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体外神经毒性

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  • 保护儿童大脑免受环境危害的21世纪方法——用于物质筛选的发育神经毒性体外电池
    © IUF - Leibniz Research Institute for Environmental Medicine, Düsseldorf概述 神经发育涉及几个相互关联的过程,这些过程特别容易受到化学物质的影响。发育中的儿童接触破坏这些过程的物质会导致发育神经毒性(DNT),从而导致自闭症、智商下降以及学习和记忆缺陷等神经发育障碍。目前识别物质 DNT 潜在危险的监管指南仅依赖于动物测试。然而,测试通量不足、物种差异和伦理问题需要建立基于人体细胞模型的替代体外方法,以确保测试结果对人群有足够的预测能力。根据这一拟议的 DNT 测试范式转变,在经济合作与发展组织 (OECD) 的支持下建立了 DNT 体外测试组 (DNT-IVB),以便以更具成本效益的方式识别有害物质。有效的方式并解决伦理和生理问题环境化学物质对发育中大脑的潜在伤害尚未得到充分测试在发育过程中,会发生各种相互关联的神经发育过程,这些过程促进了人脑的形成和功能。由于其高度复杂性和可塑性,发育中的大脑对化学物质暴露特别敏感,包括农药、药物,甚至天然食品补充剂。目前,法律不要求指定供人类使用的产品制造商在上市前测试新化合物的 DNT 潜力。然而,与此同时,有大量关于不同化合物类别(包括金属、农药和药品)的数据,将发育暴露与儿童神经发育不良影响联系起来,例如智商较低或记忆力和注意力缺陷[1]。然而,迄今为止,仅使用体内 DNT 指南研究评估了 110-140 种化学物质,而大多数化学物质都缺乏数据。造成这种危险知识差距的主要原因是啮齿动物体内研究仍然是 DNT 测试的黄金标准。这些动物实验资源极其密集,通常成本超过 100 万欧元,需要一年多的时间才能完成,并且每种化合物需要使用至少 1,400 只动物。由于这些因素,迄今为止进行的 DNT 指南研究很少。鉴于 DNT 所产生的巨大社会、社会和经济后果,需要更快、更具成本效益且对人群具有足够预测性的替代方法来识别 DNT [4]。近年来,人们在开发基于细胞的测试策略来表征有毒物质的DNT危险潜力方面做出了相当大的努力,这符合替代、减少和细化动物研究的3R原则[5]。与此同时,毒理学测试原理也发生了范式转变,这表明在化学测试中应追求更高的通量和以机制为导向的方法,最好是基于人的方法,以避免化学暴露对物种特异性的影响,并消除令人担忧的知识差距[6]。阅读第 15 页的完整文章Wiley Analytical Science Magazine Volume 2 - April/24.参考文献[1] Vorhees, C. V. et al. (2018). A better approach to in vivo developmental neurotoxicity assessment: Alignment of rodent testing with effects seen in children after neurotoxic exposures. Toxicology and applied pharmacology. DOI: 10.1016/J.TAAP.2018.03.012.[2] Makris, S. L. et al. (2009). A retrospective performance assessment of the developmental neurotoxicity study in support of OECD test guideline 426. Environmental Health Perspectives. DOI: 10.1289/EHP.11447.[3] Paparella, M. et al. (2020). An analysis of the limitations and uncertainties of in vivo developmental neurotoxicity testing and assessment to identify the potential for alternative approaches. Reproductive Toxicology. DOI: 10.1016/J.REPROTOX.2020.08.002.[4] Grandjean, P. and Landrigan, P. J. (2014). Neurobehavioural effects of developmental toxicity. The Lancet Neurology. DOI: 10.1016/S1474-4422(13)70278-3.[5] Fritsche, E. et al. (2018). Consensus statement on the need for innovation, transition and implementation of developmental neurotoxicity (DNT) testing for regulatory purposes. Toxicology and Applied Pharmacology. DOI: 10.1016/j.taap.2018.02.004.[6] Sachana, M. et al. (2019). International Regulatory and Scientific Effort for Improved Developmental Neurotoxicity Testing. Toxicological Sciences. DOI: 10.1093/toxsci/kfy211.关于作者Katharina KochIUF-Leibniz Institute for Environmental Medical Research, Düsseldorf, Germany, DNTOX, Düsseldorf, GermanyKatharina Koch 博士是 DNTOX 的联合创始人兼研发主管,自 2019 年以来一直在德国杜塞尔多夫的 IUF – 莱布尼茨环境医学研究所担任博士后职位。她的研究重点是开发内分泌干扰(ED)介导的发育神经毒性(DNT)的测试方法。她在研究不同人类和啮齿动物原代以及人类 iPSC 衍生的神经 3D 体外细胞模型中关键神经发育过程的激素依赖性方面拥有丰富的经验。文章来源:A 21st century approach to protect children’s brains from environmental hazards,Wiley Analytical Science Magazine, 4 April 2024供稿:符 斌
  • 生物3D打印应用 | 构建体外肝毒性模型
    受伦理和费用影响,使用动物来进行毒理实验变得越来越困难。同时,动物所得到的结果很有可能与实际临床试验有差别,因而给临床试验带来了潜在的风险。于是,科研工作者开始尝试在体外构建三维细胞培养物——类器官。类器官通常具有相应器官的关键特征,以此科研工作者就可以使用它们来进行相应器官的药物毒理学试验,常见的如使用肝脏类器官检测药源性肝损伤(Drug Induced Liver Injury,DILI)。一些较为简单的模型构建事实上已经使用了较长时间,但这些模型缺乏长效性(Longevity)和组织复杂度(Tissue-level Complexity),得出的结论往往不具有充分的可靠性。 在此背景下,Deborah G. Nguyen等人使用病人来源的肝脏细胞和非薄壁细胞以3D打印的形式构建了无支架类器官。相较于传统的偏二维模型或简单三维模型,该类器官在4周后仍然能够维持一定程度的ATP、白蛋白甚至是药物介导的活性细胞色素P450s酶。为评估该类器官的功能性,作者选用曲伐沙星——一种因肝毒性较强而无法用标准临床前模型评估肝毒性的药物——与无明显肝毒性药物左氧氟沙星进行对比。发现曲伐沙星在临床浓度下(≤4 μM)的肝脏毒性与浓度呈显著性正比关系。图1 置于24孔板中的肝脏类器官此外,尽管有很多相关的文献,但对于准备进入这一领域的科学工作者而言,面对各种各样的细胞模型、种类繁多的模型构建方法,可能会耗费许多时间理清头绪。面对这种情况,Xihui等人在综述Three-dimensional liver models: state of the art and their application for hepatotoxicity evaluation一文中,详细阐述了构建体外三维肝脏模型的相关内容。分为模型建立方法、细胞种类、在药源性肝损伤(DILI)中的重要性及相关商业化情况,主要内容如下: l 模型构建:根据辅助材料的使用与否分为有支架(主要为水凝胶、琼脂糖等遇水形成一定支撑力的材料,其中便提到在regenHU技术和产品的推动下,利用细胞外基质(extracellular matrix,ECM)作为支架材料进行肝脏3D打印成为了非常重要的模型构建方法)和无支架模型两种,分别介绍了建立方法和优缺点。 l 细胞种类:原代人类肝脏细胞(Primary Human hepatocytes)、干细胞分化的类肝脏细胞(stem cell derived hepatocyte like cells)、永生化肝细胞系(immortalized hepatic cell lines)等三种不同类型的肝脏细胞。 l 肝毒性研究应用:肝毒性主要有两个来源——药物本身或经由药物代谢产生的产物。因而在本章节对直接毒性和慢性毒性均进行了介绍。同时,作者也总结了纳米药物的肝脏毒性。 l 商业化情况:因生物3D打印的速率尚不足以满足批量生产,因而作者认为该项应用仍以定制为主。通过使用病人来源的细胞,科研工作者可构建类器官进行个性化药物筛选和个体化药效评价,随着商业医疗的逐步完善,这一市场将极具发展前景。 该综述全面的内容为正要和即将进行类似实验的科研工作者提供了便利。但正如作者所言,类器官仍在多个国家遭受不同程度的文化、法规障碍,在努力争取科研许可的同时,也应牢记科学底线,为社会带来正能量。 参考文献:[1] Zhang X, Jiang T, Chen D, et al. Three-dimensional liver models: state of the art and their application for hepatotoxicity evaluation[J]. Critical Reviews in Toxicology, 2020(11):1-31.[2] Nguyen D G, Funk J, Robbins J B, et al. Bioprinted 3D Primary Liver Tissues Allow Assessment of Organ-Level Response to Clinical Drug Induced Toxicity In Vitro[J]. Plos One, 2016, 11(7):e0158674.目前,regenHU产品可经由我司购买。regenHU生物3D打印机具有高精度、高稳定性、打印方式广泛、应用面广等特点,欢迎大家咨询!联系电话021-37827858 或 13818273779(微信同号)。点击以下链接,查看往期回顾生物3D器官打印——人工角膜生物3D器官打印——肠道体外模型生物3D器官打印——喉部软骨
  • 文献速递|动物活体成像系统在细胞外囊泡与神经退行性疾病关系研究中的应用
    ● 快讯近日,同济大学医学院附属上海市第十人民医院神经内科赵延欣教授及刘学源教授课题组在细胞外囊泡与神经退行性疾病关系研究领域取得了新的进展。该项研究从小细胞外囊泡的角度为阿尔兹海默症中发生的兴奋抑制失衡提供了新见解。相关研究成果已发表在国际知名期刊《Journal of Nanobiotechnology》(IF:10.435,JCR 2区)。图1|国际知名期刊《Journal of Nanobiotechnology》(IF:10.435,JCR2区)细胞外囊泡 (EV) 是由细胞释放到细胞外环境中的小囊泡。EVs 由脂质双层膜组成,该膜包裹着小的无细胞器的细胞质。根据它们的大小,通常分为三种类型,小EVs (sEVs) (50-150 nm)、大EVs (100-1000 nm) 和凋亡小体 ( 5 μm)。其中,sEVs 通常可通过血脑屏障 (BBB),成为中枢神经系统 (CNS) 细胞之间通讯的关键介质,有证据表明,sEV 中的微小RNA (miRNA)参与到众多细胞和生物过程,例如神经元细胞的生长和凋亡。目前,E/I(兴奋/抑制)失衡假设被概念化为谷氨酸能和氨基丁酸(GABA)能突触输入之间的不平衡。E/I 失衡被认为是神经退行性疾病脑功能障碍的基础,包括阿尔茨海默病 (AD)、帕金森病 (PD)、精神分裂症和其他神经疾病。谷氨酸兴奋性毒性和 GABA 能神经元功能障碍似乎是 AD 中发生的神经元细胞死亡的关键原因。但是关于 E/I 失衡对AD的影响,其中的机制仍不明确。为了对该机制进行进一步阐释,赵延欣教授及刘学源教授团队在本研究中用谷氨酸/GABA/PBS 处理原代培养的神经元,并分离出 sEV。然后,将不同来源的 sEV 添加到用 Aβ(β淀粉样蛋白)处理的神经元或注射到 AD 模型小鼠中。此后对经 Aβ 治疗的小鼠和神经元进行了评估。经GABA 处理的神经元释放的 sEVs 减轻了 Aβ 诱导的损伤,而谷氨酸处理的神经元释放的 sEVs 加重了 Aβ 的毒性。此外,本研究通过 miRNA 测序比较了从谷氨酸/GABA/PBS 处理的神经元中分离的 sEV 的 miRNA 组成。该研究进一步表明,sEV 中 miR-132 的变化加速了表征病理的生化改变。图2|实验方案示意图分离原代神经元后,用谷氨酸/GABA/PBS 处理原代培养的神经元,并分离出 sEV。将不同来源的 sEV 添加到用 Aβ 处理的神经元或注射到 AD 模型小鼠中,并对小鼠进行MWM测试。文章中,在评估在小鼠体内系统传递的 sEVs 的分布的实验中,使用了博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄。该实验中使用近红外染料DiR进行标记,同时进行了阴性对照实验(仅注射 DiR,不注射 sEV)。通过 APP/PS1 小鼠的尾静脉注射 DiR 标记的 sEV,使用Aniview100活体成像系统在注射后 24 小时拍摄小鼠的图像并评估分布情况。在带有 DiR 标记的 sEV 的小鼠的大脑和重要器官中均检测到荧光。随后,处死小鼠,取出器官并成像,目的为识别荧光信号来源的器官并使信号干扰最小化。此外,为了排除游离染料干扰实验结果的可能,在收集器官前用不含 sEV 的游离 DiR处理小鼠。实验结果显示,脑、心、肝、肺、脾、肠、肾均呈不同程度荧光。图3|sEV的体内外分布情况在注射 DiR 标记的 sEV 后 24 小时,使用活体成像系统对A - C活小鼠进行成像。a)、小鼠背面成像b)、小鼠腹侧成像c)、收集指定器官后使用活体成像系统成像本研究中证明了 sEV 的功能可以受神经递质平衡状态的调节,并对神经元中的 Aβ 毒性有不同的影响。并且该研究从 sEV 的角度为 AD 中发生的 E/I 失衡提供了新见解,并表明通过GABA 能系统对 sEV 进行生物学改造可能是预防或减轻 AD 发病机制的治疗途径。论文链接:https://doi.org/10.1186/s12951-021-01070-5
  • 岛津推出《仿制药一致性评价-体外溶出度应用文集》
    随着我国医药产业的快速发展,药品的质量和标准也不断提高,在很大程度上满足了市场需求,保障了百姓健康。然而过去我国批准上市的仿制药没有与原研药一致性评价的强制性要求,导致部分仿制药在质量和疗效上与原研药存在较大差距,影响公众用药的安全性和有效性。另一方面也导致药品审评审批中注册申请资料质量不高,仿制药重复申请,审评过程中需要多次补充完善,严重影响审评审批效率。为解决注册申请积压,提高仿制药的质量和疗效,2015年8月,国务院启动药品医疗器械审评审批制度改革,其中推进仿制药质量和疗效一致性评价是改革的重点任务之一。今年3月5日,国务院办公厅印发的《关于开展仿制药质量和疗效一致性评价的意见》(国办发[2016]8号)正式对外公布,标志着我国已上市仿制药质量和疗效一致性评价工作全面展开。开展仿制药一致性评价,可使仿制药在质量和疗效上与原研药一致,在临床上可替代原研药,这不仅可以节约医疗费用,同时也可提升我国的仿制药质量和制药行业的整体发展水平,促进医药产业健康发展。 为推进仿制药质量和疗效一致性评价工作,食品药品监管总局要求国家基本药物目录中2007年10月1日前批准上市的化学药品仿制药口服固体制剂,应在2018年底前完成一致性评价,需开展临床有效性试验和存在特殊情形的品种,应在2021年底前完成一致性评价。在开展一致性评价的过程中,总局要求药品生产企业须以参比制剂为对照,深入研究参比制剂的处方、质量标准、晶型、粒度和杂质等主要药学指标,以及固体制剂溶出曲线的比较研究,以提高体内生物等效性试验的成功率。随着人们对体外溶出试验的不断研究与深入,溶出试验不仅能促使企业对制剂中涉及的生产工艺、辅料、包材等综合研究,全面提高制剂水平,还为开展体内生物等效性试验提供有力依据。因此,对已上市仿制制剂进行一致性评价,将持续提高我国的药用辅料、包材以及仿制药质量,临床上实现与原研药相互替代,有利于降低医药总费用支出,提高仿制药的竞争力。 岛津公司作为全球著名的分析仪器综合生产厂商,自1875年创业以来,始终秉承创业宗旨“以科学技术向社会做贡献”,不断钻研领先时代、满足社会需求的科学技术。进入中国40余年来,岛津公司始终关注各行业的发展以及相关法规的颁布和实施,积极应对,及时提供有效的解决方案。目前,我国仿制药一致性评价工作正逐渐开展,为应对相关药品生产企业的需求,岛津公司分析中心推出了溶出度研究应用文集,使用岛津sntr 系列溶出度仪考察口服固体制剂的体外溶出特征。本文集内容如下:sntr 系列溶出度仪介绍第一章 普通制剂1.1 盐酸氨溴索片在4 种溶出介质中的体外溶出研究1.2 盐酸特拉唑嗪片在4 种溶出介质中的体外溶出研究1.3 拉米夫定片在4 种溶出介质中的体外溶出研究1.4 酒石酸美托洛尔片在4 种溶出介质中的体外溶出研究1.5 头孢氨苄胶囊的溶出度测定1.6 仿制药质量一致性评价方法研究第二章 缓释、控释制剂2.1 克拉霉素缓释制剂释放曲线对比研究与一致性评价2.2 茶碱缓释制剂释放度研究2.3 硝苯地平控释片在4 种溶出介质中的体外溶出研究第三章 肠溶制剂3.1 阿司匹林肠溶片在不同溶出介质中的体外溶出研究
  • 路易公司推出人体生物等效性体外试验全套解决方案
    路易公司推出人体生物等效性体外试验全套解决方案人体生物等效性试验的体外模型 2015年全球医药市场规模(不含医疗器械)约为10688亿美元,今后5年全球医药销售将保持4%~7%的增长。中国的医药企业正在转型,从大宗的低附加值产品开始向特色原料、专利制药、生物类制药迈进。然而,我国许多仿制药临床疗效差异大已是不争的事实,已上市的部分仿制药与原研药疗效更是无法匹敌。为了提高我国仿制药的质量,食品药品监管总局在2015年发布的《关于开展仿制药质量和疗效一致性评价的意见(征求意见稿)》中指出,对已经批准上市的仿制药,凡没有按照与原研药质量和疗效一致的原则审批的,均需按照上述原则开展一致性评价。对2007年10月1日前批准的国家基本药物目录(2012年版)中化学药品仿制药口服固体制剂,应在2018年底之前完成一致性评价,届时没有通过评价的,注销药品批准文号。为规范仿制药质量和疗效一致性评价工作,2016年05月19日,国家食品药品监督管理总局根据《国务院办公厅关于开展仿制药质量和疗效一致性评价的意见》(国办发〔2016〕8号)的有关要求,又组织制定发布了《人体生物等效性试验豁免指导原则》。该指导原则基于国际公认的生物药剂学分类系统(BCS),适用于口服固体常释制剂,其中BCS分类1类和3类的药物,只要处方中的其他辅料成分不显著影响API的吸收,则不必证明该药物在体内生物利用度和生物等效的可能性,即生物等效性豁免。检测口服固体常释制剂中活性药物成分(Active Pharmaceutical Ingredient,API)在体内吸收速度和程度时,主要考虑三个关键因素:药物溶解性(Solubility)、肠道渗透性(Intestinal permeability)和制剂溶出度(Dissolution)。 应仿制药一致性评价的新趋势,路易(LWL)公司联合美国著名溶出度仪专家李定中博士(Luke Lee),推出了人体生物等效性体外试验全套解决方案,提供定制化仪器配置,方法开发,售后交钥匙工程等一条龙服务。 关于路易公司路易公司自1990年创立以来,见证了中国科学仪器领域的进步与发展,始终致力于引进世界领先的技术和设备,为高端实验室提供专业设备,帮助用户提高实验效率、获得更好的实验成果。目前业务涉及医药、生物工程、科研院校、检验检疫、化工、食品、纳米材料、烟草、农业等领域。公司网址:http://www.lwl.com.hk 联系电话:4008-703-013
  • 研究称“毒奶粉”的毒性与肠道细菌有关
    原标题:“毒奶粉”的毒性与肠道细菌有关  上海交通大学和美国北卡来罗纳大学格林波洛分校的研究人员对近年来毒奶粉事件中的主角——“三聚氰胺”在哺乳动物体内的毒性进行了系统研究,成果近日发表于《科学》杂志的子刊《科学—转化医学》。美国北卡罗来纳大学的贾伟(Wei Jia)教授(贾伟科学网博客)和上海交通大学的赵爱华(Aihua Zhao)副教授为这篇论文的共同通讯作者。  三聚氰胺是一种用于制造塑料、涂料、化肥等化工产品的工业原料。由于其含氮量高达66.6%,近年来该化合物被一些不法厂家添加进牛奶用以增加食品的蛋白质测试含量。2007年美国发生猫、狗等动物中毒死亡的事件,经查这些中毒的动物曾经食用了被添加三聚氰胺的宠物食品。在2008年中国“毒奶粉”事件中,中国多个省份数万名婴儿因食用被添加了三聚氰胺的奶粉后出现肾结石和肾功能衰竭。  由于三聚氰胺被认为在人体中不吸收,难以单独形成结石,迄今其临床毒性机制一直不甚明了。这项研究工作首次发现了2008年中国毒奶粉中的三聚氰胺引发的婴幼儿肾衰竭是和肠道细菌的代谢有着密切关系。一些肠道细菌,尤其是Klebisella属的细菌,具有代谢含氮化合物的活性,能够在肠道中代谢三聚氰胺,转化为三聚氰酸并逐步将其降解。三聚氰胺和三聚氰酸本身毒性极低,但极易互相结合形成晶体,这两类物质进入血液循环后,在肾小管中与尿酸结合形成大分子复合物类的结石,堵塞肾小管,导致肾毒性。  研究人员在前期研究中发现,由三聚氰胺单一化合物导致的肾毒性大鼠模型的肾脏中有结石形成,同时肠道细菌的代谢产物也发生显著的变化。因此,他们提出了三聚氰胺的毒性和肠道细菌代谢存在相关性的假说,并在实验中发现三聚氰胺的肾毒性在大鼠肠道细菌通过广谱抗生素抑制时出现显著的下降。体外实验进一步证实三聚氰胺可以被实验动物的粪便中培养出的肠道细菌所降解,这些肠道菌利用三聚氰胺作为氮源进行生物降解,通过连续脱氨基作用逐步形成三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸。研究者在种类繁多的肠道细菌中发现Klebsiella属的细菌并验证了其对三聚氰胺转化能力,他们将Klebsiella属细菌定植于大鼠的肠道中,发现三聚氰胺的毒性显著增加,肾脏中的结石数目增多。由此明确肠道细菌尤其是Klebsiella属能转化三聚氰胺生成三聚氰酸,进而产生结晶而具有肾毒性。研究者最后通过肾脏中三聚氰胺、三聚氰酸、尿酸的比例,以及体外重结晶实验,推断出三聚氰胺在肾脏中形成结石的动态过程,即三聚氰胺和三聚氰酸首先结合形成晶核,继而形成三聚氰胺-三聚氰酸-尿酸的共结晶,结石堵塞肾小管导致肾脏中毒。  人们在日常生活中对饮食、药物的代谢能力和生物反应存在着显著的个体差异,而这些代谢和毒性反应上的个体差异很大程度上可能来自于肠道微生物的差异。相关研究发现,不到1%的婴幼儿在食用含三聚氰胺奶粉后出现三聚氰胺所致的肾毒性和泌尿系统疾病,这样的结果提示这一部分婴幼儿之所以发生中毒现象,是由于他们的肠道含有较高丰度的能够代谢三聚氰胺的细菌如Klebsiella菌的缘故。
  • Cell 主刊:高内涵筛选助力攻克毒性蛋白质病难题
    毒性蛋白质病(Proteinopathy)通常由细胞内或细胞外沉积大量折叠变异的蛋白质(Misfolded protein)所致。在蛋白合成和成熟过程中的任何一个环节出现问题,如蛋白突变、折叠以及翻译后修饰出现异常都有可能会导致蛋白质病的发生。虽然蛋白质病这个术语对很多人来说还比较陌生,但现已证明其和多种严重的神经性疾病,如阿尔兹海默症、帕金森病和肌萎缩性侧索硬化症(ALS)的发生密切相关。靶向蛋白质病的研究也为屡屡受挫的神经退行性疾病治疗提供了新的曙光[1,2]。高内涵整体解决方案的优异体现在七月的Cell主刊中,研究将目光转至由MUC1基因移码突变导致的肾病(MUC1 kidney disease ,MKD)[3]。与神经性退行性疾病类似,MKD目前尚无有效治疗手段。结合细胞系、小鼠模型、病人组织和日益火热的类器官来源样本,研究证实MUC1突变蛋白(MUC1-fs)会大量聚集在细胞内,并最终激活未折叠蛋白应答(Unfolded protein response UPR),诱发细胞损伤和毒性。因此,MKD也属于蛋白质病的一种。针对该发病机制,研究实施基于高内涵平台的高通量筛选,并成功获得能特异清除突变MUC1蛋白的小分子药物BRD4780。该研究不仅深入我们对蛋白转运异常发生机制的了解,也为多种毒性蛋白质病提供了新的治疗策略和切入点。在七月的研究热点版块中,Nature Review Drug Discovery专门针对发现进行了解析[4]。该研究也体现了珀金埃尔默高内涵整体解决方案的高效应用。成像平台Opera Phenix配合CellCarrier Ultra系列微孔板主导高内涵筛选的同时,并通过水镜优势参与了基于上述四种样本的所有荧光拍摄和动态追踪分析细胞凋亡进程。针对类器官样本的拍摄,PreciScan功能被用于提速拍摄进程和排除不需要的图像采集和分析。所有的荧光分析由Harmony软件完成,尤其是‘spot’分析功能的应用。a疾病解析通过MKD病人和体外模型等样本,研究使用抗体染色方式分析野生型MUC1和对应突变产物的组织和细胞分布。在不同来源的样本中,值得一提的是基于病人诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells , iPS cells)建立的类器官(Organoid)样本。基于干细胞技术的类器官模型建立和分析也是近年来高内涵的优势应用方向之一[5]。与病人的切片结果一致,野生型MUC1主要分布在类器官的顶膜部位,而突变蛋白则分布在细胞内。进一步研究证明聚集在细胞内的突变MUC1会诱发细胞应激,活化ATF6-UPR通路并最终导致细胞损伤,表明MKD是蛋白质病。基于MKD病人的肾类器官模型染色,图片由Opera Phenix拍摄。红色指示野生型MUC1蛋白;绿色指示突变体MUC1蛋白;蓝色为E-cadherin;黄色为Na/K ATPase标记基底外侧膜。b高内涵筛选为了发现能有效清除突变蛋白的药物,研究针对病人样本建立永生化细胞系,并利用Opera Phenix开展大规模、多指标高内涵筛选。在初筛中,研究关注能清除突变蛋白并无显著细胞毒性的药物,并在此基础上细化筛选药物浓度开展二轮筛选。通过两轮筛选后,研究通过特异性、mRNA水平调控和是否能抑制ER应激药物thapsigargin的细胞毒性三个指标来进一步分析候选药物。高内涵筛选流程图最终,从3713种化合物中,研究成功发现BRD4780满足上述的指标,能有效特异清除突变蛋白的同时不影响MUC1转录水平,并能保护病人模型细胞系不受thapsigargin的应激压力。进一步的实验证明BRD4780能工作于类器官模型和小鼠模型,是非常有潜力的MKD治疗药物。左图:基于细胞系的染色结果,黄色指示野生型MUC1蛋白;绿色指示突变体MUC1蛋白;灰色指示细胞核。右图:对应的统计分析和细胞数变化分析。c机制研究为了解析MUC1突变体亚细胞聚集原理和BRD4780工作机制,研究利用成像技术进行大量共定位研究,并发现病人来源细胞系中MUC1突变体滞留在内质网和高尔基体之间的早期分泌通路中,并与运货受体TMED9有显著的共定位趋势,且这个现象能进一步在多种模型和病人组织中重现。通过动态成像追踪,研究证明BRD4780能将滞留的突变蛋白从早期分泌途径中释放出来,并促进其进入溶酶体降解途径。基于细胞系的亚细胞共定位研究,分析基于Harmony软件的‘spot’ 分析功能。基于细胞系、小鼠模型、病人组织和类器官来源样本的荧光染色分析,红色指示TMED9;绿色指示突变体MUC1蛋白;灰色指示细胞核。* 荧光图片均由Opera phenix 拍摄。非常有意思的是,在病人样本中研究同时也发现TMED9蛋白水平的上升,而BRD4780处理同样能降低TMED9蛋白水平。此外,通过CRISPR技术敲除TMED9能表型模拟BRD4780的处理效果,清除突变蛋白。因此,TMED9参与了MUC1突变体在早期分泌途径的滞留和积累,并可能是BRD4780的直接作用靶点。针对此,研究采取细胞热移位测定法(Cellular thermal shift assay,CETSA)证实细胞内BRD4708和TMED9存在直接相互作用。凭借其能在生理条件下进行细胞水平分析的优势,CETSA成为了内源蛋白-药物相互作用分析技术的生力军,是表性筛选下游药物解析的利器。基于CETSA方法在细胞水平确认BRD4708能直接结合TMED9综合上述的发现,研究向我们阐释了MKD的发病以及BRD4780的作用机制。通过直接结合TMED9,BRD4780将突变的MUC1蛋白从内质网和高尔基体之间的早期分泌通路中释放出来,加速溶酶体对其的清除。令人兴奋的是,在具有很好的药理性质的同时,BRD4780不仅能作用于MKD,还能作用于其他多种膜相关蛋白导致的毒性蛋白质病,如UMOD突变相关的慢性肾病和色素性视网膜炎等,是非常有潜力的候选药物。MKD的发病机制和BRD4780的作用机制图同时,该研究也是高内涵两大应用领域的精华案例。首先是亚细胞水平成像应用,研究中涉及到的大量定位、共定位研究和动态追踪蛋白转运过程都是高内涵的优势应用场景。其次,更为关键的是,该研究也是成像筛选主导的药物发现案例。从疾病模型表型的建立到靶向逆转疾病相关表型的筛选,和最后下游的药物机制研究,都离不开珀金埃尔默高内涵解决方案。高内涵解决方案,伴随着机器学习的逐渐成熟,将成为创新药物研发行业的新鲜血液[6]。参考文献1. Ganguly G, et al.Proteinopathy, oxidative stress and mitochondrial dysfunction: cross talk in Alzheimer' s disease and Parkinson' s disease. Drug Des Devel Ther. 2017 Mar 16 11:797-810.2. Scotter EL, et al.TDP-43 Proteinopathy and ALS: Insights into Disease Mechanisms and Therapeutic Targets. Neurotherapeutics. 2015 Apr 12(2):352-63. doi: 10.1007/s13311-015-0338-x.3. Dvela-Levitt M, et al.Small Molecule Targets TMED9 and Promotes Lysosomal Degradation to Reverse Proteinopathy. Cell. 2019 Jul 25 178(3):521-535.e23.4. A novel approach to reverse proteinopathies https://www.nature.com/articles/d41573-019-00133-55. Czerniecki SM, et al.High-Throughput ScreeningEnhancesKidneyOrganoid Differentiation from HumanPluripotent Stem Cells and Enables Automated Multidimensional Phenotyping. Cell Stem Cell. 2018 Jun 1 22(6):929-940.e4.6. Machine learning brings cell imaging promises into focus https://www.nature.com/articles/d41573-019-00144-2关于珀金埃尔默:珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案,助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长,我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球,我们拥有12500名专业技术人员,服务于150多个国家,时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭,改善人类生活质量。2018年,珀金埃尔默年营收达到约28亿美元,为标准普尔500指数中的一员,纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息,请访问www.perkinelmer.com.cn。
  • 浙江省健康产品化妆品行业协会发布《化妆品舒缓功效测试方法——PolyI:C和LPS诱导3D表皮模型的炎症因子(IL-8)体外测试方法》等5项团体标准征求意见稿
    各相关单位: 由浙江省食品药品检验研究院牵头制定的《化妆品舒缓功效测试 方法——PolyI:C和LPS诱导3D表皮模型的炎症因子(IL-8)体外测试方法》、《化妆品舒缓功效测试方法——基于PolyI:C和LPS诱导角质形成细胞的炎症因子(IL-8)体外检测方法》、《淋洗类化妆品温和性检测:基于体外重组3D表皮模型的组织活力法》、《驻留类化妆品温和性检测:基于体外重组3D表皮模型的组织活力法》、《基 于iPSC-CMs药物心脏毒性体外评价试验模型的组织活力法》5项团体标准现已完成标准征求意见稿的编制(见附件 1),为保证标准的科学性、严谨性和适用性,现公开征求意见。请相关单位认真审阅标准文本,提出意见与建议,并将《征求意见反馈表》于2023年12月9日前以邮件形式反馈至协会秘书处。联系方式:金宁宁 0571-85871052 15857160623 钱 锋 0571-85871051 13738170558 地址:杭州市下城区费家塘路新天地商务中心12幢10楼 E-mail:zjcos2015@163.com附 件: 1.征求意见反馈表 2.《化妆品舒缓功效测试方法——PolyI:C和LPS诱导3D表皮模型的炎症因子(IL-8)体外测试方法》(征求意见稿) 3.《化妆品舒缓功效测试方法——基于 PolyI:C和LPS诱导角质形成细胞的炎症因子(IL-8)体外检测方法》(征求意见稿) 4.《淋洗类化妆品温和性检测:基于体外重组3D表皮模型的组织活力法》(征求意见稿) 5.《驻留类化妆品温和性检测:基于体外重组3D表皮》(征求意见稿) 6.《基于iPSC-CMs药物心脏毒性体外评价试验模型的组织活力法》(征求意见稿) 浙江省健康产品化妆品行业协会2023 年 11 月 10 日【2023】58 号关于征求《化妆品舒缓功效测试方法——PolyIC和LPS诱导3D表皮模型的炎症因子(IL-8)体外测试方法》等5项团体标准意见的函(1).pdf附件1 征求意见反馈表.doc附件2:《化妆品舒缓功效测试方法 PolyI:C和LPS诱导3D表皮模型的炎症因子(IL-8)体外测试方法》(征求意见稿).docx附件3:《化妆品舒缓功效测试方法 基于PolyI:C和LPS诱导角质形成细胞的炎症因子(IL-8)体外检测方法》(征求意见稿).docx附件4:《淋洗类化妆品温和性检测:基于体外重组3D表皮模型的组织活力法》(征求意见稿).doc附件5:《驻留类化妆品温和性检测:基于体外重组3D表皮》(征求意见稿).doc附件6:《基于iPSC-CMs 药物心脏毒性体外评价试验模型的组织活力法》(征求意见稿).docx
  • 肿瘤治疗:利用多种测序技术系统性评估体外类器官培养体系
    结直肠癌是最多发的癌症之一,病死率高居全球第二。目前,利用患者肿瘤组织构建的类器官模型已成为研究肿瘤发生分子机制的常用研究手段。多种肿瘤类器官已被成功构建,包括结直肠癌、乳腺癌、膀胱癌、前列腺癌、胃癌等。然而,这些研究大部分仅在大量细胞系综平均的水平评估了患者组织衍生的类器官的各种分子特征,如基因突变、基因组拷贝数变异以及基因表达等变化,并未在单细胞水平进行评估,从而无法系统地评估构建的类器官个体内部的肿瘤细胞异质性情况,特别是由于构建类器官的成功率常常不是很高,同时得到同一个患者的体内肿瘤单细胞组学数据以及在体外建成类器官后的配对单细胞组学数据非常困难。为了系统地评估结直肠癌类器官培养系统,解析类器官与对应的体内肿瘤上皮细胞之间的异同以及不同培养体系对类器官基因表达特征的影响,北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)汤富酬教授团队与北京大学第三医院普通外科付卫教授团队合作,对来自6名结直肠癌患者的体内肿瘤组织和癌旁正常组织,以及对它们进行体外培养建立的相应的类器官进行了高精度单细胞转录组测序,并结合全基因组甲基化测序、全基因组测序、全外显子组测序以及靶位点Sanger测序等,对两种常见结直肠类器官培养体系从转录组、基因组和DNA甲基化组三个层面进行了系统的比较和评估(图1)。该研究成果于2022年4月28日以“Systematic evaluation of colorectal cancer organoid system by single-cell RNA-Seq analysis”为题在线发表在 Genome Biology 上。图1 实验设计方案示意图该研究有以下3个主要发现:1、肿瘤组织来源的类器官能准确反映对应体内肿瘤上皮细胞(癌细胞)在基因表达、基因突变以及DNA甲基化等方面的关键特征。通过探索体内肿瘤特异性基因表达模式,该研究发现肿瘤来源的类器官高表达体内肿瘤上皮细胞(癌细胞)特异性表达的基因。并且,肿瘤组织来源的类器官也维持了体内肿瘤上皮细胞特异性的基因调控网络特征。另外,通过对全基因组(WGS)、全外显子组(WES)以及DNA甲基化组(PBAT)数据进行分析,该研究发现肿瘤类器官能非常好地维持体内肿瘤上皮细胞(癌细胞)在基因突变和DNA甲基化等方面的关键特征(图2)。这表明现有培养体系中的结直肠癌肿瘤类器官非常好地维持了对应患者体内癌细胞的关键生物学特征,因而使用肿瘤类器官筛选的癌症治疗候选药物应该对对应患者体内的癌细胞也会有类似的杀伤效果。现有的肿瘤类器官是肿瘤杀伤药物筛选的优秀平台。图2 体内外肿瘤细胞和正常肠上皮细胞的基因组拷贝数变异、DNA甲基化以及基因突变的比较2、癌旁正常组织来源的类器官在转录组水平上表现出部分肿瘤样特征,但保持正常的基因组和全局DNA甲基化组特征。首先该研究鉴定了体内肿瘤上皮细胞和癌旁正常肠上皮细胞的差异表达基因,并研究了这些差异基因在体外肿瘤类器官和正常肠上皮类器官的表达情况。结果显示,体外正常肠上皮类器官和肿瘤类器官均高表达体内肿瘤上皮细胞特异性表达的基因。为了进一步验证此结果,该研究对体内组织和体外类器官进行了肿瘤特异性表达基因CEACAM6的免疫荧光染色。与单细胞转录组数据一致,CEACAM6仅在体内肿瘤上皮细胞中高表达,而在体内癌旁正常肠上皮细胞中则不表达。然而,体外培养的肿瘤类器官和正常肠上皮类器官均高表达CEACAM6蛋白,此结果与单细胞转录组测序结果一致(图3)。该研究的癌旁正常组织都取自距离肿瘤组织边缘至少10厘米以外的区域,其正常组织内部混杂大量肿瘤细胞的可能性非常低,但为了进一步排除正常组织类器官有可能是混杂在癌旁正常组织中的肿瘤细胞体外扩增而导致这一现象,该研究进一步探究了体外肿瘤类器官和正常肠上皮类器官的基因突变和基因组拷贝数变异情况。结果显示只有肿瘤类器官呈现与对应患者体内肿瘤细胞相似的基因组拷贝数变异和基因突变,而正常肠上皮类器官的基因组与体内正常肠上皮细胞一致,没有肿瘤细胞特异性的基因突变和基因组拷贝数变异,从而排除了正常组织类器官起源于癌旁正常组织中混杂部分肿瘤上皮细胞的可能性。这些数据显示,在转录组和蛋白水平上,肿瘤上皮类器官和正常肠上皮类器官都表现出肿瘤样特征。这表明现有的培养体系使得正常肠上皮类器官也具有部分肿瘤细胞特征,因而用同一个患者得到的肿瘤类器官和癌旁正常肠上皮类器官进行配对药物筛选以筛选出特异性对肿瘤细胞有选择性杀伤效果(杀伤肿瘤类器官,但是不杀伤正常肠上皮类器官)的候选药物目前是无法实现的。图3 CEACAM6免疫染色荧光结果3、条件培养基在肿瘤类器官的长期培养方面优于化学成分确定培养基(分子培养基)。首先,该研究通过MKI67的表达情况对不同培养基中的细胞增殖情况进行了评估(图4)。在化学成分确定培养基(分子培养基)中,正常组织来源的类器官相比肿瘤来源的类器官具有更快的细胞增殖速度。而在条件培养基中,正常组织来源的类器官和肿瘤来源的类器官的细胞增殖速度相当。这说明化学成分确定培养基(分子培养基)更有利于正常肠上皮细胞的生长,而条件培养基对正常肠上皮细胞和肿瘤上皮细胞(癌细胞)的生长没有明显偏好性。而这一特点通过线粒体突变在不同培养基中培养的癌细胞的谱系追踪得到了进一步验证。图4 体内组织以及体外两种培养基中的类器官细胞表达MKI67的比例此外,该研究结果表明,条件培养基比化学成分确定培养基(分子培养基)更能真实地反映对应体内肿瘤上皮细胞(癌细胞)与正常肠上皮细胞的差异。与体内相应的癌细胞相似,在条件培养基中培养的肿瘤类器官呈现肠上皮干祖细胞标志基因OLFM4高表达和肠上皮分化成熟标志基因CA2低表达的特征,正常组织类器官呈现相反的OLFM4低表达和CA2高表达的模式(图5)。然而,在化学成分确定培养基(分子培养基)中,无论是正常组织类器官还是肿瘤类器官都具有相似的OLFM4高表达和CA2低表达的模式,无法准确模拟对应体内不同类型上皮细胞基因表达的不同特征。这表明现有的两种培养体系对维持对应体内肿瘤细胞关键生物学特征都有效,但是条件培养基要优于化学成分确定培养基(分子培养基),因而条件培养基是基于类器官的肿瘤发生分子机制研究和药物筛选的首选培养体系。图5 不同条件下的肿瘤细胞和正常上皮细胞的CA2和OLFM4的表达综上所述,该项研究对结直肠癌体内肿瘤组织、体内癌旁正常组织,以及配对的在两种不同培养体系中建立的肿瘤类器官、癌旁正常组织类器官进行了高精度单细胞转录组分析,并结合全基因组测序、全外显子组测序、DNA甲基化组测序以及靶位点Sanger测序的结果,系统地评估了类器官模型在研究结直肠癌肿瘤发生分子机制上的可靠性和局限性。该研究发现,现有的培养体系中的肿瘤类器官非常好地维持了对应结直肠癌患者体内癌细胞的关键生物学特征,现有的肿瘤类器官是肿瘤发生分子机制研究以及肿瘤杀伤药物筛选的优越平台。现有的培养体系使得正常肠上皮类器官也具有部分肿瘤细胞特征,因而无法用同一个患者得到的肿瘤类器官和正常肠上皮类器官进行配对筛选,以便得到对肿瘤细胞有选择性杀伤效果的候选药物。现有的两种培养体系对维持结直肠癌肿瘤细胞关键生物学特征都有效,但是条件培养基要优于化学成分确定培养基(分子培养基),因而条件培养基是结直肠癌肿瘤发生分子机制研究和药物筛选的首选培养体系。
  • 采用UPLC/XevG2QTof对1μM维拉帕米进行快速灵敏的体外代谢物鉴定
    目的使用ACQUITY UPLC/Xevo&trade G2 QTof质谱系统及MetaboLynx&trade XS应用管理软件,鉴定通过人肝微粒体体外孵育而获取的1 &mu M维拉帕米的代谢物。 背景近年来,随着越来越多的一线药品因存在安全性顾虑而退出市场,人们对药品研发过程中的药物代谢和毒性研究给予了更多的关注。如今,在药物发现和研制阶段提早进行药物代谢研究的趋势已比较明显。普遍的做法是对母体药物进行体外代谢物研究,以便在药品开发早期迅速确定其弱点。 在药物发现阶段进行代谢物鉴定的一项挑战是:需要提供快速而通用的方法,并且该方法应足够灵敏,以使体外孵育研究可在低&mu M浓度水平下进行,从而使其更接近于化合物的体内作用情况。 一项典型的体外代谢研究还包括分析母体药物的代谢速率和途径。此类研究的理想分析方案需提供在模拟体内条件的底物浓度下对代谢物进行检测的分析速度和灵敏度。 利用与UPLC/MSE联用的Xevo G2 QTof质谱系统,体外代谢物研究可在低&mu M水平下进行,同时具有较好的速度、灵敏度和选择性。 图1. 人肝微粒体维拉帕米(1 &mu M)的孵育结果显示在MetaboLynx浏览器 中。 解决方案将浓度为1 &mu M的维拉帕米与人肝微粒体在37° C下进行孵育,并分别在 0、15、30、60、120和 240分钟时加入等体积的冷乙腈终止反应。对样品进行离心,并取上清液直接进样。 【 技 术 概 要 】 采用沃特世ACQUITY UPLC系统,ACQUITY UPLC HSS T3色谱柱(1.7 &mu m、2.1 x 100 mm),进行色谱分离。流动相由0.1%甲酸水溶液(A)和乙腈(B)组成,进样量为5.0 &mu L。在ESI正离子模式下,使用Xevo G2 QTof质谱仪采用UPLC/MSE技术进行数据采集,这样一次进样即可同时获取母离子和产物离子的数据。 MetaboLynx XS应用管理软件用于进行数据挖掘,结果显示在MetaboLynx浏览器中(如图1所示)。产物离子信息同时进行处理,并显示在MetaboLynx浏览器中的碎片分析窗口内(图2)。通过对多个孵育时间点的样品进样分析,母体药物的清除曲线和代谢物的形成曲线可在同一次试验中同时获取(如图3所示)。 总结这个应用表明:通过使用配备UPLC/MSE 和MetaboLynx XS工作流程的Xevo G2 QTof质谱系统,体外代谢物研究可在低浓度(&mu M)水平下进行,同时具有较好的速度、灵敏度和选择性。 Xevo G2 QTof系统及其创新型QuanTof&trade 和Engineered Simplicity&trade 技术,与ACQUITY UPLC系统实现了完美结合。它是目前最灵敏的台式oaTOF仪器,拥有1 ppm的准确质量测定能力,数据采集速度高达每秒20张光谱图。 通过采用UPLC/MSE 数据采集策略,再加上具有化学智能的MetaboLynx XS数据处理工作流程,只需进行一次液相色谱进样即可快速完成所有代谢物的鉴定工作。通过在多个时间点进样,可比较容易地获取低浓度(&mu M)孵育水平下目标药物的代谢速率和途径。因此,产能最大化的目标即可轻松实现。
  • 锐拓RT7流池法溶出系统应用案例——眼用凝胶的体外释放度研究
    滴眼液是目前临床上治疗眼部疾病最常用的剂型,但会很快从眼表面流失,其药物生物利用度通常小于5%。而使用原位凝胶作为眼用载药系统,则可以延长药物在眼部的滞留时间、降低给药频率、提高生物利用度,达到缓释长效的目的。原位凝胶在体外环境下为液体状态,给药后由于受到温度、pH 值、离子强度等影响,在用药部位发生相转变,由液态转化形成非化学交联半固体凝胶,可分为温度敏感型、pH 敏感型和离子敏感型。近年来,眼用凝胶在眼部给药系统中的应用受到国内外药物研究者的高度重视。但是由于本身剂型的特殊性,如何有效地进行眼用凝胶的体外释放度研究一直是个技术难题。本文将分享使用锐拓RT7流池法溶出系统研究眼用凝胶的体外释放度的案例,希望能给您带来帮助和启发。实验方法流池法(USP Apparatus 4)溶出系统:锐拓RT7流池法溶出系统流通池:22.6mm 内径 药典标准流通池测试参数:技术保密取样时间点:5,10,20,30,60,90,120,180,240分钟实验结果下图为某眼用凝胶两个不同生产工艺批次(Sample 1 和 Sample 2)的体外释放度曲线,测试结果取多组平行测试数据的平均值。 测试结果重复性良好,Sample 1 和 Sample 2 最终溶出率的相对标准偏差分别为:0.66%和0.88%。另外,测试结果显示,本流通池测试方法和条件能够区分不同生产工艺批次之间的释放度差异。我们可以明显地观察到,Sample 2 的释放速度比Sample 1 快。结果讨论眼用原位凝胶制剂在室温条件下是呈液体状态,用药后在眼部发生相转变成非化学交联半固体凝胶,并持续缓慢释放主药成分。所以,在进行体外释放度测定时如何对液体进行上样,如何确保液体状态的样品能够完整地转变成半固体凝胶,如何让半固体凝胶状的样品在更加平缓更加近似人体的环境中释放,如何真实地反映样品的缓慢释放过程,这些都是眼用凝胶体外释放度测定方法开发时需要考虑的。随着流池法的研究深入和逐步成熟,我们可以利用流池法来研究越来越多类似眼用凝胶这些特殊剂型的体外释放度。而得益于流池法的优势,我们可以摆脱传统溶出方法的束缚,让体外释放度测定更加满足药物研发者的对测试结果
  • 锐拓溶出系统应用研究案例——纳米注射剂的体外释放度研究
    纳米注射剂可显著改善药物不良的理化性质和药代动力学特征,提高药物稳定性,增加药物在靶组织的有效积累和靶向释放,是近年来药物研发的热点。纳米注射剂的类型主要有:脂质体、纳米胶束、纳米混悬剂、纳米乳等。目前,共有29种纳米注射剂经美国 FDA或欧洲药品管理局批准用于癌症、贫血、真菌感染、黄斑变性等疾病的治疗和诊断。根据《化学药品注射剂(特殊注射剂)仿制药质量和疗效一致性评价技术要求》,体外释放度是一项关键质量属性。纳米注射剂的体外释放试验通常从透析膜法、流池法、Franz 扩散池法、样品分离法、连续流动法等体外释放测试方法中选择合适的方法进行研究。本文将分享某种纳米注射剂的体外释放度研究结果,希望能跟您带来启发和帮助。实验方法的选择本次体外释放度研究的实验方法将从透析膜法、流池法、Franz 扩散池法进行筛选:透析膜法:锐拓RT6 普通溶出系统(配备:透析管适配器)流池法:锐拓RT7 流池法溶出系统Franz 扩散池法:锐拓RT8 透皮扩散系统在对比测试中,三种方法的实验参数尽量保持一致,例如:使用相同的释放介质,流池法和Franz 扩散池法使用相同的膜系统等。体外释放结果显示,本次研究的纳米注射剂在透析膜法和Franz 扩散池法的测试条件下释放速度过于缓慢,并不符合本注射剂释放时间的设计预期。流池法更加适合样品的体外释放度研究。 方法优化进一步地,针对流池法的实验参数进行优化,以获得更有重复性和区分力的测试数据。实验结果显示,优化后的流池法能够区分不同生产工艺的两批待测样品,且测试数据的重复性良好。 结果讨论在纳米注射剂研发过程中,应该对生产工艺过程和工艺参数进行全面研究。例如,粒径及其分布对纳米注射剂生物学特性影响较大,其微小变化可能改变给药后血液循环中纳米制剂的表面属性等理化性质,显著影响纳米粒的稳定性、体内分布和药物释放。通过合适的方法考察纳米注射剂的体外释放行为,可以有效地评估不同工艺过程和参数对药物释放的影响,并能一定程度上预测其生物利用度,对产品的质量控制、生产工艺优化以及生物等效性研究意义重大。
  • 浙江母乳中检出农药残留DDT成分很难排出体外
    浙江在线05月20日讯 婴儿的完美食品——母乳也有潜在风险。杭州有妈妈在网上叫卖新鲜母乳,声称“纯正人奶”,健康营养。近日,在省疾病预防控制中心,工作人员在一次检测中却赫然发现:在20多份母乳样本中,其中个别发现农药残留。  一起做检测的博士也说感到很“吃惊”,更让人感到惊异的是,该农药成分是国内停用近30年的DDT(一种有机氯农药)。  考虑到婴儿健康,工作人员已建议这几份样本的主人——几位母亲最好停止母乳喂养宝宝,改用配方奶粉人工喂养。这几份检测样本的主人,记者了解到,都来自浙江农村。  原想测母乳激素,却查出了“农药”  据中心工作人员介绍,之所以做母乳检测,本来是想测正常母乳中的“激素”含量,为市场上的奶粉做一个参照的。检测中工作人员顺便做了农药残留试验,没想到真有母乳“中的”。  到底是什么情况?记者请教了省疾控中心理化所任一平教授。任一平教授从事食品药品检测工作30多年,尤其善长食品添加剂的检测,是业内专家。任一平说,普通人体内有微量农药,并不是什么新闻,只要不超量,对人的健康没什么影响。在国际上,母乳中有极微量农药的情况也不少见。  DDT难分解,可从食物链进入人体  记者了解到,我国早在1983年,就已经禁止DDT作为农药在农作物中使用。为什么已经停用近30年的农药,还会进入人体?任一平教授给记者上了一次科普课:DDT虽然已经在农业中停止使用,但由于这种物质的形态稳定,一般认为50年不会分解,所以依然存在于土壤、水体中。  任教授说,不光国内,世界上许多国家都面临DDT残留问题。20年前,他曾经到德国交流学习,当时德国就有科学家发现了母乳中的DDT残留。德国某些城市一度规定,第一口母乳先不喂养,让产妇做一次母乳检测,看是否有农药DDT残留。  母乳中检出农药,国内外早有报道  母乳不“安全”,还检出了“农药”,记者赶紧上网查询,发现这一现象并不稀奇,早在20多年前,国内外文献就有相关报道和研究,近几年国内外媒体也有类似报道发现,母乳中检出“化学成分”。  《科学时报》曾报道,研究人员在动物性食品和母乳中检测出了“溴阻燃剂成分”,可能对肝细胞有毒性作用 中国疾病预防控制中心吴永宁课题组,测定了12个省份的1000多份母乳样品,发现母乳样品中“六溴环十二烷”的污染水平,与欧洲、美洲和亚洲其他国家相近 美国“加利福尼亚环境保护协会”2005年进行一项关于母乳污染的实验,检测太平洋西北部地区40名妇女母乳样本,结果30%的妇女母乳中“多溴联苯醚”含量偏高……  记者为此采访了有关专家,他们表示:类似检测只针对部分样品,对大多数人来说,母乳依然是婴儿最安全的食物,家长不必对此感到恐慌。  农药是怎么? 进入人体的?  DDT又叫滴滴涕,中文名称从英文缩写DDT(音译)而来,白色晶体,不溶于水,溶于煤油,可制成乳剂,是有效的杀虫剂。  20世纪上半叶,在防止农业病虫害,减轻疟疾伤寒等蚊蝇传播的疾病危害中起到了不小的作用。但由于其对环境污染过于严重,在环境中稳定不易分解,目前很多国家和地区已经禁止使用。  它是怎么进入人体的?  农药进入人体,有一条这样的食物链:存在于水体中的DDT可能浓度很低,但水体中的浮游生物、藻类会吃进DDT作为“营养” 随后,鱼类集中地吃掉藻类和浮游生物,农药的含量就集中在鱼体内。最后,人在食物链的终端,吃进了鱼类之后,鱼体内残留的农药就进入人体,沉积下来。土壤中的农药,也可以通过相似的食物链,最后达到食物链终端的人体中。  DDT进入食物链,最终会在动物体内富集,不光人类,游隼、秃头鹰和鱼鹰这些鸟类中也有。  DDT能排出体外吗?  记者了解到,DDT极易在人体和动物体的脂肪中蓄积,累积过程中,DDT在脂肪组织中的蓄积最初很大,以后逐渐有所减慢,一直达到一种稳定的浓度。由于DDT难以通过代谢排出体外,所以也就不难理解,母乳中为什么会出现DDT了。
  • 锐拓RT7流池法溶出系统应用案例——速释型制剂体外释放度研究
    锐拓仪器应用技术部接受某客户委托,对其处于研制阶段的某速释型制剂进行体外释放度研究。由于该产品释放速度快,使用传统的溶出方法无法获得具有区分力的数据,故决定采用锐拓RT7流池法溶出系统(2020版中国药典溶出度测定第六法)进行研究。实验参数溶出装置:锐拓RT7流池法溶出系统溶出介质:技术保密温 度:37℃± 0.5℃模 式:开环流 通 池:药典标准流通池(22.6mm内径 )流 速:技术保密取样时间:前5分钟:每15秒取样一次;5分钟~20分钟:每30秒取样一次过滤装置:锐拓专利在线过滤装置研究过程在流通池锥体底部放置一直径为5mm的红宝石球,并在锥体部分填充直径为1mm的玻璃珠,使进入流通池内的溶出介质变为层流状态。将待测样品和参比制剂放置在药物支架上,同时安装锐拓专利流通池在线过滤装置。将流通池安装到位后,开始开环法溶出实验。仪器将自动将溶出介质以恒定的流速持续送入流通池中。自动取样工作站根据预设的取样时间,自动收集样品溶液。得益于锐拓RT7流池法溶出系统的先进设计,取样时间间隔可以压缩至15秒,使得在研究中能够捕捉到样品在快速释放过程中的微小变化。使用高效液相色谱系统,对收集到的样品溶液进行浓度分析,并计算累积溶出率。结果和讨论浓度-时间曲线根据各取样时间点的待测溶液的浓度,绘制浓度-时间曲线。测试结果能够有效地区分参比制剂以及不同制程的样品。 通过统计样品和参比制剂体外释放曲线的浓度峰值(C max)、峰值到达时间(T max)和峰值浓度下降一半的时间(T 1/2),能够有效地比较待测样品与参比制剂之间的差异。(由于技术保密原因,此处略去具体结果)溶出率-时间曲线根据各取样时间点的样品溶液的浓度,计算每个取样时间点的累积溶出率,并绘制溶出率-时间曲线。 在参比制剂溶出率为30%,50%,80%和最终取样时间点时,比较参比制剂和样品的溶出率结果,建议溶出率均应在10%以内。(由于技术保密原因,此处略去具体结果)结论流池法拥有比传统溶出方法更好的区分力和体内外相关性,而且测试方法和取样时间更加灵活,一直以来都是制剂研发的利器。本次研究结果有效地区分了参比制剂以及不同制程的样品之间的差异,为其处方和工艺优化提供了有效的技术和数据支持。
  • 生物打印肝脏模型评价药物的肝脏毒性研究
    背景介绍 药物性肝损伤(DILI)会影响肝脏代谢和解毒能力,但其根本机制仍有很多未知。为了准确和可再现地预测人的DILI,非常需要体外肝脏模型来替代昂贵和低通量的2D细胞培养系统、动物研究和芯片实验室模型。我们提出了一种新的“droplet in droplet”(DID)生物打印方法,该方法可以产生用于肝毒性研究的生理相关肝脏模型。这些模型,或称微型肝脏,是用BIO X微滴打印包裹在ⅰ型胶原中的肝(HepG2和LX2 肝星状细胞)和非肝(HUVEC 人脐静脉血管内皮细胞)细胞制成的。培养7天后,将微型肝脏暴露于急性和高剂量的对乙酰氨基酚或氟他胺,然后评估细胞活力、白蛋白分泌、丙氨酸氨基转移酶(ALT)活性和脂质积累的变化。微型肝脏ALT活性增加,白蛋白和脂质生成减少,表面这两种药物均有细胞毒性反应。这项研究的结果进一步验证了3D生物打印是一种可行的、可用于模拟肝组织和筛选特异性药物反应的中到高通量的解决方案。 材料和方法 细胞准备根据建议的方案培养两种肝细胞(HepG2和LX2)和一种非肝细胞(HUVEC)细胞系,并每3-4天传代一次。HepG2在含有谷氨酰胺的MEMα中生长,并补充1%丙酮酸钠(Gibco,Cat#11360070)和1%MEM非必需氨基酸溶液(Gibco,Cat-#11140050)。LX2细胞在IMDM(Gibco,Cat#12440053)中生长,HUVEC在EGM-2生长培养基(Lonza,Cat#CC-3156)中培养,并添加单体补充剂(Lonza,Cat#CC-4176)。所有培养基均添加10%的FBS(Gibco,16000044类)和1%的青霉素链霉素(Gibco,参考文献1509-70-063)。.生物墨水的制备和DID生物打印中和并制备3mg/mL浓度的Coll I bioink(CELLINK,SKU#IK4000002001)用于生物打印。以1:1:2(LX2:HUVEC:HepG2)的比例将5x106个细胞/毫升装入冷冻墨盒。在未经处理的96孔板(Thermo Fisher Scientific)中,使用BIO X(CELLINK,SKU#0000000 2222)上的液滴打印功能对微型肝脏进行生物打印。使用设置为8°C的温控打印头(TCPH,SKU#0000000 20346)将胶原液滴分配到设置为8°C–10°C的冷却打印床上。在第一轮液滴打印后,样品在37°C下培养3分钟,然后返回BIO X,使用相同参数进行第二轮液滴打印。在37°C条件下,将得到的封装液滴热交联20分钟,并为每个孔提供200微升混合培养基(25%IMDM+25%DMEM+50%MEM)。培养液每2-3天更新一次。药物处理和分析培养7天后,用不同浓度的APAP[0.1,0.5,1,5,10,25,50 mM](Abcam)或FLU[10,25,50,75,100,150,200µM](Selleckchem)处理微型肝脏72小时。采用比色溴甲酚绿(BCG)测定法(Sigma-Aldrich)、ALT活性测定法(BioVision)和活/死染色试剂盒(Invitrogen)分别检测白蛋白产生、肝损伤和细胞活力。所有分析均按照制造商的说明进行。 结论 胶原I中的细胞生长和球体形成胶原I中的细胞生长和球体形成在这项研究中,我们评估了Coll I bioink中的细胞生长、球体形成和迁移模式。到第2天,HepG2和LX2已紧密组装成小簇,HUVEC已拉长,形成同心网络(图1)。使用胶原蛋白作为支架可以在整个培养过程中进行细胞重组、球体极化和细胞增殖(数据未显示)。此外,根据图1,很明显,细胞在整个培养过程中渗透DILI模型,并可能在内部和外部液滴层之间迁移。生物打印微型肝脏的药物治疗和细胞毒性第10天的毒性评估结果表明,生物打印微型肝脏对APAP(图2A)和FLU(图2B)具有细胞毒性和剂量依赖性反应。这种肝功能下降表现为白蛋白分泌和脂质生成减少,ALT活性上调。同样明显的是,基于ALT活性的增加,两种药物的毒性剂量都会对细胞活力产生破坏性影响。后者在图3中尤为明显,其中活/死图像表明,在较高浓度的APAP或流感病毒下,细胞活力显著降低。药物治疗的动态细胞内反应研究了APAP和FLU如何调节细胞内脂肪含量。肝组织的ORO染色通常用于识别脂肪酸或药物引起的不同阶段纤维化或脂肪变性(Pingitore,2019)。在我们的研究中,经处理的微型肝脏的ORO染色显示,在高剂量药物处理的样本中,脂肪积累最小,而在未经处理或低剂量药物治疗的样本中,脂肪积累显著(图4A)。一种解释是APAP和FLU与脂质过氧化有关,其中毒性药物水平引起的氧化应激可能引发脂质降解和膜损伤(Behrends,2019)。图4B中未处理样品的详细观察提供了液滴模型中液滴的横截面图。这张图片显示了大量细胞向液滴外壳迁移并产生脂肪,可能表明存在营养和氧气梯度,并验证了细胞重组模式和胶原内的球体极化。▶ 作为2D细胞培养系统、动物研究和芯片实验室原型的可靠替代品,BIO X可作为中高通量工具,用于制作功能性3D生物打印肝脏模型,实现药物筛选和分析,并减轻药物消耗的成本。▶ CELLINK Coll I作为DID模型的支架,为模型提供了一个稳定、可调和高度相容的环境,且具有丰富的肝细胞重排和球体形成的结合位点。▶ 基于脂质过氧化、白蛋白分泌减少和ALT活性上调的证据,我们的研究结果表明,DID微型肝脏具有功能性,并且对APAP和FLU具有剂量依赖性和细胞毒性反应。▶ DID模型允许组织层之间的细胞间相互作用,并为研究不同硬度层之间的迁移模式提供了独特的机会。未来的毒性研究可以采用该模型复制纤维化的各个阶段,或研究药物治疗后肝脏组织的再生能力。参考文献:1.Behrends, V., Giskeødegård, G. F., Bravo-Santano, N., Letek, M., & Keun, H. C. Acetaminophen cytotoxicity in HepG2 cells isassociated with a decoupling of glycolysis from the TCA cycle, loss of NADPH production, and suppression of anabolism. Archivesof Toxicology. 2019 93(2): 341–353. DOI: 10.1007/s00204-018-2371-0.2.Chen, M., Suzuki, A., Borlak, J., Andrade, R. J., & Lucena, M. I. Drug-induced liver injury: Interactions between drug properties andhost factors. Journal of Hepatology. 2015 63: 503–514. DOI: 10.1016/j.jhep.2015.04.016.3.Pingitore, P., Sasidharan, K., Ekstrand, M., Prill, S., Lindén, D., & Romeo, S. Human multilineage 3D spheroids as a model of liversteatosis and fibrosis. International Journal of Molecular Sciences. 2019 20(7): 1629.
  • 重大突破!科学家用恒河猴的胚胎干细胞在体外分化出功能性精子细胞
    近日,有报道称,20世纪70年代男性平均每毫升精液有9900万个精子,到了2011年,这一数量降至4700万个,降幅高达53%。美国西奈山伊坎医学院环境医学和公共卫生学教授Shanna Swan因此预测,照这一趋势持续下去,到2045年时,男性或将“绝精”。这一说法是否耸人听闻我们还无法下结论,但男性不育症已成为一个全球性的健康问题。全世界至少15%的夫妇受到不孕不育的困扰,其中一半是男性。男性不育的原因包括遗传缺陷、环境毒剂、损伤或治疗后遗症,如碱化化疗。目前还没有治疗不育症的方法。近日,发表在《Fertility and Sterility Science》上的一项研究中,来自美国佐治亚大学领导的研究团队首次利用非人灵长类动物的胚胎干细胞在体外分化出功能性精子细胞。该研究是生殖和发育生物学领域的重大突破,有望在男性无法生成活精子的情况下治疗不育症。在此前的研究中,该研究团队、华东师范大学团队等已经证明利用小鼠干细胞分化出高级生精细胞的能力,但啮齿类动物精子的生成过程与人类截然不同。在这项工作开始之前,研究人员还不清楚这项技术能否应用于人类。由于恒河猴与人类具有相似的生殖机制,而且它们的精子发生在动力学上也与人类更类似,这使其成为探索基于干细胞技术的男性不育疗法的理想和必要模型。在这项新研究中,研究人员通过恒河猴实验首次表明功能性单倍体精子可以完全在体外从非人灵长类多能干细胞分化出来。这一结果代表了在体外生成雄性生殖细胞的重要一步。然而,研究人员表示仍存在一些问题。他们注意到精原干细胞介导的生殖细胞分化不会使TET3基因(通常在成熟精子中表达)表达提升到在恒河猴精子中观察到的水平。也就是说,生成的精子样细胞,就像灵长类动物体内的圆形精子一样,是不成熟的。因此,不能自行激活成熟的卵母细胞。为了克服受精这一障碍,研究人员发现,加入激活因子和纯化的TET3蛋白可以提高生成健康胚胎的效率。总之,这项研究证明了非人灵长类多能干细胞可以分化成生精细胞系,包括可以使非人灵长类卵母细胞受精并发育到囊胚阶段的精子样细胞,该研究还强调了一些减数分裂机制参与了在体外生成单倍体圆形精子细胞样细胞。研究人员表示,可以通过深入了解男性不育症患者精子发生停止的原因,来帮助弥合生殖和发育生物学领域的问题。该研究负责人、佐治亚大学公共卫生学院首席研究员Charles Easley教授说:“这项研究是表明干细胞技术具有可转化性的重要一步。我们正在使用一种与我们更近的物种进行研究,并且在创造健康胚胎方面我们已取得了成功。”今年秋天,研究人员计划进行下一个关键步骤,将这些胚胎植入代孕恒河猴体内,以检查这些体外生成的精子细胞是否能产生健康胚胎。如果这一步成功,研究团队将使用源自恒河猴皮肤细胞的精子样细胞复制这一过程。论文链接:https://www.fertstertscience.org/action/showPdf?pii=S2666-335X%2821%2900066-5
  • 细胞体外培养实验的成功要从用水的选择开始!
    细胞体外培养用水中水的质量要求提起细胞体外培养实验,每个经历过的实验者都会有这样的领悟吧,细胞虐我千百遍,我待细胞如初恋。明明小心翼翼的操作,细胞总会莫名其妙的被污染了!莫名其妙的挂掉啦!到底怎么回事呢?其实造成细胞污染的因素不单单是微生物,培养环境中所掺杂的物质也可能会影响细胞的生长。水是细胞赖以生存的主要环境,营养物质和代谢产物都必须溶解在水中,才能为细胞吸收和排泄。对于体外培养的细胞来说,水是细胞培养液和试剂中简单而重要的组分。所以,细胞培养对水的质量要求较高,培养用水中如果含有一些杂质,即使含量极微,有时也会影响细胞的存活和生长,甚至导致细胞死亡。水中的杂质对水质有不同影响:1.离子——平衡渗透压;一些重金属 (Cadmium)对细胞毒害大,即便剂量很低 ( 0.1 ppb); 2.微生物——污染,改变微环境如pH,影响增殖,死后释放内毒素等;3.内毒素——改变细胞外形、活化细胞、促进或抑制细胞分裂、影响细胞附着等;4.有机物——影响细胞的生长状态。水质评价常用的指标:1. 电阻率(electrical resistivity)衡量实验室用水导电性能的指标,单位为MΩ• cm,随着水内无机离子的减少电阻数值逐渐变大。2. 异体菌落数(Heterotrophic bacteria count,HBC)衡量实验室用水微生物的指标,单位为cfu/mL。3. 有机物(Total Organic Carbon ,TOC)水中碳的浓度,反映水中可氧化的有机化合物的含量,可间接反映出水中细菌和内毒素含量的高低。单位为ug/L或ppb。4. 内毒素(Endotoxin)革兰氏阴性细菌的脂多糖细胞壁碎片,又称之为“热原”,单位EU/mL。参考国际标准化组织的实验室纯水规范ISO3696,美国CLSI和ASTM D1193的试剂纯水规范,我国GBT6682和GBT 30301的试验用水指导,《实验细胞资源的描述标准与管理规范》用水指导,结合多年的实验操作经验,总结出细胞培养用水对水质的要求。细胞培养对水质的要求:1.一定要无菌:HBC 0.01 cfu/mL2.无蛋白及核酸酶和内毒素:无内毒素或无热源0.03EU/mL3.阻碍细胞生长的有机物含量要低:TOC5 ppb4.去除离子含量:电阻率≥18 MΩ• cm(@25℃)细胞体外培养用水中纯水机的配置要求细胞培养过程中,各种培养液和试剂的配制用水均需要经过严格的纯化处理,不含离子和其他的杂质,即使是储存试剂的玻璃器皿,在自来水冲洗过后也应用超纯水漂洗三次以上。目前,市场上供应的纯水装置种类较多,比如自来水进水同时制备二级纯水和超纯水的上海乐枫Genie一体化纯水装置,可以由自来水进水通过预处理柱P Pack、反渗透柱RO Pack及EDI(连续电流电去离子)模块等纯化后达到二级纯水,储存于水箱中以满足日常的清洗应用;水箱中的水再经过U Pack超纯化柱去离子,紫外灯照射杀菌并降低有机物含量,最后经终端滤器RephiBio过滤,以获得无菌、无热源、无核酸酶的超纯水。Genie G 水路图要想达到细胞培养用水的水质要求,纯水机的配置非常关键,带有消毒模块的纯水水箱、终端过滤器、取水水质的实时监测等配置都关系着产水水质是否达标。纯水的储存对保持纯水的质量是至关重要的,由于周围环境和空气中的二氧化碳更容易使水污染改变其pH,所以储存水的容器要尽量密封,避免和外界过多接触,抑制微生物生长。如Genie纯水设备可以提供的纯水水箱带有紫外消毒模块和去除二氧化碳的过滤器,能够尽量的保证水箱内的纯水水质。水箱空气过滤器(含CO2吸附剂)200/350L 水箱空气过滤器主控屏显示水箱水循环状态终端滤器可用于去除纯水中特定类型的污染物,满足不同实验的应用需求。对于细胞体外培养可以选用RephiBio Filter 纯水终端过滤器,安装在乐枫超纯水系统的出水口,可有效去除水中的热原(内毒素)、核酸酶、细菌等杂质,制备符合细胞培养用水要求的超纯水(无热原、无DNase、无RNase、无菌)。对于超纯水而言需要格外注意终端水质的TOC、电阻率、细菌和内毒素的含量,必须做到即取即用,因此取水的远程监控和水质实时监测就显得尤为重要。目前已有厂家可以提供与手柄通过无线连接的实验室纯水机(如上面提到的Genie),将水机和取水手柄分别放在洁净间的内外,通过无线控制取水手柄达到超纯水的取用和实时检测水的电阻率和TOC数值,非常适合无菌环境下的操作,尽量减少污染。无线 自由局域网无线通信技术 各单元摆脱信号线羁绊主机,主控屏,手柄摆放可自由组合 手柄触屏信息? 系统运行状态:待机,泄压,循环,产水? 水箱液位:0%或者L? 纯水(超纯水)水质参数:电阻率、TOC、温度 终 端 水 质 实 时 监 测结合上述用水要求,为大家推荐两款制备超纯水的水机,Genie G一体化纯水仪和Genie PURIST 超纯水仪。 Genie G一体化纯水仪以自来水为进水制备超纯水和 EDI 二级纯水性能指标Genie PURIST 超纯水仪以纯水(EDI 纯水,RO 水或蒸馏水等)为进水,制备实验室超纯水。性能指标【注意事项】1.超纯水应当注意使用时间,应该“即取即用”。防止超纯水吸收外界的杂质导致水质下降。2.在合适的环境使用超纯水。环境中的VOC(挥发性有机物),细菌等都会影响细胞培养。3.培养细胞的容器应当洁净无污染。 4.配制离散细胞用的消化液和细胞洗涤液时,宜采用钙、镁离子含量低的缓冲液,缓冲液用水可以选用装配乐枫低镁型纯化柱的纯水机,避免钙、镁离子促使细胞凝聚作用的产生。不同细胞体外培养用水选择指南细胞培养(cell culture)是指在体外模拟体内环境(无菌、适宜温度、酸碱度和一定营养条件等),使之生存、生长、繁殖并维持主要结构和功能的一种方法。细胞培养的整个流程中实验用水贯穿每一个环节:1.取材:组织的清洗和灌注试剂用水,如PBS缓冲液、Hanks液的配制;2.原代培养:1640、DMEM等培养基用水,明胶等支持物的配制,添加药物、检测试剂的配制;3.传代培养:胰酶等消化液的配制;4.冻存:细胞冻存液DMSO的配制。细胞体外培养的细胞类型一般分为动物细胞培养、植物细胞培养和微生物培养,其中极难的是动物细胞的培养。动物细胞的培养除了需要无菌、温度、气体、渗透压、pH等基本条件,它还需要血清、支持物等特殊物质,其中原代细胞的培养是很难的。植物细胞的培养需要光照和激素,而且培养条件和培养技术比较成熟。微生物培养多为单细胞生物,微生物人工培养的条件比动植物细胞简单得多,蛋白胨、麦芽汁、酵母膏等培养基即可满足微生物的营养要求,其中厌氧微生物培养比好氧微生物复杂,需要维持CO2等非氧惰性气体的浓度。由于细胞的种类和培养条件不同,对培养环境中杂质的含量要求也不同,那么配制培养基或试剂用水的选择大有讲究,不同细胞体外培养用水的指标如下:细胞体外培养用水选择细胞类型纯水等级电阻率(MΩcm)TOC(ppb)微生物(cfu/mL)内毒素(Eu/mL)核酸酶(pg/mL)动物细胞超纯水181010.002?ND植物细胞超纯水181010.002?ND微生物实验室Ⅱ级纯水10501NANA从上表可以看出,动物细胞和植物细胞的培养对去除内毒素和核酸酶的要求很高,用于这两类细胞培养可以选择商品化的细胞培养用水,另外去除纯水中的内毒素和核酸酶可以通过在纯水机的取水口安装终端滤器达到。各种细胞培养用水的比较细胞培养用水制备方法优点缺点商品化细胞培养用水纯水或超纯水进行多效蒸馏制成,严格控制热源、无菌、内毒素、pH、渗透压等指标水质标准程度化高,可保证实验结果的重复性价格昂贵DEPC水DEPC处理过并经高温高压灭菌的MiliQ纯水,无RNase、DNAase和proteinase。完全去除核酸酶价格昂贵,未去除内毒素终端滤器过滤超纯水采用0.22μm的过滤膜,可有效去除水中的热原(内毒素)、核酸酶、细菌等杂质。性价比高,供水量大对取水环境要求高乐枫 RephiBio 终端过滤器采用0.22μm带正电荷的双层尼龙66过滤膜,可制备符合生物领域应用要求的超纯水(无热原、无DNase、无RNase、无菌),纯水中内毒素含量低于0.001 Eu/mL,核酸酶的含量低于可检测范围,微生物的含量低于0.1 cfu/mL,可以满足动物细胞和植物细胞的需求。Tips: 通常情况下乐枫RephiBio 终端过滤器的更换周期为3 个月,以达到好的使用效果。
  • 锐拓透皮扩散系统应用案例——乳膏的体外释放测试
    扩散池法是执行半固体剂型制剂的体外释放测试(IVRT)可靠且有重复性的方法。美国药典 (USP) 1724 半固体药品性能测试 (SEMISOLID DRUG PRODUCTS—PERFORMANCE TESTS) 收载有扩散池法的具体测定方法和要求。乳膏是用乳剂型基质制成的软膏剂,具有药物释放和穿透性能好、提高局部药物浓度、不妨碍皮肤正常功能等特点,是临床常用剂型。本文将分享使用扩散池法执行某乳膏制剂的体外释放测试案例,希望能给您带来帮助和启发。测试方法实验仪器:锐拓 RT800 自动取样透皮扩散系统装置:锐拓改良式Franz垂直扩散池温度:32±0.5℃介质:技术保密转速:600 RPM人工膜:技术保密上样量:~0.3g介质体积:30mL取样量/补液量:1mL扩散池孔口直径:15mm扩散池孔口面积:1.77cm 测试过程介质体积称量加入扩散池中的介质重量,并根据测试得到的介质密度,计算各个扩散池中加入的介质体积:根据USP 1724 的要求,测试过程中的所有扩散池应具有相同的体积标称值,并且应测量每个扩散池的真实体积。虽然USP 1724 并没有明确要求介质体积的误差范围,但我们建议介质体积误差应不超过1%。 上样量称重并记录样品装载环中乳膏上样量,并确定上样量均在正常范围之内。=根据USP 1724 ,扩散池法测试的样品量一般不小于0.2g。虽然样品的上样量并不参与累积释药量的计算,但超出正常范围的称量数据可以揭示可能发生的样品装载异常,例如有气泡残留在乳膏和滤膜之间。膜的种类半固体制剂体外释放应当选用合适的惰性和商业化的人工膜,常用的有:聚醚砜,醋酸纤维素,尼龙混合酯和聚四氟乙烯膜。其中醋酸纤维素是亲水膜,对有机溶剂不耐受。因此,当释放介质中含有有机溶剂时,另外三种膜是更好的选择。 自动取样根据USP 1724的要求,应在方法规定的取样时间±2 min范围内完成取样。RT800 自动取样透皮扩散系统,能够自动同时完成6个扩散池的取样,并不存在取样时间差的问题。 测试结果根据 USP 1724,计算在各个取样时间点每 1平方厘米孔口面积下的累积释药量(Cumulative Amount Released): 6个测试样品在24小时的累积释药量的相对标准偏差(RSD)为1.53%,本测试的重复性良好。乳膏中药物的释放一般遵循 Higuch 公式,即药物的累积释药量与时间的平方根成正比。将 6 个测试样品在各个取样时间点的累积释药量与取样时间的平方根进行线性回归,得到回归方程和相关系数,并取其斜率值为释药速率常数。 结果讨论结果表明,扩散池法的精密度高,重现性好。可以适用于区分不同乳膏配方的差异,并为乳膏产品的配方开发提供有价值的体外释放度测定数据。得益于锐拓 RT800 自动取样透皮扩散系统的高精度自动化设计,有效地减少实验系统或手动操作引入的误差,让测试结果的重复性更加理想。
  • 不用动物实验依据毒性模型 基于细胞新方法可测化学品毒性
    p  一项研究发现可以通过基于细胞的方法预测化学物质对人的毒性,而不需要开展动物实验。这项研究展示了基于细胞的毒性模型,或有助于开发出代替传统动物实验测量化合物毒性的方法。相关成果近日发表于《自然—通讯》。/pp  作为由美国政府主导的21世纪毒理学计划的一部分,美国国立卫生研究院的Ruili Huang 和同事测试了超过1万种化学物质,尝试开发出更好的测试诸如农药、工业化学品、食品添加剂和药品等化合物毒性的方法。他们测试了化学物质在15种不同浓度下和30个靶点(包括人体细胞核受体或者细胞通路)的反应活性,由此获得了超过5000万条数据。他们将数据和化学结构结合起来,创造了一些毒性模型,这些模型可以用于预测化学物质对动物或者人的影响。/pp  当把这些结果与从动物试验中获得的、或已知从人身上获得的接触毒性物质的数据进行比较后,研究人员发现,相关模型既能预测对人的毒性,也能预测对动物的毒性。虽然这些结论需要用额外的细胞通路和靶点进行更多的试验,但研究人员提出,基于细胞的方法能用于毒理试验,而且能帮助优先选择出用于毒理试验的化合物。/p
  • 岛津推出《药品中基因毒性杂质检测整体解决方案》
    药品中的杂质定义为无任何疗效、影响药物纯度且可能引起副作用的物质。其中,基因毒性杂质因其特殊性而倍受关注,其即便在低浓度条件下也有着重大的安全风险,会直接或间接导致人体DNA损伤,从而增加罹患癌症的风险。目前基因毒性列表中有1574种致癌物质,其中苯并芘、甲磺酸酯类、偶氮苯类、N-亚硝胺等物质属于高基因毒性物质。2018年7月份,国内某知名药企主动向监管机构提出基因毒性杂质问题,并发布公告称其公司在对某原料药生产优化评估过程中,发现并检定一未知杂质为基因毒性杂质亚硝基二甲胺(NDMA)。这一事件引发了行业震动,此后,多家制药企业被检测出原料药或者药品中存在NDMA和NDEA,并启动召回。除了缬沙坦外,其它沙坦类药物也成为检查重点。2019年初美国FDA连续发布多条召回,涉及印度、美国多家制药公司。据媒体报道,由于近期大面积召回,目前欧美市场上的缬沙坦制剂产品已经出现了一定程度上的短缺,缬沙坦风波事件也已经对相关公司的业绩产生负面影响。 2004年美国药品研究与制造商协会(PhRMA)发表意见书,引入了两个重要的创新理念:①遗传毒性杂质的五级分类系统,②临床实验材料的分期TTC概念。2006年欧洲药品管理局(EMA)颁布的《基因毒性杂质限度指南》自2007年1月1日起正式实施。该指南是第一个直接针对基因毒性杂质的监管规定,重点关注的是在新药合成、纯化和储存运输过程中,最有可能产生的实际潜在性的基因毒性杂质。2010年9月EMA颁布了《基因毒性杂质限度指南问答》,对《基因毒性杂质限度指南》中的若干问题进行了进一步解答,极大的完善了该指南。2008年12月美国食品与药品监督管理局(FDA)正式签发了《原料药和成品药中遗传毒性和致癌性杂质:推荐方法》,但于2015年5月28日撤回。2015年5月,FDA在内的人用药品注册技术要求国际协调会议(ICH)推出原ICH M7指南《评估和控制药物中的DNA反应性(致突变性)杂质以限制潜在的致癌风险》。这是监管机构和行业一致同意的国际统一指导。 ARBs亚硝胺杂质可接受摄入量(AI)临时限值表 高选择性、高灵敏度的分析仪器是药品中基因毒性杂质检测的首要保证。如岛津公司三重四极杆型气相色谱质谱联用仪GCMS-TQ8050 NX,其MRM采集模式完美解决药品基质复杂问题,2.5μg/L标液NDMA信噪比为55,NDEA信噪比为78,完全满足FDA发布的AI临时限值要求和国家药典委员会发布的限值要求。目前用于痕量物质分析的技术,如气相色谱质谱联用法、液相色谱质谱联用法等等,可以对痕量物质进行快速定性、定量分析,为药品中基因毒性杂质检测提供可靠依据。 岛津公司作为全球著名的分析仪器厂商,长期以来一直关注国内外各行业相关标准法规的颁布与实施,积极应对,及时提供全面、有效的整体解决方案。为了应对制药行业相关用户对基因毒性杂质检测的需求,岛津公司推出了《药品中基因毒性杂质检测整体解决方案》,汇编了药品中磺酸酯类、亚硝胺类、残留溶剂类等基因毒性杂质检测的应用报告。
  • 专家:天津港爆炸所谓“神经性毒气”属"重大误判"
    新华社天津8月19日电 两天来,一则关于天津港爆炸核心区检测出神经性毒气的新闻受到了广泛关注。正在天津爆炸现场执行救援指导任务的军事医学科学院化武专家组指出,爆炸现场根本不可能产生神经性毒气,所谓“神经性毒气”之说属“重大误判”。  17日晚,一则媒体报道称,天津港爆炸现场检测出神经性毒气,指标达到了最高值,甚至认为爆炸区内的多种危化品都可能产生这类物质。国家神性经毒剂中毒救治标准的起草者,国际同类标准的主要参与人员之一的军事医学科学院王永安研究员说,神经性毒气的标准说法应该是神经性毒剂,是毒性极强的化学物质,其毒性比氰化物高几十倍,合成极为复杂,而从爆炸现场探明化学原料,结合神经性毒剂的核心原料和生产条件来看,事故现场根本没有产生神经性毒剂的可能。  军事医学科学院专家、联合国禁止化学武器组织专家丁日高认同王永安的观点:“只要具备专业常识,就知道这绝不可能。”  同在现场执行任务的总参谋部防化指挥学院专家王宁也持同样观点:“我们看到这则报道时都很吃惊。”  “一般的测量仪器出现误报很常见。”王永安说,从电视来看,现场使用的仪器并非行业中认定的可以准确确定检测结果的“金标准”仪器。  军事科学院毒物药物研究所研究员聂志勇、全军中毒救治中心王汉斌主任医师同时介绍,到目前为止,专家组并没有听说有神经性毒剂中毒病例。王汉斌认为,危险化学品检测及判读应当依据科学程序来进行。“此次重大误判,源自于对仪器检测的结果没有进行常识性分析解读。”  王永安介绍,一般来说,对于这种容易发生误判的一般仪器检测出的结果,应当首先进行基于专业常识的分析判断,其次应与其他仪器检测出数据进行综合比对,如果仍有疑问,就应该用质谱等高级的“金标准”仪器进行确认,特别是神经性毒剂这种毒极性大、极易引发恐慌的化学品,尤其应该谨慎确认。  “现在民众的关注点多集中在大量危化品的危害上,应强化监测数据的实时发布,让公众能动态得知环境情况和数据。”王永安说,但监测数据必须准确可靠,建议媒体在采访时,应选择真正从事该领域研究的专家,避免因为不当解读而引发不必要的恐慌。
  • 2016(第二届)毒性测试替代方法与转化毒理学国际学术研讨会 暨有害结局路径(AOP)与风险评估培训会议 (第二轮通知)
    p  2016(第二届)毒性测试替代方法与转化毒理学国际学术研讨会暨有害结局路径(AOP)与风险评估培训会议,将于2016年9月11 – 14日期间在杭州浙江三立开元名都大酒店(浙江省杭州市下城区绍兴路538号)举行。会议由中国环境诱变剂学会毒性测试与替代方法专业委员会和中国毒理学会毒理学替代法与转化毒理学专业委员会主办,并由浙江大学药学院、军事医学科学院疾病预防控制所以及中国食品药品检定研究院承办。热忱欢迎毒理学、环境科学、药学等相关学科的工作者积极参会。/pp一、大会主席br//ppimg src="http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/a3075338-3cd1-4cfd-861c-ace2c4595fe8.jpg" title="1.jpg"//pp彭双清 研究员/pp军事医学科学院,中国毒理学会副理事长/ppimg src="http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/a59adc4d-38ce-4232-b393-79f6284999b0.jpg" title="2.jpg"//pp郝卫东 教授/pp北京大学医学部,中国环境诱变学会副理事长兼秘书长/ppimg src="http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/4cb216cf-1568-4fe5-8910-95dd3d83820d.jpg" title="3.jpg"//pp李波 研究员/pp中国食品药品检定研究院院长/pp二、会议日程安排br//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/c7f12bc7-f291-4327-9b2d-c49838d8968e.jpg" title="4.png"//pp三、会议主要内容/pp  大会设主旨报告、大会报告、专题报告、壁报交流及培训班。主旨报告和大会报告将邀请美国、英国、欧盟等国内外毒性测试替代方法与转化毒理学领域的资深专家做报告。专题报告主要为国内外相关领域的中青年专家,同时还将开展strong“青年优秀论文奖”/strong评选活动(1976年1月1日后出生的青年代表)。会议语言为中文或英文,会议设有strong同声传译/strong。会议征文内容主要包括(但不限于)以下主题。/pp  strong主题I:毒理学替代法的建立与应用/strong/pp  ①毒理学新替代方法的构建 ②毒理学替代法的验证 ③毒理学替代法在化妆品、环境毒物和药物等安全性评价中的应用 ④毒理学替代法的管理认可进展。/pp  strong主题II:21世纪毒性测试(TT21C)与风险评估/strong/pp  21世纪毒性测试(TT21C)与风险评估:①化学物特征分析(QSAR模型等) ②毒性通路与描述 ③毒作用剂量-效应评估模型 ④体内-体外数据外推(PBPK模型等) ⑤ 21世纪风险评估(RISK21)。/pp strong 主题III:有害结局路径(AOP)的发展与管理应用/strong/pp  有害结局路径(AOP)的发展与管理应用:①毒作用模式(MOA)与AOP内涵 ② AOP的构建与评估(数据权重分析等) ③AOP项目研究与案例 ④ AOP在人体健康及环境安全风险评估中的应用。/pp  strong主题IV:转化毒理学研究前沿/strong/pp  ①暴露科学及评估技术 ②毒物暴露与疾病风险的关联性研究 ③计算毒理学与毒性预测 ④毒性测试新模型(干细胞及微生理器官系统等与虚拟器官模型)。/pp  四、有害结局结局路径(AOP)与风险评估培训/pp  针对有害结局路径和风险评估有关问题,将分别举办两个培训班。会议培训班对参会代表均免费,并可提供国家继续教育学分。/pp  strong培训I. 健康风险评估:原理与案例分析(国际化学制造商协会承办)/strong/pp  ①风险评估的基本原理及程序 ②危害识别 ③剂量-反应评定 ④暴露评估与风险表征 ⑤Risk21与未来风险评估简介。/pp  strong培训II. 有害结局结局路径(AOP)/strong/pp  ①AOP概念与指导原则解读 ②AOP的构建要点与程序示范 ③AOP在风险评估中的应用案例研究 ④AOP国际最新相关进展等/pp四、部分已确定大会报告/ppimg src="http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/6a37eb61-8fd9-4c40-bf46-be325711ea0a.jpg" title="5.png"//ppimg src="http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/e2ea5300-7fe2-4066-a2c4-871180edd124.jpg" title="6.png"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/419d01fb-cf75-46d9-9b41-3a58b7d1802f.jpg" title="7.png"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/22e5c804-1dbf-47a2-b216-141dab9b8339.jpg" title="8.png"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/f49aaedf-de4a-4c91-93e4-e842ecdc1bfb.jpg" title="9.png"//pp六、会议征稿及写作要求/pp  本次会议将面向国内外征集与会议主题相关的研究或综述论文摘要,中文或英文均可。摘要限定1000字以内,包括论文题目、作者姓名、作者单位、单位所在城市及邮政编码,特别要注明责任作者的Email地址。中文研究论文摘要参照目的、方法、结果及结论共4项进行撰写。综述和英文论文摘要的具体格式不作要求。论文或摘要题目用四号加粗、其余用小四号,题目、目的、方法、结果及结论加粗,1.5倍行距、A4 版面。应使用规范的科学语言、准确、简练、流畅。中文字体为宋体,英文为Times New Roman体。尽可能少用缩写词,不用图表。/pp七、会议注册及费用/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/c5192530-49d3-475e-abcd-feafc973665d.jpg" title="10.png"//pp  注:学生代表指博士生、硕士生和本科生,注册时需出具有效学生证或单位相关证明。会议陪伴人员800元/人。现场缴费只收现金,不接受银行卡和公务卡。建议提前电汇,汇款时请在留言中备注“替代会议”和“发票抬头单位名称”。(发票将在会议注册时领取,如需要提前领取,请直接与中国毒理学会办公室杨杨老师联系,电话:010-66932387)。会议注册费主要用于租用会场、会务设施、同声传译及会议资料等。参会代表的差旅费和住宿等费用自理。/pp  中国毒理学会帐号信息:/pp  开户行名称:中国工商银行北京永定路支行/pp  帐号:0200004909014450531/pp  户名:中国毒理学会/pp  12位银行识别代码:102100000499/pp八、重要日期/pp  2016年06月30日 投稿截止/pp  2016年08月15日 参会确认(网上注册、会务费支付、酒店预定)/pp  2016年09月11日 报到注册/pp九、会务联系/pp  联系人:苑晓燕(北京)、罗沛华(杭州)/pp  电话: 010-66948463(苑晓燕13693191616) 0571-88206915(罗沛华13819140900)/pp  传真:010-63866617/pp  邮件:tatt2015@163.com/pp  网址:请登录中国毒理学会网站a href="http://www.chntox.org" target="_self" title=""www.chntox.org/a,在会议专区选择相应会议进行注册、投稿和酒店预定,了解会议更多信息及最新动态。因9月份正值杭州旅游旺季且会议宾馆房间有限,请及时完成会议注册和酒店预订。/ppbr//p
  • Hach推出全新Eclox便携水质毒性分析仪
    Hach公司近日推出了全新的Eclox便携式水质毒性分析仪,该分析仪将创新的EcloxTM化学发光毒性监测方法与高效的Hach水质测试方法结合起来,开发了一种全新的、结合了现场测试方法的水质分析组件。这种现场测试组件为一些市政和水务公司提供了另外一种实用的工具,可对供水污染做出第一时间的响应评估。HACH公司的Eclox水质测试组件也可以用于环境监测、工业现场水质评估以及垃圾场环境监测。这项技术最早是为英国的军队研发的,并得到了USEPA环境技术认证部门的认可,可以在现场可靠地检测出重金属、毒性物质和化学战争制剂等。无论是对于市政和水务公司而言,还是对于军事部门而言,如果您希望得到有效的毒性评估,这种测试都是您的首选方法。     与传统的发光细菌法相比,Eclox便携式水质毒性分析仪所采用的化学发光法具有如下特点:  (1) 测试速度快,5分钟之内就可以得到第一个测量结果,而传统的发光细菌法则至少需要15分钟。  (2) 在常温下即可以进行分析,而传统的发光细菌法则需要15度的恒温培养箱。同时, 试剂可以在常温下保存,而传统的发光细菌法的试剂则需要在零下18度以下的环境中保存。  (3) 试剂稳定,测试方便,数据重复性好,实验室间的数据具有可比性  Hach公司的Eclox测试组件还包括已经得到验证的Hach测试方法,使用Hach公司的PocketPalTM测试仪在现场测量pH和总溶解性固体(TDS) 使用比色盘测量余氯和总氯以及APHA色度 使用试纸可对杀虫剂/神经制剂和砷进行可靠的筛选测试 并具有完整图示操作指南。技术人员和操作人员只需要最少的培训就可以使用这种有效的组件对污染情况做出响应,或者在常规的分析测试中确保水系统的安全。  Eclox已经得到了USEPA环境技术验证项目(ETV)的认可,可以在现场对重金属、毒性物质和化学战争制剂进行可靠的检测。如需了解更多关于本产品的信息,请点击访问
  • 锐拓溶出系统应用研究案例——往复筒法和流通池法研究缓释制剂的体外释放度
    往复筒法和流池法都是药物体外释放度研究中常用的方法,它们都能在实验过程中通过改变各种不同溶出介质来模拟人体胃肠道内变化生理环境,所以有些文献会称之为“生物相关方法”(Biorelevant Methods)。但是,这两种方法的结构和设计差异决定了其测试样品会面对两种不同的流体状态,并最终影响实验数据。本文将通过对比往复筒法和流池法在某缓释制剂体外释放度研究的测试结果,来分析两种方法之间的差异。实验方法为了控制测试过程中的变量,两种方法的实验参数将尽可能保持一致。例如,往复筒法和流池法均使用相同的取样时间点和溶出介质。另外,用于往复筒法的250mL溶出介质体积能够满足漏槽条件。由于技术保密协议,本文将省略实验方法的关键参数。往复筒法(USP Apparatus 3)溶出系统:锐拓RT3-AT 往复筒法自动取样溶出系统溶出介质体积:250 mL温度:37.0 ± 0.5 ℃流池法(USP Apparatus 4)溶出系统:锐拓RT7流池法溶出系统流通池:22.6mm内径 药典标准流通池温度:37.0 ± 0.5 ℃流通池底部放置一颗5mm直径的红宝石球,并填充1mm直径的玻璃珠。体外释放度结果往复筒法测试结果由于往复筒法拥有更大的流体剪切力,参比制剂和自研样品在10小时已经基本释放完全。参比制剂最终溶出率的RSD为1.6%,自研样品最终溶出率的RSD为2.3%,测试结果的重复性良好。自研样品的最终溶出率略低于参比制剂。 流池法测试结果流通池法测试样品在接近20小时才完全释放完全,更加符合这款药物24小时缓释的设计预期。参比制剂最终溶出率的RSD为1.4%,自研样品最终溶出率的RSD为2.8%,测试结果的重复性良好。同样可以观察到,自研样品的最终溶出率低于参比制剂。 结果讨论虽然两种测试方法均能够呈现自研样品的最终溶出率低于参比制剂的结果,但是就方法区分力而言,流池法还是明显优于往复筒法。流池法的测试结果能够更明显地呈现在整个药物释放过程中,自研样品与参比制剂之间的差异。 得益于流通池内平缓的恒速层流状态,药物能够在更加接近胃肠道的流体环境下进行体外释放,这更容易体现生产工艺和处方的变化对药物释放的影响。往复筒法则能够提供更大的流体剪切力,让药物释放速率明显加快,在缩短实验时间的同时,会在一定程度上牺牲了方法的区分力。降低往复速率可以减少流体剪切力,但实验数据证实,即使在很低往复速率的情况下(例如5 DPM),其产生的流体剪切力依然高于流池法高流速下的流体剪切力。针对高剪切力这个特点,往复筒法更加适用于长时间体外释放度测定的加速实验,例如植入剂。通过比桨篮法和流池法更大的流体剪切力,加速药物释放进程,缩短实验时间。另外,往复筒法也适用于咀嚼片的释放度研究:在往复筒内填充玻璃珠配合上下往复运动来模拟药片在口腔内被咀嚼的状态。流通池法和往复筒法各有特点,我们应该根据实验目的来选择合适的测定方法,让测试结果能够满足我们的预期。
  • 锐拓RT8透皮扩散系统应用案例——凝胶贴膏的体外释放测试
    ‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍凝胶贴膏是指原料药物与亲水性适宜的基质混合后铺设在背衬材料上制成的贴膏剂。凝胶贴膏具有含水量较高、透气性较好、载药量大、吸收效率高、无异味、皮肤刺激性小等优点,更易被患者和临床医生所接受,已成为经皮给药系统发展的热门方向之一。凝胶膏剂通常采用高分子材料为骨架材料,再加入交联剂、保湿剂、填充剂以及透皮促渗剂等形成具有一定粘度的假塑性流体。在使用时,药物成分会从骨架材料中释放出来并到达皮肤表面,进而经过表皮进入血液循环发挥作用。所以,凝胶膏剂的药物成分的释放速率和透皮吸收速率将直接影响其临床疗效,是评价凝胶膏剂的重要质量指标。凝胶膏剂的体外释放测试(IVRT)和体外透皮测试(IVPT)一般会使用Franz垂直扩散池法。本文将分享某凝胶膏剂的体外释放测试案例,希望能给您带来帮助和启发。‍‍实验方法‍实验仪器:锐拓RT800自动取样透皮扩散系统‍‍装置:锐拓改良式Franz垂直扩散池温度:32 ± 0.5℃介质:技术保密转速:300 RPM介质体积:40 mL取样量/补液量:1 mL凝胶膏剂直径:16 mm筛选滤膜‍‍凝胶膏剂的体外释放测试一般会选择合适的惰性和商业化的人工膜。待测样品在不同滤膜的透过速率可能不同。在进行方法开发时,应充分考察滤膜对样品的释放速率的影响。‍下图展示了在滤膜筛选过程中,凝胶膏剂样品在其中三款滤膜下的体外释放测试结果。综合考量方法开发过程中的其他因素后,决定使用滤膜A作为测试滤膜。‍实验结果通过前期的方法开发,上样量、滤膜、介质、介质体积、转速等关键参数已经确定。并在后续阶段,对测试方法的准确度、重复性和区分力等关键指标进行了验证。按照已经制定的方法,对凝胶膏剂样品进行体外释放测试。然后,根据 USP测试结果如下图所示,累积释药量曲线的横坐标为时间的平方根。凝胶膏剂样品的释放一般遵循 Higuch 公式,即药物的累积释药量与时间的平方根成正比。将 6 个测试样品在各个取样时间点的累积释药量与取样时间的平方根进行线性回归,得到回归方程和相关系数,并取其斜率值为释药速率常数。结果讨论结果表明,Franz垂直扩散池法的精密度高,重现性好。可适用于凝胶膏剂的体外释放测试,为乳膏产品的配方开发提供有价值的体外释放度测定数据。得益于锐拓 RT800 自动取样透皮扩散系统的高精度自动化设计,有效地减少实验系统或手动操作引入的误差,让测试结果的重复性更加理想。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍
  • 锐拓RT7流池法溶出系统应用案例——混悬滴眼液的体外释放试验
    混悬滴眼液被广泛用于治疗各种眼部疾病,而且混悬液这种剂型设计能够改善API在角膜前的停留时间和整体眼部的生物利用度。混悬滴眼液中分散着细微的、相对不溶的原料药,而且每次用药剂量很少,这给体外释放度测试的方法开发带来很大的难度。不过,得益于流池法的发展和应用,使得这个技术难题得以有效解决。本次应用案例中,我们将分享为某客户开发的混悬滴眼液的体外释放度试验,希望能够给各位带来帮助和启发。测试方法在流通池底部放置一颗5mm直径的红宝石球,然后填充1mm直径的玻璃珠。用力摇匀样品溶液,精密移取100μL,均匀滴加在玻璃珠上面。在流通池顶部安装在线过滤装置。启动恒流泵,开始流池法溶出测试。溶出介质在进行体外释放度研究时,溶出介质的选择应充分考虑药物在人体释放部位的生理特点。混悬滴眼液主要在眼部释放,我们在开发溶出介质的时候,参考了泪液的pH值及其他生理特点。同时,添加了适量的表面活性剂以确保满足漏槽条件。测试结果本次研究分别对两个不同的混悬滴眼液自研样品平行执行三次体外释放度测试,测试结果如下:混悬滴眼液自研样品1:混悬滴眼液自研样品2:根据测试数据我们可以发现:本方法的重现性良好,三次平行测试的溶出曲线之间的差异都很小,两种样品在120min时溶出率的RSD都分别小于1%。同时,本方法具有良好的区分力,能够区分不同样品之间的溶出行为差异。结论流池法在执行混悬滴眼液的体外释放度试验方面,具有其他溶出方法无法比拟的优势。流池法能够提供更有区分力和更接近体内条件的溶出数据,很好地助力混悬滴眼液的研究开发及其释放度评价。
  • 锐拓RT7流池法溶出系统应用案例——长效缓释片的体外释放度研究
    口服缓控释给药系统一直是国内药物研发的重点之一,其采用缓控释制备技术延缓和控制药物的释放速度,以提高疗效,降低不良反应,延长给药间隔以及提高患者服药的顺应性。本次进行研究的缓释片是通过骨架材料控制药物的释放速率,从而达到24小时长效缓释的效果。为了获得更有区分力的溶出测试数据,本品将使用流池法进行体外释放度研究。实验方法锐拓RT7流池法溶出系统溶出装置:锐拓RT7流池法溶出系统流通池:22.6mm内径 药典标准流通池过滤系统:锐拓专利流通池在线过滤装置流通池底部放置一颗5mm直径的红宝石球,并填充1mm直径的玻璃珠。药片放置于22.6mm内径流通池专用的药物支架上。体外释放度结果实验样品包括:参比制剂和自研样品。按照拟定的研究方法开始溶出测试,在每个取样时间点收集样品溶液,利用HPLC检测主药浓度。 缓释片在样品支架上的释放现象通过测试结果,绘制平均释放浓度-时间曲线和累计溶出率-时间曲线。参比制剂最终溶出率的相对标准偏差(RSD)为1.38%,自研样品最终溶出率的相对标准偏差(RSD)为2.79%,本测试方法的重复性良好。浓度-时间曲线: 累积溶出率-时间曲线: 结果和讨论从实验结果我们可以发现,参比制剂的在整个溶出实验的过程中,累积溶出率一直高于自研样品。且随着药物的持续释放,参比制剂与自研样品的累积溶出率差异逐渐增大。通过参比制剂和自研样品的浓度-时间曲线我们可以更好地分析这个现象:参比制剂的释放浓度在溶出实验的前-中期都持续高于自研样品,而自研样品的浓度变化更加平缓。两者不同的释放行为可能会导致它们的生物利用度出现差异。
  • 岛津应用:盐酸氨溴索片在4种溶出介质中的体外溶出研究
    盐酸氨溴索(Ambroxol Hydrochloride)于20世纪80年代在德国上市,后在法国、日本等国家陆续上市,是目前临床作用较强的祛痰药。其作用机理为增加呼吸道黏膜浆液腺的分泌,减少粘液腺分泌,促进肺表面活性物质分泌,增加支气管纤毛运动,使痰液易于咳出。盐酸氨溴索片为固体制剂,其体外溶出度的考察不仅是评价产品质量的一个重要指标,还是我国食品药品监督管理局规定的仿制药一致性评价中需要与原研药对比的一个重要指标。盐酸氨溴索的结构式 本研究根据国食药监注[2013]34号文《国家食品药品监督管理局关于开展仿制药质量一致性评价工作的通知》要求制定的仿制药质量一致性评价—盐酸氨溴索片一致性评价参比制剂/溶出曲线测定(草案)制定实验方案。使用岛津SNTR-8400溶出度仪和LC-30A超高效液相色谱系统开展盐酸氨溴索片体外溶出的研究。盐酸氨溴索片经溶出实验,用超高效液相色谱 LC-30A系统进行含量测定。在四种介质中分别对两组33μg/mL 浓度的盐酸氨溴索对照品连续测定3次作为对照,结果显示使用岛津SNTR-8400溶出度仪以及岛津LC-30A超高效液相色谱系统在测定盐酸氨溴索片体外溶出曲线时具有良好适应性和重复性,能够满足国家规定药物体外溶出曲线测定的相关要求。岛津SNTR-8400溶出度仪 了解详情,敬请点击《盐酸氨溴索片在4种溶出介质中的体外溶出研究》关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。岛津微信平台
  • 乔杰院士团队发表人体外成熟卵母细胞单细胞测序最新成果
    p  卵母细胞体外成熟是辅助生殖领域已开展近30年的一项重要技术,在预防卵巢过度刺激综合征,保存女性生育力,拓展辅助生殖技术应用领域等展现出巨大的应用价值。/pp/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/200e2031-e412-4cd0-a657-9cb63171a9a6.jpg" title="NewsDataAction.png"//pp  在啮齿类及家畜等动物中,卵母细胞经过体外成熟后,依然可以保持较高的发育潜能,但是人类辅助生殖临床中发现,体外成熟卵母细胞发育潜能较差,形成胚胎的流产率相对较高,且尚无公认的有效改善措施。此前有多项研究揭示小鼠卵母细胞成熟过程中的关键分子,然而对人类卵母细胞成熟过程中的分子表达特征尚不明确。/pp  2月27日,北京大学第三医院乔杰院士团队的李蓉教授、于洋副研究员与广州医科大学附属第三医院范勇教授,昆明理工大学谭韬副教授团队合作,在Antioxidants & Redox Signaling杂志在线发表题为“Single-cell transcriptomics of human oocytes: environment-driven metabolic competition and compensatory mechanisms during oocyte maturation”的研究成果,揭示了体外培养影响人卵母细胞成熟及发育潜能的关键分子及其作用机制。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/2df4c471-0a8d-4c97-a46b-adbe430a85dd.jpg" title="NewsDataAction-2.png"//pp/pp  在该研究中,研究者在伦理委员会指导下,通过来自于3名女性捐赠的6枚卵母细胞(每名女性捐赠1枚成熟与1枚不成熟卵母细胞),利用单细胞转录组测序技术,从整体水平上,对体外成熟卵母细胞中的RNA表达特征进行了阐述,并利用小鼠模型、干细胞模型、人类样本等,从基因、亚细胞结构、细胞发育等不同层面,系统揭示了代谢通路关键分子ACAT/HADHA-DPYD在维持卵母细胞发育潜能方面扮演重要的角色。/pp  首先,研究者利用高通量测序与生物信息学分析手段,明确代谢通路的改变是体外成熟卵母细胞与体内成熟卵母细胞的最典型差异。进而,通过多种筛选手段,包括与不同质量的体内成熟卵母细胞比较、物种间比较等,明确三种与辅酶A相关的酶编码基因(ACAT1、HADHA、DPYD)是潜在影响体外成熟卵母细胞发育潜能的靶标分子(下图)。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/4ca2142c-ebee-4bd7-a0cd-9cd6e94c59c1.jpg" title="NewsDataAction-3.png"//pp/pp style="text-align: center "筛选与人体外成熟卵母细胞发育潜能相关的靶标分子/pp  其中,ACAT1和HADHA协同调控三羧酸循环的底物乙酰辅酶A与琥珀酸的生成,间接影响三羧酸循环的效率,导致线粒体功能不足。同时发现,三羧酸循环酶类的激活剂钙离子在体外成熟卵母细胞中浓度降低,再次提供证据表明体外成熟卵母细胞线粒体功能及能量代谢异常。/pp  然而,为维持发育的进行,卵母细胞在钙离子摄入障碍的情况下,内源钙离子释放,实现钙离子浓度代偿。同时,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸转氢酶(NNT)编码基因上千倍上调表达,促进体内NADH与NADP+的生成。一方面NADH可以提供额外的能量供卵母细胞成熟发育,缓解线粒体功能失调导致的NADH生成减弱,维持其细胞质的生物学功能;另外一方面,NADP+的生成上调DPYD表达,对体外成熟卵母细胞中出现的异常DNA双链断裂进行修复,维持其细胞核的生物学功能。/pp  综上所述,研究者首次利用严格的对照,排除不同人群遗传的潜在影响,从组学筛选到靶标分子的生物学功能鉴定的系列实验中,明确人体外成熟卵母细胞从受损到功能代偿的分子机制。研究在提示辅助生殖技术每一步操作都潜在对生殖细胞产生影响的同时,也为辅助生殖技术的持续优化提供了理论基础。/pp  据悉,北京大学第三医院2011级博士生赵红翠为本文的第一作者,2017级博士生李天杰,赵越副研究员,昆明理工大学谭韬副教授为本文共同第一作者,北京大学第三医院李蓉教授为该论文的通讯作者,于洋副研究员,广州医科大学附属第三医院的范勇教授为共同通讯作者。/p
  • 岛津应用:阿司匹林肠溶片在不同溶出介质中的体外溶出研究
    阿司匹林(Asprin)是一种历史悠久的解热镇痛药,诞生于1899年3月6日。最早用于解热镇痛,渐渐发现它还具有抗血小板凝聚的作用,于是重新引起了人们极大的兴趣,现在临床上多用于预防心脑血管疾病的发作。然而,阿司匹林有一定的副作用,最常见的是胃肠道不良反应,长期口服阿司匹林会直接剌激胃黏膜引起上腹不适及恶心呕吐;严重的可致胃黏膜损伤,引起胃溃疡及胃出血。针对胃肠道的不良反应,德国拜耳医药保健有限公司研发了阿司匹林肠溶片。阿司匹林肠溶片为固体制剂,其体外溶出度的考察不仅是评价产品质量的一个重要指标,还是我国食品药品监督管理局规定的仿制药一致性评价中需要与原研药对比的一个重要指标。 本研究使用岛津SNTR-8400AT溶出度仪和LC-20A高效液相色谱系统开展了阿司匹林肠溶片原研药和仿制药的体外溶出的研究。岛津SNTR-8400AT 溶出度仪 了解详情,敬请点击《阿司匹林肠溶片在不同溶出介质中的体外溶出研究》关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。 岛津微信平台
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