寡聚化并形成

BioSpring是一家位于德国法兰克福的合同生产机构(CMO)，为商业化寡聚核苷酸药物开发、商业化生产提供可靠的分析解决方案。随着寡聚核苷酸生产及分析业务不断扩张，BioSpring部署Waters BioAccord LC-MS系统和waters_connect平台，保障数据可靠性和满足监管机构要求。BioSpring的寡聚核苷酸生产和分析业务BioSpring自1997年起就致力于为全 球客户开发和生产高质量寡聚核苷酸。其生产的寡聚核苷酸在反义技术、siRNA、偶联药物和单链长RNA等领域均有应用。2007年，该公司取得了寡聚核苷酸治 疗药物的cGMP生产认证，提供符合cGMP、ICH Q7和ISO 13485要求的服务。公司近日部署了Waters BioAccord LC-MS系统和waters_connect信息学平台，用以满足寡聚核苷酸业务需求。图1. BioSpring正在扩充其质量控制部门，该部门部署BioAccord LC-MS系统。寡聚核苷酸业务需求不断攀升BioSpring质量控制部门负责人JAN NICKOLAUS博士说到：我们的客户遍布世界各地，类型多样，有全 球制药巨头，亦不乏小型生物技术公司。这就是为什么我们要确保服务足够灵活并且以客户为中心，因为每位客户的需求都不尽相同。例如，我们可以带领客户完整实施整个项目，也可以只帮忙起草申报文件的CMC部分，还可以只在药品申报文件提交阶段提供支持。我们愿意根据客户需求开展合作。图2. BioSpring生产的寡聚核苷酸种类随着寡聚核苷酸类治 疗药物的产品管线不断扩展，寡聚核苷酸cGMP生产方面的需求也在增加。BioSpring提供覆盖面相当广的生产和分析服务。Nickolaus博士解释说：我们的业务中有70%是遵循cGMP标准生产，剩下30%则是分析客户提供的寡聚核苷酸，开展放行检测。在某些情况下，我们需要生产寡聚核苷酸并交付给制药厂商。QC部门负责BioSpring的一切综合分析业务，包括方法开发、研究和生物分析，还负责涉及GMP分析和非GMP临床前研究的常规业务。我们还提供商业化产品的稳定性研究和放行检测服务。研究已经证明，经化学修饰的核苷酸与递送系统（如GalNac）相结合，可以显著提高寡聚核苷酸类药物的稳定性和疗 效，这也是近年来此类药物大获成功的关键。因此，确认寡聚核苷酸序列中的化学修饰及其具体位置至关重要，而质谱(MS)已被证明具有100%确认序列（包括序列中每一个修饰核苷酸的位置）的特殊能力。寡聚核苷酸LC-MS工作流程对于治 疗或临床诊断用途的寡聚核苷酸，BioSpring的QC部门必须遵循法规要求确认产品成分、序列和纯度。新的治 疗方式激发了更多需求，包括鉴别、表征和定量低水平杂质，以及开展临床前和临床药物代谢及药代动力学(DMPK)研究，以确保药物安全性和有效性。BioSpring质量控制部门负责人JAN NICKOLAUS博士：部署符合cGMP及ISO要求的高分辨率质谱系统是我们的工作重 点之一。Rühl博士和他的团队曾前往沃特世英国分公司实地考察沃特世高分辨率质谱系统，这是我们第 一次看到运行中的Waters BioAccord LC-MS系统。Waters BioAccord LC-MS系统对BioSpring而言很有吸引力，因为这款仪器专为满足法规要求而开发，在色谱分离度、质谱分辨率、灵敏度、质量精度和线性方面也能充分满足各种常规生物制药分析的需求。不仅如此，Waters BioAccord LC-MS系统还自带经过优化的合规工作流程，包括：完整蛋白分析和完整寡聚核苷酸分析单克隆抗体(mAb)亚基分析肽图分析/MAM（多属性方法）游离N-糖分析在开发和制造该系统的过程中，沃特世还对整套BioAccord解决方案实施了严格的验证。验证测试从样品到结果报告全程采用生物制药方法，验收标准符合生物制药行业标准的要求。Waters BioAccord LC-MS系统还具备全面审计追踪功能、可配置访问权控制和关系型数据库，有助于公司保障数据可靠性和满足21 CFR第11部分及欧盟GMP附件11的要求。BioSpring质量控制部门负责人JAN NICKOLAUS博士：沃特世解决方案的审计追踪、用户管理和其他合规功能正是我们需要的。通过部署BioAccord LC-MS系统在内部完成各项分析，对我们接受监管机构和客户的审计有很大帮助。特别是在申报过程中，我们必须列出用到的所有外部应用程序，它们可能也得接受审计。投资回报2020年，BioSpring安装了第 一套Waters BioAccord LC-MS系统和waters_connect信息学平台，紧接着又安装了第二套BioAccord系统。这家CMO公司一直使用沃特世系统分离35～130 nt的寡聚核苷酸。BioAccord鉴定长链寡聚核苷酸的性能尤其突出，质量精度可达50 ppm。不仅如此，该系统还可以确认序列，过去这往往需要使用更精密的QToF质谱设备才能实现。这可谓该领域的一个里程碑，因为BioAccord将分析所需的质谱功能与操作简单的全套GMP认证工具成功结合到了一起。图3. 借助Waters BioAccord LC-MS系统，BioSpring公司得以将部分过去外包业务收回公司内部完成。这款LC-MS仪器采用Waters SmartMS技术，具有内置的健康状态检查功能，可确保数据质量。SmartMS简单易用，这意味着无论是LC-MS专家还是新手，都能轻松使用BioAccord获得同样高质量的结果。BioSpring质量控制部门负责人JAN NICKOLAUS博士：我们在法兰克福不只设有分析实验室，还设有生产工厂。为了支持工厂产能，我们还会表征生产过程中观察到的杂质。这是Waters BioAccord LC-MS系统发挥作用的又一个方面。它可以帮我们缩短周转时间，同时降低成本。除了提升和扩大产能，Waters BioAccord LC-MS系统让BioSpring得以将一部分过去需要外包的业务收回公司内部完成。这意味着能节省更多的时间和成本，业务流程也更加可控。Nickolaus博士解释：我们曾与美国某伙伴实验室合作开展序列确认。每执行一个放行检测项目，我们就得往他们的实验室送一次样品。内包这些工作有助于提高数据质量和可靠性，周转时间也可从原来的10周缩短到几天。此外，部署这套系统还能让我们进一步为业务做好更充分的准备。使用Waters BioAccord LC-MS系统，相同的服务以更低的成本就能实现完全控制和完成试验。在此基础上，我们可以进一步提升服务质量，同时显著降低成本和缩短交付时间。展望未来BioSpring目前在QC部门安装了两套Waters BioAccord LC-MS系统和waters_connect信息学平台，但这只是公司长期计划的一部分。BioSpring还希望在不久的将来部署更多Waters BioAccord LC-MS系统，进一步扩大服务规模。增添这些设备将有助于BioSpring达成其长期目标，那就是让服务适应未来发展，满足新客户需求。随着寡聚核苷酸市场不断发展和BioSpring持续扩张公司设施和服务规模，BioSpring打算继续与沃特世开展密切合作。投资部署Waters BioAccord LC-MS系统是BioSpring长期战略的一个关键组成部分，旨在让BioSpring在这个快速发展的行业中保持企业可信度和品牌信誉。BioSpring质量控制部门负责人JAN NICKOLAUS博士：Waters BioAccord LC-MS系统的性能本身就令人信服。不过除此之外，开展合作的机会和来自沃特世的支持对我们来说也很重要。与沃特世合作的方式类似于我们与客户合作的方式，这一点非常吸引人。

导 读近年来，以核酸药物为首的功能性核酸备受关注，2021年底治疗罕见病脊髓性肌肉萎缩的反义寡核苷酸药物诺西那生钠进入中国医保，几乎同一时间，诺华降血脂的小干扰RNA药物Leqvio获FDA批准上市，据悉一年只需用药两次。寡核苷酸药物已经从罕见病过渡到了常见慢性病，并可大大降低患者用药频率。随着寡核苷酸类药物的陆续上市，核酸药物已成为当前生命科学和药物研究的热点之一。为了更好促进核酸药物的快速发展，上海首个核酸产业园于7月中旬在上海杭州湾经济技术开发区正式开工，该产业园是以生物医药产业为发展方向，基于核酸开发各种疫苗及药物。今天，我们就一起来聊聊核酸药物以及解链温度等话题。01核酸药物小科普核酸类药物核酸类药物是各种具有不同功能的寡聚核糖核苷酸(RNA)或寡聚脱氧核糖核苷酸(DNA)，能够直接作用于致病靶基因或者靶mRNA，在基因水平上发挥治疗疾病的作用。常见的寡核苷酸药物主要包括反义寡核苷酸（ASO）、小干扰RNA（siRNA）、微小RNA（microRNA）、小激活RNA（saRNA）、适配体（Aptamaer）、信使RNA（mRNA）。解链温度在这些核酸药物中，对于具有双链结构的药物，需要对其解链温度进行分析。解链温度是衡量双链结构核酸类物质热稳定性的重要指标，它是控制结构和功能的关键因素。例如小干扰RNA（siRNA）药物等具有双链结构，当温度升高时，氢键断裂，双链逐渐解体，形成单链结构。这种现象称为核酸的“溶解”，将双链和单链所占比例相等的温度定义为解链温度(Tm）。因为核酸类物质在260 nm附近有一个紫外吸收峰，吸收值在解链过程中增加，通过测试该吸光度变化，以确定Tm值。因此在进行核酸药物Tm值分析时，可以利用紫外分光光度计加上控温附件和对应的数据分析软件来完成。02分析利器对于核酸解链温度Tm测试，岛津拥有成熟的方法和分析设备，该设备一般为UV-1900i配Tm分析系统(TMSPC-8)。Tm分析系统由8列控温支架、专用8列微量比色池、温度控制器和Tm分析软件构成，最多可同时测定8个样品。UV-1900i和Tm分析系统专用8列微量比色池（光程10 mm）03案例分享接着小编带您看看具体的寡核苷酸分析案例，操作步骤简单快捷，结果直观。测试样品为M13-25mer核酸，测试前先进行样品溶液脱气的预处理，通过UV-1900i和Tm分析系统可以轻松获得Tm 曲线（绘制260nm处的吸光度对温度曲线，如下图所示），该曲线可以显示升温时和降温时的结果。样品的Tm曲线测试完成后，可以通过中线法和微分法两种方法计算Tm值，最终得到的Tm值结果基本一致。Tm计算结果结 语核酸分子的解链温度对核酸药物的稳定性、有效性等研究有重大意义，在核酸药物研发生产过程是一个重要的参数指标。岛津紫外配合Tm分析系统，可以满足轻松获取Tm曲线，通过中线法或者微分法均可计算Tm温度，满足测试要求，为核酸药物质量控制提供了可靠数据。更多寡核苷酸药物分析，敬请持续关注。撰稿人：王娟娟本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

不久前，李克强总理签发了十三五国家科技创新规划。过去我国在创新方面受到比较多的质疑，现在这个情况有所好转，在全球创新能力排名中从第18升至第15。 记得施一公先生也曾提及：有外国友人对于中国载人航天比较不屑，如果有中国的经济体量，他的国家足以将载人航天计划完成十次。也许因为这样的原因，创新在领导们看来，是非常紧迫的国情。十三五国家科技创新规划体现了决心。 在我国刚刚进入全球公认的创新国家行列的时刻，我们可以看看哪些领域和技术将成为未来的创新支柱？ 人口健康技术是总理重点强调的部分。我们来看看是怎么说的： “体外诊断产品要突破微流控芯片、单分子检测、自动化核酸检测等关键技术，开发全自动核酸检测系统、高通量液相悬浮芯片、医用生物质谱仪、快速病理诊断系统等重大产品，研发一批重大疾病早期诊断和精确治疗诊断试剂以及适合基层医疗机构的高精度诊断产品。” 这里提到的微流控芯片，单分子检测，高通量液相悬浮芯片是总理希望快速突破的拳头性的新技术，代表未来诊断行业的发展趋势。默克早在10年前就开始布局诊断行业，开发创新性技术。今天我们可以重点扒一扒什么是单分子检测。 规划中所谓的单分子检测（Single Molecule Counting, SMC），是生物医药领域的，指的是生物大分子，特别是蛋白，因为蛋白是生物功能的体现者。这些蛋白也叫生物标志物，存在于体液等各种生物样本中，有些能够跟疾病的状况形成密切的联系，因而有非常高的研究价值。 单分子检测的基本原理在于利用毛细管进行荧光素标记分子的上样，并以激光聚焦的方式进行单个分子的激发检测。当荧光素标记分子通过高能量的激光焦点时，单个蛋白分子偶联的荧光素所发射的光闪烁信号被检测器测得。光闪烁信号的次数和强度与分子浓度呈正相关性，从而能建立标准曲线。通过对一定时间之内光闪烁信号进行统计，可以对溶液浓度进行定量检测。这种方式中，信号是真正来源于单个分子，并没有刻意的放大和扭曲，能做到真正的数字化计量。 普通检测技术，例如酶联免疫，简单易用且成本较低，但只能以较低的灵敏度检测标志物。单分子检测具有超级灵敏度（相当于酶联免疫上千倍的水平）和样品消耗量低的突出优点。有人可能会不理解，为什么需要超级灵敏度？我不去检测那些特别稀少的蛋白就OK了。真实的情况是，在所有的蛋白中，大多数蛋白（75%）种类都是现有技术很难去测的。如果因为技术的限制只研究丰度较高的蛋白，我们会忽略掉大多数有用的信息。要想在国际竞争中PK取胜，我们应该具备先进的手段。 灵敏度带来的好处不光是可以检测低丰度蛋白，同样重要的是，我们对于样本的要求不再苛刻，很多样本的优势体现得更加明显。例如眼泪，房水，脑脊液等这些蛋白含量本身很低的样本，通过传统方法检测是相当困难的。这些样本更贴近于目标组织，其中所包含的蛋白变化比血液更能揭示机体的变化，能够善于利用常常会有更重要的发现。例如下图中脑脊液里的寡聚Aβ蛋白，虽然含量极低，通过单分子检测方法的发掘，能清晰的界定阿尔茨海默疾病。在这个实例中，对Aβ寡聚体的检测达到0.09pg/mL灵敏度，酶联免疫法根本望尘莫及。 摘自Savage et al, Journal of Neuroscience, 2014 单分子检测，即在单分子层面进行目标分子定量，是科研工作者长期以来梦寐以求的检测手段，将分子检测灵敏度推到极限，是极微量物质检测技术的皇冠或者终极里程碑。这种测量技术意味着我们利用生物标志物的历史将迎来变革。默克适时推出的Erenna单分子免疫检测平台，将为中国人口健康技术创新提供原创动力。 索取SMCTM单分子免疫检测技术资料，点击此处 相关资料：错过默克发布会 别再错过单分子检测讲座见“微”知著——默克发布Erenna单分子免疫检测平台新品2015创新产品：单分子免疫检测平台十年一剑!默克密理博发布SMC™ 单分子检测技术新应用