品(该类产品曾作为默克密理博品牌旗下Incelligent™ SG与Incelligent™ AF的产品)将由制造商诺华诺德直接供应。生物制药生产企业与研究人员将仍能从诺和诺德直接获得安全供应的胰岛素。   默克密理博继续在新产品与技术方面进行投资,以便能成为一个细胞培养介质补充剂的主要供应商,细胞培养介质补充剂被用于众多FDA允许的、在世界范围内销售的生物医药产品中。   诺华诺德将通过提供高质量产品、具有竞争力的解决方案与客户支持,将成为一个用于细胞培养介质胰岛素的主要供应商。诺和诺德生产的胰岛素广泛应用于生物工程研究中。且诺和诺德将确保长期供应。   关于诺和诺德   诺和诺德是世界领先的生物制药公司,在用于糖尿病治疗的胰岛素开发和生产方面居世界领先地位。
  • 生成胰岛素的胰岛细胞可“再生”
    一个国际研究小组日前发现,一旦胰腺中生成胰岛素的胰岛&beta 细胞全被破坏,那么胰腺中就会有其他细胞出来&ldquo 救急&rdquo ,&ldquo 变身&rdquo 为胰岛&beta 细胞。这一发现表明,胰岛&beta 细胞可以&ldquo 再生&rdquo ,这也许有助于医学专家重新设计对糖尿病的疗法。 一般而言,胰腺中的胰岛&alpha 细胞负责制造胰高血糖素,胰岛&beta 细胞负责制造胰岛素。但日本奈良尖端科学技术大学院大学和瑞士日内瓦大学研究人员通过小鼠实验表明,这种分工并不是不可改变的。 研究人员给小鼠使用了一种名为白喉的毒素,将小鼠体内的胰岛&beta 细胞全部破坏,结果小鼠出现糖尿病症状。为了维持小鼠的生命,研究人员给它们注射胰岛素。两到四周后,他们惊讶地发现,小鼠体内的胰岛&alpha 细胞出现变化,原本只负责制造胰高血糖素的胰岛&alpha 细胞现在开始制造新的胰岛&beta 细胞。 在接受实验的8只小鼠中,有一半在10个月以后胰岛&beta 细胞增殖到原有数量的20%左右,摆脱了糖尿病症状。 此前,研究人员从未发现胰岛&alpha 细胞能够成为胰岛&beta 细胞的来源。他们指出,如果人体内胰岛&alpha 细胞能够代替数目减少或者功能减弱的胰岛&beta 细胞,将会为糖尿病治疗带来希望。这一研究成果刊登在最新一期英国《自然》杂志网络版上。
  • 美药管局批准首款可联用胰岛素注射器的动态血糖仪
    p   美国食品和药物管理局27日批准国内第一种“集成动态血糖监测系统”,用于监测2岁以上糖尿病患者血糖,并可与胰岛素自动注射器等设备联用。 /p p   这款叫作“德康G6”的动态血糖监测仪,其监测片比一角硬币稍大,放置在腹部皮肤上,使糖尿病患者无须针刺指尖即可测出血糖水平,监测片可每10天更换一次。仪器每5分钟将数据传至手机医疗软件中,当血糖过高或过低时会发出警报。 /p p   该仪器还可与胰岛素自动注射器、胰岛素泵、快速血糖仪等其他糖尿病管理设备联用。如与胰岛素自动注射器联用,血糖升高时会触发胰岛素释放。 /p p   美药管局相关负责人说:“它可与不同的可兼容设备共同工作,让患者灵活打造个性化的糖尿病管理工具。” /p p   因能与其他设备无缝联用,美药管局将德康G6归为医疗器材中的“二级”(特别管制类),为后续集成动态血糖监测仪的开发提供了便利。 /p p   美药管局评估了两项临床研究,样本包括324名2岁以上的儿童和成人糖尿病患者,在10天监测期内,未发现严重不良反应。 /p p   由于该设备存在误差风险,美药管局将设置特别控制标准,以确保其准确和可靠。 /p
  • 中国科学家开发新型胰岛素分泌监测荧光探针
    胰岛素是体内唯一的降血糖激素,由胰岛β细胞分泌。胰岛β细胞功能失调和胰岛素分泌紊乱是2型糖尿病的核心驱动因素。胰岛素分泌是一个精细的动态调控过程,如何可视化胰岛素分泌过程,揭示胰岛素分泌调控机制是胰岛生物学领域的难点问题。胰岛素在β细胞内与高浓度锌离子形成晶体结构,因此采用不透膜的锌离子荧光探针可标记胰岛素/Zn2+晶体,从而指示胰岛素囊泡分泌。但目前已开发的锌离子荧光探针存在的一些问题限制了该技术在生理、病理情况下的应用:一是探针亲和力过高,导致胰岛内非囊泡分泌信号较强;二是探针发射波长较短,无法与其他荧光探针联用;三是探针生物相容性差、光毒性较强,无法长时间记录胰岛素分泌过程。近日,北京大学科研团队在《Angewandte Chemie-International Edition》杂志上在线发表了题为“Red- and Far-Red-Emitting Zinc Probes with Minimal Phototoxicity for Multiplexed Recording of Orchestrated Insulin Secretion”的研究论文,通过对传统不透膜锌离子探针进行基团替换、化学结构调整,并采用全新的late-stage N-alkylation(在最后的合成阶段进行N-烷基化)合成策略,开发了一系列低亲和力、不透膜的红色和远红发射的锌离子探针,实现多色、多维、长时程胰岛素分泌监测。该研究为胰岛内分泌和2型糖尿病生理、病理机制研究,以及治疗胰岛素分泌异常疾病药物的高通量筛选提供了新的工具和技术。注:此研究成果摘自《Angewandte Chemie-International Edition》杂志,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202109510
  • 液质联用仪证实"基因编辑猪"产生人胰岛素
    中国科学院广州生物医药与健康研究院29日发布消息称,该院赖良学课题组利用精确基因编辑技术对猪胰岛素基因进行了无痕定点修饰,使猪胰岛素基因编码生产人胰岛素,成功建立了完全分泌人胰岛素的基因编辑猪。这一研究成果近期被《分子细胞生物学杂志》在线发表。  根据国际糖尿病联盟在2015年发布的数据,世界范围内共有4.15亿名成年人患有糖尿病。2015年有500万人因糖尿病而死亡,超过了疟疾、肺结核与HIV的致死人数总和。  据课题组介绍,目前,对糖尿病的治疗包括胰岛素注射和胰岛移植。猪源胰岛素曾经被广泛采用,利用猪胰岛进行异种移植治疗糖尿病最近也取得良好进展。但猪与人相比,胰岛素蛋白存在一个氨基酸的差异,人胰岛素B链第30位氨基酸是苏氨酸,而猪胰岛素是丙氨酸。这一个氨基酸的差异使猪胰岛素在人体中的降血糖效价较低,而且长期使用容易诱发抗体产生。  研究人员李小平博士、杨翌博士和王可品博士研究生等将TALENs(转录激活因子样效应物核酸酶)及CRISPR(RNA介导的DNA核酸酶)技术与单链寡核苷酸结合,建立了猪基因组无痕定点编辑技术,利用该技术在体细胞中将猪胰岛素基因编码B链第30位丙氨酸的密码子GCC修改为编码苏氨酸的ACG,并获得了纯合子细胞株。同时,研究人员利用该细胞株作为核供体,通过体细胞核移植技术成功构建了人源化胰岛素克隆猪,利用高分辨率液相色谱串联质谱仪检测证实,从该基因修饰猪胰腺中提取的胰岛素完全为人胰岛素,而不含猪胰岛素。  研究人员说,该研究获得的人源化胰岛素基因修饰猪将为糖尿病的治疗提供人胰岛素,同时也将为临床异种胰岛移植治疗提供更为理想的供体来源。从技术层面来说,该成果也是第一次在大动物中实现无痕的基因组定点修饰,这种定点无痕技术的建立,将推动基因突变大动物疾病模型和具有农业育种价值的基因修饰大动物的培育。
  • 吃饼干治糖尿病?新研究让口服胰岛素成为可能
    吃块饼干,治糖尿病。这个很多“糖友”梦寐以求的成果出现在11月16日的国际顶刊《自然化学生物学》上。北京大学药学院刘涛团队与华东师范大学叶海峰团队利用合成生物学技术开发出了一种新细胞。在他们的研究中,植入这种工程细胞的糖尿病小鼠,只要吃下特定的氨基酸饼干,就能提高胰岛素水平,进而降糖。“这是首次将基因密码扩展技术用于细胞治疗。”论文通讯作者之一、北京大学药学院教授刘涛告诉科技日报记者,吃下饼干的小鼠只需要90分钟就能降糖,和注射胰岛素起效时间相当。创造胰岛素微型“无人工厂”在“糖友”体内产生胰岛素,光靠饼干就可以吗?其实不是,“饼干”只是一把钥匙,真正生产胰岛素的是一座微型“无人工厂”。胰岛素作为人体的一种蛋白要求极高,胰岛素水平高了会发生低血糖、低了或者无效危害更大。细胞能做到精准的控制吗?“我们有一套独特的控制系统,控制的核心是一种人造的密码子。” 论文通讯作者之一、华东师范大学生命学院、上海市调控生物学重点实验室研究员叶海峰解释,自然界里有3个不编码氨基酸的密码子(终止子,功能是终止蛋白质翻译),通过人为改造可以让其中一个只听“饼干”的命令。饼干里的特殊氨基酸在自然界找不到,所以平时不会开启。经过改造的密码子就此有了双重身份。人工氨基酸一来,密码子配对,开启胰岛素的翻译过程,人工氨基酸一走,密码子还是“终止子”,整个流水线关闭。这才有了“吃饼干”合成胰岛素的完整治疗过程。给饼干开通一个专线快递前面说了,饼干里的氨基酸在自然界里找不到,那自然也找不到匹配的运送系统。“原来负责转运氨基酸的信使RNA都有自己的密码子,就像京东快递是负责这几个密码子、顺丰快递负责另外几个密码子、圆通也有自己要负责的密码子,现在多出来一个非天然的快递单怎么办呢?”刘涛打了一个很形象的比方,为了解决这个问题,合成生物学又出手了。“我们给‘饼干’开通了一个专线快递。”刘涛说,一种人工的合成酶能够把非天然的氨基酸送到快递员手上,即通过氨酰化的生化反应,把非天然氨基酸与特定的转运RNA连接起来,让它直送到胰岛素的装配生产线上。经过一系列“神操作”,饼干里的非天然氨基酸有如神助地直接成为生物体内胰岛素的重要组成部分。这种“专线快递”特点的正规名称叫“生物正交”,是指人造反应不会被机体内源的元件识别,也不干扰内源的生物化学过程。也就是说,胰岛素的整个制造过程不会干扰到其他生命活动。更具临床实用价值“利用我们的技术,只需要纳摩尔每升级别浓度的非天然氨基酸,给药1分钟就足以激活系统,表达释放胰岛素 。”刘涛说,这种非天然氨基酸与很多功能饮料中添加的成分类似,对人体非常友好。动物试验研究显示,将改造过的工程细胞经材料包埋后植入小鼠皮下,给小鼠喂食含有非天然氨基酸的饼干,可以在一个月内稳定且有效地降低小鼠血糖。一系列动物安全性实验也表明,服用一个月有效剂量的非天然氨基酸后,小鼠并未表现出明显的体重减低或其它生化指标的改变。“或许某一天,只需要每天饭前服用一粒非天然氨基酸药物,或含有非天然氨基酸成分适合糖尿病患者的食物,就可以控制血糖了。”刘涛说。浙江大学药学院院长顾臻教授在论文同期刊发的评论中认为,通过合成生物学方法创建工程细胞,进而产生治疗性蛋白质是解决包括胰岛素在内的蛋白质分子稳定性差、生物半衰期短及其不受控释放等挑战的极具吸引力的替代方法。据介绍,该研究获得国家“重大新药创制”专项、科技部合成生物学重点专项、国家自然科学优秀青年基金、北京市杰出青年基金、上海市科委等项目的支持。
  • 优化规模生产iPSC衍生的胰岛素合成的β细胞关键工艺参数
    一、摘要:1型糖尿病是一种会导致胰腺β细胞破坏的自身免疫性疾病,需要终身胰岛素治疗。胰岛移植提供了一个很有前途的解决方案,但也面临着诸如可用性有限和需要免疫抑制等挑战。诱导多能干细胞(iPSCs)为功能性β细胞提供了一个潜在的替代来源,并具有大规模生产的能力。然而,目前的分化方案,主要是在混合或2D环境中进行的,缺乏可延展性和悬浮培养的最佳条件。我们研究了一系列可能影响分化过程的生物反应器放大过程参数。该研究采用了一种优化的HD-DoE协议,该协议设计具有可扩展性,并在0.5L(PBS-0.5 Mini)垂直轮式生物反应器中实现。我们开发了一种三阶段的悬浮生长过程,从贴壁培养过渡到悬浮培养,TB2培养基在规模化过程中支持iPSC的生长。阶段性优化方法和延长分化时间用于增强iPSC衍生的胰岛样簇的标记物表达和成熟。连续的生物反应器运行被用于研究营养和生长的限制以及对分化的影响。将连续生物反应器与对照培养基变化生物反应器进行比较,显示出代谢变化和更类似b细胞的分化谱。从试验中收集的低温保存的聚集物被恢复,恢复后显示出活力和胰岛素分泌能力得到维持,这表明它们具有存储和未来移植治疗的潜力。本研究表明,阶段时间的增加或限制培养基补充以减少乳酸积累可以增加在大规模悬浮环境中培养的胰岛素合成细胞的分化能力。二、实验内容节选:营养消耗和代谢物的分析 为了检测细胞潜在的替代碳源和氮源,我们分析了对照组和连续生物反应器在整个培养过程中的氨基酸代谢(图S5A-B)。使用快速培养基氨基酸维生素分析仪Rebel(908 Devices)来分析氨基酸浓度。必需氨基酸,如组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸在整个培养期间都保持不变。然而,一些氨基酸在两种培养基中都完全耗尽,包括5天后的L-天冬氨酸和16天后的L-谷氨酸。氨基酸代谢对正常的胰腺β细胞功能至关重要,丙氨酸和谷氨酰胺以其调节β细胞功能和胰岛素分泌的作用而闻名。在培养结束时,谷氨酰胺和丙氨酸的浓度高于新鲜培养基,表明它们不限制生长(图S5A-B)。然而,它们增加的来源仍然未知,不像之前的观察而将它们的增加归因于GlutaMAX&trade 添加剂。与起始培养基相比,丙氨酸和谷氨酰胺水平的升高在对照组生物反应器中没有观察到,后者在不同阶段之间和整个延长的内分泌诱导阶段都有频繁的培养基变化。两种生物反应器之间无其他显著性差异。如前所述,限制培养基补充的生物反应器比对照培养基变化的生物反应器具有更好的分化能力。氨基酸浓度调节和血清缺乏与促进来自人类干细胞的胰腺β细胞的发育有关。 此外,使用FLEX2(Nova Biomedical)对两种培养结果进行评估,分析两种反应器的整个培养期间Gln、Glu、NH4+、Na+、K+、Ca++、pH、PCO2和PO2(图S6A-B)。在连续生物反应器中,培养基的渗透压稳定增加,但保持在280-320mOsm/kg范围内。这种增加可以归因于由营养物质代谢和其他废物产生的溶质的积累。相比之下,对照培养基的渗透压变化的生物反应器随着培养基在细胞分化过程的不同阶段被补充而波动。谷氨酰胺和谷氨酸水平也进行了评估,两者都显示随着时间的推移而消耗。这与使用Rebel分析仪进行的测量结果一致。两种生物反应器在生物分化上具有可比性,除了在连续生物反应器中pH的持续下降和预期的耗氧速率方面的主要差异。在反应液中测量的气体可能会受到收集和测量之间时间的影响,但是,对所有样品的总体影响是相同的。总体数据显示,在培养10天或PP诱导分化阶段后,PO2水平开始稳步下降。尽管反应液与两个生物反应器顶空内的气体体积相同(500毫升),但与控制培养基补充变化生物反应器相比,进入反应液的氧气通量可能不足以补充0.5L连续容器中增加的耗氧量。文献来源:doi.org/10.21203
  • naica®微滴芯片数字PCR系统精准量化胰岛素编码基因DNA甲基化水平
    导读在过去的几十年中,糖尿病的发病率在全球范围内显著增长。除了不健康的生活方式外,环境污染物被认为是糖尿病发生的危险因素。多环芳烃 (PAH)是一类含有2-7个芳环的有机化合物,由自然和人类活动产生并广泛存在的污染物。流行病学研究表明,PAHs水平与成人和儿童的肥胖和二型糖尿病相关。厦门大学生命科学学院细胞应激生物学国家重点实验室的研究人员在Ecotoxicology and Environmental Safety上发表了题为《Prenatal exposure to a mixture of PAHs causes the dysfunction of islet cells in adult male mice: Association with type 1 diabetes mellitus》的文章。文中应用naica® 微滴芯片数字PCR系统对胰岛素编码基因DNA甲基化水平进行量化,揭示了产前暴露于多环芳烃混合物对成年雄性小鼠胰岛细胞功能的不良影响。应用亮点:▶ 使用naica® 微滴芯片数字PCR系统对胰岛素编码基因启动子甲基化水平进行量化。▶ 在产前暴露于500µg/kg PAHs的小鼠中,胰岛素编码基因启动子的甲基化水平显著升高。▶ 产前暴露于PAHs可能促进I型糖尿病的发病。作者使用8种PAHs的混合物进行了实验,以研究产前PAHs对成年期胰岛细胞功能和质量的影响,同时试图阐明 I型糖尿病发病的环境原因。他们分离了成年雄性小鼠的胰岛,对胰岛素编码基因的启动子DNA甲基化水平进行分析。研究成果:▲图1. 产前暴露于多环芳烃对成年雄性小鼠胰岛素编码基因甲基化水平的影响。(A) 数字PCR结果代表性一维图。(B)胰岛素编码基因启动子甲基化水平。(每个处理三只母鼠, 每只母鼠取一个雄性后代) 。在本研究中,子宫内暴露于500µg/kg PAHs的小鼠胰岛中胰岛素编码基因启动子中的DNA甲基化水平显著增加,同时胰岛素编码基因转录显著下调。▲图2. 不同PAHs浓度对胰岛素编码基因转录水平的影响原文链接如下:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651322005358期刊介绍:Ecotoxicology and Environmental Safety 1977创刊,隶属于爱思唯尔出版集团。是一份多学科交叉期刊,主要研究环境污染对包括人类健康在内的生物体的暴露和影响。最新影响因子为7.129。naica® 六通道数字PCR系统法国Stilla Technologies公司naica® 六通道数字PCR系统,源于Crystal微滴芯片式数字PCR技术,自动化微滴生成和扩增,每个样本孔可实现6荧光通道的检测,智能化识别微滴并进行质控,3小时内即可获得至少6个靶标基因的绝对拷贝数浓度。
  • 终结不可能!JAMA报道:口服胰岛素能延缓糖尿病发生
    p style=" text-align: center " img title=" 001.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/f6123b58-40cd-4eb4-805a-b566fb85e31b.jpg" / /p p   开发口服胰岛素片的想法从1930年就开始了,科学家对改变胰岛素剂型的研究也从来没有放弃,但非注射胰岛素一直是梦想,很多关键技术难题依然没有办法解决。如今,致力于1型糖尿病研究的国际小组——TrialNet发现口服胰岛素能够延缓1型糖尿病的发生。 /p p    strong 口服胰岛素抑制自身免疫攻击 /strong /p p   1型糖尿病是一种自身免疫性疾病,并没有与生活方式有关的2型糖尿病那么常见。1型糖尿病患者几乎没有胰岛素,因为他们的免疫系统错误地攻击胰腺中胰岛素产生的β细胞。治疗这类患者,必须通过注射或胰岛素泵来补充胰岛素。 /p p   研究的第一作者Carla Greenbaum博士说,胰岛素口服不同于注射胰岛素,并不能用来补充胰岛素,它对血糖没有影响,因为消化系统破坏胰岛素药片的成分。这一理论认为口服产生的肽可能被免疫系统认为是无害的。研究人员希望,这可能会至少有一段时间抑制自身免疫性攻击。因为预防或延缓糖尿病将产生重大临床效果。 /p p    strong 第一次延缓1型糖尿病的进展 /strong /p p   研究人员测试了胰岛素药片对560名亲属患有1型糖尿病的儿童和成人的疗效,来了解口服胰岛素是否能延缓或预防1型糖尿病。对大多数人来说,这种药物起不到预防1型糖尿病的作用。但研究人员称,对于那些具有最大的患1型糖尿病风险的人来说,口服胰岛素会使这种全面发展的疾病推迟大约2到2年半的时间。 /p p   Greenbaum说:“这是用口服胰岛素进行的最大规模的研究。” Jessica Dunne,JDRF(原青少年糖尿病研究基金会)的研究主任,将结果称之为“一个巨大的成功。”Dunne说:“我们终于能够第一次延缓1型糖尿病的进展。”。但她补充说这些发现需要在其他研究中验证。 /p p   strong  延迟1型糖尿病发病31个月 /strong /p p   研究对象来自欧美各个国家。研究人员根据糖尿病风险将这些人分成四组,然后被随机挑选进一个主动治疗组,每天服用7.5毫克的胰岛素或安慰剂。一半的人随访了2.7年半,另一半少于这个时间。 /p p   在一小部分研究参与者中,研究人员发现口服胰岛素药片确实起了作用。Greenbaum说在那些已经显示出早期的低量胰岛素分泌人群中,相比安慰剂组,口服胰岛素治疗能够将1型糖尿病发病延迟31个月。 /p p strong   对高危人群有效的原因 /strong /p p   Dunne说出现1型糖尿病延迟发病的人是“1型糖尿病的高危人群,可能已经有1型糖尿病。他们是最容易产生胰岛素依赖的人。”Greenbaum和她的团队推测这些人有反应是因为自身免疫性攻击可能当时已经很活跃了。但是,她补充道这只是一个理论。Dunne说这项研究也增加了证据,表明1型糖尿病并不是那种在每个人中都是一样的单一疾病。 /p p   Greenbaum说,她的团队已经在一个新的试验里测试较高剂量的胰岛素药片,来看看是否能更长地延缓病情。他们还希望测试胰岛素药片和治疗免疫系统的药物结合的效果。Dunne和Greenbaum建议延迟发病的能力可能有助于预防并发症(如失明和因愈合受损导致截肢)的发生。 /p p /p
  • 斯坦福医学院案例cell分享 | MST技术检测蛋白的二聚体亲和力
    Part 1研究背景在生物化学中,蛋白质二聚体是由两个蛋白质单体或单个蛋白质形成的大分子复合物,它们通常是非共价结合的。蛋白质二聚体是一种蛋白质四级结构。有些蛋白需形成同源或者异源二聚体才能发挥其特定的功能,且不同聚集体的亚型与不同靶蛋白特异性结合,如14-3-3蛋白。对聚集体的状态维持和解离研究能更加清楚的了解生物学过程,并且开发特异性的靶标药物,用于疾病的治疗。由于聚集体是蛋白的四级结构组成部分,因此,一般来检测聚集体的亲和力需要先形成蛋白单体,也就是极低的蛋白浓度,对于很多互作方法来说无法实现检测。下方这篇Cell文献介绍了MST成功检测蛋白的二聚体亲和力以及小分子对聚集过程的影响。Part 2研究内容美国斯坦福大学Paul A. Khavari小组使用葡萄糖解聚DDX21二聚体来调节mRNA剪接和组织分化。2023年1月出版的《Cell》杂志发表了这项成果。https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.12.004IF: 64.5 Q1葡萄糖是一种普遍的生物能量来源,此外,研究发现,葡萄糖可能重塑分化所需蛋白质的功能,使分化过程得以实现。DDX21是一种DEAD-box RNA解旋酶,为同源二聚体状态,DDX21调节黑素细胞干细胞的分化。然而,DDX21在表皮分化中的功能尚未不清晰。在该研究中,作者发现,葡萄糖结合DDX21的ATP结合域,改变其构象,进而造成DDX21解离。在分化过程中,DDX21以葡萄糖依赖的方式定位于mRNA内含子中特定的模体,并促进关键的促分化基因的剪接。为了更清楚地了解葡萄糖对DDX21二聚化的影响,作者需检测(不)结合葡萄糖时DDX21二聚体亲和力。MST技术上机检测的浓度可以低至pM-nM,保证DDX21为单体状态,进而获得准确的二聚体亲和力结果。此外,MST对缓冲成分没有要求,并且是检测达到平衡状态时的亲和力。因此,可以将葡萄糖作为缓冲成分加入到体系中,并且使葡萄糖和DDX21达到平衡后再进行检测。MST亲和力结果表明,葡萄糖显著抑制DDX21二聚化(降低了近7倍)。图1:微量热泳动(MST)检测DDX21的二聚化(黑色)以及存在350uM葡萄糖(红色)或者半乳糖(蓝色)时亲和力。Part 3技术优势在这篇工作中,通过MST技术确定了DDX21形成二聚体的亲和力,以及葡萄糖与DDX21的作用。对于分子互作亲和力的检测,MST上机浓度极低,保证蛋白的单一状态,同时节省样本。当检测多个分子互作时,可以孵育达到平衡,获得准确的多元的亲和力。
  • 华东师大学者在Nature子刊发表治疗胰岛素抵抗智能传感器的重要研究成果
    华东师大学者在Nature子刊发表治疗胰岛素抵抗智能传感器的重要研究成果 随着生活水平的不断提高,人们的生活质量尤其是饮食方面有了显著的改善。但大量高脂、高糖食物的摄入,大大提高了人们患高血糖、高血脂等为特征的胰岛素抵抗综合症风险,严重影响了人们的健康安全。胰岛素抵抗是由于多种因素使胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降,机体代偿性的分泌过多胰岛素产生高胰岛素血症,以维持血糖的稳定。胰岛素抵抗易导致代谢综合征和II型糖尿病等代谢疾病。来自华东师范大学和瑞士苏黎世联邦理工大学的研究者们,为了实现胰岛素抵抗诊疗目的,他们利用合成生物学的策略,设计构建了一种智能胰岛素传感器,并应用于胰岛素抵抗综合症的诊疗。该研究成果发表在Nature子刊Nature Biomedical Engineering。领导这一研究的为来自瑞士苏黎世联邦理工大学的Martin Fussenegger教授和来自华东师范大学的叶海峰研究员,两人是本研究的共同通讯作者。他们巧妙地设计、合成了一种能自我回馈调节的胰岛素传感器,可以高效识别血液中胰岛素水平,当血液里的胰岛素超过一定阈值后,其可以调控表达脂联素(Fc-adiponectin),从而缓解胰岛素抵抗症状起到治疗效果(下图)。人工智能胰岛素传感器设计及其胰岛素抵抗治疗策略示意图为了验证该胰岛素传感器在体内长期的诊疗效果,他们成功筛选到了一株含有胰岛素传感器的稳转细胞系HEKIR-Adipo,通过微囊包裹技术,并移植到胰岛素抵抗性糖尿病、肥胖症、饮食诱导性肥胖症等多种高胰岛素血症小鼠模型中,通过自动感应血液胰岛素浓度的变化,精准调控细胞表达脂联素(Fc-adiponectin),有效地降低血脂和血糖从而缓减胰岛素抵抗的症状。实验数据表明,该胰岛素传感器在体内可以长期监测胰岛素水平并协同表达脂联素,从而起到缓解胰岛素抵抗症状的治疗效果(下图)。该胰岛素感受器有利于治疗早期糖尿病。这种自给自足式的基因线路设计在监测某种代谢疾病标记物时能同时协调表达治疗药物,这样的治疗设计理念将有望引领未来个性化精准医疗新时代。胰岛素传感器在胰岛素抵抗的肥胖模型鼠(ob/ob)体内长期诊疗效果注:叶海峰在博士和博士后期间(2007.8-2013.12)师从国际知名合成生物学专家Martin Fussenegger教授,于2014年3月回国受聘为华东师范大学“紫江优秀青年学者”,担任生命医学研究所生化与分子生物学专业研究员、博士生导师。主要从事合成生物学与生物医学工程领域的研究。Martin Fussenegger教授于2016年初被聘为华东师范大学荣誉教授。该研究得到国家自然科学基金优秀青年基金、面上项目、上海市科委项目、青年千人计划以及华东师范大学人才队伍建设等经费资助。论文的三位主要作者,由左至右依次是叶海峰、Mingqi Xie和Martin Fussenegger,叶海峰和Martin Fussenegger为论文通讯作者论文发表花絮:该文从投稿到发表已经接近三年了,第一次投稿Science送审后要求补实验,一补就是大半年将近一年的时间过去了,补完数据后审稿人还有其它要求然后就换了现在这个杂志投稿,结果面临的是相同的类似问题,最终该课题组成员合作完成了后续重要的实验后论文才最终顺利接受。Nature Biomedical Engineering杂志是今年Nature出版集团新增的5种子刊之一,该杂志将面向在实验室从事研究,以了解或抗击各种疾病的科研人员、临床医生和工程师。该刊横跨生命科学、自然科学和工程学,涵盖材料、治疗方法和器材等领域,旨在理解、诊断或改善各种临床和卫生背景下的人类健康问题。值得一提的是该杂志比较有意思的一个特色是推出了一个“Behind the Paper”的专栏,专门邀请论文的主要作者对发表的工作的研究背景和动机写一个简短的介绍,以增进读者对论文更好的阅读和理解 。
  • 改写经典—清华大学科学家揭示胰岛素信号通路中调控糖原合成新机制
    2019年9月24日,清华大学李蓬课题组在Cell Reports上发表了题为“The protein phosphatase 1 complex is a direct target of AKT linking insulin signaling to hepatic glycogen deposition”的研究论文,报道了PP1复合物作为营养感知器,独立于GSK3介导胰岛素刺激下肝脏糖原合成的调节机制。胰岛素是机体调节血糖吸收、促进合成代谢(anabolic metabolism)最关键的激素,可以促进糖原、脂肪、蛋白质合成。糖原和脂肪可被用于能量贮存;糖原是最先被机体利用的能量储备:比如在运动时,肌肉糖原可以作为快速的能量来源,供肌肉细胞产生ATP;而肝脏中糖原负责在饥饿或能量缺乏时补充血糖,使之维持稳定浓度。但是糖原代谢里一个长期悬而未决的问题,胰岛素是如何激活糖原合成的?甚至在最新版(第七版)的Lehninger生化教科书中,也只是指出需要一个“insulin-sensitive protein kinase”,但不知其身份。虽然胰岛素-AKT可以通过抑制激酶GSK3、降低糖原合成酶GS磷酸化来促进糖原合成,但是这条调节通路的作用非常有限,因为GSK3的磷酸化位点突变后不影响糖原合成。并且,GSK3调控糖原合成是通过双抑制作用而起作用,目前我们的认识里还缺乏一种主动糖原合成调控的机制。虽然已知胰岛素还通过激活磷酸酶PP1,进而调节多个关键糖原代谢酶,然而由于对phosphatase调节研究的困难,领域内只能猜测却难以发现这个调节PP1磷酸酶的“insulin-sensitive protein kinase”。PP1(protein phosphatase1)对糖代谢具有重要作用,参与调节多个糖原代谢酶活性,包括GS、GP和GPK。PP1全酶由一个催化亚基(PP1c)和一个调节亚基(PPP1R)组成。已知PPP1R3家族作为特殊的一类调节亚基可以把PP1靶向到糖原代谢过程,该家族包括7个成员,PPP1R3a-g。尽管一些研究表明PPP1R3成员参与调节肝脏糖原合成和积累,但是具体的机制究竟是如何呢?针对这个问题,李蓬团队首先通过生物信息学分析磷酸化蛋白组数据库数据,找到了10个候选蛋白,可能是AKT新的磷酸化底物,同时也参与调节糖脂代谢。随后通过生化实验鉴定出PPP1R3g是AKT一个新的直接底物,同时结合质谱分析发现S79是PPP1R3g的AKT磷酸化位点。其后,课题组发现在胰岛素刺激下PPP1R3g可以直接被AKT磷酸化,更重要的是发现生理和病理条件下的胰岛素信号与PPP1R3g磷酸化水平密切相关。更进一步地,课题组发现在胰岛素刺激下,PPP1R3g介导糖原合成是不依赖于经典的GSK3途径的。接下来,课题组通过敲除和过表达系统在体研究了PPP1R3g磷酸化的生理功能,发现PPP1R3g磷酸化可以加快葡萄糖清除和提高胰岛素敏感性。在机制上,课题组发现PPP1R3g磷酸化可以提升与p-GS的结合,进而加快PP1c对GS的去磷酸化。同时发现了PPP1R3b可作为PPP1R3g的下游,通过结合从PPP1R3g上解离下来的去磷酸化GS,刺激糖原的合成,从而实现对胰岛素信号的传递。图1. 胰岛素-AKT调控PPP1R3G磷酸化促进糖原合成的新机制本研究回答了本领域近30年一直未回答的问题,为新版的生物化学书籍完善提供重要的一笔(图2)。图2. 经典生化教科书中可修改的一笔。左图为Lehninger Principles of Biochemistry(7th Edition)中提出的位置激酶,右图则是该研究提供的改写该论文中,糖原合成酶和糖原磷酸化酶活性的研究均采用放射性方法,利用放射性标记的葡萄糖作为底物,通过检测放射性活度来计算酶的活性。珀金埃尔默提供了从试剂、耗材到检测仪器的完整解决方案,助力中国科学家取得更大成就。
  • 大连化物所利用类器官芯片建立人体肝脏-胰岛互作
    近日,中科院大连化学物理研究所研究员秦建华团队首次利用类器官芯片,建立了人诱导多能干细胞(hiPSC)来源的肝—胰岛类器官互作体系,在体外模拟人体肝脏—胰岛轴及其在生理和病理条件下的糖刺激响应,突破了现有传统研究模型的局限,为糖尿病等复杂代谢性疾病研究和新药发现等提供了新策略和新技术。相关研究发表于《先进科学》。  尽管目前已有细胞和动物模型用于糖尿病研究,但仍缺少能够反映人体复杂器官间关联作用的研究体系。研究中,秦建华团队将类器官与器官芯片前沿技术相结合,特色性构建了一种由人多能干细胞衍生的肝—胰岛类器官互作体系。在分区设计的微阵列芯片上实现了肝、胰岛类器官的动态培养和相互作用研究,类器官功能维持长达一个月。  研究发现,这种共培养体系有利于维持肝和胰岛类器官的活性,并促进肝和胰岛类器官的分泌功能增强,提高器官特异性的功能基因和蛋白表达。转录组分析显示,该体系中肝类器官P450酶代谢通路和胰岛类器官中的糖酵解/糖异生通路表达升高,提示这种体系有助于提升肝和胰岛类器官的糖调控功能。  后续,糖耐量试验结果显示,在进餐后血糖浓度条件作用下,肝脏类器官对糖的利用率升高,胰岛类器官的糖刺激后胰岛素分泌功能增强。当进一步施加高糖浓度条件后,肝和胰岛类器官出现明显的线粒体损伤和葡萄糖转运功能下降等异常改变。结果提示,这种肝—胰岛类器官互作体系可反映类似人体生理和病理情况下的血糖调控特点,并模拟2型糖尿病的主要病理特征。团队进一步在该体系中加入常用降糖药二甲双胍,显示该药物可明显改善由高糖条件引起的肝和胰岛病理损伤,提示这种新型类器官互作芯片体系在疾病模拟和药物评价等方面的可行性和应用前景。  相关论文信息:https://doi.org/10.1002/advs.202103495
  • 微流控+荧光显微成像助力,陈良怡/汤超合作团队发现胰岛细胞的集体探戈舞
    胰岛是最重要的血糖调控微器官,结构上主要由α和β两类细胞组成。机体内胰岛散落分布于胰腺器官内(每只小鼠大约有1000个胰岛,每个人大约有1000000个胰岛)。胰岛之间存在较大异质性(如胰岛大小,细胞类型组成比例等),胰岛的异质性为其功能多样性提供了基础。功能上,高糖刺激下胰岛呈现有规律的钙震荡,导致胰岛素的分泌。有趣的是,胰岛呈现出不同等震荡模式,大致分为快速震荡 (100秒),及快慢复合的震荡。钙震荡信号紊乱与糖尿病进程高度相关,因此其调控机制一直被广泛研究。2022年6月29日,来自北京大学定量生物学中心的汤超团队和北京大学未来技术学院的陈良怡团队在Nature Communications杂志发表了一篇题为 Pancreatic α and β cells are globally phase-locked 的文章。该工作发现在高糖刺激下小鼠胰岛内与细胞呈现集体锁相的钙震荡规律,并结合生物实验与数学模型研究了胰岛内α与β细胞旁分泌调控钙震荡与锁相的机理。该研究通过结合微流控芯片与钙离子荧光显微镜成像,发现在同一胰岛中,空间上细胞激活顺序高度保守,时间上震荡周期高度可重复(图1)——说明震荡模式是胰岛稳定的内在性质。图1:微流控芯片实验示意图及胰岛的快速,慢速,及复合钙震荡模式。他们进一步通过构建α和β细胞双色钙荧光蛋白标记转基因小鼠(图2),发现在胰岛震荡中α和β细胞呈现集体锁相,两类细胞交替激活,每类细胞之间高度同步。通过定量分震荡模式发现α细胞与β细胞的震荡相位呈现出高度的规律性:α细胞的相位落后于β细胞约20秒,而α细胞的相位落后于β细胞的时间是可变的,并决定了胰岛的震荡模式。图2:α与β细胞双色钙荧光蛋白标记转基因小鼠(左)及快速,慢速,及复合钙震荡模式胰岛中与细胞平均钙活动(右)。为了理解胰岛内α与β细胞相互作用与震荡模式的关系,文章构建了胰岛细胞震荡子数学模型。模型发现胰岛内α与β细胞间不同的耦合强度可以导致快速,慢速及复合震荡多种活动模式,使胰岛系统兼具鲁棒性及灵活性。模型还预测了胰岛震荡模式与细胞相互作用之间的关系:慢速震荡时,α对β细胞促进作用较弱;复合震荡时,α细胞对β细胞促进作用较强,而β细胞对α细胞的抑制作用较弱;快速震荡时两者的互相作用都强。数学模型提示胰岛钙震荡周期受旁分泌调节,研究进一步验证发现胰岛震荡周期与胰岛内细胞数量高度相关(图3),细胞数量越多震荡周期越快。图3:胰岛震荡周期与胰岛内细胞数量高度相关以往近40年的研究工作主要将胰岛不同的震荡模式简化为β细胞的内在差异。然而分离的β细胞只呈现慢速震荡,因此这一传统假设受到挑战。该研究观察到胰岛内α和β细胞钙活动呈现集体锁相,并发现α细胞对胰岛快速钙震荡的产生至关重要。并通过结合数学模型说明胰岛不同震荡模式受胰岛内旁分泌的调控。北京大学的博士后任惠霞,黎彦君,韩成盛为论文共同第一作者。汤超和陈良怡均为北大清华生命科学联合中心PI。原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-31373-6
  • 2015版中国药典总则第二次公开征求意见
    根据《中国药典》2015年版编制工作进度安排,第一批拟增修订通则草案已于2014年3月在国家药典委员会网站面向社会各界公开征求意见。2014年6~7月国家药典委员会陆续组织召开各相关专业委员会对《中国药典》2015年版通则内容进行了全面审定,并对第一批公示内容的反馈意见和建议进行了研讨,根据会议讨论审核意见,经整理形成了第二次总则(草案)征求意见稿(详见附件)。   现将有关事项通知并说明如下:   一、为进一步完善2015年版药典总则内容,现将药典总则(草案)整体框架和药典通则第二次征求意见稿内容在我委网站公开征求意见,即日起公示期一个月。   二、独立一卷的名称为&ldquo 《中国药典》2015年版总则&rdquo ,包括现有药典一部、二部、三部的附录(现改为&ldquo 通则&rdquo )内容和药用辅料品种正文(详见附件1)。   三、通则编码按照&ldquo XXYY&rdquo 四位罗马数字表示,其中XX代表现有附录编码的大罗马字母(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ&hellip &hellip ),YY代表现有附录编码的英文字母(A、B、C&hellip &hellip )。新旧附录/通则编码对照表详见附件2。   四、拟增修订的通则草案详见附件3。请相关单位认真研核,若有异议,请附相关说明及/或实验数据,及时来文来函(见附件4)。   五、联系人及联系方式:   许华玉(电话:010&ndash 67079521)   尚 悦(电话:010&ndash 67079578)   靳桂民(电话:010&ndash 67079527)   传 真:010&ndash 67152769   E-mail: ywzhc@chp.org.cn   附件: 1. 《中国药典》2015年版总则(草案) 2. 新旧附录/通则编码对照表 3. 药典通则目录及增修订内容 《中国药典》2015年版通则目录 编号 通则名称 0100 制剂通则 0101 片剂 0102 注射剂 0103 胶囊剂 0104 颗粒剂 0105 眼用制剂 0106 鼻用制剂 0107 栓剂 0108 丸剂 0109 软膏剂、乳膏剂 0110 糊剂 0111 吸入制剂(第一次公示) 0112 喷雾剂 0113 气雾剂(第一次公示) 0114 凝胶剂 0115 散剂 0116 糖浆剂 0117 搽剂 0118 涂剂 0119 涂膜剂 0120 酊剂 0121 贴剂 0122 贴膏剂 0123 口服溶液剂 口服混悬剂 口服乳剂 0124 植入剂 0125 膜剂 0126 耳用制剂 0127 洗剂 0128 冲洗剂 0129 灌肠剂 0181 合剂 0182 锭剂 0183 煎膏剂(膏滋) 0184 胶剂 0185 酒剂 0186 膏药 0187 露剂 0188 茶剂 0189 流浸膏剂与浸膏剂 0200 其他通则 0211 药材和饮片取样法(未修订) 0212 药材和饮片检定通则(第二增补本) 0213 炮制通则(未修订) 0251 药用辅料 0261 制药用水 0291 国家药品标准物质通则(第二增补本) 0300 0301 一般鉴别试验(第二增补本) 0400 光谱法 0401 紫外-可见分光光度法 0402 红外分光光度法 0405 荧光分光光度法 0406 原子吸收分光光度法 0407 火焰光度法 0411 电感耦合等离子体原子发射光谱法 0412 电感耦合等离子体质谱法 0421 拉曼光谱法 0431 质谱法 0441 核磁共振波谱法 0451 X射线衍射法 0500 色谱法(未修订) 0501 纸色谱法0502 薄层色谱法 0511 柱色谱法(未修订) 0512 高效液相色谱法 0513 离子色谱法 0514 分子排阻色谱法 0521 气相色谱法(未修订) 0531 超临界流体色谱法 0532 临界点色谱法 0541 电泳法 0542 毛细管电泳法 0600 物理常数测定法 0601 相对密度测定法(未修订) 0611 馏程测定法 0612 熔点测定法 0613 凝点测定法 0621 旋光度测定法 0622 折光率测定法(未修订) 0631 pH值测定法 0632 渗透压摩尔浓度测定法 0633 黏度测定法 0661 热分析法(第二增补本) 0681 制药用水电导率测定法(未修订) 0682 制药用水中总有机碳测定法(未修订) 0700 其他测定法 0701 电位滴定法与永停滴定法(未修订) 0702 非水溶液滴定法 0703 氧瓶燃烧法(未修订) 0704 氮测定法 0711 乙醇量测定法 0712 甲氧基、乙氧基与羟丙氧基测定法(未修订) 0713 脂肪与脂肪油测定法(未修订) 0721 维生素A测定法(未修订) 0722 维生素D测定法(未修订) 0731 蛋白质含量测定法 0800 限量检查法 0801 氯化物检查法(未修订) 0802 硫酸盐检查法(未修订) 0803 硫化物检查法(未修订) 0804 硒检查法(未修订) 0805 氟检查法(未修订) 0806 氰化物检查法 0807 铁盐检查法(未修订) 0808 铵盐检查法(第二增补本) 0821 重金属检查法(第一增补本) 0822 砷盐检查法(未修订) 0831 干燥失重测定法 0832 水分测定法 0841 炽灼残渣检查法(第二增补本) 0842 易炭化物检查法(未修订) 0861 残留溶剂测定法(未修订) 0871 甲醇量检查法 0872 合成多肽中的醋酸测定法(未修订) 0873 2-乙基己酸测定法(未修订) 0900 物理特性检查法 0901 溶液颜色检查法 0902 澄清度检查法 0903 不溶性微粒检查法 0904 可见异物检查法 0921 崩解时限检查法 0922 融变时限检查法(未修订) 0923 片剂脆碎度检查法(未修订) 0931 溶出度测定法(合并释放度测定法) 0941 含量均匀度检查法 0942 最低装量检查法 0951 吸入制剂微细粒子空气动力学特性测定法 0952 粘附力测定法 0981 结晶性检查法(未修订) 0982 粒度和粒度分布测定法(第一增补本) 0983 锥入度测定法 1000 分子生物学技术 1100 生物检查法 1101 无菌检查法 1105 非无菌产品微生物限度检查:微生物计数法 1106 非无菌产品微生物限度检查:控制菌检查法 1107 非无菌药品微生物限度标准 1121 抑菌效力检查法 1141 异常毒性检查法 1142 热原检查法 1143 细菌内毒素检查法 1144 升压物质检查法 1145 降压物质检查法(未修订) 1146 组胺类物质检查法 1147 过敏反应检查法(未修订) 1148 溶血与凝聚检查法 1200 生物活性测定法 1201 抗生素微生物检定法(未修订) 1202 青霉素酶及其活力测定法(未修订) 1205 升压素生物测定法 1206 细胞色素C活力测定法(未修订) 1207 玻璃酸酶测定法(未修订) 1208 肝素生物测定法(第三增补本) 1209 绒促性素生物测定法 1210 缩宫素生物测定法 1211 胰岛素生物测定法(未修订) 1212 精蛋白锌胰岛素注射液延缓作用检查法(未修订) 1213 硫酸鱼精蛋白生物测定法(未修订) 1214 洋地黄生物测定法(未修订) 1215 葡萄糖酸锑钠毒力检查法(未修订) 1216 卵泡刺激素生物测定法 1217 黄体生成素生物测定法 1218 降钙素生物测定法 1219 生长激素生物测定法(未修订) 1401 放射性药品检定法(详见药典委网站:关于&ldquo 附录ⅩⅢ放射性药品检定法&rdquo 修订草案的公示) 1421 灭菌法(未修订) 1431 生物检定统计法(未修订) 2000 中药相关检查方法 2001 显微鉴别法(第二增补本) 2101 膨胀度测定法(第二增补本) 2102 膏药软化点测定法(未修订) 2201 浸出物测定法(未修订) 2202 鞣质含量测定法(第二增补本) 2203 桉油精含量测定法(未修订) 2204 挥发油测定法(未修订) 2301 药材和饮片杂质检查法 2302 灰分测定法(未修订) 2303 酸败度测定法(未修订) 2321 铅、镉、砷、汞、铜测定法(未修订) 2322 汞和砷元素形态及其价态测定法 2331 二氧化硫残留量测定法 2341 农药残留量测定法 2351 黄曲霉毒素测定法 2400 中药注射剂有关物质检查法(未修订) 3000 生物制品相关检查方法 3100 含量测定法 3101 固体总量测定法 3102 唾液酸测定法 3103 磷测定法 3104 硫酸铵测定法 3105 亚硫酸氢钠测定法 3106 氢氧化铝(或磷酸铝)测定法 3107 氯化钠测定法 3108 枸橼酸离子测定法 3109 辛酸钠测定法 3110 乙酰色氨酸测定法 3111 苯酚测定法 3112 间甲酚测定法 3113 硫柳汞测定法 3114 对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯含量测定法 3115 O-乙酰基测定法 3116 己二酰肼含量测定法 3117 高分子结合物含量测定法 3118 人血液制品中糖及糖醇测定法 3119 人血白蛋白多聚体测定法 3120 人免疫球蛋白类制品IgG单体加二聚体测定法 3121 人免疫球蛋白类中甘氨酸含量测定法 3122 重组人粒细胞刺激因子蛋白质含量测定法 3123 组胺人免疫球蛋白中游离磷酸组胺测定法 3124 IgG含量测定法 3200 化学残留物测定法 3201 乙醇残留量测定法 3202 聚乙二醇残留量测定法 3203 聚山梨酯80残留量测定法 3204 戊二醛残留量测定法 3205 磷酸三丁酯残留量测定法 3206 碳二亚胺(EDAC)残留量测定法 3207 游离甲醛测定法 3208 人血白蛋白铝残留量测定法 3209 羟胺残留量测定法 3300 微生物检查法 3301 支原体检查法 3302 病毒外源因子检查法 3303 鼠源性病毒检查法 3400 生物测定法 3401 免疫印迹法 3402 免疫斑点法 3403 免疫双扩散法 3404 免疫电泳法 3405 肽图检查法 3406 质粒丢失率检查法 3407 SV40核酸序列检查法 3408 外源性DNA残留量测定法 3409 抗生素残留量检查法 3410 激肽释放酶原激活剂测定法 3411 抗补体活性测定法 3412 牛血清白蛋白残留量测定法 3413 大肠杆菌菌体蛋白质残留量测定法 3414 假单胞菌菌体蛋白质残留量测定法 3415 酵母工程菌菌体蛋白质残留量测定法 3416 类A血型物质测定法 3417 鼠IgG残留量测定法 3418 无细胞百日咳疫苗鉴别试验 3419 抗毒素、抗血清制品鉴别试验 3420 A群脑膜炎球菌多糖分子大小测定法 3421 伤寒Vi多糖分子大小测定法 3422 b型流感嗜血杆菌结合疫苗多糖含量测定法 3423 人凝血酶活性检查法 3424 活化的凝血因子活性检查法 3425 肝素含量测定法 3426 抗A、抗B血凝素测定法 3427 人红细胞抗体测定法 3428 人血小板抗体测定法 3429 猴体神经毒力试验 3430 人血浆病毒核酸检测技术要求 3431 单抗纯度茨顶方法-CE-SDS毛细管电泳(还原和非还原) 3500 生物活性/效价测定法 3501 重组乙型肝炎疫苗(酵母)体外相对效力检查法 3502 甲型肝炎灭活疫苗体外相对效力检查法 3503 人用狂犬病疫苗效价测定法 3504 吸附破伤风疫苗效价测定法 3505 吸附白喉疫苗效价测定法 3506 类毒素絮状单位测定法 3507 白喉抗毒素效价测定法 3508 破伤风抗毒素效价测定法 3509 气性坏疽抗毒素效价测定法 3510 肉毒抗毒素效价测定法 3511 抗蛇毒血清效价测定法 3512 狂犬病免疫球蛋白效价测定法 3513 人免疫球蛋白中白喉抗体效价测定法 3514 人免疫球蛋白Fc段生物学活性测定法 3515 抗人T细胞免疫球蛋白效价测定法(E玫瑰花环形成抑制试验) 3516 抗人T细胞免疫球蛋白效价测定法(淋巴细胞毒试验) 3517 人凝血因子Ⅱ效价测定法 3518 人凝血因子Ⅶ效价测定法 3519 人凝血因子Ⅸ效价测定法 3520 人凝血因子Ⅹ效价测定法 3521 人凝血因子Ⅷ效价测定法 3522 重组人促红素体内生物学活性测定法 3523 干扰素生物学活性测定法 3524 重组人白介素-2生物学活性测定法 3525 重组人粒细胞刺激因子生物学活性测定法 3526 重组人粒细胞巨噬细胞刺激因子生物学活性测定法 3527 重组牛碱性成纤维细胞生长因子生物学活性测定法 3528 重组人表皮生长因子生物学活性测定法 3529 重组链激酶生物学活性测定法 3530 鼠神经生长因子生物学活性测定法 3531 尼妥珠单抗生物学活性测定法 3532 白介素-11-生物活性测定方法 3600 特定生物原材料/动物 3601 无特定病原体鸡胚质量检测要求 3602 实验动物微生物学检测要求 3603 实验动物寄生虫学检测要求 3604 新生牛血清检测要求 3611 细菌生化反应培养基 8000 试剂与标准物质(待定) 8001 试药 8002 试液 8003 试纸 8004 缓冲液 8005 指示剂与指示液 8006 滴定液 8061 标准物质 9000 指导原则 9001 原料药与药物制剂稳定性试验指导原则(未修订) 9011 药物制剂人体生物利用度和生物等效性试验指导原则(第一次公示) 9012 生物样品定量分析方法验证指导原则(第一次公示) 9013 缓释、控释和迟释制剂指导原则(未修订) 9014 微粒制剂指导原则(第一次公示) 9015 药品晶型研究及晶型质量控制指导原则 9101药品质量标准分析方法验证指导原则 9102 药品杂质分析指导原则 9103 药物引湿性试验指导原则(未修订) 9104 近红外分光光度法指导原则(未修订) 9105 中药生物活性测定指导原则 9106 基于基因芯片药物评价技术指导原则 9107 中药材DNA条形码分子鉴定法指导原则 9201 药品微生物检验替代方法验证指导原则(未修订) 9202 非无菌药品微生物限度检查指导原则 9203 药品微生物实验室质量管理指导原则 9204 微生物鉴定指导原则 9205 药品洁净实验室微生物监测和控制指导原则 9206 无菌检查用隔离系统验证指导原则 9301 注射剂安全性检查法应用指导原则 9302 中药有害残留物限量制定指导原则 9303 色素检测指导原则 9304 中药中铝、铬、铁、钡元素测定指导原则 9305 中药中真菌毒素测定指导原则 9401 生物制品定量分析方法指导原则 9501 正电子类放射性药品质量控制指导原则(未修订) 9502 锝[99mTc]放射性药品质量控制指导原则(未修订) 9601 药用辅料功能性指标研究指导原则(第三增补本) 9621 药包材通用要求指导原则(第一次公示) 9622 药用玻璃材料和容器指导原则(第一次公示) 9901 国家药品标准物质制备指导原则(第二增补本) 附表 原子量表 附表 国际单位转换表 一部正文品种后 成方制剂中本版药典未收载的药材和饮片 4. 反馈意见单 国家药典委员会 2014年7月30日
  • 首个获批使用重组蛋白亚单位疫苗临床结果正式发布
    3月24日,世界著名医学期刊《柳叶刀-传染病》报道了中国科学院微生物研究所高福院士团队联合安徽智飞龙科马生物制药有限公司研发的重组蛋白亚单位疫苗(ZF2001)1 期和2期临床试验结果(Yang et al, 2021, Lancet Infectious diseases)。  试验结果表明,该疫苗安全性良好,没有与疫苗相关的严重不良事件,接种3剂次25μg疫苗的97% 入组者产生了可以阻断活病毒的中和抗体,中和抗体水平超过康复患者血清。  目前,全球已经有多种针对COVID-19的疫苗,但它们仍不能满足人们接种的需求(Dai and Gao, 2021, Nature Reviews Immunology)。因此,大范围、多元化地广泛开发疫苗才可能有效控制COVID-19在全球的传播。重组蛋白亚单位疫苗具有产量高、安全性高、易于存储和运输等优势,是预防和阻断COVID-19传播的重要选择之一。    ZF2001 疫苗基于以往MERS冠状病毒刺突蛋白(S)受体结合区(RBD)的二聚体理念(Dai et al, 2020, Cell),将新冠病毒RBD进行串联重复设计成二聚体(RBD-dimer)抗原,成功保留了疫苗的效力,且小鼠免疫后的中和抗体滴度高于单体免疫效果。  ZF2001 疫苗在国内的两期临床实验共招募950名、18至59岁的健康成年人,采用了随机、双盲和安慰剂对照的试验方案,试验在重庆医科大学第二附属医院、首都医科大学北京朝阳医院和湖南省湘潭疾控中心完成。试验对疫苗的安全性和免疫原性进行评估,包括不良事件和严重不良事件、抗体滴度、中和抗体滴度以及血清阳转率。  结果表明:该疫苗具有良好的耐受性和免疫原性。大多数入组者没有观察到不良反应或者为轻度或中度的不良反应,主要是红肿、注射部位疼痛、骚痒等,为重组蛋白疫苗接种后常见反应。没有疫苗相关的严重不良事件发生。接种2剂次疫苗后,76%的人可以产生中和抗体。接种3剂次疫苗后97% 的人可以产生中和抗体。抗体的几何平均滴度(GMT)达到102.5,超过89份新冠康复病人血清中和抗体水平(GMT, 51)(图1)。此外,疫苗能产生适度和平衡的Th1/Th2细胞免疫应答。  图1:新冠重组蛋白亚单位疫苗ZF2001在受试者身上产生超康复病人水平的中和抗体1期临床(A)结合抗体阳转率(B)结合抗体滴度(C)中和抗体阳转率(D)中和抗体滴度 2期临床(E)结合抗体阳转率(F)结合抗体滴度(G)中和抗体阳转率(H)中和抗体滴度。  此外,今年2月,中国疾病预防控制中心高福团队在bioRxiv发布正在国际开展3期临床试验的部分结果,显示国产重组蛋白亚单位新冠疫苗ZF2001对南非新变种(501Y.V2)的中和效果。  结果显示,虽然该疫苗接种者血清对南非新变种的中和效果稍有下降,但是依然保留大部分中和活性,提示该疫苗对南非新变种依然有保护效果(Huang et al, 2021, BioRxiv)。但是,由于动物源性冠状病毒的长期流行及相互重组 (Su et al, 2016, Trends in Microbiology),未来仍需要研制通用的冠状病毒疫苗。  目前,该疫苗正在乌兹别克斯坦、印尼、巴基斯坦和厄瓜多尔开展国际多中心3 期临床试验,且于2021年3月1日获得乌兹别克斯坦批准注册使用,是全球第一个获批使用的新冠重组蛋白疫苗。该疫苗亦于2021年3月10日获得中国紧急使用批准。  安徽智飞龙科马杨世龙,中国科学院微生物所李燕、戴连攀,中国食品药品检定研究院王剑峰、何鹏为论文共同第一作者。中国食品药品检定研究院孟淑芳,中国科学院微生物所严景华,中国食品药品检定研究院胡忠玉,湖南省疾病预防控制中心高立冬和中国科学院微生物研究所高福为论文共同通讯作者。此项目获得国家重点研发计划、国家科技部药物研发重点项目、中国科学院先导专项和安徽智飞龙科马生物制药公司的支持。
  • 气相色谱-中红外同位素光谱联用技术分析水中苯系物单体碳同位素
    单体稳定碳同位素分析(C-CSIA)技术是示踪温室气体与环境有机污染物来源和过程的有力工具。目前,气相色谱-同位素比值质谱仪(GC-IRMS)是C-SIA的主流技术。近年来,光谱同位素分析技术进步飞速,且具有高效、便携、可现场布控、分析成本低等特点,在现场实时测量温室气体和二氧化碳地质封存场地逸散气体的同位素指纹方面优势明显。但是,该项技术目前主要应用于甲烷、乙烷、丙烷等小分子气体的碳同位素分析。适用于不同环境介质样品中各类化合物的碳同位素光谱分析技术仍缺乏方法优化和系统验证,主要技术难点是衔接混合样品的高效色谱分离和光谱同位素的同步分析。近期,中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室博士研究生张霁云及导师金彪、张干研究员、王强工程师与苏州冠德能源科技有限公司史哲工程师及齐鲁工业大学朱地教授联合攻关,采用气相色谱-中红外同位素光谱联用技术,在水中苯系物的单体碳同位素组成分析方面取得了突破。这项工作聚焦水中挥发性有机污染物的C-CSIA分析测试需求,联用气相色谱和中红外光谱,通过调节、优化气路设计以及光谱参数,采用固相微萃取(SPME)和预热顶空两种进样方式,实现了微克每升浓度级别水溶液样品中的苯、甲苯、乙苯、三甲基苯等物质的色谱分离与单体δ13C高精度分析。通过与GC-IRMS技术的分析结果对比表明此方法对于各目标单体的分析误差均在0.5‰以内。另外,我们应用这个方法观测到了页岩气水平钻井过程钻井液中三甲基苯的稳定碳同位素分馏。该方法稳定性强、精度高、并以氮气为载气降低了污染物C-CSIA的分析成本,更利于污染场地现场布控和现场测试(图1)。图1. 气相色谱-中红外同位素光谱联用方法建立、优化与页岩气开发场地应用图2. 测量系统构成与原理(左)及JAAS期刊封面(右)该项成果近期以主封面(Front Cover)文章发表在Journal of Analytical AtomicSpectrometry (JAAS) 杂志(图2),该研究获得国家重点研发计划“页岩气开采场地特征污染物筛查和污染防控”(2019YFC1805500)和中国科学院仪器研发攻关预研项目(282021000003)资助。
  • 均多相融合选择性催化制备生物基可降解聚酯单体——岛津XPS用户成果分享
    团队介绍:李福伟研究员团队李福伟老师现任中国科学院兰州化学物理研究所研究员,博士生导师,中科院特聘研究员,国家优秀青年基金获得者。2005年于中科院兰州化学物理研究所夏春谷研究员组获物理化学博士学位,随后在中科院过程工程研究所张锁江院士研究组从事绿色化工研究,2006年4月-2009年12月在新加坡国立大学化学系贺子森教授(Professor Andy Hor, 现香港大学副校长)研究组开展博士后研究。2010年入选中科院“百人计划”并于同年获择优支持,在兰州化学物理研究所开始独立研究工作,研究领域为面向清洁能源和先进合成的绿色催化,主要开展功能含氮杂环化合物的高效催化合成以及可再生碳资源(生物质、二氧化碳)的增值催化转化研究。已发表研究论文80余篇,论文H因子30,其中2011年以来以通讯作者在Chem. Rev., Nat. Commun., Angew. Chem. Int. Ed., ACS Catal., J. Catal., Appl. Catal. B: Environ., Green Chem.等期刊上发表50余篇论文。编著中英文专著2个章节,申请授权中国发明专利10余项。曾获中国化学会催化委员会首届“中国催化新秀奖”(2012)、中科院院长优秀奖(2005)等。2015年获国家自然科学基金“优秀青年基金”资助。均多相融合选择性催化制备生物基可降解聚酯单体羟基脂肪酸酯(PHA)是制备生物可降解聚酯高分子材料的重要单体, 现有制备方法存在催化效率和选择性低等不足。从可再生的生物基碳氧资源出发,发展简便、高效、高选择性的催化制备生物基羟基烷酸酯聚酯单体技术具有重要意义和潜在应用价值。中科院兰州化学物理研究所李福伟研究员团队从半纤维素下游产品糠醇出发,发现Pd与具有一定咬角结构的双膦配位后能够高效、高选择性地实现均相催化切断糠醇的羟基C-O键,插入制备PHA所需要的羧酸酯官能团,催化转化数(TON)高达104以上。减压蒸馏出呋喃乙酸酯产物后,催化剂可以循环使用二十次而不失活,为生物质的“量体裁衣”增碳提供了一个新的方法。图1 利用原位XPS分析xNi/CeO2催化剂中Ni物种的结构特点及演变规律Science Technology 以糠醛衍生物呋喃乙酸的C-O键氢解制备6-羟基羧酸酯为例,开发制备了非贵金属催化剂Ni/CeO2,并表现出高的催化活性和稳定性;如图1所示,利用in situ XPS技术详细分析了xNi/CeO2催化剂中Ni物种的结构特点及Ni物种在制备过程中的演变规律,结果显示8Ni/CeO2中存在金属Ni0物种和界面Nin+-VO-Ce物种。研究了Ni/CeO2表界面Ni物种类型及相对含量,发现催化剂界面Ni物种主要为Ni0和Niδ+,结合动力学分析,推断Ni0是C=C加氢的活性中心,而Niδ+是C-O氢解的活性中心。通过改变Ni负载量优化Ni0和Niδ+相对含量,实现C=C加氢和C-O氢解反应速率的动力学匹配,获得理想催化性能。相较于传统的石油基制备方法而言,其合成策略显示出:高的原子经济性,高能源利用率,原料来源可持续,并避免了易爆过氧化物的使用。参考文献Zelun Zhao, Guang Gao, Yongjie Xi, Jia Wang, Peng Sun, Qi Liu, Wenjun Yan, Yi Cui, Zheng Jiang, Fuwei Li*, Chem, 2022, 8, 1034-1049.本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 如何突破抗体生产瓶颈
    导读 在全球和中国医药市场上,抗体药物已连续多年占据销售榜单前几位。当前,随着国家医改政策的改革和完善,国际、国内市场打通,抗体市场也开始进入“你方唱罢我登场”群雄逐鹿的竞争阶段,生产企业如何在确保产品质量的基础上,通过改进工艺,来降低成本、提高生产效率和市场竞争力?江博士文章给读者提供了一条切实可行的思路和方法,请看“如何突破抗体生产瓶颈”。抗体药物市场及发展趋势 全球生物制药产业发展迅猛,根据frost&sullivan市场调研,2018年全球生物制药市场规模约为2642亿美元。单抗类药物由于特异性好,靶向性高,副作用小,疗效显著成为发展最快的一类生物药。单抗药物在全球生物药中所占市场份额超过50%,达到1353亿美金。 中国巨大的市场潜力,国际重磅抗体药专利到期,大量的海归人才回流及中国日益强大的资本助力,都为中国抗体制药发展提供了前所未有的历史机遇。但是中国抗体制药企业也面临巨大的挑战。首先中国药企无论是技术、规模、经验,人才还是资金,跟国际生物制药巨头相比,都有着较大的差距。其次中国加入ich和国际药监管体系接轨,降低药品进口关税,对进口抗癌药物实施零关税等系列政策,降低了国外原研药进入中国市场的门槛,给中国生物药企业带来了巨大压力和挑战。另外,越来越多的制药企业进入抗体药的开发领域,每个重磅抗体药物基本上都有几十家企业在仿制研发申报,因此国内抗体药企不仅要面临国外原研药巨头的打压,还要面对国内众多同行及印度廉价药企业激烈的竞争。最后带量采购新政允许通过一致性评价的仿制药与原研药可以一起同台竞标,低价中标,消除了销售渠道的壁垒使得国内外生物药企的竞争回归到技术创新,产品质量和成本的竞争。 因此国内生物药企是否能在激烈的竞争中取得优势取决于其生产工艺的先进性,因为制药工艺水平决定了产品的质量和成本。抗体药物的生产工艺进展 抗体药物生产是个非常复杂的过程,大致分为上游的发酵及下游的分离纯化:上游工艺主要包括细胞复苏、传代、发酵生产。而下游工艺主要包括膜过滤及多步层析分离纯化。过去十多年来,基因工程获得突飞猛进的进步,细胞培养的表达量从原来的不到0.5 g/l 到现在普遍达到5g/l,有的甚至超过10g/l。这些进步是由细胞表达载体的开发,克隆筛选以及细胞培养基优化等技术创新所驱动的。由于发酵产率的大幅度提升,使得上游细胞培养成本大幅度降低(表1)。表1 表达量与抗体生产成本关系与上游十多倍生产效率提升相比,下游分离纯化技术进步明显滞后,导致下游工序成为生产瓶颈,抗体主要生产成本也转移到下游。下游工艺在整个生物制药生产中占据60%以上生产成本,也被认为是最需要改进的技术领域。下游工艺先进性决定了药品的质量,及药品生产效率和成本,也成为生物制药企业的核心竞争力所在。生物制药下游生产工艺目的就是把目标药物分子从复杂发酵液体系中分离出来以满足药品纯度及质量的需求。一方面监管部门对生物药的纯度和质量要求越来越高,另一方面生物分子具有结构复杂,且对外部条件敏感,稳定性差,杂质多,浓度低等特点,使得生物药分离纯化的挑战更大。比如说治疗用抗体不仅对含量有严格的要求,还必须去除各种潜在的杂质如宿主hcp, dna,endotoxin, 抗体聚集体及降解片段等(表2)。表2 抗体药物对各种杂质的要求 层析技术具有分离纯化效率高,条件温和且容易保持目标分子的生物活性,因此成为生物制药分离纯化最主要工具。但下游层析分离纯化技术牵涉到材料、生物、化学及设备等交叉技术领域。因此研究下游分离纯化技术的人才较少,另外上游基因工程技术几乎在所有高校都有专业研究团队,而且培养了大量的人才,而下游分离纯化技术却很少在高校有专门研究,也缺乏相关的专业课程来培养分离纯化的人才。过去10多年上游基因工程的迅猛发展虽然带来上游发酵成本的大幅度下降,但下游分离纯化技术进步缓慢使其成本居高不下。因此要降低抗体生产成本关键就是要解决下游分离纯化的瓶颈问题。 抗体的层析分离步骤基本都可以采用标准化的三步曲:第一步用protein a介质进行抗体捕获和浓缩;第二步用离子交换进行中间纯化以去除多聚体,宿主蛋白等杂质;第三步是精纯去除剩余dna,endotoxin,protein a 等微量杂质。在这三步抗体的分离纯化过程中,第一步的protein a亲和捕获占据分离纯化成本80%以上,也是下游分离纯化的瓶颈所在。亲和层析之所以成本高的主要原因:首先是protein a 价格昂贵,其价格是普通层析介质十几倍;第二,protein a使用寿命短,一般离子交换填料使用寿命多达1000次,而亲和填料寿命通常在100-200次;第三,protein a 用于抗体的捕获和浓缩,需要处理大体积的发酵液,而亲和步骤载量往往又低于阴阳离子交换层析,使得亲和层析介质使用量比中间纯化或精纯的要多得多。因此,要降低抗体的生产成本,解决抗体的生产瓶颈关键在于改进第一步protein a 亲和捕获。 下游分离纯化核心的工艺流程 protein a 亲和层析是利用protein a 配基与目标抗体具有专一亲和吸附作用从而达到分离纯化抗体的目的。野生型protein a蛋白是金黄色葡萄球菌细胞壁锚钉蛋白。三维空间上,抗体fc端ch2-ch3区域与protein a蛋白b结构域上两条反相平行的α螺旋结构相互结合。因此protein a与抗体分子特别是与igg1、igg2、igg4有特异性结合,使得抗体分子与发酵液中不具fc端结构的杂质如宿主蛋白与核酸等有效分离,进而达到纯化目的。protein a 亲和层析介质是通过把proteina 配基偶联到微球介质上制备而成的。因为protein a配基与目标抗体的作用的专一性,因此亲和层析的分离纯化工艺和方法与抗体样品杂质含量和种类多少影响不大,使用protein a 介质一步纯化目标抗体就可以达到95%以上纯度,回收率达到90%以上。亲和纯化效率也基本不受杂质多少影响,而其它分离模式如离子交换,疏水,分子筛等的分离工艺方法及效率大多取决于与目的蛋白同时存在的杂质种类和含量。因此,只要样品杂质不同,即使是纯化同样的目标生物分子,采用的分离工艺和方法就不同。以重组胰岛素分离纯化为例,不同厂家虽然生产的是同一目标胰岛素,但采用分离纯化方法完全不一样,主要原因就是每家生产的胰岛素杂质组成和含量不一样,因此需要不同的纯化工艺。而比胰岛素分子量更大,结构更复杂的抗体基本可以采用标准化的三步曲,主要原因就是protein a 亲和介质的出现大大简化抗体的分离纯化工艺,但protein a 价格昂贵让抗体生产厂家爱恨交加。 protein a 介质价格高的主要原因是其生产工艺复杂,proteina 配基是通过生物发酵生产的,经过纯化后偶联到介质上成为protein a 亲和介质,因此生产成本远高于传统的离子交换、疏水、分子筛等介质。另一方面protein a产品主要由欧美几家供应商垄断,也是价格居高不下的原因之一。为了降低抗体生产成本,不少研究工作者在寻找可以取代protein a且价格低廉的新型层析介质来纯化抗体,虽然可能在一些个案中获得成功,但都无法撼动protein a 在整个抗体分离纯化的垄断地位。proteina 亲和层析成为过去近30年里抗体纯化捕获的金标准。因此要降低抗体亲和层析这一步的成本首要的方案是实现protein a 介质的国产化以降低产品价格;其次是通过采用创新的连续层析工艺技术或其它新工艺以提高protein a 介质的利用率并提高抗体生产效率。当然不断改进protein a 介质性能使其具有更高的载量和更长的使用寿命也可以降低抗体的生产成本。 protein a 介质国产化创新之路 目前市场上主流protein a产品是ge生产的以琼脂糖为基质的产品,也是最早商业化的产品。琼脂糖为基质的protein a 介质具有载量高,亲水性能好,非特异性吸附低等优点,但琼脂糖介质天然缺陷是机械强度差,因此也被称为软胶。由于该介质耐压性能差,生产中需要降低柱高、减小流速以防止压力过高造成柱床塌陷,限制了抗体批处理量及抗体生产效率。软胶protein a 另外一个缺陷是传质速度慢,主要原因是软胶孔径较小,排阻大。因此软胶protein a 都需要驻保留时间长,流速慢条件下,抗体吸附载量才会比较高,但在高流速下动态载量下降的非常快。因此一个理想的抗体纯化用protein a 介质需要具有高流速,高载量,高机械强度,及更长的使用寿命等特点。protein a 介质载量是由微球孔径,比表面积,配基密度来决定的;机械强度则是由proteina基球材料化学组成,交联度及孔隙率来决定的;protein a 配基脱落及使用寿命主要由配基,基球性能及偶联方式来决定。实现高性能protein a 亲和介质的国产化需要从底层创新开始。抗体结构示意图创新之一:单分散基球替代多分散基球 层析介质粒径大小和粒径分布是影响层析分离的重要参数。粒径分布越均匀,装柱越容易、柱床越稳定、柱效越高、流速越均匀、洗脱越集中、分离效率越高、流动相用量越少,柱与柱重复性也越好;protein a 介质被誉为层析介质皇冠上的明珠,价格昂贵,可是市场上protein a 介质都是采用粒径分布较宽的基球。主要原因是单分散微球制备技术难度极大,世界上可以规模生产的单分散多孔微球只有dynal公司一家,ge销售的source 系列单分散聚苯乙烯色谱填料就是dynal生产的。但source 产品的粒径最大只有30微米,不能满足protein a 介质对粒径一般要大于40微米的要求。纳微经过多年的努力开发出世界领先的微球精准制备技术,突破大单分散大粒径多孔微球的制备难题,成为全球第一家生产单分散protein a 亲和层析介质的公司。纳微单分散protein a介质与传统软胶基质微观结构对比传统多分散protein a亲和软胶与unimab液流路径对比示意图 创新之二:通透大孔径基球微替代小孔微球 protein a 基球孔径大小会影响生物分子在介质的传质速度和有效载量,孔径越大,分子传质速度越快,在高流速下具有高载量。基于软胶基质的ge protein a亲和介质孔径较小,比表面积高,其静态吸附载量高,但传质阻力大,在驻留时间短,流速快的条件下,动态载量下降的很快。纳微经过优化筛选,专门设计的大孔结构基球,其孔径达到ge protein a 介质的一倍左右。因此该介质传质速度快,使得介质在高流速下具有高载量。从实验测试数据可以看到,纳微unimab与ge mabselectsure在驻留时间大于4分钟时,载量都差不多,当驻留时间小于2分钟时unimab的载量比mabselectsure载量高50%以上, 而且速度越快unimab载量优势越明显。抗体生产效率是由动态载量和流速共同决定,流速越快载量越高,生产效率越高,成本越低,但亲和层析介质的动态载量与流速成反比,流速越快,载量越低,因此对于每个protein a亲和介质纯化抗体效率都会随着流速升高效率逐步提高,到了一个最优的流速后,如果继续增加流速,纯化效率反而降低。林东强教授实验证明对于批次亲和层析,驻留时间是2分钟时生产效率达到最高,而驻留时间在2分钟条件,unimab的动态载量比mabselectsure 高50%以上。对于连续层析驻留时间是1分钟时生产效率最高,而这个保留时间,unimab的动态载量更是mabselectsure一倍以上。另外从抗体流穿曲线对比图也可以看出具有大孔结构及高度粒径均匀性的单分散protein a亲和层析介质与多分散软胶porteina 介质相比具有更陡的穿透曲线,说明纳微单分散层析介质具有更畅通的孔道结构,分子扩散速度快,抗体流穿少,回收率高。因此利用纳微大孔结构微球不仅可以提高分子传质速度,提高抗体生产效率,降低成本,而且在连续层析中,具有更明显的优势。unimab与mabselectsure产品不同驻留时间动态载量对比不同protein a 层析介质驻留时间与抗体生产效率与关系对比抗体流穿曲线对比图 创新之三:高度交联聚丙烯酸酯基球替代软胶或低交联的聚丙烯酸酯基球 高机械强度介质不仅可以耐受更高流速、更高压力、更大粘度样品,还可以装更高的柱床,以增加抗体批处理量、提高抗体生产效率、减少设备投资、减少厂房占用面积。因此纳微protein a 介质是选择高度交联的聚丙烯酸酯基球,与市场上以琼脂糖或低交联度聚丙烯酸酯为基球生产的protein a 介质相比具有溶胀系数小、压缩比例低、而且机械性能强。实验证明 unimab在2公斤装柱压力下,其柱床压缩比例只有5%,而无论是ge 生产的以琼脂糖为基球还是tosoh 生产的低交联聚合物为基球的protein a 介质压缩比例往往超过15%。unimab与软胶与压力流速曲线对比 创新之四:表面亲水化改性微球替代亲水性微球 用于抗体或蛋白纯化分离的层析介质必须具有很好的表面亲水性,因此市场上主要的protein a 产品要么是基于亲水多糖类材料,或者是用亲水单体做的基球,这种基球虽然亲水性能好,非特异性吸附低但机械强度差。为了保持基球的机械强度并解决介质亲水性问题,纳微采用先合成高机械强度高交联的聚丙烯酸酯微球,然后通过多步表面亲水化改性,再进行protein a配件偶联。这种方法虽然工艺复杂,但生产的介质既有高机械强度,又有表面亲水性能好,非特异性吸附低等特性。因此unimab在抗体分离过程中,hcp去除效果好, 可以达到软胶protein a 的同等水平。纳微unimab与对照填料的hcp去除效果 创新之五:protein a 配基创新 除了基球之外,protein a 配基也是影响介质性能重要因素,尤其是介质的寿命。ge之所以垄断protein a 亲和层析介质市场,最主要的是ge拥有耐碱性protein a 专利技术,其核心专利技术是通过基因工程改变b domain 不耐碱的3个氨基酸以改善其耐碱性能。纳微通过优化组合不同片段设计出新序列的protein a 配基,不仅耐碱性好,而且具有自主知识产权,并能自主实现大规模生产。纳微独有的耐碱性配基加上具有卓越性能的基球,及优化偶联工艺开发出高性能的protein a 亲和介质。以下是某单抗项目上unimab介质载量随使用次数增加的衰减变化表。每个cycle采用0.1m氢氧化钠cip,接触时间1小时。连续200个cycle 后dbc10%依然在初始值的75%左右,充分体现了纳微proteina介质的良好耐碱性。纳微世界领先的微球精准制造技术,可以对微球的材料组成、粒径大小、粒径均匀性、孔径大小及表面性能达到前所未有的精准控制。纳微利用这一技术平台开发出新一代单分散多孔聚丙烯酸酯为基质的protein a 亲和层析介质克服了传统proteina 软胶的缺点,也为实现下一代连续层析技术产业化提供理想的介质。unimab载量随使用次数增加的衰减变化表 protein a介质创新和生产工艺创新实现抗体生产效率提升 单抗药物的市场竞争越来越激烈,降低抗体生产成本,高效、稳定的产出合格的产品是每个抗体生产厂家追求的目标。亲和层析作为单克隆抗体分离纯化的关键步骤,关系到下游的主要成本及生产效率,产品质量,也是目前下游生产的主要瓶颈。因此纳微通过底层技术创新不仅实现protein a 介质的国产化,而且克服了现有产品的缺陷,必将大幅度提供抗体生产效率,降低抗体生产成本,更重要的是纳微创新性单分散层析介质可以推动下游工艺技术的创新和进步。比如说高机械强度的protein a 介质就使得通过增加柱床提高批处理量成为可能。而高流速下的高载量及耐高压特性为最终实现抗体连续层析工艺打下基础。新型连续层析工艺(右)连续流层析分离过程示意图(来源于林东强教授课题组文章)
  • 【热点应用】高级多检测器SEC表征腺相关病毒载体的方法
    #本文由马尔文帕纳科应用专家冯慧庆供稿# 基因治疗是生物制药行业中一个快速增长的领域,通过基因治疗可实现疾病的治疗或预防。其中,重组腺相关病毒(rAAV)是目前基因治疗领域研究较多的一类病毒载体。腺相关病毒(adeno-associated virus, AAV)是微小病毒科(Parvoviridae)家族的成员之一,一般,研究中采用的重组腺相关病毒载体(Recombination adeno-associated virus, rAAV)是在非致病的野生型AAV基础上改造而成的基因载体,由于其种类多样、免疫原性极低、安全性高、宿主细胞范围广、扩散能力强、体内表达基因时间长等,rAAV被视为最有前途的基因研究和基因治疗载体之一。目前,rAAV的准确定量分析和表征的难度是阻碍基因治疗快速发展的关键因素。我们常常需要对rAAV进行综合全面表征,比如衣壳数量、实心率、颗粒尺寸、聚集体比例等。传统情况,rAAV滴度和病毒载量采用ELISA、ddPCR、AUC和EM等技术进行测量。但这些方法通常费时费力,而且精确度不高。本文通过GPC/SEC和多角度动态光散射(MADLS)两种分析技术分析rAAV5样品,展示了快速、准确和可靠地定量测量AAV的病毒滴度(AAV Titer)和实心率(% full AAV)的方法。 01仪器参数OMNISEC GPC/SEC多检测器系统非常适合于生物医药行业,可用于全面表征rAAV样品。OMNISEC包含一个示差折光检测器(RI),紫外线全波长阵列检测器(UV-Vis 190-900 nm)和光散射检测器,仅需一次进样,可精确测量绝对分子量、聚集体比例、病毒滴度和实心率。与传统HPLC不同,测量过程不依赖柱保留体积,也不需要一系列标样进行色谱柱校正。图1显示了使用OMNISEC测量的CQA关键质量参数。02检测方法我们采用Empty和Full rAAV5两个样品作为分析案例。Full rAAV5 载有已知分子量为785 kg/mol的PFB-GFP ssDNA。经qPCR和ELISA测量方式可知,该样本的病毒滴度为2.5x1013。采用色谱柱P4000和P3000串联,对rAAV样品的进行色谱分离。由OMNISEC软件采集分析测试结果,其中硬件系统包含OMNISEC RESOLVE(包含泵、自动进样器和柱温箱)和OMNISEC REVEAL(包含示差、UV/PDA和直角90°/小角7°光散射检测器)。样品经过分离洗脱后,使用共聚物分析方法确定样品两种不同组分的浓度和分子量。计算方法如下:其中,ConcCapsid是衣壳浓度(mg/mL),NA是阿伏伽德罗数,Mwcapsid是衣壳的分子量(g/mol),ConcDNA是DNA浓度(mg/mL),MwSeqDNA是来自序列的ssDNA的分子量。因此,通过计算出的颗粒浓度,可以很容易地得出样品实心率的百分比。 03检测结果案例一:图2显示了Empty rAAV5的三检测色谱图。RI信号由红色曲线表示,260 nm紫外信号由紫色曲线表示,直角光散射(RALS)信号由绿色曲线表示。样品包含四个部分:单体峰保留体积(RV)在12.5ml,碎片在16ml ,二聚体在10.5ml ,聚集体在8.5ml 。使用共聚物分析方法,可以得到表1结果。单体的分子量为3.84×106g/mol。衣壳的理论分子量为3.8×106g/mol,证实分析结果与预期相符。MW/Mn为分子量分布,描述了样品的分散性,单体和二聚体的值接近1,而聚集体和片段均显着高于1,表明在同一峰内有多个不同分子量的组分。Fraction of Sample表示样品组分百分含量,单体所占百分比为84.7%。Fraction of Protein显示了样品中衣壳的百分比,单体包含99.8%的衣壳。这证实了样本确实是Empty rAAV5。最后Empty rAAV5样品总滴度为5.91x1013Vp/ml。 案例二:第二个样品Full rAAV5的三检测器色谱图如图3所示。图中显示了与Empty rAAV5截然不同的色谱峰。分析色谱图可以看出,只包含两个不同的组分,其中单体峰,大概12.5ml RV处,包含Full 和Empty rAAV5的混合物,而聚集体出现在8ml RV处。测试结果见表2。对于主体的单体峰,计算出其混合物分子量为4.49×106g/mol,其中86%为衣壳。rAAV5的蛋白质组分的分子量为3.89×106g/mol,这与表1中Empty rAAV5 的数据一致。单体是总体的93.2%,样本的总滴度为7.48x1013VP/ml。其中单体包含78% Full rAAV5,22% Empty rAAV5。需要注意的是,这种分析方法假设样品要么是Full ,要么是Empty ,忽略部分装载或过度装载情况。Zetasizer Ultra纳米粒度及电位仪可以使用MADLS方式快速确定病毒滴度。从OMNISEC获得的数据与Zetasizer Ultra的粒子滴度进行了比较,两种技术之间有很好的相关性,见图4。另外,本文将Full rAAV5和Empty rAAV5以确定比例混合,来对Full rAAV5样品进行分析。表3显示了每个样品的预期值和实际值Full rAAV百分比。图5显示了期望值和实际值之间有很强的相关性,证实了OMNISEC确定样品实心率结果的可靠性。为了进一步评估OMNISEC对rAAV样品准确表征能力,我们进行了rAAV5样品的热应力稳定性研究,同时,基于ZS Ultra对聚集体的极高灵敏度,我们利用了ZS Ultra表征rAAV5聚集体的微小变化。测试条件是将rAAV5样品置于25oC到80oC之间进行测试。在不断加热过程中,在每个温度下测量rAAV5样品的粒径。在25oC和35oC之间,没有观察到粒径的变化。从35oC开始,可以观察到粒径开始增大,这表明样品开始发生变化(图6A)。30oC和45oC下的数据比较清楚地显示了这些样品之间的大小差异(图6B)。我们选择45oC条件,对OMNISEC进行进一步稳定性研究。将rAAV5样品在稳定在45oC,分别在2min 、5min、10min和15min后,取样品到OMNISEC上测试。图7色谱叠加图显示样品发生了明显的变化,聚集体百分含量增加,单体浓度含量降低。表4显示MW在此潜伏期内保持稳定,单体峰中的AAV百分比也保持稳定。结论:在这项研究中,我们展示了OMNISEC和Zetasizer Ultra在综合分析表征rAAV5样品的能力,以及将两者联合使用的应用价值。 OMNISEC多检测SEC系统将示差折光检测器、紫外全波长检测器、光散射检测器集成一体化设计,具有更高的灵敏度和准确度,通过一次进样分析,可提供各种血清型AAV样品的绝对分子量、衣壳大小、滴度、实心率、聚集体、片段和样品稳定性等关键质量属性。虽然这些参数中很多都可以使用传统的生物化学方法来确定,但OMNISEC提供了更为简单、可靠的方法,正逐渐成为一种表征分析AAV通用的技术工具。
  • 赛默飞发布测定清漆中六亚甲基二异氰酸酯单体(HDI)的解决方案
    2015年7月28日,北京——科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)近日发布了使用GC-FID法测定清漆中六亚甲基二异氰酸酯单体(HDI)的解决方案。六亚甲基二异氰酸酯是全球应用发展十分迅速的一种新型聚氨酯原料。HDI 及 HDI 缩二脲、三聚体是生产聚氨酯涂料及聚氨酯弹性体的重要原料,广泛用于航空、汽车、建筑、木器、塑料皮革等行业和领域。HDI吸入有毒,会强烈腐蚀皮肤,引起红肿、胀痛、感染和皮疹。本品蒸气会刺激眼睛粘膜和呼吸道,引起流泪和咳嗽,可能会引起永久性眼部疾病。接触皮肤或吸入其蒸气可能会引起过敏。目前六亚甲基二异氰酸酯单体检测的检测方法有《GB/T 18446-2009 色漆和清漆用漆基 异氰酸酯树脂中二异氰酸酯单体的测定》,但是方法老旧,单点校正不准确,恒温分析会导致峰型较差,油漆残留在色谱柱内等缺点,因此需要改进。此次赛默飞发布的解决方案基于《GBT18446-2009 色漆和清漆用漆基 异氰酸酯树脂中二异氰酸酯单体的测定》,采用Thermo ScientificTM TRACE 1310气相色谱仪,搭配FID检测器,通过优化子内标物和HDI的浓度比,并将原来的130℃恒温模式分析改为程序升温模式分析(在高温度下运行几分钟,降低色谱柱污染,延迟使用寿命),对相应的气相色谱条件进行了优化;色谱柱由15m毛细管柱改为通用型的 30m 毛细管柱;同时采用多点校正的方式,使得内标物和待测组分的分离度更高、峰型更好,定量更加准确。产品链接:TRACE 1310 气相色谱仪www.thermoscientific.cn/product/trace-1310-gas-chromatograph.html解决方案下载:www.thermoscientific.cn/content/dam/tfs/Country%20Specific%20Assets/zh-ch/CMD/Chrom/petrochemical/documents/Measurement-of-HDI-in-varnish.pdf-------------------------------------------------------关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技(纽约证交所代码:TMO)是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额170亿美元,在50个国家拥有约50,000名员工。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战,促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。借助于首要品牌Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific和Unity Lab Services,我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合,为客户、股东和员工创造价值。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com赛默飞世尔科技中国 赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年,在中国的总部设于上海,并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉等地设立了分公司,员工人数约3700名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等,提供实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求,现有8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了6个应用开发中心,将世界级的前沿技术和产品带给国内客户,并提供应用开发与培训等多项服务;位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术,研发适合中国的技术和产品;我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队,在全国有超过2000名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息,请登录网站:www.thermofisher.cn
  • 2015年版《中国药典》草案发布 或由三部变为四部
    2014年3月28日,国家药典委员会官网发布关于《中国药典》2015年版通则(草案)公开征求意见的通知。通知中称,目前国家药典委组织相关专业委员会已完成了通则(附录)编制及编码的研究工作,并于2014年1月通过国家药典委员会官网的药典论坛向全体药典委员征求意见。   《中国药典》2015年版总(草案)则征求意见稿显示,2010年版《中国药典》中药、化学药、生物制品三部分别收载的附录凡例、制剂通则、分析方法指导原则、药用辅料等三合一,独立成卷作为第四部。   2015版《中国药典》通则目录及增修订征求意见稿增订了多种仪器和方法,如电感耦合等离子体质谱法,(拟)新增了拉曼光谱法、超临界流体色谱法、临界点色谱法、农药残留量测定法、黄曲霉毒素测定法,(拟)新增了抑菌效力检查法、组胺类物质检查法、中药材DNA条形码分子鉴定法、元素形态及其价态测定法等。   通知原文如下: 关于对《中国药典》2015年版通则(草案)公开征求意见的通知   各有关单位:   根据《中国药典》2015年版编制大纲有关要求,我委组织相关专业委员会开展了药典一、二、三部附录整合、增修订及单独成卷工作。经过各相关专业委员会的努力和各有关单位的大力配合,目前已完成了通则(附录)编制及编码的研究工作,并于2014年1月通过我委网站的药典论坛向全体药典委员征求意见。根据反馈意见和建议,目前已形成了&ldquo 《中国药典》2015年版总则(草案)&rdquo 的整体框架和内容。现将有关事项通知并说明如下:   一、为进一步完善新版药典总则内容,我委将对药典总则(草案)整体框架和药典通则内容(征求意见稿)分批在网站公开征求意见,现将第一批征求意见稿予以公示,即日起公示期为三个月。   二、独立一卷的名称为&ldquo 《中国药典》2015年版总则&rdquo ,包括现有药典一部、二部、三部的附录内容和药用辅料品种正文(详见附件1)。   三、通则编码拟采用&ldquo XXYY&rdquo 两层四位罗马数字来表示,其中XX代表现有附录编码的大罗马字母(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ&hellip &hellip ),YY代表现有附录编码的英文字母(A、B、C&hellip &hellip )。新旧附录/通则编码对照表详见附件2。   四、根据文字整合和试验研究,已完成的增修订通则草案详见附件3。请相关单位认真研核,若有异议,可填写反馈意见表(见附件4.),并附相关说明及/或实验数据,以来文来函或电子邮件的方式反馈我委。未完成的增修订内容将在第二批进行公示。   五、为保证《中国药典》2015年版的顺利实施,我委对药典通则内容在网上公示的同时,也将其进行汇编成册,并于2014年4月份举办新版药典通则增修订内容的宣讲班,以便广大药品标准工作者更好地了解《中国药典》2015年版总则的编制情况,请予以关注。   六、联系人及联系方式:   许华玉(电话:010&ndash 67079521)   靳桂民(电话:010&ndash 67079527)   洪小栩(电话:010&ndash 67079593)   传 真:010&ndash 67152769   E-mail: ywzhc@chp.org.cn   附件:   1. 《中国药典》2015年版总则(草案)   2. 新旧附录/通则编码对照表   3. 《中国药典》2015年版通则目录及增修订内容   0100 制剂通则   0101 片剂   0102 注射剂   0103 胶囊剂   0104 颗粒剂   0105 眼用制剂   0106 鼻用制剂   0107 栓剂   0108 软膏剂   0109 乳膏剂   0110 糊剂   0111 吸入制剂   0112 喷雾剂   0113 气雾剂   0114 凝胶剂   0115 散剂   0116 滴丸剂   0117 糖丸   0118 糖浆剂   0119 搽剂   0120 涂剂   0121 涂膜剂   0122 酊剂   0123 贴剂   0124 贴膏剂   0125 口服溶液剂口服混悬剂口服乳剂   0126 植入剂   0127 膜剂   0128 耳用制剂   0129 洗剂   0130 冲洗剂   0131 灌肠剂   0181 丸剂   0182 合剂   0183 锭剂   0184 煎膏剂(膏滋)   0185 胶剂   0186 酒剂   0187 流浸膏剂与浸膏剂   0188 膏药   0189 露剂   0190 茶剂   0200 其他通则   0211 药材和饮片取样法(未修订)   0212 药材和饮片检定通则(第二增补本)   0213 炮制通则(未修订)   0251 药用辅料通则   0261 制药用水   0271 药包材通则(待定)   0272 玻璃容器(待定)   0291 国家药品标准物质通则(第二增补本)   0300   0301 一般鉴别试验(第二增补本)   0400 光谱法   0401 紫外-可见分光光度法   0402 红外分光光度法   0405 荧光分光光度法   0406 原子吸收分光光度法   0407 火焰光度法   0411 电感耦合等离子体原子发射光谱法   0412 电感耦合等离子体质谱法(增订)   0421 拉曼光谱法(新增)   0431 质谱法   0441 核磁共振波谱法   0451 X射线衍射法   0500 色谱法(未修订)   0501 纸色谱法   0502 薄层色谱法   0511 柱色谱法(未修订)   0512 高效液相色谱法   0513 离子色谱法   0514 分子排阻色谱法   0521 气相色谱法   0531 超临界流体色谱法(拟新增)   0532 临界点色谱法(拟新增)   0541 电泳法   0542 毛细管电泳法   0600 物理常数测定法   0601 相对密度测定法(未修订)   0611 馏程测定法   0612 熔点测定法   0613 凝点测定法   0621 旋光度测定法   0622 折光率测定法(未修订)   0631 pH值测定法   0632 渗透压摩尔浓度测定法   0633 黏度测定法   0661 热分析法(第二增补本)   0681 制药用水电导率测定法(未修订)   0682 制药用水中总有机碳测定法(未修订)   0700 其他测定法Other Assays   0701 电位滴定法与永停滴定法(未修订)   0702 非水溶液滴定法   0703 氧瓶燃烧法(未修订)   0704 氮测定法   0711 乙醇量测定法   0712 甲氧基、乙氧基与羟丙氧基测定法(未修订)   0713 脂肪与脂肪油测定法(未修订)   0721 维生素A测定法(未修订)   0722 维生素D测定法(未修订)   0731 蛋白质含量测定法   0800 限量检查法   0801 氯化物检查法(未修订)   0802 硫酸盐检查法(未修订)   0803 硫化物检查法(未修订)   0804 硒检查法(未修订)   0805 氟检查法(未修订)   0806 氰化物检查法   0807 铁盐检查法(未修订)   0808 铵盐检查法(第二增补本)   0821 重金属检查法(第一增补本)   0822 砷盐检查法(未修订)   0831 干燥失重测定法   0832 水分测定法   0841 炽灼残渣检查法(第二增补本)   0842 易炭化物检查法(未修订)   0861 残留溶剂测定法(未修订)   0871 甲醇量检查法   0872 合成多肽中的醋酸测定法(未修订)   0873 2-乙基己酸测定法(未修订)   0900 物理特性检查法   0901 溶液颜色检查法   0902 澄清度检查法   0903 不溶性微粒检查法   0904 可见异物检查法   0921 崩解时限检查法   0922 融变时限检查法(未修订)   0923 片剂脆碎度检查法(未修订)   0931 溶出度测定法(合并释放度测定法)   0941 含量均匀度检查法   0942 最低装量检查法   0951 吸入制剂微细粒子的空气动力学评价方法(原雾滴粒分布测定法)   0952 贴膏剂黏附力测定法   0981 结晶性检查法(未修订)   0982 粒度和粒度分布测定法(第一增补本)   0983 锥入度测定法   1000 分子生物学技术   1001 核酸分子鉴定法(待定)   1100 生物检查法   1101 无菌检查法   1105 非无菌产品微生物限度检查:微生物计数法   1106 非无菌产品微生物限度检查:控制菌检查法   1107 非无菌药品微生物限度标准   1121 抑菌效力检查法(第三增补本、新增)   1141 异常毒性检查法   1142 热原检查法   1143 细菌内毒素检查法   1144 升压物质检查法  1145 降压物质检查法(未修订)   1146 组胺类物质检查法(新增)   1147 过敏反应检查法(未修订)   1148 溶血与凝聚检查法   1200 生物活性测定法   1201 抗生素微生物检定法(未修订)   1202 青霉素酶及其活力测定法(未修订)   1205 升压素生物测定法   1206 细胞色素C活力测定法(未修订)   1207 玻璃酸酶测定法(未修订)   1208 肝素生物测定法(第三增补本)   1209 绒促性素生物测定法   1210 缩宫素生物测定法   1211 胰岛素生物测定法(未修订)   1212 精蛋白锌胰岛素注射液延缓作用检查法(未修订)   1213 硫酸鱼精蛋白生物测定法(未修订)   1214 洋地黄生物测定法(未修订)   1215 葡萄糖酸锑钠毒力检查法(未修订)   1216 卵泡刺激素生物测定法   1217 黄体生成素生物测定法   1218 降钙素生物测定法   1219 生长激素生物测定法(未修订)   1401 放射性药品检定法(未修订)   1421 灭菌法(未修订)   1431 生物检定统计法(未修订)   2000 中药相关检查方法   2001 显微鉴别法(第二增补本)   2002 中药材DNA条形码分子鉴定法(新增)   2101 膨胀度测定法(第二增补本)   2102 膏药软化点测定法(未修订)   2201 浸出物测定法(未修订)   2202 鞣质含量测定法(第二增补本)   2203 桉油精含量测定法(未修订)   2204 挥发油测定法(未修订)   2301 药材和饮片杂质检查法   2302 灰分测定法(未修订)   2303 酸败度测定法(未修订)   2321 铅、镉、砷、汞、铜测定法(未修订)   2322 元素形态及其价态测定法(拟新增)   2331 二氧化硫残留量测定法   2341 农药残留量测定法(第二增补本+增订)   2351 黄曲霉毒素测定法(第二增补本+增订)   2400 中药注射剂有关物质检查法(拟修订)   2401 中药注射剂蛋白质检查法(待定)   2402 中药注射剂鞣质检查法(待定)   2403 中药注射剂树脂检查法(待定)   2404 中药注射剂草酸盐检查法(待定)   2405 中药注射剂钾离子检查法(待定)   2406 中药注射剂高分子聚合物检查法(待定)   3000 生物制品相关检查方法(待定)   3100 含量测定法   3101 固体总量测定法   3102 唾液酸测定法   3103 磷测定法   3104 硫酸铵测定法   3105 亚硫酸氢钠测定法   3106 氢氧化铝(或磷酸铝)测定法   3107 氯化钠测定法   3108 枸橼酸离子测定法   3109 辛酸钠测定法   3110 乙酰色氨酸测定法   3111 苯酚测定法   3112 间甲酚测定法   3113 硫柳汞测定法   3114 对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯含量测定法   3115 O-乙酰基测定法   3116 己二酰肼含量测定法   3117 高分子结合物含量测定法   3118 人血液制品中糖及糖醇测定法   3119 人血白蛋白多聚体测定法   3120 人免疫球蛋白类制品IgG单体加二聚体测定法   3121 人免疫球蛋白类制品甘氨酸含量测定法   3122 重组人粒细胞刺激因子蛋白质含量测定法   3123 组胺人免疫球蛋白中游离磷酸组胺测定法   3124 IgG含量测定法   3200 化学残留物测定法   3201 乙醇残留量测定法   3202 聚乙二醇残留量测定法   3203 聚山梨酯80残留量测定法   3204 戊二醛残留量测定法   3205 磷酸三丁酯残留量测定法   3206 碳二亚胺(EDAC)残留量测定法   3207 游离甲醛测定法   3208 人血白蛋白铝残留量测定法   3300  微生物检查法   3301 支原体检查法   3302 病毒外源因子检查法   3303 鼠源性病毒检查法   3400  生物测定法   3401 免疫印迹法   3402 免疫斑点法   3403 免疫双扩散法   3404 免疫电泳法   3405 肽图检查法   3406 质粒丢失率检查法   3407 SV40核酸序列检查法   3408 外源性DNA残留量测定法   3409 抗生素残留量检查法(培养法)   3410 激肽释放酶原激活剂测定法   3411 抗补体活性测定法   3412 牛血清白蛋白残留量测定法   3413 大肠杆菌菌体蛋白质残留量测定法   3414 假单胞菌菌体蛋白质残留量测定法   3415 酵母工程菌菌体蛋白质残留量测定法   3416 类A血型物质测定法   3417 鼠IgG残留量测定法   3418 无细胞百日咳疫苗鉴别试验(酶联免疫法)   3419 抗毒素、抗血清制品鉴别试验(酶联免疫法)   3420 A群脑膜炎球菌多糖分子大小测定法   3421 伤寒Vi多糖分子大小测定法   3422 b型流感嗜血杆菌结合疫苗多糖含量测定法   3423 人凝血酶活性检查法   3424 活化的凝血因子活性检查法   3425 肝素含量测定法   3426 抗A、抗B血凝素测定法   3427 人红细胞抗体测定法   3428 人血小板抗体测定法   3429 猴体神经毒力试验   3500  生物活性/效价测定法   3501 重组乙型肝炎疫苗(酵母)体外相对效力检查法   3502 甲型肝炎灭活疫苗体外相对效力检查法   3503 人用狂犬病疫苗效价测定法   3504 吸附破伤风疫苗效价测定法   3505 吸附白喉疫苗效价测定法   3506 类毒素絮状单位测定法   3507 白喉抗毒素效价测定法   3508 破伤风抗毒素效价测定法   3509 气性坏疽抗毒素效价测定法   3510 肉毒抗毒素效价测定法   3511 抗蛇毒血清效价测定法   3512 狂犬病免疫球蛋白效价测定法   3513 人免疫球蛋白中白喉抗体效价测定法   3514 人免疫球蛋白Fc段生物学活性测定法   3515 抗人T细胞免疫球蛋白效价测定法(E玫瑰花环形成抑制试验)   3516 抗人T细胞免疫球蛋白效价测定法(淋巴细胞毒试验)   3517 人凝血因子Ⅱ效价测定法   3518 人凝血因子Ⅶ效价测定法   3519 人凝血因子Ⅸ效价测定法   3520 人凝血因子Ⅹ效价测定法   3521 人凝血因子Ⅷ效价测定法   3522 重组人促红素体内生物学活性测定法   3523 干扰素生物学活性测定法   3524 重组人白介素-2生物学活性测定法   3525 重组人粒细胞刺激因子生物学活性测定法   3526 重组人粒细胞巨噬细胞刺激因子生物学活性测定法   3527 重组牛碱性成纤维细胞生长因子生物学活性测定法   3528 重组人表皮生长因子生物学活性测定法   3529 重组链激酶生物学活性测定法   3600  特定生物原材料/动物   3601 无特定病原体鸡胚质量检测要求   3602 实验动物微生物学检测要求   3603 实验动物寄生虫学检测要求   3604 新生牛血清检测要求   3611 细菌生化反应培养基   8000 试剂和标准物质(待定)   8001 试药   8002 试液   8003 试纸   8004 缓冲液   8005 指示剂与指示液   8006 滴定液   8061 标准物质   9000 指导原则   9001 原料药与药物制剂稳定性试验指导原则(待定)   9011 药物制剂人体生物利用度和生物等效性试验指导原则(待定)   9012 生物样品定量分析方法指导原则(待定)   9013 缓释、控释和迟释制剂指导原则(未修订)   9014 微粒制剂指导原则(待定)   9015 注射剂制备指导原则(拟新增,待定)   9101 药品质量标准分析方法验证指导原则   9102 药品杂质分析指导原则   9103 药物引湿性试验指导原则(未修订)   9104 近红外分光光度法指导原则(未修订)   9105 多晶型药品的质量控制技术与方法指导原则(新增)   9106 基于基因芯片技术的药物安全性和有效性评价技术指导原则(新增)   9201 药品微生物检验替代方法验证指导原则(未修订)   9202 微生物限度检查法应用指导原则   9203 药品微生物实验室质量管理指导原则(第三增补本)   9204 微生物鉴定指导原则(新增)   9205药品洁净实验室微生物监测和控制指导原则(新增)   9206 无菌检查用隔离系统验证指导原则(新增)   9301 注射剂安全性检查法应用指导原则   9302 有害残留物限量制定指导原则(新增)   9401 中药生物活性测定指导原则   9501 正电子类放射性药品质量控制指导原则(未修订)   9502 锝[99mTc]放射性药品质量控制指导原则(未修订)   9701 药用辅料性能指标研究指导原则(第三增补本、拟新增)   9901 国家药品标准物质制备指导原则(第二增补本)   附表 原子量表(未修订)   附表 国际单位转换表(待定)   4. 《征求意见稿》反馈意见表 国家药典委员会 2014年3月28日
  • 大连化物所发展出利用生物质合成共聚酯单体新方法
    近日,中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所催化与新材料研究室(十五室)研究员张涛与研究员王爱琴/李宁团队,联合生物能源化学品研究组研究员(DNL0603)王峰团队,发展出一种利用乙醛和丙烯酸酯的生物质合成共聚酯单体新方法。  随着现代社会的快速发展,各行各业对性质可调的共聚酯需求越来越高。聚(对苯二甲酸-间苯二甲酸-环己烷二甲醇酯)(PCTA)作为一种代表性的共聚酯,其性质可以通过间苯二甲酸来调控。与传统的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)相比,PCTA具有更高的耐化学腐蚀性、抗冲击性、玻璃化温度和透明度等特点,可广泛应用于化妆品容器、家用电器和医疗包装等领域。目前,PCTA单体主要由石油下游产品制备获得。为了减少对化石能源的依赖性,发展温和可持续路线制备PCTA单体具有重要意义。  该合作团队在生物质合成路线(Angew. Chem. Int. Ed.)的基础上,发展出一种以生物质基平台化合物丙烯酸酯和乙醛为原料,合成共聚酯PCTA单体的新方法。该过程包括三步反应,分别是乙醛与丙烯酸酯的Morita-Baylis-Hillman反应、H2SO4/SiO2催化一步脱水/Diels-Alder反应、Pd/C催化脱氢反应,总收率为61%;此外,改变上述过程的第三个反应催化剂,即利用Pd/C-Cu/Zn/Al双床层催化剂进行催化加氢反应,可获得另外一种重要的增塑剂单体——UNOXOLTM二醇(CHDM),该过程的总收率为67%。此外,合作团队还运用生命周期评价(LCA)方法将本工作中的生物质路线与传统石油路线进行对比,表明该生物质路线展现出积极的碳减排能力。该研究为共聚酯单体的合成提供了新方法,并为生物质资源转化提供了新思路。  近日,相关研究成果以Production of Copolyester Monomers from Plant-Based Acrylate and Acetaldehyde为题,发表在《德国应用化学》上,并被选为热点文章(Hot Paper)。研究工作得到国家自然科学基金、大连化物所所内合作项目、洁净能源创新研究院-榆林学院联合基金等的支持。  论文链接
  • AS塑料制品丙烯腈单体总量不能超标
    近日,宁波慈溪检验检疫局在对辖区某食品接触材料企业出口美国和科威特的两批次真空保鲜罐产品进行安全卫生项目检测时,连续检出不合格,其AS材质塑料部件检测项目“丙烯腈单体总量”结果分别超出美国标准FDA 21 CFR 177.1040和我国国家标准GB17327-1998《食品容器、包装材料用丙烯腈-苯乙烯成型品卫生标准》中的限量要求。   AS(丙烯腈-苯乙烯共聚物)是一种具有高透明度、耐油性和耐化学腐蚀性的塑料原料,在食品用具中广泛使用,如食品餐具、塑料水杯等。AS塑料中可能残留的丙烯腈则是一种对健康有着严重危害的化学物质,一旦人体摄入过量,轻者头晕、恶心,重者直接造成呼吸中枢的麻醉,出现四肢阵发性强直抽搐、昏迷。为此,中国、欧盟、美国、韩国及日本等国家和地区均将该物质纳入对食品接触AS塑料的必检项目,并严格限制其迁移量或总量。   经查找原因,问题出在使用了不符合食品接触材料标准的AS原料。原料采购时企业盲目相信供方提供的合格检测报告,却没有核实检测项目是否符合进口国相关标准。最终该两批产品被判不合格、不准出境,企业为此遭受较大损失。   检验检疫部门提醒相关食品接触材料企业,加强进口国标准及具体检测项目的了解学习,原料采购时仔细核对供方提供的检测报告。必要时可以在大量生产前对原材料中容易超标的项目如“丙烯腈单体总量”进行委托检测。
  • 中科院上海有机所田佳构筑新型人工光合体系 拓宽对自然光合作用体系的理解
    2023 年 5 月下旬,对于田佳来说是忙碌且有意义的一个初夏。在短短一周之内,他相继在 Nature Catalysis 和 Nature Materials 上发表两篇论文。目前,他在中科院上海有机所担任研究员。图 | 田佳(来源:田佳)利用超分子手段,拓宽对自然光合作用体系的理解5 月 18 日,第一篇论文发表在 Nature Catalysis 上。研究中,他和合作者利用超分子手段模拟自然光合作用,探索构筑新型的人工光合体系。光合作用被认为是地球上最重要的化学反应过程,为生命体提供着最基本的物质与能量来源。然而,由于天然光合系统通常需要兼顾诸多生命过程,且催化中心数量有限并距离光敏系统较远,导致"光能-化学能"转化的整体量子效率偏低。通过化学手段模拟光合作用中的关键基元,构筑光能转化效率更高的人工光合系统,有可能为缓解能源环境危机、降低碳排放提供新的理论和技术支撑。在复旦大学攻读博士学位期间,田佳师从该校的黎占亭教授。那时,前者主要从事超分子有机框架材料的研究。更早之前,黎占亭在芳酰胺大环、以及折叠体和分子识别等领域的工作,给田佳带来了重要启发。于是,后者萌生了将高强材料凯夫拉结构中的寡聚芳酰胺片段嫁接到天然卟啉两亲分子上,进而构筑人工光合组装体的想法。后来,田佳根据天然光合紫色细菌的球形色素体结构,设计了两亲性的三嵌段卟啉基分子单体。(来源:Nature Catalysis)令人惊喜的是,利用这一方法不仅在水中得到了尺寸分布均一的球形组装体,而且组装体表面具有环形的卟啉阵列亚结构。对于通过超分子组装体来模拟生物特定功能和结构来说,这是一次极其重要的突破。在性能上,这种球形组装体不仅展现出光收割"球形天线"效应,同时具有良好的抗光漂白性质和优异的结构稳定性,为超分子光催化体系的光敏剂选择提供了新的解决方案。(来源:Nature Catalysis)受天然光合紫色细菌球形色素体结构的启发,课题组设计了三嵌段卟啉基的两亲分子,并引入寡聚芳酰胺片段以便增强组装体结构的稳定性。合成关键分子之后,他开始进行超分子组装体的构筑和表征。通过亲疏水作用、氢键作用和π-π堆积作用,这种单体分子可以在水中自发组装形成球形纳米胶束组装体。通过增加芳酰胺片段的长度、提高分子间的氢键数量,可以构筑粒径更大、性质更稳定的组装体。在化学、材料等科学研究中,纳米结构表征占据十分重要的位置。在 Nature Catalysis 发表的这篇论文中,透射电子显微镜、扫描透射电子显微镜以及同步辐射小角 X 射线散射的观测结果显示:组装体呈现出尺度均一的球形结构。但是,更精细的组装亚结构表征,需要通过高分辨扫描透射电镜、原子力显微镜、冷冻电镜等手段实现。借助冷冻电镜单颗粒分析技术,田佳等人观察到球形组装体表面存在直径 4.2nm 左右的环形卟啉阵列,这为进一步研究催化性能及其构效关系奠定了基础。完成超分子组装体的构建之后,则要进行光催化实验和机理研究。这时,课题组根据球形胶束表面的环形卟啉阵列呈正电性,有目的地选择了合适的 Co 基卟啉催化剂。在水溶液中,催化剂具有阴离子形式,因此可以通过静电相互作用拉近其与正离子型卟啉环形阵列的空间距离,从而提高电子传输效率;且催化剂的尺寸约为 3-4 nm,略小于环形卟啉阵列的直径(4.2 nm),这也促进了催化剂与环形阵列的对接。另外,在催化过程中,好的催化剂不仅能降低反应活化能,也与反应底物二氧化碳具有一定的结合能力。同时,当生产最终目标产物 CH4 的时候,好的催化体系还能具有良好的脱附能力。基于此,该团队选用四(对磺酸苯基)卟啉-Co 配合物(TSPP-Co)为催化剂构筑人工光合体系,该体系在优化条件下表现出光促 CO2 至 CH4 转化的高催化效率与高产物选择性。同时,在描述反应机理时,他们提出"纳米围栏"以及"球形天线"效应,上述效应使光生电子高效地注入催化位点,进而带来高效的二氧化碳催化转化。当人工光合作用遇见超分子自组装生命过程离不开超分子自组装,光合生命以脂质和蛋白为骨架,可以对捕光复合物和反应中心进行精确定位,并能有序排列形成精妙的多级自组装结构,比如紫菌的色素体、高等植物的类囊体等。这些优雅的超分子组装体表现出高效的光捕获、精确的电子转移和选择性催化功能。而在人工光合领域,超分子自组装的好处在于可以让人们"自下而上"地构筑光合材料,比如将单体分子组装为纳米复合结构。另外,通过优化结构设计,还能提高能量转移和电子传递的效率。同时,超分子自组装能将不同的功能模块组装在一起,借此形成复合材料,从而打造多功能的人工光合系统。另外,超分子自组装还具有可逆性和修复性的特点,能对人工光合材料的长期稳定性和可持续性起到重要作用。如前所述,光合作用为生命提供了物质和能量。针对人工光合作用的研究一般主要关注:如何使用人工方法来模拟自然光合作用过程,将太阳能转化为化学能并进行储存。具体来说,该领域的研究主要集中在以下几个方面:其一,光吸收和能量转化。即设计和合成可以高效捕获太阳能的材料,让这些材料高效地吸收光能,并将不同波长的太阳光转化为可利用的能量。其二,电子传递。即研究光激发态中电子的传输过程,包括电子在光吸收材料内部和不同受体之间的传递,以便设计高效的电子传输路径,从而最大限度地提高能量转换效率。其三,光化学反应。即研究光激发态中的化学反应,例如使用光能来分解水或还原二氧化碳,寻找能够有效催化这些反应的催化剂,以便实现可控的太阳能转化。由此可见,针对人工光合作用的研究,主要目标是通过模仿自然光合作用的原理和过程,开发高效可持续的太阳能转化技术。而超分子自组装,是指分子通过非共价相互作用比如氢键、疏水作用等,自发地形成复合结构的过程。对构建结构精确可控的光合材料,超分子自组装也能提供有益的启示。基于这些原因,课题组将超分子自组装和人工光合作用加以结合,最终完成了 Nature Catalysis 这篇论文。5 月 18 日,相关论文以《人工球形色素体纳米胶束用于水相选择性CO2还原》(Artificial spherical chromatophore nanomicelles for selective CO2 reduction in water)为题发在 Nature Catalysis 上 [1]。于军来和 Huang Libei 是论文的共同第一作者;田佳研究员、香港城市大学叶汝全教授、香港大学大卫李菲利普斯(David Lee Phillips)教授、以及江苏大学杜莉莉教授担任共同通讯作者;中科院上海有机所是论文的第一完成单位。图 | 相关论文(来源:Nature Catalysis)在这篇论文发表四天之后,由田佳担任第一作者的另一篇论文发表在 Nature Materials 上。总体来看,这两篇论文都和超分子自组装有关。而在 Nature Materials 这篇论文里,则更进一步地探索了高分辨冷冻电镜技术在溶液相自组装领域的应用。提出基于溶剂化纳米纤维的分子模型具体来说,在 Nature Materials 这篇论文中,研究人员提出了溶剂化纳米纤维的详细分子模型。研究中,该团队使用高分辨的冷冻电镜作为主要研究手段。在冷冻电镜中,样品被冷冻在液氮温度下(约-196 摄氏度),这时可以形成一种名为玻璃态的固体状态,从而让分子保持在自然状态下的结构和构象。在传统电子显微镜技术的样品处理过程中,通常需要在干态下制样,由此可能会引起结构破坏和伪影。而采用高分辨冷冻电镜可以避免上述不足。通过收集不同角度和焦平面的电子图像,就能用计算算法对图像进行处理和重建,从而获得高分辨率的三维结构信息。研究中,针对嵌段共聚物所形成的线性纳米胶束,课题组将高分辨冷冻电镜用于溶液相表征中,借此获得关于结晶的高分子精确结构信息、以及晶格堆积方式。对于溶剂化的高分子链段,也可以通过冷冻电镜获得它在溶液相中的原位结构信息。凭借这些关键的结构信息,研究人员得以通过分子模拟的方式,针对嵌段高分子在溶液相形成的一维线性组装结构,进行分子尺度上的解析。期间,利用冷冻电镜观测到的晶格参数等关键信息,该团队对结晶核区之内的高分子链折叠方式和堆积方式进行了解析。此外,通过测量高分子链段的组装长度和排列方式,他们发现溶剂化区域的高分子链段在溶液相组装时,会采用螺旋形的发散排列形式。在 Nature Materials 这篇论文中,课题组还制备了溶液相分散的纳米纤维组装体。通过活性结晶驱动自组装,让线性纳米纤维的构筑和长度得到控制,而这一过程主要依赖以下几个因素:其一,分子设计。所设计的分子必须拥有合适的结构和功能单元。以嵌段高分子为例,这类高分子单体通常拥有两类高分子链段,即疏溶剂的结晶"核区(Core)"和亲溶剂的分散"晕区(Corona)",这可以促进分子在溶液中的结晶和有序组装。同时,所设计的分子必须具有弱相互作用,以便在晶体生长过程中实现动态调控。其二,晶体生长条件。通过调节晶体的生长条件,例如溶液浓度、温度、溶剂选择等,可以控制纳米纤维的生长速率。同时,通过调节这些条件,还能对分子聚集行为和晶体生长动力学产生影响,从而实现纤维的构筑、以及长度的控制。其三,动态调控。活性结晶驱动自组装的一大优势在于,它可以在晶体生长过程之中,对分子进行动态调控和重排。通过控制分子结构或者引入其他功能分子,可以在纳米纤维中引入特定结构或功能单元。这样一来,纳米纤维的构筑和长度控制,也会更加灵活和可控。研究"利器":GW4 高分辨电子冷冻显微镜另据悉,在具备一定选择性的溶剂条件之下,嵌段高分子单体的"核区(Core)"可以自发地形成晶核,并通过"种子生长(Seeded-growth)"的方式实现线性组装。而在同样的条件之下,亲溶剂的"晕区(Corona)"结构具有高度的溶剂化效应。对于纳米组装结构来说,这让它可以在溶剂介质中高度地分散,并能形成胶体稳定的溶液,且不会出现沉淀和析出。在电子束的照射之下,具有结晶能力的"核区(Core)"通常拥有较高的衬度,很容易就能和溶剂分子以及其他结构区别出来。但是,由于对电子束的不耐受性,通常很难直接观测到嵌段高分子单体的高分辨晶格结构。为此,在低温下通过使用冷冻电镜,该团队利用低剂量电子成像模式,对上述结构进行观测并取得了很好的效果。而亲溶剂的"晕区(Corona)"由于电子云密度比较低,使用普通的透射电镜手段难以观测到。因此在 Nature Materials 这篇论文中,课题组使用了一台 Talos Arctica 冷冻透射电子显微镜,让其工作在 200 kV 电压之下,并配上 K2 直接电子探测器和 BioQuantum 能量过滤器,借此获取了关于"核区(Core)"和"晕区(Corona)"的高分辨率冷冻电镜图像。由此可见,在超分子自组装材料领域,预计冷冻电镜这一表征手段,将对组装机制、结构和功能关系的理解发挥重大作用。而活性结晶自组装(Living CDSA,Living Crystallization-Driven Self-Assembly),则是 Nature Materials 这篇论文的另一个关键词。活性结晶驱动自组装,是国际高分子领域的热点研究方向,也是一种新颖的自组装方法。它能帮助人们深入理解晶体生长和自组装的机制,为材料合成和设计提供新的思路。在材料科学、纳米技术和生物医学等领域,该方法具有广泛的应用前景,可被用于制备功能性纳米材料、晶体纳米颗粒、有序纳米结构等。在这一研究大方向上,课题组主要聚焦在如何利用晶体的自发形成,来控制和引导功能性材料的组装。一些嵌段共聚物分子具有两亲性,这些分子在在晶体生长过程之中,会出现溶液相组装的行为。而通过"种子生长"的方法,可以对这种行为进行控制。具体来说,纳米结构的形貌、大小、结构、以及超分子组装的性质,都可以通过该方法得到精确的调控。在 Nature Materials 这篇论文中,田佳 的合作者是来自英国 GW4 高分辨电子冷冻显微镜中心的研究人员。GW4 高分辨电子冷冻显微镜,是一个用于高分辨度冷冻电子显微镜研究的设备设施,由英国布里斯托大学、加的夫大学、卡迪夫大学和巴斯大学这四所大学合作建立,旨在提供先进的电子显微镜技术支持,以用于研究生物大分子结构和功能。该设施配有最先进的仪器设备,包括冷冻透射电子显微镜、电子能量过滤器和直接电子探测器,可以提供高分辨度的图像和结构分析能力。正是在这些设备的帮助之下,他们顺利地完成了本次研究。5 月 22 日,相关论文以《具有结晶核的嵌段共聚物纳米纤维的高分辨冷冻电子显微镜结构》(High-resolution cryo-electron microscopy structure of block copolymer nanofibres with a crystalline core )为题发在 Nature Materials 上,并被选为当期期刊封面[2]。上海有机所田佳是论文第一作者,加拿大维多利亚大学伊恩曼纳斯(Ian Manners)担任通讯作者。图 | 相关论文(来源:Nature Materials)审稿人评价称:"作者在组装过程中所展现的细节,以及最终对于纳米结构的表征令人印象深刻,突显了之前人们没有意识到的纳米结构独特性。"长远目标:全面地模拟自然光合作用在人工光合作用领域,目前自然体系的平均"光能-化学能"转化效率不足 1%。如能更深入地理解自然光合过程并对其加以改进,则有希望将光能至化学能转化的总量子效率提高至 10% 以上并向实用领域拓展,从而对光能高效利用以及"双碳"目标的实现起到技术支撑作用。在溶液相自组装结构表征领域,假如可以建立冷冻电镜的表征方法并加以推广,对于深刻理解自组装过程、构筑更多的具有特定功能的自组装超分子结构有着重要意义。在人工光合组装体构筑领域,超分子球形色素体结构已被证明具有光收割"球形天线"效应以及优异的稳定性。基于上述结构,田佳 团队将筛选合适的无机催化剂比如杂多酸、无机纳米颗粒,构建有机超分子组装体与无机粒子的高阶组装体系,并探讨其在光催化产氢以及二氧化碳还原方面的应用。同时,他希望通过筛选合适的催化剂,开展光催化产氧的研究,以便构筑不含牺牲试剂的全反应型光催化体系,借此在同一系统中让光催化氧化反应与还原反应同时进行,进而全面地模拟自然光合作用。在组装结构的冷冻电镜表征上,田佳将和其他冷冻电镜平台开展合作,重点研究溶液相构筑的自组装结构,对大分子、小分子在溶液相中的自组装行为进行深入探究,并将根据已有理论知识与研究基础深入理解超分子组装体"结构与功能"之间的内在联系。田佳目前所在的中科院上海有机化学研究所,起步于抗生素和高分子化学的研究,所里的老一辈科学家在"两弹一星"研制、"人工合成牛胰岛素、人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸"和物理有机化学中的两个基本问题等一系列紧密结合国家战略的重要研究中作出了卓越贡献。目前,上海有机所的整体主攻方向是分子合成科学,致力于解决化学键的选择性断裂和重组等重大科学问题。通过结合人工智能技术,旨在探索基础研究驱动变革性技术的创新模式,通过分子合成科学领域的原始创新,推动生物医药和战略有机材料等核心技术的发展。
  • 有望减缓温室气体增加,科学家用冷冻电镜全面解析微生物一氧化二氮还原酶组装过程
    无味无毒的气体一氧化二氮(N2O,nitrous oxide)可以通过生物和非生物两类过程形成,这导致大气中 N2O 浓度每年稳定增加 0.2-0.3 %。一氧化二氮是一种消耗臭氧的物质;它的全球变暖潜力超过了二氧化碳的 300 倍,因此已经被认为是 21 世纪最关键的人为排放物。微生物可以将 N2O 转化为 N2,这是反硝化过程的最后一步,这一反应完全由一氧化二氮还原酶(N2OR 酶)催化。大气中 N2O 释放和不断积累的一个主要因素是,在高流量氮的环境下,微生物还原 N2O 的能力有限。因此,利用 N2OR 酶的性能进行农业或生物修复应用是相当有意义的,这需要对该酶及其反应过程有一个详细的了解。除了 [ 4Cu:2S ] CuZ 簇,它还含有混合价的双铜电子转移中心 CuA,这使其成为目前已知最复杂的含铜酶。各种真核生物和原核生物酶在涉及氧运输、电子转移或氧化还原催化的过程中都会使用过渡金属铜,但其巨大的细胞毒性、对铁硫簇代谢的不利影响以及产生活性氧的倾向性,使得细胞内必须进行严格的平衡和调节。N2O 还原剂通过完全在细胞质外组装 CuA 和 CuZ 来规避与细胞内铜有关的风险,尽管 apo-N2OR 已经以折叠状态通过 Tat 途径被输出。然而,这种策略导致了新的复杂情况,特别是包括在周质中没有还原当量和高能化合物,如核苷三磷酸酯。I 族 N2O 还 原催化剂的共同结构包括两个核苷酸结合结构域(NosF)和两个跨膜结构域(NosY)。一些细菌输出体进一步与附属蛋白相互作用,以建立复杂的运输系统,NosD 蛋白被认为是与 NosFY 一起发挥这种作用。由于 NosDFY 的实际货物分子尚未被确定,不能排除 CuZ 成熟所需的周质硫源。为了了解 N2OR 成熟的分子基础,这项研究制作并表征了 NosDFY 复合物,并通过冷冻电子显微镜(cryo-EM)研究了它与 NosL 和 N2OR 的相互作用,揭示了由细胞质中 ATP 水解驱动的周质酶铜位点的顺序组装线。2022 年 7 月 27 日,德国弗莱堡大学生物物化学研究所所长奥利弗 艾因斯(Oliver Einsle)与美国范 安德尔(Van Andel)研究所首席研究员杜娟合作,在 Nature 发表其最新论文,题为《一氧化二氮还原酶的组装机制中的分子相互作用》(Molecular interplay of an assembly machinery for nitrous oxide reductase ) [ 1 ] 。该工作详细地解析了 N2OR 酶的三维结构和组装机理。▲图 | 相关论文(来源:Nature)p. stutzeri (施氏假单胞,一种革兰氏阴性细菌)在大肠杆菌中被生产为稳定的五亚基复合物 NosDF2Y2,并在膜部分溶解后通过色谱方法分离出来。NosF2Y2 异源四聚体形成了复合物的核心,45kDa 的 NosD 蛋白从其中突出到周质中,成为一个细长的 β 螺旋,与糖类结合的蛋白质以及糖水解酶家族具有结构相似性。NosD 的主轴从与 NosFY 对相关的双轴上倾斜,打破了分子的对称性。在 NosD-NosY 界面,NosD 的 C 端折叠成三个 α - 螺旋(hI-III),部分位于膜内,紧紧楔入 NosY 二聚体。▲图 | 无核苷酸状态下 P.stutzeri NosDFY 的三维结构(来源:Nature)为了描述 NosDFY 的 ATP 结合状态,研究者们产生了一个 NosF(E154Q)变体。在这一变体中,非活性谷氨酰胺取代了催化性谷氨酸残基 154,且该单点变体的 ATP 水解活性降低得十分明显。当在特定的背景下表达时,它会使得 N2OR 酶缺乏活性位点 CuZ 簇,从而导致功能失调。无效的 E154Q 变体使 NosF 处于 ATP 结合状态,正如其他 ABC 蛋白(ATP 结合盒式蛋白,ATP-binding cassette transporter)已经报道的那样。具体来说,ATP 的结合使得 NosF2 二聚体大幅度闭合,这一动作将直接传导到 NosY 二聚体,从而实现关闭跨膜间隙,最终诱导 NosD 在周质中发生复杂的构象变化。这一过程可以用三种主要的旋转模式来描述。▲图 | NosDFY 及铜与 NosD 的结合的构型动力学(来源:Nature)据悉,NosDFYL 在正十二烷基 β -D- 麦芽糖苷(DDM)中会被分离出来,并被重组到糖二醇胶束(GDN)和膜支架蛋白(MSP)纳米盘中,以 3.3- (纳米盘)或 3.04- (GDN 胶束)的分辨率进行冷冻电镜观察。NosL 在复合物中的位置立即变得清楚,其 N 端被解析到 NosL ( C24 ) 的脂质附着点,该位点正好位于膜界面,而脂质附着点本身并没有被解析。这种排列明晰了 NosL 实际上并不像以前提出的那样位于外膜中,而是位于细胞质膜的外叶中。▲图 | 无核苷酸的 NosDFY 接受来自 NosL 的 Cu+(来源:Nature)在三个组成部分的相互作用中,ATP 驱动的 NosD 的旋转运动控制着与其伙伴 NosL 和 N2OR 的相互作用,其具体相互作用模式见下图。负载铜的 NosL 只能在无核苷酸状态下与 NosDFY 结合,在这种状态下,NosD 上的铜结合点朝向膜,允许 Cu+ 从 NosL 转移到 NosD。随后 ATP 与 NosF 的结合引发了 NosD 的旋转,而与膜相连的 NosL 无法跟随,导致其释放。在这种构象中,NosD 现在可以通过相同的界面与 N2OR 相互作用,将其 " 含铜货物 " 转移到该酶的金属位点。然后 NosF 中的 ATP 水解使 NosDFY 回到其无核苷酸的开放构象,而 N2OR 二聚体向膜的移动最终将迫使其释放,并释放出 NosD 上 HMM 三联体的铜结合位点,以装载 NosL 的另一个金属阳离子。在任何一个方向,各自的相互作用伙伴的释放都是通过 NosD 的旋转运动机械地触发的,NosDFY 及其伙伴的复合物的结构十分详细地显示了 ATP 驱动的 NosD 的变形如何使单核伴侣 NosL 的单个铜离子逐步转移,最终组装成四核 CuZ 簇。因此,ABC 运体 NosDFY 作为一个跨膜能量转换器,动态地促进新生酶与 NosD 的铜供体的结合和分离,将一个主要的活性转运蛋白重新利用为 ATP 驱动的杠杆,跨越分隔两个非常不同的细胞区间的边界。▲图 | 铜从 NosL 经 NosDFY 到 N2OR 的运输模型(来源:Nature)总之,该研究以 NosDFY 与 NosL 和 N2OR 酶组成的复合结构为解析对象,这一结构中含有高度复杂的铜位点,利用冷冻电镜,复合结构的组装途径被完全展示。在这一途径中,NosDFY 作充当机械能量转换器的角色,而并不直接起到转运作用。这项工作是科学家首次解析如此复杂的 N2O 还原酶结构,将为微生物 N2O 降解提供完整的理论支撑,并有望推动 N2O 还原降解的技术研究。
  • 宁波材料所在新型高性能液态邻苯二甲腈单体研究方面取得进展
    邻苯二甲腈树脂(又称为酞腈树脂)是一种集耐高温、阻燃、低烟、优异的力学性能于一身的先进耐高温树脂。该材料在极端环境领域具有非常好的应用潜力,但是苛刻的加工条件阻碍了它的大规模应用。于体系中刚性结构的存在,单体的熔点高(200℃),加工窗口窄,加工工艺繁琐,无法与成熟的树脂加工技术相结合。所以降低邻苯二甲腈单体熔点,对于扩大邻苯二甲腈树脂的应用具有很好的推动作用。   为解决以上问题,哈尔滨工业大学化工学院和中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进能源材料工程实验室通过向邻苯二甲腈单体引入柔性链段,有效降低了邻苯二甲腈单体的熔点(如图1所示)。与刚性的苯环结构相比,单键的Si-O键和C-C键构象容易改变,并且Si-O-Si链段具有键长长、键角大的特点,使得链段的内旋转势垒小、柔顺性好。同时,高的结合能可以保证固化后的树脂具有良好的耐热性。   柔性链段的引入,将单体的熔点降低到室温以下(单体的玻璃化转变温度低至-35.6℃,图1a),得到室温下为液态的邻苯二甲腈单体,极大提高了邻苯二甲腈树脂的加工性能。这种液态的单体在室温下具有良好的流动性(30℃,粘度在~2Pas,图1b)和溶解性,可以溶于常见的有机溶剂,如乙酸乙酯、乙醇、丙酮等。这种液态的邻苯二甲腈单体还可以与其他高熔点的单体共混,用于提高粉末单体的加工性能。例如,将这种液态单体与粉末状的邻苯二甲腈单体(熔点~180℃)共混,得到室温下具有一定加工性的混合物(图2a)。固化后的邻苯二甲腈树脂,在氩气和空气中的初始分解温度(Td5%)分别为534.4℃和532.3℃(图2b)。这种共混的方式,可以在提高单体加工性的同时,保证树脂的耐热性。   这种低粘度、易加工的液态邻苯二甲腈单体可以用于复合材料RTM成型,芯片封装等领域。液态的单体能够将邻苯二甲腈单体与成熟的液态加工技术相结合,扩大邻苯二甲腈树脂的应用领域。   以上研究工作近期以“Novel Liquid Phthalonitrile Monomers Towards High Performance Resin”为题,发表在European Polymer Journal上(https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2023.112027)该研究工作第一作者为哈工大博士生高慕尧,通讯作者为哈工大化工学院刘明教授和宁波材料所宋育杰副研究员。该工作得到了中央高校基本科研业务费(No. LH2021E055)资助。
  • 人用重组DNA制品质量控制技术指导原则
    p   一、引言 br/ /p p   由于分子遗传学、核酸化学及重组DNA(rDNA)技术的迅速发展,现已能够确定和获得许多天然活性蛋白的编码基因,将其插入表达载体或引入某种宿主细胞后,能有效地表达该基因产物,再经分离、纯化和检定,可得到用于预防和治疗某些人类疾病的制品,诸如现有的乙型肝炎疫苗、胰岛素、生长激素、干扰素等。 /p p   用不同于常规方法的rDNA技术生产的制品,是近年来出现的新产品,评价其安全性和有效性亦不同于常规方法。这一领域中的知识和技术还在不断发展,为了有利于这类制品在我国的研究和发展,并为这类制品的审评提供依据,有必要制定一个原则性指导文件,以保证在人群中试验或应用时安全有效。 /p p   本“人用重组DNA制品质量控制技术指导原则”(以下简称《指导原则》)不可能面面俱到,可能有许多专门技术问题会出现,对于这类问题或某一特定制品,则应视具体问题具体研究决定。本《指导原则》亦将随科学技术发展和经验积累而逐步完善。 /p p   二、总则 /p p   (一)本《指导原则》适用于rDNA技术生产并在人体内应用的蛋白质、肽类制品。 /p p   (二)凡属与一般生物制品有关的质量控制,均按现行版《中国药典》有关规定执行。有关生产设施的要求应参照国家药品监督管理局《药品生产质量管理规范》执行。 /p p   三、质量控制要求 /p p   (一)原材料的控制 /p p   1.表达载体和宿主细胞 /p p   应提供有关表达载体详细资料,包括基因的来源、克隆和鉴定,表达载体的构建、结构和遗传特性。应说明载体组成各部分的来源和功能,如复制子和启动子来源,或抗生素抗性标志物。提供至少包括构建中所用位点的酶切图谱。应提供宿主细胞的资料,包括细胞株(系)名称、来源、传代历史、检定结果及基本生物学特性等。 /p p   应详细说明载体引入宿主细胞的方法及载体在宿主细胞内的状态(是否整合到染色体内)及拷贝数。应提供宿主和载体结合后的遗传稳定性资料。 /p p   2.克隆基因的序列 /p p   应提供插入基因和表达载体两侧端控制区的核苷酸序列。所有与表达有关的序列均应详细叙述。 /p p   3.表达 /p p   应详细叙述在生产过程中,启动和控制克隆基因在宿主细胞中的表达所采用的方法及表达水平。 /p p   4.原辅料 /p p   原辅料应按照国家药品监督管理局有关规定执行。动物源性原料的使用应提供来源及质控检测资料 发酵用培养基不能添加β内酰胺类抗生素。 /p p   (二)生产的控制 /p p   1.主细胞库(MASTERCELLBANK) /p p   rDNA制品的生产应采用种子批(SEEDLOT)系统。从已建立的主细胞库中,再进一步建立生产细胞库(WCB)。 /p p   含表达载体的宿主细胞应经过克隆而建立主细胞库。在此过程中,在同一实验室工作区内,不得同时操作两种不同细胞(菌种) 一个工作人员亦不得同时操作两种不同细胞或菌种。 /p p   应详细记述种子材料的来源、方式、保存及预计使用寿命。应提供在保存和复苏条件下宿主载体表达系统的稳定性证据。采用新的种子批时,应重新作全面检定。 /p p   真核细胞用于生产时,细胞的鉴别标志,如特异性同功酶或免疫学或遗传学特征,对鉴别所建立的种子是有用的。有关所用传代细胞的致癌性应有详细报告。如采用微生物培养物为种子,则应叙述其特异表型特征。 /p p   一般情况下,在原始种子阶段应确证克隆基因的DNA序列。但在某些情况下,例如传代细胞基因组中插入多拷贝基因。在此阶段不适合对克隆基因作DNA序列分析。在此情况下,可采用总细胞DNA的杂交印染分析,或作mRNA的序列分析。对最终产品的特征鉴定应特别注意。 /p p   种子批不应含有外源致癌因子,不应含有感染性外源因子,如细菌、支原体、真菌及病毒。 /p p   有些细胞株含有某些内源病毒,例如逆转录病毒,且不易除去。但当已确知在原始细胞库或载体部分中污染此类特定内源因子时,则应能证明在生产纯化过程可使之灭活或清除。 /p p   2.有限代次生产 /p p   用于培养和诱导基因产物的材料和方法应有详细资料。对培养过程及收获时,应有敏感的检测措施控制微生物污染。 /p p   应提供培养生长浓度和产量恒定性方面的数据,并应确立废弃一批培养物的指标。根据宿主细胞/载体系统的稳定性资料,确定在生产过程中允许的最高细胞倍增数或传代代次,并应提供最适培养条件的详细资料。 /p p   在生产周期结束时,应监测宿主细胞/载体系统的特性,例如质粒拷贝数、宿主细胞中表达载体存留程度、含插入基因的载体的酶切图谱。一般情况下,用来自一个原始细胞库的全量培养物进行监测,必要时应做一次目的基因的核苷酸序列分析。 /p p   3.连续培养生产 /p p   基本要求同2项。 /p p   应提供经长期培养后所表达基因的分子完整性资料,以及宿主细胞的表型和基因型特征。每批培养的产量变化应在规定范围内。对可以进行后处理及应废弃的培养物,应确定指标。从培养开始至收获,应有敏感的检查微生物污染的措施。 /p p   根据宿主/载体稳定性及表达产物的恒定性资料,应规定连续培养的时间。如属长时间连续培养,应根据宿主/载体稳定性及产物特性的资料,在不同间隔时间作全面检定。 /p p   4.纯化 /p p   对于收获、分离和纯化的方法应详细记述,应特别注意污染病毒、核酸以及有害抗原性物质的去除。 /p p   如采用亲和层析技术,例如用单克隆抗体,应有检测可能污染此类外源性物质的方法,不应含有可测出的异种免疫球蛋白。 /p p   对整个纯化工艺应进行全面研究,包括能够去除宿主细胞蛋白、核酸、糖、病毒或其它杂质以及在纯化过程中加入的有害的化学物质等。 /p p   关于纯度的要求可视制品的用途和用法而确定,例如,仅使用一次或需反复多次使用 用于健康人群或用于重症患者 对纯度可有不同程度要求。 /p p   (三)最终产品的控制 /p p   应建立有关产品的鉴别、纯度、稳定性和活性等方面的试验方法。检测的必要性和纯度要求取决于多种因素:产品性质和用途、生产和纯化工艺及生产工艺的经验。一般说来下列试验对控制产品质量是可以采用的。新的分析技术及对现有技术的改进正在不断进行,适当时应使用这些新的技术。 /p p   1.物理化学鉴定 /p p   (1)氨基酸组成 /p p   使用各种水解法和分析手段测定氨基酸的组成,并与目的蛋白基因序列推导的氨基酸组成或天然异构体比较。如需要时应考虑分子量的大小。多数情况下,氨基酸组成分析对肽段和小蛋白可提供有价值的结构资料,但对大蛋白一般意义较小。在多数情况下,氨基酸定量分析数据可用于确定蛋白含量。 /p p   (2)氨基酸末端序列 /p p   氨基酸末端分析用于鉴别N-端和C-端氨基酸的性质和同质性。若发现目的产品的末端氨基酸发生改变时,应使用适当的分析手段判定变异体的相应变异数量。应将这些氨基酸末端序列与来自目的产品基因序列推导的氨基酸末端序列进行比较。 /p p   (3)肽谱 /p p   应用合适的酶或化学试剂使所选的产品片段产生不连续多肽,应用HPLC或其他适当的方法分析该多肽片段。应尽量应用氨基酸组成分析技术,N-末端测序或质谱法鉴别多肽片段。对批签发来说,经验证的肽谱分析经常是确证目的产品结构/鉴别的适当方法。 /p p   (4)巯基和二硫键 /p p   如果依据目的产品基因序列存在半胱氨酸残基时,应尽可能确定巯基和/或二硫键的数量和位置。使用方法包括肽谱分析(还原和非还原条件下)、质谱测定法或其他适当的方法。 /p p   (5)碳水化合物结构 /p p   应测定糖蛋白中碳水化合物含量(中性糖、氨基糖、唾液酸)。此外尽可能分析碳水化合物的结构、寡糖形态(长链状)和多肽的糖基化位点。 /p p   (6)分子量 /p p   应用分子筛层析法、SDS-PAGE(还原和/或非还原条件下)、质谱测定法、和/或其他适当技术测定分子量。 /p p   (7)等电点 /p p   通过等电聚焦电泳或其他适当的方法测定。 /p p   (8)消光系数(或克分子吸光度) /p p   多数情况下,可取目的产品于UV/可见光波长处测定消光系数(或克分子吸光度)。消光系数的测定为使用UV/可见光或分光光度计检测已知蛋白含量的溶液,蛋白含量应用氨基酸组成分析技术或定氮法等方法测定。 /p p   (9)电泳图型 /p p   应用PAGE电泳、等电聚焦、SDS-PAGE电泳、免疫印迹、毛细管电泳法或其他适当的方法,获得目的产品/药物的一致性,同一性和纯度的电泳图谱和数据。 /p p   (10)液相层析图谱 /p p   应用分子筛层析、反相液相层析、离子交换液相层析、亲和层析或其他适当方法,获得目的产品/药物的一致性、同一性和纯度的层析图谱和数据。 /p p   (11)光谱分析 /p p   适当时,应用紫外或可见光吸收光谱法测定,使用圆二色谱、核磁共振(NMR)、或其他适当的方法检测制品的高级结构。 /p p   2.杂质检测 /p p   (1)工艺相关杂质 /p p   工艺相关杂质来源于生产工艺,可分三大类:来源于细胞基质、培养基和下游工艺。 /p p   ①来源于细胞基质的杂质包括源于宿主生物体的蛋白/多肽 核酸(宿主细胞/载体/总DNA) 多糖及病毒。对于宿主细胞蛋白,一般应用能检测出较宽范围蛋白杂质的灵敏的免疫检测方法。应用不含目的基因的生物体粗提物,即不含产品编码基因的生产用细胞,制备上述试验使用的多克隆抗体。可通过对产品的直接分析方法(如杂交技术法)检测宿主细胞的DNA水平,和/或通过标记实验(实验室规模)检测证实通过纯化工艺能去除核酸。对于有意导入的病毒,应验证生产工艺中去除/灭活病毒的能力。 /p p   ②来源于培养基的杂质包括诱导剂(多核苷酸,病毒)、抗生素、血清及其他培养基组分。 /p p   ③来源于下游工艺产生的杂质包括酶、化学/生化处理试剂(如溴化氰、胍、氧化剂和还原剂)、无机盐(如重金属、砷、非有色金属离子)、溶剂、载体/配体(如单克隆抗体),及其他可滤过的物质。 /p p   (2)产品相关杂质 /p p   以下为最常见的目的产品的分子变异体,并列出了相应的检测方法: /p p   ①化学修饰类型:应考虑脱酰胺、异构化、错配S-S连接和氧化形式的分离和鉴别。对这些变异体的分离和鉴别,可应用层析法和/或电泳法(如HPLC、毛细管电泳、质谱法、圆二色谱)。 /p p   ②降解物和聚合体:聚合体包括二聚体和多聚体:可用分子筛层析法(如SE-HPLC)进行定量 降解物:应建立降解物的判定标准,并对稳定性试验产生的降解产物进行监测。 /p p   3.生物学测定 /p p   (1)鉴别试验 /p p   应用免疫印迹法,或者在可能情况下,应用参考品将rDNA制品与天然产品通过生物学比较试验,确定其与天然产品是一致的。 /p p   (2)效价测定 /p p   采用国际或国家参考品,或经过国家检定机构认可的参考品,以体内或体外法测定制品的生物学活性,并标明其活性单位。 /p p   (3)特异比活性测定 /p p   在测定生物学活性的基础上,对有些制品还应用适当方法测定主药蛋白含量,测定其特异比活性,以活性单位/重量表示。 /p p   (4)热原质试验 /p p   应采用家兔法或鲎试验法(LAL)作热原质检测,控制标准可参照天然制品的要求。 /p p   (5)无菌试验 /p p   参照现行版《中国药典》有关规定进行,应证实最终制品无细菌污染。 /p p   (6)抗原性物质检查 /p p   必要时,如制品属大剂量反复使用者,应测定最终制品中可能存在的抗原性物质,如宿主细胞、亚细胞组分及培养基成份等。患者反复接受大剂量的这类制品时,应密切监测由这些抗原可能产生的抗体或变态反应。 /p p   (7)异常毒性试验 /p p   可参照现行版《中国药典》有关规定进行。 /p p   4.其他 /p p   根据产品剂型,应有外观(如固体、液体、色泽、澄明度等方面的描述)、水分、PH值、装量等方面的规定,可参照现行版《中国药典》相关规定执行。 /p p   四、临床前安全性评价 /p p   临床前安全性试验的目的主要是确定新制品是否会在人体引起未能预料的不良反应。但是,用于一般化学药物的传统安全性或毒性试验对rDNA产品不一定适用,用传统毒性试验来评价rDNA产品往往有困难,并受多种因素的影响。例如,某些蛋白质,如干扰素,具有高度种属特异性,这种人的蛋白质对人的药理学活性远高于对动物的活性,而且人的蛋白质氨基酸序列,常常与来自其它种系的蛋白质不同,例如糖基就不一样。因而由基因工程技术所制备的蛋白质或肽类往往会在人体以外的其它宿主中产生免疫应答,其生物学效应有所改变,并可能因形成免疫复合物而导致有毒性反应,而这样产生的毒性反应与人体安全性显然无关。 /p p   另外,由于产品效价、生产工艺或者产品稳定性等要求,对产品进行修饰或者改构,应提供与未修饰或者改构产品比较的研究资料。以简化生产工艺为目的在产品中引入的额外多肽片段如His-tag,在最终产品中应尽可能去除。 /p p   综上所述,对rDNA产品的临床前安全性试验要求,难以一概而论,应采取较为灵活的处置方法。除了一般生物制品的毒性试验要求之外,其它如长期毒性试验、药代动力学试验、药理学试验、毒理学试验,以及致畸和致突变等试验,应根据制品性质,与国家检定机构及药品审评中心商定所需进行的试验项目和方法,以及判定标准。 /p
  • 无锡药检平台挂牌 1个月吸引8家企业
    7月初的一天,无锡博慧斯生物医药科技有限公司与市药品检验所签订了产品无菌检验和净化环境检测项目培训协议,使用该所的先进设备开展培训活动。上月初市药品检验所正式挂牌成为无锡生物医药技术服务平台短短一个月,已有8家企业与检验所开展了技术服务合作。“无锡生物医药产业技术服务平台是呼应‘生物谷’建设需要,针对生物医药行业特点和需要,面向社会建立的专业技术服务和仪器设备使用的服务载体。平台群以企业、科研院所合作技术研发为主要形式。大大降低了企业的研发费用支出,实现了企业、研发平台、市场的多赢。”市发改委一位负责人告诉记者,截至目前,无锡的这类服务平台已增至7家,技术服务载体数量与质量均在国内处于领先水平。   近日,记者在七大平台之一――省血吸虫病防治研究所生物疫苗与动物实验室采访时了解到,该平台利用频繁,已有多家企业在这儿研制新品。在二楼实验室,无锡和邦生物科技有限公司技术人员侯孝军正在进行色谱柱纯化实验。“这种重组蛋白新药可用于治疗二型糖尿病,糖尿病人在治疗时每天需要注射胰岛素,该产品药效时间长,注射一次疗效可达一周以上,”和邦生物董事长、哈佛大学博士后杨建良告诉记者,两年来,这家公司利用这里的仪器设备,经历了100多次的实验,目前,已成功获得该种药品纯品,符合国家一类新药申批要求,并申请国家专利。"设置服务平台的形式非常好,设备的闲置率得以下降,实现了资源利用最大化,"省血吸虫病防治研究所所长高琪介绍说,研究所生物疫苗与动物实验室总投资达到3000多万元,拥有国内领先水平的SPF级动物实验中心。这种重组蛋白新药研发总投资达800多万元,而这家公司一年的平台租金仅20万元,平台使用费较低。   对企业而言,他们不可能自己花巨资建个实验室,这样可以实现研发成本的最低化。除了项目整体利用,仪器检测使用、单体技术项目的外包服务成为技术服务平台使用的另外两种形式。位于钱荣路的江苏省原子医学研究所,是我国惟一的集科学研究、开发生产与临床应用的综合性核医学研究基地。昨天上午,记者在现场看到,这家研究所仅药物合成实验、药效评价这两个子平台,就吸引了10多家单位的科研人员,开展放射性药物的研究。"2007年至今,研究所已为30多家单位提供了仪器检测等技术服务。"研究所所长罗世能说,技术服务平台的运用对于提高各方科研水平大为有益。像上海、北京一些单位带来的先进技术、实验方法和研究思路,推动了研究所科研水平的提高。   记者注意到,七大技术服务平台中,除了省微生物研究所等5家科研院所和高校外,还有2家专业园区。像马山生物医药研发服务外包区为企业提供生物检测与医疗器械使用,而惠山高新技术创业服务中心则提供DNA合成、化合物结构分析、科技文献查阅等单体技术项目的外包服务,帮助企业在初创阶段节约创业成本。(薛中卿)
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制