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表胆甾醇

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  • 药物分析进展和应用专栏|植物甾醇分析技术介绍
    植物甾醇是常见的植物活性成分,同时也是人类饮食中的主要脂类成分组成部分。其结构与胆固醇类似,均具有环戊烷多氢菲母核,图1中的β-谷甾醇、菜油甾醇、和豆甾醇为较为常见的植物甾醇。由于植物甾醇与胆固醇具有相似的结构,二者均需溶于胶束后才能被人体吸收,植物甾醇能与膳食来源的胆固醇竞争进入混合胶束从而减少肠道对于胆固醇的吸收,因此有助于控制血液中的总胆固醇、低密度脂蛋白和甘油三酯水平,从而减少心血管疾病的风险(图2)[1]。近年来,随着人们对健康饮食的日益重视,越来越多的科研人员开始关注到含植物甾醇的食品及植物的分析技术的开发与运用,本文将重点介绍基于气相色谱-氢火焰离子化检测器联用技术及液相色谱-大气压化学电离质谱联用技术的植物甾醇分析方法。图1. 常见的三种植物甾醇结构图2. 植物甾醇降低血清胆固醇的示意图[1]1. 植物甾醇的分析技术食物与植物中的甾醇类成分经过前处理并富集后,可采用不同的分析技术与手段开展分析与鉴定。目前最常用于植物甾醇定量分析的技术为气相色谱法(Gas Chromatography,GC)。液相色谱法(Liquid chromatography,LC)、薄层扫描法(Thin Layer Chromatography Scanning,TLCS)等也可以进行植物甾醇组分的分离与定量分析。1.1 气相色谱-氢火焰离子化检测器联用技术(GC-FID)技术原理:氢火焰离子化检测器(Flame Ionization Detector,FID)的工作原理是基于有机化合物能够在火焰中发生自由基反应而被电离从而对待测物进行分析[2]。如图3所示,FID离子室中火焰分为A层预热层;B层点燃火焰;C层温度最高,为热裂解区,有机化合物CnHm在此发生裂解而产生含碳自由基CH:CnHm→CH含碳自由基进入反应层D层,与外面扩散进来的激发态原子或分子氧发生反应,生成CHO+及e-:CH+O→CHO++e-形成的CHO+与火焰中大量水蒸气碰撞发生分子-离子反应,产生H3O+离子:CHO++H2O→H3O++CO化学电离产生的正离子(CHO+,H3O+)和电子(e-)在外加直流电场作用下向两极移动而产生微电流,收集极与基流补偿电路间的电流作为微电流放大器的输入,微电流放大器输出的电流信号(或电压信号)经A/D转换器,将模拟信号转换成数字信号,由计算机记录下来并进行数据处理从而获得色谱峰。图3. 氢火焰离子化检测器(FID)的示意图技术特点:火焰离子化检测器(FID)是气相色谱常用的检测器,它对几乎所有有机物均有响应,特别是对于烃类化合物灵敏度高且其响应与碳原子数成正比。与此同时,它对于气体流速、压力、温度变化的细微差异相对不敏感,不易受到外界环境改变影响。通过该法对植物甾醇进行分析时,需要对样品进行衍生化处理,将游离的植物甾醇转化为适合GC分析的疏水性衍生物,如生成三甲基硅醚(TMS)衍生物。目前广泛使用于植物甾醇分析的衍生化试剂包括有:含N-甲基-N-三甲基硅烷基三氟乙酰胺(N-methyl-N-trimethylsilylfluoroacetamide,MSTFA)无水吡啶溶液、含1%的三甲基氯硅烷(Trimethylchlorosilane,TMCS)的双三甲基硅基三氟乙酰胺(Bis-trimethylsilyltrifluoroacetamide,BSTFA)等。通过GC-FID对植物甾醇进行定量时,常使用的内标包括有白桦脂醇(Betuline)、5α-胆甾烷醇和5α-胆甾烷-3β-醇等。分析仪器:1957年,澳(大利亚)新(西兰)帝国化学工业公司(Imperial Chemical Industries of Australia and New Zealand,ICIANZ)中央研究实验室的McWilliam和Dewar开发了第一台FID。目前FID检测器已经成为应用最广泛的气相色谱检测器之一,其获取、操作成本、维护要求均相对较低。市面上的气相色谱仪基本上均可配置FID检测器,包括安捷伦9000、8890、8860和7890气相色谱系列,赛默飞 TRACE 1300、1100系列,岛津Nexis GC-2030,珀金埃尔默 2400等进口气相色谱系统以及福立 GC9790、GC 9720,常州磐诺GC1949,上海仪电分析GC 128、北分瑞利 GC3500系列等国产气相色谱仪。1.2 液相色谱-大气压化学电离质谱联用技术(LC-APCI-MS)技术原理:大气压化学电离化(Atmospheric Pressure Chemical Ionization,APCI)原理与化学离子化相同,但离子化在大气压下进行。流动相在热及氮气流的作用下雾化成气态,经由带有几千伏高压的放电电极时离子化,产生的试剂气离子与待测化合物分子发生离子-分子反应,形成单电荷离子,正离子通常是(M+H)+,负离子则是(M-H)-。大气压化学离子化能在流速高达2 ml/min下进行,常用于分析分子质量小于1500道尔顿的小分子或弱极性化合物,主要产生的是(M+H)+或(M-H)-离子,很少有碎片离子,是液相色谱-质谱联用的重要接口之一。图4. 大气压化学电离源(APCI)的示意图技术特点:植物甾醇的发色团数量少,因此不适合通过紫外检测器检测;同时植物甾醇质子亲和力较小、酸性较弱、不宜在溶液中形成质子化的离子或去质子化生成阴离子,因此通过电喷雾电离(Electron Spray Ionization,ESI)的电离效率相对较差。由于植物甾醇亲脂性较强,分子量一般小于1000 Da,采用APCI离子源可以提供更高的植物甾醇检测灵敏度,且无需对样品进行衍生化,极大地缩短了分析所需的时间。研究人员还发现植物甾醇分析过程中,采用正离子模式能够提供了比负离子模式更高的灵敏度,且易于生成准分子离子峰[M+H]+、[M+H-H2O]+ [4]。分析仪器:目前国内外均有大量厂商生产搭配有APCI离子源的液相色谱质谱联用系统,已运用于药物研究、食品安全检测、生命科学和分子生物学等多个领域。Agilent 6470、6490系列三重四极杆液质联用系统,Bruker EVOQ LC-TQ液相色谱质谱联用系统,PerkinElmer QSight 400系列三重四极杆质谱仪,SHIMADZU LCMS-2020、LCMS-2050液相色谱质谱联用系统以及国产的江苏天瑞LC-MS 2000液质联用系统,杭州谱育科技EXPEC 5310LC-MS/MS、EXPEC 5250 气相/液相色谱-三重四极杆质谱联用仪、EXPEC5510LC-MS/MS、禾信仪器LC-TQ5100等均配置有APCI离子源。国产的江苏天瑞LC-MS 2000液质联用系统,杭州谱育科技EXPEC 5310系列质谱仪等均配置有APCI离子源。2. 应用实例2.1 基于GC-FID快速分析橄榄油中的植物甾醇在对特级初榨橄榄油样本进行皂化处理后,国际橄榄理事会(International Olive Council,IOC)方法采用乙醚对皂化样本多次液液萃取以提取植物甾醇;研究人员优化后前处理方法采用反相聚合物基质固相萃取柱对皂化样品中的植物甾醇进行提取。同时研究人员基于GC-FID建立了同时快速定量17种脂质(含内标胆甾烷醇)的分析方法,其中包括16种植物甾醇,这17种脂质的GC-FID色谱图如图4所示[5]。通过分析比对不同前处理方法结果,研究人员发现优化后前处理方法简单、省时,并减少了溶剂的使用量,但是与IOC官方方法获得的结果较为一致。通过GC-FID快速定量17种脂质的分析方法也有助于评估高价值且容易掺假的特级初榨橄榄油的真实性。图5. 特级初榨橄榄油样品采用IOC方法(A)及优化前处理方法(B)处理后,分别经由GC-FID分析得到色谱图。(1)胆固醇;(2)菜籽甾醇;(3)24-亚甲基胆固醇;(4)菜油甾醇;(5)菜油烷甾醇;(6)豆甾醇;(7)Δ7-菜油甾醇;(8)赪桐甾醇; (9)β-谷甾醇;(10)谷甾烷醇;(11)Δ5-燕麦甾醇;(12)Δ5,24-豆甾二烯醇;(13)Δ7-豆甾醇;(14)Δ7-燕麦甾醇;(15)高根二醇;(16)熊果醇;(IS)胆甾烷醇。2.2 基于LC-APCI-MS/MS快速分析饲料中的植物甾醇相较于GC-FID或GC-MS,LC-APCI-MS/MS无需进行样品衍生化即可完成植物甾醇的定量分析,极大地缩短了样品前处理时间。研究人员建立了基于LC-APCI-MS/MS的植物甾醇分析方法,并可在8分钟内快速定量6种目标植物甾醇[6],图6为胆固醇与6种植物甾醇混合标准溶液(500 ng/mL)的MRM提取离子流色谱图。该方法提供了一种适用于大豆、向日葵、草料、犊牛成品饲料和上述饲料混合物在内的不同类型饲料中的植物甾醇定量的方法。同时将实验结果与其他相关研究结果进行比较,显示出良好的一致性。该方法简单、快速,可以将其应用于其他饲料和食品中的植物甾醇分析。图6. 不同研究化合物混合标准溶液的MRM提取离子流色谱图。①麦角甾醇;②胆固醇;③岩藻甾醇;④Δ5-燕麦甾醇;⑤菜油甾醇;⑥豆甾醇;⑦β-谷甾醇3.小结与展望植物甾醇是植物中的生物活性化合物,同时因其在降低血液胆固醇水平方面有着重要意义,植物甾醇可作为保健食品中的功效成分用于调节人体机能。在这种情况下,有必要建立适合于保健食品中植物甾醇类化合物的分析方法,以评估保健食品质量。同时随着分析技术的发展和相关研究的不断深入,更多快捷、灵敏的分析技术也将成为植物甾醇分析的有力工具,并为更多不同的植物甾醇类化合物在降低血脂、预防心血管疾病等健康领域的运用提供支持与保障。参考文献:[1] Zhang R, Han Y, McClements D J, et al. Production, characterization, delivery, and cholesterol-lowering mechanism of phytosterols: A review[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2022, 70(8): 2483-2494.[2] 胡坪, 王氢. 仪器分析(第五版)[M]. 北京:高等教育出版社,2019.[3] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典(2020版):四部[M]. 北京:中国医药科技出版社,2020.[4] Mo S, Dong L, Hurst W J, et al. Quantitative analysis of phytosterols in edible oils using APCI liquid chromatography–tandem mass spectrometry[J]. Lipids, 2013, 48: 949-956.[5] Gorassini A, Verardo G, Bortolomeazzi R. Polymeric reversed phase and small particle size silica gel solid phase extractions for rapid analysis of sterols and triterpene dialcohols in olive oils by GC-FID[J]. Food chemistry, 2019, 283: 177-182.[6] Simonetti G, Di Filippo P, Pomata D, et al. Characterization of seven sterols in five different types of cattle feedstuffs[J]. Food Chemistry, 2021, 340: 127926.
  • 地沟油中多环芳烃和胆固醇检测耗材选择指南
    地沟油&rdquo 检验向来具有很高的技术难度,国内某机构在筛查了&ldquo 地沟油&rdquo 可能涉及的80多个技术检验项目后,已经找到了包括多环芳烃、胆固醇、电导率和特定基因组成等4类能够排查&ldquo 地沟油&rdquo 的有效指标,初步建立了&ldquo 地沟油&rdquo 检验的指标体系。 上海安谱公司参考《GB 23213-2008 植物油中多环芳烃的测定》和《GB 25223-2010 动植物油脂甾醇组成和甾醇总量的测定》推荐以下色谱耗材!下载:地沟油中多环芳烃和胆固醇检测耗材选择指南.pdf 上海安谱科学仪器有限公司地址:上海市斜土路2897弄50号海文商务楼5层 [200030]电话:86-21-54890099传真:86-21-54248311网址:www.anpel.com.cn联系方式:shanpel@anpel.com.cn技术支持:techservice@anpel.com.cn
  • 中石化汽油再曝质量门 或因甲醇代乙醇
    中石化再一次陷入汽油“质量门”,不过,这次“受害者”由香港车主变为河南车主。  昨日,中石化办公厅有关负责人接受《每日经济新闻》采访时表示,中石化总部正在等待河南安阳当地工商局和技术监督局对油品进行抽样检验的报告。而中石化安阳公司有关人士也称,目前已停止出售这批疑因导致部分车辆故障的93#汽油。  各方等待抽样检验报告  据报道,2010年3月中下旬开始,河南省安阳市内许多4S店突然接到大批送修车辆。这些故障车辆都有着同样的“病症”:轻则会出现加油不顺、冒黑烟、尾气刺鼻的情况,重则排气管不断喷出红或黑色液体、无法启动,最严重的会出现一些零件损坏的情况。  对此,《每日经济新闻》向中石化方面进行了求证。  中石化办公厅有关负责人士说:”此事件还没有上升到中石化北京总部这个层面解决,具体情况要问中石化河南安阳分公司,由他们具体负责处理,中石化总部也在等待检测报告的出来。估计就这几天会出来,到时会对外公布。”  “对不起,我只是一个负责加油的员工,关于车辆故障的问题我不太清楚。”中石化河南安阳分公司旗下加油站的一位员工在电话中说道。  安阳分公司负责油品零售业务有关人士也对《每日经济新闻》表示,4月1日起,当地加油站已经全部更换了一批新的93#汽油,上批油已经停止销售了。4月初,中石化河南安阳分公司在安阳市电视台也发表了公开声明,表示将对车主损失的油费和清洗费进行理赔。  中石化河南石油分公司目前也声明表示,已组成调查组,在前期组织有关专家赴现场进行调查的基础上,责成安阳石油分公司主动邀请当地工商局和技术监督局对油品进行抽样检验,同时将邀请车友代表和关注此事的网友、媒体记者对抽检过程进行监督,最终调查结果待专家及权威机构拿出意见后及时公布。如果调查证实下属企业确实存在内部管理问题,其将对有关责任人问责。  甲醇代替乙醇所导致?  一位不愿署名的汽车业内专家称在最终抽样检验没有出来之前,无法确定事故的最终原因。不过,他担心或许是汽油中加入甲醇代替乙醇导致。  国家发改委和财政部之前曾联合下发紧急通知,要求各地暂停核准玉米加工乙醇项目。乙醇汽油最大的问题就是会占用耕地和粮食,而且发酵乙醇价格高。上述专家说,国内乙醇限产,没那么多已乙醇添加,一些加油站为了追求利润,甲醇代替乙醇。而全国每年有几十万吨甲醇不知去向,特别是在山西、河南地区。  与乙醇汽油相比,甲醇汽油的生产成本具有绝对优势。甲醇生产成本在每吨1000元左右,而每吨乙醇的生产成本在4500元左右。  据专业人士介绍,甲醇汽油M15标准,是汽油里面加入15%左右的甲醇,以及一定量的添加剂,以此类推M30和M50则是分别加入30%和50%的甲醇。目前,只有山西省在全面推广甲醇汽油。
  • 武汉大学宋保亮团队揭示胆固醇代谢新机制,对治疗心血管等疾病有重大潜在应用
    胆固醇作为具有四环的脂质,是一种难以分解的强促炎分子,可加速动脉粥样硬化和非酒精性脂肪性肝炎。高胆固醇是心血管疾病的主要危险因素,目前没有药物能够通过直接促进胆固醇排泄来降低胆固醇。人类遗传学研究发现,功能丧失的去唾液酸糖蛋白受体1 (Asialoglycoprotein receptor 1, ASGR1) 变体与低胆固醇和降低心血管疾病风险有关。ASGR1仅在肝脏中表达并介导血液去唾液酸糖蛋白的内化和溶酶体降解。然而,ASGR1影响胆固醇代谢的机制尚不清楚。2022年8月3日,武汉大学宋保亮团队在Nature 在线发表题为“Inhibition of ASGR1 decreases lipid levels by promoting cholesterol excretion”的研究论文。该论文发现Asgr1缺乏通过稳定肝X受体α (liver X receptor α, LXRα) 来降低血清和肝脏中的脂质水平,LXRα上调ABCA1和ABCG5/G8,这分别促进胆固醇转运到高密度脂蛋白和排泄到胆汁和粪便。ASGR1缺乏阻断糖蛋白的内吞作用和溶酶体降解,降低溶酶体中的氨基酸水平,从而抑制mTORC1并激活AMPK,一方面AMPK通过减少其泛素连接酶BRCA1/BARD1来增加LXRα;另一方面,AMPK抑制控制脂肪生成的甾醇调节元件结合蛋白 (sterol regulatory element-binding protein, SREBP1)。抗ASGR1中和抗体通过增加胆固醇排泄来降低血脂水平,并显示出与阿托伐他汀或依折麦布这两种广泛使用的降胆固醇药物的协同有益作用。总之,该研究表明靶向ASGR1可上调LXRα、ABCA1和ABCG5/G8,抑制SREBP1和脂肪生成,从而促进胆固醇排泄并降低血脂水平。胆固醇稳态是通过肠道胆固醇吸收、血浆脂蛋白摄取、从头生物合成以及胆固醇分解代谢和排泄之间的复杂相互作用实现的。迄今为止,降胆固醇药物主要分为三大类:他汀类药物是3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶 (HMGCR) 的竞争性抑制剂,通过降低胆固醇生物合成和上调低密度脂蛋白 (LDL) 受体 (LDLR) 提高低密度脂蛋白 (LDL) 摄取来降低血浆胆固醇;依折麦布是一种肠道胆固醇吸收抑制剂,通过抑制Niemann-Pick C1样1的内吞作用来阻止胆固醇摄入;PCSK9抑制剂通过稳定LDLR4增加肝脏LDL摄取。尽管这些药物已被广泛使用,但仍有很大一部分患者患有复发性心血管疾病 (cardiovascular disease, CVD),他们的 LDL 胆固醇水平未能达到指南中推荐的目标水平。最重要的是,这些现有的降胆固醇药物都没有通过直接促进胆固醇分解代谢或排泄来降低胆固醇。mTORC1和AMPK是感知细胞营养和控制新陈代谢的两个主要调节器,它们通过多种机制受到反向调控。尽管AMPK已被提议作为代谢疾病的潜在治疗靶点,但泛AMPK激动剂会导致心脏肥大,从而阻碍其临床应用。除了激活AMPK的组织特异性作用外,细胞AMPK还受药物、营养物质和AMP的不同调节,导致不同靶点的磷酸化。因此,选择性激活AMPK对于在没有副作用的情况下开发药物至关重要。胆固醇通过ABCG5和ABCG8异二聚体排泄到胆汁和肠腔。ABCG5或ABCG8突变导致谷甾醇血症,这是一种以甾醇积累和过早动脉粥样硬化为特征的罕见疾病。小鼠肝脏中过表达ABCG5/G8基因增加了肝胆分泌胆固醇同时降低了血浆胆固醇。ABCG5/G8的表达主要受LXR在转录水平上的调节,LXR的药理激活通过上调ABCG5/G8增加胆固醇流出。然而,LXR也增加了SREBP1(也称为 ADD1),它驱动脂肪酸生物合成基因的表达,导致肝脏脂肪有害变性和高甘油三酯血症。因此,在临床上直接使用LXR激动剂不能用于治疗高胆固醇血症。该研究揭示mTORC1和AMPK可以被ASGR1所调控。mTORC1被去唾液酸糖蛋白的溶酶体消化释放的氨基酸激活,这些氨基酸通过ASGR1介导的内吞作用进入肝细胞。抑制ASGR1会阻断受体介导的内化和随后的去唾液酸糖蛋白的溶酶体消化,从而激活AMPK并抑制mTORC1。这种机制为选择性激活AMPK提供了高度定位的信号。ASGR1的调控LXR的机制模型(图源自Nature )胆固醇流出通过增加LXRα和ABCG5/G8,LXRα使ABCA1升高,显示更高的高密度脂蛋白 (HDL) 胆固醇和更低的低密度脂蛋白 (LDL) 胆固醇,也改善了脂蛋白谱。由于mTORC1抑制和AMPK激活,SREBP1被抑制,因此阻止了脂肪生成。此外,缺失Ttc39b增加了LXRα和ABCG5/G8而没有激活SREBP1,证实ABCG5/G8的表达可以与SREBP1的表达分离。由于ASGR1几乎只在肝细胞中表达,因此靶向ASGR1绕过了泛AMPK激动剂的不良副作用,为肝脏特异性激活AMPK和抑制mTORC1 铺平了道路。总之,该研究提供了一种独特的降低胆固醇的方法,抑制ASGR1会增加胆汁和粪便中的胆固醇排泄,ASGR1的功能丧失变体与降低非HDL胆固醇和减少复发性心血管疾病相关,这提示抑制ASGR1是治疗心血管疾病安全有效的方法。原文链接https://www.nature.com/articles/s41586-022-05006-3
  • 华南理工大学蛋白纯化色谱仪购置招标公告
    华南理工大学招标中心受华南理工大学委托,就华南理工大学蛋白纯化色谱仪购置招标项目接受合格的国内投标人提交密封投标。有关事项如下:一、招标项目1、项目名称: 华南理工大学蛋白纯化色谱仪 购置 ,招标编号: SCUT[2014]WZ3312、数量:以招标文件为准3、 具体内容(仅供参考,具体以购买的招标文件书面版本为准) : 331-参数.doc二、供应商资格要求1、投标人须符合《政府采购法》第二十二条的相关规定,已报名并获取本项目招标文件的在中华人民共和国注册的法人;2、投标人必须是具有本次招标采购设备的生产或销售权的制造商或经销商,同时具有完成本招标合同并能为本招标采购的设备提供长期售后服务和备品备件的能力3、投标人必须获得相应制造商、有效资质的总代理商的经销或授权证书。4、投标人应具备良好的商业信誉和健全的财务会计制度,有依法纳税的良好记录,在近三年经营活动中没有重大违法记录。三、获取招标文件的时间、地点、方式及招标文件售价1、获取招标文件时间:2014年12月29日~2015年1月8日(节假日除外),15:00~17:00(北京时间),上午时间不售卖2、获取招标文件地点:广州市天河区华南理工大学南秀村物资大楼二楼招标中心3、获取招标文件方式:购买。请投标人代表携带投标人营业执照复印件、购买招标文件人身份证复印件、法人授权书和招标文件发售登记表购买招标文件(法人授权书模板和招标文件发售登记表的下载地址: /cms/attachment/36356027 ,以上资料均需加盖公章及法人代表印章或签名),如是外地的供应商(广州市区除外)则需扫描以上资料(还需包括购买招标文件的汇款单、投标人名称、邮寄地 址、邮政编码、联系人、联系电话等信息)发送至招标中心邮箱(zbshb@scut.edu.cn,不接受传真件)。国内邮购招标文件者应加50元人民币 作特快专递费,招标中心将用航空快递及时寄去招标文件,但在任何情况下招标机构对邮寄过程中发生的迟交或遗失都不承担责任。4、招标文件售价:人民币 150 元/套(售后不退)5、收款人:广东华工工程建设监理有限公司开户行:中国工商银行广州五山支行账 号:3602002609000735315四、投标截止时间、开标时间及地点1 、招标公告时间: 2014年12月26日~2015年1月12日2、递交投标文件时间:2015年1月13日8:30~9:00 (北京时间)3、投标截止时间:2015年1月13日9:00时(北京时间)4、开标时间:2015年1月13日9:00时(北京时间)5、开标地点:华南理工大学南秀村物资大楼二楼华工招标中心五、 招标机构:华南理工大学招标中心联系电话:020-22236966(杨老师) 传真:020-22236966 邮编:510640Email:zbshb@scut.edu.cn华南理工大学招标中心二○一四年十二月二十六日
  • 岛津XPS助力湖南大学电催化与电合成实验室高影响因子文章发表:Ir单原子催化剂超低电位甲醇氧化
    Angewandte chemie影响因子:16.6设计Ir-C4单原子催化剂,实现了超低电位( 0.1 V)高效催化级联甲醇氧化,采用岛津X射线光电子能谱仪AXIS SUPRA表征催化剂中的Ir的存在形式及反应过程。本文为湖南大学电催化与电合成实验室所作,第一作者为贡立圆博士、朱晓蓉副教授和Ta Thi Thuy Nga,通讯作者为湖南大学王双印教授、陶李副教授,文章发表于Angewandte Chemie International Edition(Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202404713)。甲醇氧化反应(MOR)是甲醇燃料电池或制氢的瓶颈反应。虽然甲醇氧化为二氧化碳的理论平衡电位接近氢氧化的平衡电位(0.04 V),但多步反应途径阻碍了MOR的动力学。通常,MOR高度依赖于酸性电解质中的Pt基催化剂,然而MOR动力学迟缓和Pt催化剂中毒严重导致活性不理想,MOR的起始电位仍高达0.45 V。MOR也可用于取代电解水过程中的析氧反应( 1.23V),以生产氢气和其他增值化学品,同样需要克服高过电位。近期,团队通过在高温聚合物电解质膜电解槽(HT-PEME)中将热催化与电催化相结合,开发了集成式热催化-电催化耦合反应体系,通过将醇类热化学脱氢与电化学氢泵相结合成功实现了热电耦合催化乙醇脱氢制备乙醛(PNAS., 2023, e2300625120)、热电耦合催化甲醇脱氢制备高纯氢气和CO(JACS., 2024, 146, 14, 9657-9664)以及低电位甲醇。相关研究表明,在HT-PEME中将热催化与电催化相耦合能够有效增强催化反应的速率和选择性,热电耦合能够相互协同促进。由于反应体系复杂,缺乏直接表征手段,目前缺乏直接证据证明热催化与电催化的相互协同。基于这一挑战,项目团队设计了Ir-C4单原子催化剂,实现了超低电位( 0.1 V)高效催化级联甲醇氧化。在高温聚合物电解质膜反应器中,具有较高甲醇吸附强度的缺电子Ir位点在电压作用下自发催化CH3OH脱氢生成CO,生成的CO和H2被电化学氧化为CO2和质子。而在没有电压的情况下,甲醇不能发生热分解,直接证明了电场对热催化反应的促进作用,为热电耦合协同催化提供了直接证据。利用单Ir原子催化剂在阳极组装甲醇氧化反应,阴极匹配析氢反应,可以实现最大产氢速率达到18 mol gIr-1 h-1,远高于Ir纳米粒子和商用Pt/C。该研究证明了单原子催化剂的电化学甲醇氧化活性,突破了以往的认知——过去的几十年里,碳上有一个孤立金属原子的单原子催化剂被认为无法催化甲醇氧化。该工作以一体化的理念拓宽了可再生能源装置和催化剂的设计。图1. X射线光电子能谱仪(岛津-KRATOS公司,AXIS SUPRA)图2. 热-电耦合催化甲醇氧化反应制氢体系的具体催化路径在HT-PEME中,施加电位之后甲醇在Ir-C单原子催化剂上由电促进热催化反应生成H2和CO,之后H2和CO在Ir-C单原子发生氧化反应,阴极发生氢析出反应生成H2。图3 Ir-C相关催化剂的EXAFS表征图4. Ir-C单原子催化剂、Ir颗粒催化剂XPS谱学测试通过EXAFS、XPS分析测试表明,Ir-C催化剂中的Ir主要是以单原子的形式存在,无Ir纳米颗粒。同时由于Ir原子与C载体之间的强相互作用,使Ir原子的电子结构发生了很大的变化,从而出现缺电子性质(Ir+)。特殊的几何结构和电子结构可能赋予Ir-C SACs具有优异的甲醇反应性。图5.Ir-C SACs和参比样品的甲醇氧化性能测试及在线产物分析如图5所示,当电解槽加热到80/100℃时,MOR的起始电压已低至0.4 V,随着温度的升高,MOR的起始电压逐渐降低。在160℃时,起始电压低于0.1 V,与理论平衡电位非常接近。研究结果表明,由于热和电化学耦合催化,甲醇可以被Ir单原子催化剂在超低电位( 0.1 V)下氧化。然而,同样条件下的Pt/C和Ir-C NP,其起始电位仍然很高,分别为0.3 V和0.4V。Ir-C SACs相比Pt位点和Ir颗粒位点的优异性能,证明了在热电化学耦合作用下IrC4位点独特的低电位甲醇氧化能力,表明其有巨大的Pt基催化剂替代能力。Ir(0.3)-C SACs在0.4 V(200℃)下的质量活度达到1.8 A mg-1Ir,比Ir-C NP和Pt/C分别高出约52倍和40倍。阴极HER对Ir(0.3)-C SACs(比Ir-C NP高3.3倍)的产氢率为0.2 ml min-1。质量比产氢速率最高达到18.3 mol H2h&minus 1gIr-1,与Ir-C NP和Pt/C相比,分别高出54倍和31倍。上述结果表明,得益于热学和电化学的耦合催化,Ir-C SACs的MOR和相应的产H2速率都表现出了显著的活性。阳极可以检测到CO、CO2、CH4和少量的H2证实热化学过程CH3OH → CO + 2H2,此外,超高的HOR和COOR活性证明了电化学氧化过程。本文的研究为热电耦合催化反应过程中热场-电场相互协同作用提供了直接证据,突破了以往关于MOR在Ir SACs上无活性的结论。该工作为设计高效催化反应和新型催化剂提供了指导。相关工作得到了岛津-KRATOS公司相关设备的大力支持。文献题目《Ultra-low-Potential Methanol Oxidation on Single-Ir-Atom Catalyst》使用仪器岛津AXIS SUPRA作者Liyuan Gong, Xiaorong Zhu, Ta Thi Thuy Nga, Qie Liu, Yujie Wu, Pupu Yang, Yangyang Zhou, Zhaohui Xiao, Chung-Li Dong, Xianzhu Fu, Li Tao*, Shuangyin Wang*State Key Laboratory of Chem/Bio-Sensingand Chemometrics, College of Chemistry and ChemicalEngineering, Hunan University, Changsha, Hunan 410082, P.R. China 全文链接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202404713
  • 无需纯化的病毒表征系统! 全自动病毒荧光检测分析系统
    在基因治疗领域,慢病毒载体(Lentivirus)是一种复制较慢的逆转录病毒,由HIV-1改造而来,常作为基因治疗的载体使用。慢病毒载体的制备流程需要对病毒的物理滴度和感染滴度进行检测。1. 现有的检测手段(如p24 ELISA)因病毒中p24蛋白的含量不同、含有p24蛋白的杂质(如外泌体)等因素的影响,无法地表征病毒的物理滴度,且此类方法均无法对空载病毒(无p24蛋白)进行表征,这就给感染滴度的检测带来了误差。2. 在复杂的病毒工业化制备流程中,只测量末端纯化产品的滴度,无法真实反映各个生产环节的生产效率,而对各个生产环节的样品都进行纯化表征会浪费大量人力物力。目前研究者亟需一种无纯化、快速、检测下限低的病毒表征手段。3. 目前的病毒表征手段,均无法将病毒的物理参数如粒径(与载体聚合相关)与蛋白质组分析联系起来。因此,这些技术无法分析病毒滴度受样品聚集或病毒破裂与分解影响的情况,因此无法区分单分散制剂与聚集样品。 对于上述问题,美国NanoView公司所开发的全自动病毒荧光检测分析系统是一款无需纯化的、全自动的可对病毒进行表征分析的全新设备。该设备能够提供全方位的病毒表征信息,包括病毒粒径、病毒表面和内部病毒蛋白、病毒物理滴度、空载比检测、病毒转导效率及假型定量表征等。操作简单,结果可靠。全自动病毒荧光检测分析系统的基本原理是一种基于特异性免疫捕获技术,允许研究者直接分析特定群体的病毒。通过配套的试剂盒,客户一次性能够分析多达16个不同的样本,大大节省了时间和经济成本。和传统的病毒表征手段相比,全自动病毒荧光检测分析系统有如下优势: 无需纯化NanoView的LentiView™ 技术可以对慢病毒进行检测,将蛋白质组信息与物理病毒滴度结合起来,无需样品纯化。只需 35 µl 未纯化或纯化的样品,检测浓度低至106VP/ml。无需担心纯化带来的误差,更地测量样品间的表征和表达信息的差异。慢病毒示意图 全方位的病毒粒径分析全自动外泌体荧光检测分析系统能够对20 nm的病毒进行全方面的表征,无论是粒径分布、空载病毒与完整病毒的假型分析均可在一次测试中得到。并且所用来测试的样本无需进行纯化,避免因纯化带来的样本偏差。 病毒滴度病毒物理滴度的常用检测方法是p24 ELISA。该方法测量p24衣壳蛋白的浓度并将其转化为病毒物理滴度。样品中溶解的p24、不同病毒p24含量的不同以及病毒聚集会影响检测准确性。此外, p24 ELISA无法检测缺少衣壳(空载)的颗粒。LentiView™ 可对样品中病毒进行高灵敏度的定量检测,获得滴度数据,区分完整和空载病毒并识别样品中杂质如可能经过纯化带有的外泌体等。 红色荧光抗体标记病毒的内部p24衣壳蛋白,用蓝色荧光抗体标记VSV-G,同时表达p24和VSV-G的病毒显示粉红色,并由 NanoView专用软件计数。 完整/空载病毒颗粒的比例NanoView的LentiView™ 技术可以简单快速地分析出完整/空载病毒颗粒的比例,区分完整(成功转导)和空载病毒并识别样品中杂质,而完整/空载病毒颗粒的比例是确定转导效率的主要依据。 完整病毒是表达VSV-G和/或ETL,且表达衣壳蛋白p24的病毒颗粒,空载病毒是表达VSV-G和/或ETL,未表达衣壳蛋白p24的病毒颗粒LentiView™ 芯片表面固定的抗VSV-G抗体捕获病毒后,即可检测表面和内部蛋白标记物。在LentiView™ 获得荧光图像中,绿色荧光点代表没有衣壳的VSV-G+病毒颗粒,黄色荧光点代表含有衣壳的完整病毒颗粒。 病毒转导效率我们使用LentiView™ 对三种不同的慢病毒样品进行了表征,检测病毒颗粒亚群,进而研究这些载体的转导效率。三种不同的慢病毒样品分别为野生型慢病毒 (VSV wt)、含高浓度质粒的工程化靶向配体 (ETL-HC)、含低浓度质粒的工程化靶向配体 (ETL-LC)。三种慢病毒载体的转导效率 转导效率与物理滴度的对比 根据病毒碎片粒径和病毒粒径的差别,对每一种载体中的病毒和病毒碎片数量进行统计。50nm以上的病毒与50nm以下的病毒碎片的比例和载体的转导效率之间存在很强的相关性。载体转导效率和病毒与病毒碎片比例的对比 完全定制化客户通过ViroFlex技术使用连接蛋白连接任意定制化的捕获抗体,并结合到ViroFlex芯片表面进而捕获所需的病毒,在自己的实验室里轻松进行高度定制化的检测。 ViroFlex的芯片捕获抗体排布示意图 ViroFlex定制化检测原理:先将连接蛋白与所需的定制抗体连接再将连接抗体的连接蛋白与ViroFlex芯片表面的连接蛋白抗体连接所需的定制抗体从而结合到了芯片上将样品在芯片上孵育,定制抗体即可特异性捕获病毒每个芯片多可结合两种定制化捕获抗体ViroFlex芯片的捕获原理(左)与普通芯片的捕获原理(右)示意图 ExoViewTM参数信息:颗粒大小分辨范围:20nm低检测浓度为106 VP/mL所需样本体积:35 μL激发波长:410 nm,488 nm,555 nm,640 nm,750nm可一次检测16个样本,每个样本可同时检测6个不同亚型及4种生物标记的荧光定位捕获抗体:一个芯片多允许6种捕获抗体(+阴性对照)荧光通道:4个荧光通道
  • 鸡蛋胆固醇不可怕,降低炎症也有它
    鸡蛋胆固醇不可怕,降低炎症也有它糖尿病患者早餐吃一个鸡蛋和吃一碗燕麦粥是一样健康的?甚至鸡蛋更健康?College of Agriculture, Health, and Natural Resources的营养学教授Maria-Luz Fernandez的最新研究成果表示鸡蛋可能对糖尿病患者属于更健康的饮食。Fernandez教授和她的同事们得到的证据表明,一个鸡蛋可能不仅属于糖尿病患者饮食中可以接受的类别,它可能会被证明提供意想不到的保护,防止潜在的可能导致心脏疾病的炎症进程。这篇研究发表在最近的Nutrients。Fernandez教授解释说,糖尿病影响了近25万美国人和全球各地多达400万人的生活。糖尿病患者往往需要控制他们的饮食——包括避免高脂肪、胆固醇、钠和糖。大多数糖尿病患者都了解。吃谷物如燕麦片是有好处的。而鸡蛋因为它的胆固醇含量,不属于合适饮食。但Fernandez教授和她的同事们质疑这种假设。不能忽视的事实是:鸡蛋充满了高质量的蛋白质和其他有价值的营养元素;在世界大部分地区市场都有供应,而且容易煮食。此外,它们的味道很好。“鸡蛋含有类胡萝卜素叶黄素和玉米黄素,是天然的色素,能够防止体内氧化应激和炎症,”Fernandez教授表示。研究人员选择了患有2型糖尿病的个体,所有个体都经过医生的诊治,并且病情在良好的控制之下。参与者随机选择每天消耗一个鸡蛋或一碗燕麦粥,并持续五周。再经过三周间歇期。在每个周期结束时,研究人员需要测量的所有主要和次要指标。在13周结束时,研究者发现血浆中总胆固醇,LDL,甘油三酯,血糖,或者其他任何参数的水平在两组之间并没有差异。这很有趣,因为之前的预期结果是燕麦片饮食会比鸡蛋好。而事实证明,两者效果类似。但真正让人吃惊的是,炎症过程的标记物在鸡蛋组的含量是下降的。这一发现的重要意义是糖尿病患者有一个明显特征是具有低度炎症,通过食用鸡蛋,炎症被降低。肿瘤坏死因子(TNF)-α和天门冬氨酸氨基转移酶(AST)的水平降低。该研究是临床干预实验。不过持续时间短,而且没有包括未经控制的糖尿病患者和有并发症的糖尿病患者。研究人员计划未来会在较长的时间段内测量一个较大的队列
  • GPC凝胶净化鉴别地沟油与植物油中胆固醇含量
    据近日报道,公安部指挥破获了浙鲁豫等地利用地沟油制售食用油特大案件。今年6月以来,北京市食品安全监控中心多次组织多家有关单位的专家,对地沟油鉴定技术开展评估。在将近3个月时间中,检测人员综合运用色谱分析、光谱分析、理化分析及基因鉴定技术等现代分析测试手段,对地沟油鉴定开展了技术攻关,先后对80余个技术指标进行了全方位的筛选,确定了多环芳烃、胆固醇、电导率、特定基因等四大类、20余项有重要鉴别意义的项目,初步建立了地沟油检测的指标体系。  其中,胆固醇是一项重要鉴别项目。食用植物油中一般不含胆固醇或含量极低。根据地沟油中可能含有动物源性成分,可以推断如果检出胆固醇并超过一定范围,可怀疑该油脂为地沟油。 通过我们的相关实验表明,作为油脂性样品净化的**技术之一,凝胶色谱净化(GPC净化)可以发挥非常好的作用,在鉴别地沟油这项艰巨任务中,有着很大的应用潜力。请看相关应用报告。点击下载:凝胶色谱净化-高效液相色谱法测定食用油中的胆固醇
  • 莱伯泰科再添利器,让实验室安全自制高纯液氮不再是梦!
    液氮是一种惰性、无色、无臭,温度极低(-196°C)的液体,广泛应用于医疗、制药、化工材料、冶金、食品等多个领域。实验室通常使用液氮杜瓦罐储存液氮,而在液氮的运输和保存过程中,如果操作不当造成液氮泄露,将导致人员冻伤、缺氧等安全风险。你是否经常见到这些场景?莱伯泰科推出了LNG系列液氮发生器,与运输液氮到液氮杜瓦罐相比,很好的解决了以上问题,是一种简单即插即用的液氮解决方案。原理简述:通过将压缩空气除尘过滤后导入到吸附塔中,经选择性地吸附去除氧气、二氧化碳等杂质气体,产生高纯度氮气。之后通过安装在杜瓦瓶中的冷头,将瓶中的氮气冷却到-196°C从而制备高纯度液氮。内置的PSA制氮机结合制冷机、氦气压缩机和内置杜瓦罐,通过彩色触摸屏控制,一键即可全自动运行。莱伯泰科提供多种规格的液氮发生器能满足大部分相关应用和仪器的需求,并将产生的液氮储存在牢固的不锈钢杜瓦罐内。以空气为原料每天稳定制备10-80L液氮,纯度高达99.5%,而杜瓦罐的储存量为20 – 210 L。为什么选择莱伯泰科液氮发生器?l 全自动液氮生产,免除搬运,减少运输过程中25%的液氮损失。l 高效节能,内置杜瓦罐装填满后自动待机。l 降低运行成本,液氮生产成本只有购买液氮的三分之一。l 洁净- 封闭式PSA制氮循环系统、制冷机、过滤器;确保只有干净干燥的氮气才被注入杜瓦罐,并生产清洁纯净的液氮。 应用领域 NMR核磁共振光谱仪中保持液氦冷却并防止挥发 血液和干细胞样本长期保存 金属处理(快速冷却) IVF (试管受精) 诊所/医院存储样品 超导体研究 科研实验室
  • 超大孔填料在蛋白质分离纯化中的应用
    p /pp  层析纯化技术由于其高选择性、灵活性、易放大性等优点,已经成为蛋白质药物纯化中不可或缺的技术。传统的层析填料为多糖基质,孔径一般在100 nm以下。1970年代出现了大孔和微孔无机材料硅填料,虽然增大了孔道、提高了层析的分辨率和流速,但只能在PH2-7.5范围内稳定,不利于分离纯化在碱性范围内稳定的蛋白质或是需要碱性层析条件的分离,从而限制了其在大规模快速分离蛋白质层析上的应用。多孔聚合物微球由于其高的比表面积、高的机械强度和多样的表面特征,常被用作层析分离纯化的填料。目前已发展出了多种表面基团、基质种类的层析填料,成功用于疫苗、病毒、抗体、酶、细胞因子等的分离纯化。/pp span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong 层析纯化病毒、病毒样颗粒等生物大分子的瓶颈问题/strong/span/pp  随着病毒、病毒样颗粒在疫苗、肿瘤治疗、免疫治疗中的地位越来越重要,这类复杂生物大分子的分离纯化需求也逐渐增加。然而传统填料由于孔径较小,蛋白质只能以扩散方式通过填料,传质速率慢,处理量低,造成分离时间长、容易失活等问题[1]。当蛋白质体积较大时,填料表面在吸附一层蛋白后,由于体积位阻以及静电排斥作用,会阻碍其它的蛋白质进一步进入孔内,造成填料的载量下降。另一个限制是病毒或疫苗,尤其是带有包膜的病毒或疫苗,在狭窄的填料孔径内发生吸附时非常容易发生结构变化,破坏其整体结构。在乙肝病毒表面抗原(HBsAg)的纯化中发现这种病毒样颗粒在层析时会发生解聚[2],经过离子交换层析分离后,疫苗的回收率通常不到50%[3, 4]。而抗原的结构发生变化以后,就会对其免疫原性产生影响,所以需要在纯化过程中尽可能维持抗原的结构。/pp  为了解决针对病毒及病毒样颗粒纯化的瓶颈问题,目前已有采用膜色谱、超大孔贯穿孔颗粒填料及整体柱的策略进行纯化的案例,成功纯化了包括人乳头瘤病毒、番茄花叶病毒、流感病毒、腺病毒、慢病毒及各种病毒样颗粒。/ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong  病毒及病毒样颗粒的分离纯化/strong/span/pp  根据文献报道,超大孔填料相比传统层析填料不仅在载量及处理速度上有极大的优势,还更有利于病毒及病毒样颗粒的结构保持。/pp  例如,在重组乙肝病毒表面抗原的分离纯化中,采用具有120nm及280nm超大孔径的离子交换填料DEAE-AP-120 nm和DEAE-AP-280 nm(商品名为中科森辉的Giga系列)具有比传统填料DEAE-FF高7倍以上的动态载量[1]。此外,采用ELISA测定抗原收率,发现采用超大孔填料能够减少重组乙肝病毒表面抗原在层析过程中的裂解,从而显著提高活性抗原的收率。/pp style="text-align: center "img width="576" height="450" title="1.jpg" style="width: 415px height: 282px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/3b67db18-4291-4ab6-9874-209cd57644af.jpg"/  /pp style="text-align: center "重组乙肝病毒表面抗原在不同孔径离子交换填料上/pp style="text-align: center "  的吸附动力学[1]/pp style="text-align: center "img width="497" height="345" title="2.jpg" style="width: 387px height: 289px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/07fdf233-77a5-4c30-8d20-faf7f044b54a.jpg"/ /pp style="text-align: center " 重组乙肝病毒表面抗原从不同孔径的填料上洗脱下来的/pp style="text-align: center "  ELISA回收率[1]/pp  对病毒的分离纯化同样有类似的效果。例如在灭活口蹄疫病毒的纯化中,DEAE-FF导致严重的病毒裂解。而采用具有100nm以上孔径的超大孔填料,不仅载量提高10倍以上,还能显著提高病毒在填料上吸附时的热稳定性,从而减少病毒的裂解,具有更高的收率。最终的分离纯化单步收率达90%以上[5]。/pp style="text-align: center "  span style="font-size: 14px "strong灭活口蹄疫病毒在传统填料与超大孔填料上的吸附解离过程/strong/span/pp  与商品填料的小孔道填料相比,超大孔结构可能从以下几方面提高对蛋白质构象的稳定性:/pp  1)增大孔道(受限空间):根据蛋白质折叠行为计算显示,蛋白质的折叠速率与空腔大小、形状密切相关,也即当填料孔道与蛋白的相对尺寸超过某一阈值后,蛋白的折叠行为将不受空腔大小影响。与数十纳米中孔结构的传统填料的相比,数百纳米超大孔结构会因孔道增大、与蛋白接触面积减小,从而对某一尺寸下蛋白质的变构行为有所改善。/pp  2)界面曲率:小孔径填料孔道曲率大,填料与蛋白质接触面积大,因此受更大吸附力影响,蛋白质二级结构变化越严重。而曲率更大的超大孔孔道对蛋白二级结构的保护比狭窄孔道更有优势。/pp style="text-align: center " span style="font-size: 14px "strong 表面曲率变化对蛋白接触面积的影响/strong/span/pp  3)改善配基与蛋白活性区域的接触面积:超大孔微球内部数百纳米孔道在修饰配基后可能会有效改善传统填料狭窄孔道内由于配基拥挤造成的蛋白质失活现象。/pp  4)减少蛋白在孔道内的静电排斥作用:有研究者认为,在离子交换填料上蛋白质起初会在孔道入口处形成一圈静电层,这一静电层会对后来蛋白继续进入孔道产生排斥作用从而使孔道关闭,动态载量下降。如果将超大孔填料修饰为离子交换树脂,由于孔道尺寸显著扩大可能会有效改善蛋白吸附静电层对孔道的封闭作用,从而有效引导蛋白质进入超大孔道,提高回收率。/ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong  快速分离蛋白质及pDNA/strong/span/pp  除了应用于病毒及病毒样颗粒的分离纯化的分离纯化,利用超大孔填料传质速度快的优势,将超大孔填料镀上亲水表层,再接上不同配基制成多种形式的层析填料,用于快速高分辨率的纯化蛋白混合物或质粒。超大孔填料制备成的亲和层析、反相层析和离子交换层析填料广泛的应用在蛋白质的分离纯化方向,显示出超大孔填料比传统分离填料高速高分辨率的蛋白质纯化优势。/pp  例如以肌红蛋白、转铁蛋白和牛血清白蛋白的混合溶液为模拟体系,考察不同流速下超大孔聚苯乙烯阴离子交换介质(DEAE-AP,商品名为Giga系列)的分离效果,并与DEAE 4FF介质进行了对比。实验结果(图2)显示,作为对照的DEAE-4FF介质在流速达到361 cm/h时,分离效果已明显降低,而超大孔介质可以在流速高达1084 cm/h的条件下操作,分离效果良好,能够在6 min内实现三种生物大分子的快速分离。/pp style="text-align: center "img width="588" height="170" title="3.jpg" style="width: 473px height: 144px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/65df31ac-bd00-4a08-8a5a-feedfa1aa990.jpg"//pp span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong 超大孔填料应用前景与展望/strong/span/pp  近年来,随着生命科学的发展,生物样品越来越复杂,如人的血样、尿样、组织样品等,对生物分离分析技术提出更高的要求。根据超大孔填料固有的诸多优点,通过合成不同种类的超大孔固定相及在固定相上做不同功能的衍生,超大孔填料已经被广泛应用于生物分离分析中,但也存在一些问题。因此,发展新的制备手段,优化制备条件和过程,探索制备和分离机理,对于开辟新的应用领域以及开展实际样品的分离分析有更大的理论和现实意义。/pp  根据已有的文献报道,我们可以预测今后几年的相关工作仍会集中在以下几个方面:/pp  (1)规则的聚合物整体材料内部形态。如获得规则的3D网络骨架,可控的孔径尺寸和分布。/pp  (2)继续在微分离系统中扩展其应用。如在加压电色谱、微流控芯片材料、微流色谱和纳流色谱系统,甚至纳米器件开发等诸多方面大显身手。/pp  (3)表面物理化学性质的调控向功能化、智能化方向发展。如基于分子印迹技术、温度响应以及pH响应的表面智能化的整体材料。/pp  (4)制备规模整体柱的开发及其在生物下游技术中的应用。/pp  目前,已经有一部分整体柱实现了商品化,但种类有限,还无法与种类繁多的颗粒型填充柱相提并论,也远未能满足分离分析的需求。而颗粒型的超大孔填料,由于其制备较困难、批次间重复性较差、价格昂贵等,也没有得到广泛的应用。相对于超大孔填充柱,有机相整体柱存在因流动相变会发生溶胀或收缩、机械强度差、比表面积小、柱容量差以及聚合过程中产生的微孔不利于小分子样品的分析等问题,现有报道大都用于生物大分子的分离。硅骨架整体柱也存在必须预先聚合好装入套管中,制备繁琐,比表面积较小的问题。因此,如何以更简便、有效的方式制备高效新型的超大孔填料并将其应用于实际样品的分离分析仍然是今后工作的重心。在实际工作中所面临的层出不穷的问题也是推动新型超大孔填料制备技术和方法发展的源源不竭的动力,在诸多的尝试中很可能就会出现某些性质优良的超大孔填料,这也预示着将来商品化的超大孔会越来越多。/ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong  部分商品化的超大孔层析介质/strong/span/pp  strong超大孔填料因其具有独特的多孔结构,与传统填料相比具有更加优良的渗透性和传质速率,可以在较低的操作压力下实现高效和快速的分离,已成为继多聚糖、交联与涂渍、单分散之后的第四代分离填料。可以预测,随着制备技术的不断提升,超大孔填料在生命科学、医药、环境和化学化工等领域必将大有可为。/strong/pp  参考文献/pp  [1] M.R. Yu, Y. Li, S.P. Zhang, X.N. Li, Y.L. Yang, Y. Chen, G.H. Ma, Z.G. Su, Improving stability of virus-like particles by ion-exchange chromatographic supports with large pore size: Advantages of gigaporous media beyond enhanced binding capacity, Journal of Chromatography A, 1331 (2014) 69-79./pp  [2] P.M. Kramberger P, Boben J, Ravnikar M, ?trancar, A.S.m.c.a.b. in, p.a.f.q.o.t.m. virus., J. Chromatogr. A 1144(1)./pp  [3] W. Zhou, J. Bi, J.-C. Janson, A. Dong, Y. Li, Y. Zhang, Y. Huang, Z. Su, Ion-exchange chromatography of hepatitis B virus surface antigen from a recombinant Chinese hamster ovary cell line, Journal of Chromatography A, 1095 (2005) 119-125./pp  [4] W. Zhou, J. Bi, J.C. Janson, Y. Li, Y. Huang, Y. Zhang, Z. Su, Molecular characterization of recombinant Hepatitis B surface antigen from Chinese hamster ovary and Hansenulapolymorpha cells by high-performance size exclusion chromatography and multi-angle laser light scattering, Journal of Chromatography B, 838 (2006) 71-77./pp  [5] S.Q. Liang, Y.L. Yang, L.J. Sun, Q.Z. Zhao, G.H. Ma, S.P. Zhang, Z.G. Su, Denaturation of inactivated FMDV in ion exchange chromatography: Evidence by differential scanning calorimetry analysis, BiochemEng J, 124 (2017) 99-107./pp/p
  • 【行业应用】赛默飞发布在线衍生-气质联用法分析检测PM2.5中的正构烷酸、甾醇、左旋葡聚糖
    赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)近日发布了检测PM2.5中的正构烷酸、甾醇、左旋葡聚糖的解决方案。 中国环境监测总站为规范全国环境空气颗粒物来源解析的监测技术,发布了《环境空气颗粒物源解析监测技术方法指南(试行)》,其中就包含正构烷酸、甾醇类、左旋葡聚糖类化合物分析方法。通过检测这类化合物的含量,来确认污染物的来源,以期更好地控制污染。其中正构烷酸被认为是植物燃烧的示踪物。甾醇类化合物主要来源于厨房油烟,可作为餐饮源的示踪物。左旋葡聚糖为纤维素热降解产物,可作为生物质燃烧的示踪物。 但正构烷酸、甾醇类以及左旋葡聚糖类化合物极性大,挥发性较差,需要通过衍生的方法来改善极性及挥发性。本方法参考《环境空气颗粒物源解析监测技术方法指南(试行)》,采用加速溶剂萃取提取后,采用在线衍生-气质联用法测定PM2.5中的正构烷酸、甾醇类、左旋葡聚糖。该方法省去了离线手动衍生的烦扰,前处理更简单快速、自动化程度更高。本实验采用赛默飞Triplus RSH 三合一自动样品前处理平台结合Thermo ScientificTM ISQTM系列四极杆 GC-MS 系统分析PM2.5中的正构烷酸、甾醇、左旋葡聚糖,样品通过Triplus RSH在线自动衍生通过气质进行定量分析,前处理简单快速、自动化程度高,结果重复性好。 更多产品信息,请查看:Thermo ScientificTM ISQTM 系列四极杆 GC-MS 系统www.thermoscientific.cn/product/isq-series-single-quadrupole-gc-ms-systems.html 应用方法下载:www.thermoscientific.cn/content/dam/tfs/Country%20Specific%20Assets/zh-ch/CMD/MS/GCMS/documents/Determination-of-normal-fatty-acid-sterol-levoglucosan-in-PM2.5-by-online-derivation-GC-MS.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、昆明等地设立了分公 司,员工人数约3800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.com请扫码关注:赛默飞世尔科技中国官方微信
  • 【新品发布】SkillPak预装层析柱再添新品,更易实现纯化工艺优化及放大
    东曹生命科学(Tosoh Bioscience)是全球知名的色谱分离解决方案供应商,近日宣布对现有SkillPak预装柱产品线进行了拓展,推出了2.5 cm I.D.和5.0 cm I.D.两种规格的层析柱新品,用于单克隆抗体、抗体片段、ADC、寡核苷酸以及病毒等生物大分子的纯化工艺开发。关于SkillPak预装层析柱SkillPak预装填有亲和、阴/阳离子交换、疏水以及尺寸排阻等各种分离模式的TOYOPEARL或TSKgel层析填料,性能卓越、稳定可靠,可与常用的低压或中压液相色谱层析系统配合使用。SkillPak不仅可以重复再生使用,还充分考虑了每种填料不同的装填压缩比,能够精确展示各种尺寸层析柱的纯化效果。公司现有产品1 mL和5 mL SkillPak主要用于纯化工艺开发或变更时进行参数和方法的优化,以及耐用性的测试等。此次新上市的50 mL和200 mL规格的层析柱可将开发好的纯化工艺线性放大。SkillPak预装层析柱的应用1. 抗体纯化工艺中洗脱pH值的确定在mAb纯化工艺中,找到适合mAb洗脱的缓冲溶液和pH值,可降低样品中聚集体增加的风险。为了确定mAb结合和洗脱的最佳条件,我们将含CHO细胞培养上清液的mAb进样至预装有TOYOPEARL AF-rProtein A HC-650F填料的SkillPak层析柱中。图1. 使用1 mL和5 mL SkillPak确定mAb洗脱pH值图1中的A和B显示了使用线性pH值梯度在pH 3.5时获得尖锐的mAb组分峰 (洗脱最大)。为了最大程度地提高回收率,可选择pH 3.3~3.5进行分步洗脱。2. 下游工艺的无缝放大我们使用装填了阴离子交换填料TOYOPEARL NH2-750F的不同尺寸的SkillPak层析柱分离蛋白标准品。下图中蛋白标准品的分离结果显示,不同尺寸层析柱上其洗脱曲线相似,证明了SkillPak出色的放大能力。图2. 不同尺寸的SkillPak分离蛋白标准品同时,我们还在5 mL、50 mL和200 mL的SkillPak层析柱上测定了牛血清白蛋白 (BSA) 的动态吸附载量。BSA在不同尺寸的SkillPak上动态吸附载量值非常接近,最大偏差为4%,表明吸附能力与层析柱尺寸无关,这一点对于工艺放大时的上样量来说非常重要。表1. 不同尺寸SkillPak上BSA的动态吸附载量如您想了解SkillPak预装柱的详细信息,欢迎联系我们索取产品资料或申请免费试用。Tel:400-825-6296
  • 江苏省计量院研制的甲醇中胆固醇溶液标准物质通过定级鉴定
    近日,全国标准物质管理委员会召开国家二级标准物质评审会,江苏省计量院化学所研制的甲醇中胆固醇溶液标准物质(2种)通过专家评审。   评审会上,项目负责人就此次申报的溶液标准物质的制备过程、定值方法、均匀性及稳定性考察、不确定度评定等方面内容进行了汇报。最终,专家组一致同意江苏省计量院研制的甲醇中胆固醇溶液标准物质(2种)通过国家二级标准物质的定级鉴定。   液相色谱仪作为一种常见的分析仪器,广泛应用于食品医药、环境化学、石油化工等行业相关产品的分析,台件保有量巨大。本次通过的甲醇中胆固醇溶液标准物质可用于液相色谱仪示差折光检测仪和蒸发光散射检测器的检定和校准工作。   近5年来,江苏省计量院化学所在各类科研项目的支持下,研制并获批国家有证标准物质19种,包括气体、有机溶液、无机溶液等多个品种。通过总结研制经验和专家指导意见,江苏省计量院将加大标准物质研制投入力度,为提升检测技术和科研能力,拓宽产业计量业务维度贡献更多力量。
  • Webinar:“小贝开讲” 之细胞治疗中基因编辑载体的纯化和验证
    时间:2017年7月27日 19:30 - 20:30内容简介:国家对细胞治疗领域管理政策的收紧和规范化,对CAR-T及干细胞治疗等前沿研究领域来说,是挑战但也是机遇。无论您选择病毒载体、质粒表达系统还是游离核酸片段进行基因编辑,如何高质量高通量地完成以上载体的分离纯化,并使之达到药品级的要求,都是一个普通实验室向GMP/GLP实验室转变的关键步骤。密度梯度超速离心工艺,作为最经典的纯化工艺流程,经过全球几十年的实践验证,广泛应用于病毒颗粒疫苗等生物制品行业,是工业药品级病毒、核酸纯化的首选方法。与此同时,超速离心不仅可用于制备,还可用于检测。贝克曼库尔特独有的分析型超速离心技术,还可用于病毒载体中聚合体、空壳病毒、错误组装病毒等颗粒的检测和验证。本次线上讲座,我们邀请了贝克曼库尔特生命科学部离心机产品经理霍德华与大家共同探讨,贝克曼超速离心技术如何协助您拿到最纯的基因编辑载体。主讲人简介:霍德华产品经理 贝克曼库尔特生命科学部从事细胞与分子生物学实验室科研及相关产品的应用支持和市场推广工作近15年,对各种细胞、核酸、蛋白的常用和前沿技术及仪器具有广泛而深入的了解,曾参与了多个实验室多种技术平台的构建与优化。目前在贝克曼公司负责离心机产品线的全国市场及应用推广业务,可为客户提供离心机及周边相关的实验完整解决方案支持。近年来,已协助国内外多家客户成功搭建病毒载体纯化相关的超速离心分离纯化技术平台,积累了丰富的病毒载体纯化的经验,为各地贝克曼离心机的新老用户提供了多场专题培训及疑难解答。点击此处轻松报名。
  • 纯化GST标签蛋白得靠它
    亲和层析是利用生物大分子与某些相对应的专一分子特异识别和可逆结合的特性而建立起来的一种分离生物大分子的层析方法。谷胱甘肽-S-转移酶(GST)是一种亲和标签,用GST标记真核蛋白可增强融合蛋白的溶解性。此外,带有 GST 标签的蛋白可以在细菌中高水平表达,但可能会由于蛋白聚集而形成包涵体。一般将GST标签添加到目标蛋白质的N或C末端。GST对谷胱甘肽具有很相对强的亲和力,这意味着可以在固定的基质(如键合谷胱甘肽的填料)上捕获GST蛋白融合物。这种结合特性可用于蛋白质纯化以及通过蛋白质的结合,来捕获对应的蛋白质。虽然带有GST标签的蛋白质可以高表达并更易溶解,但标签的大尺寸会干扰下游应用中的蛋白质功能。可以从GST标签上切割蛋白质,从而减少可能的功能干扰。要使用GST标签,应先将目标蛋白的编码区克隆到载体中,然后在大肠杆菌中表达标记的蛋白。使用诱导型启动子控制靶蛋白表达可以帮助处理对细菌细胞有毒的蛋白。细菌细胞裂解后,使用基于谷胱甘肽的填料纯化带有GST标签的蛋白质。接着利用蛋白酶将GST标签去除,进行下一步分析。GST标签的适用范围广,特异性好,可在不同宿主中表达,可用不同的蛋白酶进行去除,能够保持蛋白的抗原性与生物活性,提高外源蛋白的稳定性。缺点是分子量较大,可能会影响蛋白质的功能和下游实验,并且仅能纯化可溶性蛋白。月旭科技GST Tanrose 4FF谷胱甘肽亲和介质
  • PALL蛋白纯化填料试用申请活动即将开始
    PALL蛋白纯化填料试用申请活动即将开始蛋白纯化新选择:多一次尝试,多一种选择,不同的结果。PALL蛋白纯化填料试用申请活动即将开始申请有效期2011年5月4号-2011年6月4号 您是否为蛋白纯化结果不理想而烦恼?试试PALL的层析填料吧,提供与传统填料不同的层析选择性!你是否为蛋白纯化过程耗时而烦恼?试试PALL的高流速层析填料吧,满足您在高流速下高结合性的要求。您是否为填料的载量不高而烦恼?试试PALL的Q/S HyperCel 层析填料吧,结合载量大于134-190mg/ml(BSA)您是否为抗体纯化费时、费经费而烦恼?试试PALL的MEP HyperCel层析填料吧,单抗纯化步骤,经济而简单 众多填料如何选择?请参考选择推荐。MEP HyperCel、HEA HyperCel、PPA HyperCel:混合模式层析填料:能替代传统的疏水层析模式,支持在低盐或者无盐状态下上样,洗脱PH更温和,最大限度保留蛋白生物活性的同时简化下游纯化流程。MEP HyperCel 同时含亲和层析模式,替代传统的Protein A 亲和层析,优势: 无需调整料液,直接上样:直接从各种培养系统中捕获蛋白。省去微滤、超滤浓缩的步骤。 支持低浓度捕获,即使单抗浓度为50μg IgG/mL也能高效捕获。省掉浓缩的步骤。 温和的条件下洗脱:IgG一般在pH 5.5 to 4.0 的范围洗脱。 有效降低多聚体,同时去除DNA和HCP。 价格更经济。Ceramic HyperD 系列:如果您追求超高流速下高结合能力,Ceramic HyperD绝对是首选,在满足高流速下,同样拥有高分辨率。CM Ceramic HyperD:在具备高流速下的高结合能力外,同时能接受180mM的盐浓度下上样,简化了上样流程,上样前无需脱盐操作。推荐Ceramic HyperD 混合包装,货号:IEXVP-C001。内含四种1ml预装柱,DEAE、CM、S、Q 任您选择不同的离子交换。(不参加试用活动)。此次参与试用申请的填料还有Protein A 亲和层析填料,IMAC HyperCel 亲和纯化His标签填料等,如需更多的具体性能的资料,请登录PALL的网站http://www.pall.com/查询。 样品申请货号及数量可见下表,详情请下载产品试用清单(附件一)层析类型货号产品描述配基应用可申请总数混合模式(离子交换;疏水层析;亲和层析)12035-C001ACROSEP MEP HYPERCEL,1ml 预装柱甲基嘧啶●直接捕获多种不同类型、压型和种属的多抗和单抗;●酶和重组蛋白;●重组抗体片段;●从多聚体中分离单抗单体;●低盐浓缩物中蛋白的直接捕获5支20250-C001ACROSEP HEA HYPERCEL, 1ml 预装柱乙胺基5支20260-C001ACROSEP PPA HYPERCEL,1ml 预装柱苯基5支12035-069MEP HyperCel 5mL, 瓶装甲基嘧啶3瓶20250-012HEA HyperCel 5mL,瓶装乙胺基3瓶20260-015PPA HyperCel 5mL,瓶装苯基3瓶24775-075HA Ultrogel 5mL 羟基磷灰石交联的琼脂糖和羟基磷灰石●免疫球蛋白;●糖蛋白;●疫苗2瓶亲和层析20078-C001ACROSEP PROTEIN A HYPE 1ml 预装柱重组蛋白A●免疫球蛋白;●MAbs5支20078-036Protein A Ceramic HyperD F 5mL瓶装2瓶20093-C001ACROSEP IMAC HYPERCEL 1ml 预装柱亚胺-乙酰乙酸(IDA)●His-tag重组蛋白5支20093-069IMAC HyperCel 5mL,瓶装3瓶离子交换20050-C001ACROSEP CM Ceramic HyperD F,1ml 预装柱羧甲基(CM)●重组蛋白;●质粒纯化;●蛋白,疫苗;●Mabs;●捕获阶段;●免疫球蛋白纯化2支20050-084CM Ceramic HyperD F,5mL 瓶装2瓶20062-C001ACROSEP S Ceramic HyperD F;1ml 预装柱磺酸基(S)2支PRC05X050SHCEL01PRC05X050 S HCEL01,1ml 预装柱(工业放大推荐)2支20195-013S Hypercel 5ml瓶装3瓶20066-C001ACROSEP Q Ceramic HyperD F 1ml 预装柱季氨基(Q)2支20196-012Q Hypercel 5ml 瓶装3瓶PRC05X050QHC001PRC05X050 QHCEL01,1ml 预装柱2支20067-C001ACROSEP DEAE Ceramic HyperD F 1ml 预装柱二乙基氨基乙基(DEAE)2支20067-070DEAE Ceramic HyperD F 5mL 瓶装2瓶申请方式:网上申请下载并完整的填写产品试验申请单(附件二),Email到Jessie_Jing_Chen@ap.pall.com经过审核后(完整的填写能方便您拿到样品),送出样品. 6月10号公布配送单号。配送方式:送货上门或.邮寄配送时间:2011年6月13号-6月17号申请要求:1.限高校、科研单位实验室客户;数量有限,每个实验室限申请一种填料。 2.申请的客户承诺开始试用后两个月内,给PALL公司提供使用反馈情况颇尔公司保留对该活动的解释权。
  • 请查收!您的全自动高通量蛋白纯化方案已发布!
    在绿色生物制造和合成生物学等研究领域中,高质量的蛋白分离和纯化是研究目的蛋白结构和功能的重要步骤。传统的分离纯化方法通量低、耗时长、均一性差,全自动高通量蛋白纯化系统在生命科学研究和生物制药领域已开始广泛运用,从样本前处理工序,到不同类型的蛋白纯化流程,可实现多管线自动化平行实验,具有稳定的工艺流程,可极大提高实验效率,节约时间和人力成本;同时还可以进行数据交互,实现样本溯源和实验数据管理。今天小贝给大家整理了几种常见好用的蛋白纯化方案助力您的科学研究。磁珠捕获特异性标签蛋白,因其纯化步骤精简成熟被广泛应用,图1是磁珠纯化流程示意图。小贝为您量身定制蛋白纯化全流程自动化方案:使用Biomek i系列液体工作站,整合核酸/蛋白提取仪,实现高效高通量自动化蛋白纯化,极大节省实验时间和科研精力。图1 磁珠纯化流程图2 Biomek i系列液体处理工作站展示图Biomek i系列液体工作站配置96通道和灵活8通道加样器,适配各种商品化试剂盒和用户自配试剂,轻松实现试剂分装和高通量样本纯化。同时工作站支持多设备整合,可进行后期无限升级,添加离心机、酶标仪等设备助力全流程自动化实验。图3 磁珠纯化方法截图及纯化结果高通量磁珠法蛋白纯化模块可以通过结合核酸/蛋白提取仪实现极简快速蛋白纯化,也可以通过自动化液体工作站结合磁力架完成。使用该功能时仅需要通过软件的简易命令行即可完成,如图3所示,工作站机械抓手会根据纯化流程将Binding Buffer、Beads、Washing Buffer等试剂自动搬运到指定位置,使用磁套进行磁珠转运,单次可以完成96个样本纯化,浓度稳定在0.5-0.8mg/ml,96孔板纯化时间约60min,节省枪头成本,省时省力。图4 亲和层析柱蛋白纯化法实验流程RoboColumn是一种小型色谱柱,用于抗体、蛋白质、多肽等的全自动平行色谱分离,其纯化流程如图4所示。高通量的RoboColumn ALP 与Biomek i系列液体工作站相结合,配置Span8固定针,可实现多通道自动化的平行层析实验流程,显著缩短工艺开发时间;同时还可以进行数据追踪,实现样本溯源,减少重复工作。图5 RoboColumn ALP模块结构及Span8固定针示意图W1:废液槽;B1:收集板载架;C1:柱载架Biomek液体工作站可以实现台面整合RoboColumn ALP模块,通过软件流程式编辑方法,控制ALP板位自动位移,实现液体收集,轻松完成蛋白纯化,图6展示了软件控制ALP板位收集液体的方法以及RoboColumn纯化结果,实验中1.56mg蛋白上样,经0.1M Gly-HCl(pH2.7)洗脱回收得到蛋白含量1.31mg,纯化得率达到84%,8通道操作时间约为80min。图6 调用RoboColumn方法界面及纯化结果展示图7 PhyTip法自动化纯化关键流程PhyTip为枪头式分散固相亲和色谱柱,采用枪头式装置,纯化树脂被填充于枪头尖端,由自动化液体处理工作站加载PhyTip,可以实现单通道到96通道灵活样品数纯化,其纯化流程如图7所示,可对微克级到毫克级的蛋白进行纯化。图8 PhyTip实物图、PhyTip纯化方法及结果展示图Biomek液体工作站与枪头式纯化色谱柱相结合,利用工作站加载PhyTip让纯化流程变得如移液流程一样简单!如图8所示,加样器加载PhyTip,分别在平衡液、蛋白样品、洗杂液和洗脱液中混匀即可完成高通量蛋白纯化,单次可处理96个样品,收集10mL菌液使用PhyTip(40uL填料),纯化后经BCA蛋白定量测定蛋白含量稳定在400ug左右,优于手工对照实验340ug的结果,96孔板操作时间约为90min。小 结
  • Cell最新:高胆固醇可使肠癌发展增速100倍
    p style="text-indent: 2em "《细胞》子刊:高胆固醇竟会加速干细胞增殖,使肠道肿瘤生长加速100倍!/pp  在以往的研究中我们发现:高胆固醇饮食和胃肠道癌症密切相关。但是高胆固醇和胃肠道癌之间到底存在着什么样的联系呢?/pp  在最近一期的《Cell Stem Cell》上,一篇名为“Phospholipid Remodeling and Cholesterol Availability Regulate Intestinal Stemness and Tumorigenesis”的文章揭开了高胆固醇促进癌症发展的一角:发现小肠干细胞中一旦缺少某种酶,癌症就会开始疯狂增长,最终可使癌症发展速度增加100倍!/pp style="text-align: center "img title="1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/a09f5498-822c-4b04-a679-8d9bdb577392.jpg"//pp  来自加利福尼亚大学洛杉矶分校参与本次研究的Peter Tontonoz教授说道:“我们发现胆固醇会影响小肠干细胞的增殖速度,从而加速肿瘤形成速度,而相对于正常的水平来说,这个加速过程高达100倍!”/pp  丢失的酶,疯长的干细胞!/pp  Tontonoz教授在研究中发现:缺少了Lpcat3酶之后,小肠干细胞开始疯狂增殖。于是研究人员开始研究Lpcat3酶的作用。在小鼠模型中,研究人员利用荧光标记法标记了小鼠的肠道细胞,结果发现:缺失Lpcat3酶的小肠干细胞,增殖速度接近正常情况下的3倍!/pp style="text-align: center "img title="2.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/53bb7384-b92c-492c-9497-644c25d04300.jpg"//pp  为此,研究人员开始探索Lpcat3酶缺失到底怎样促进干细胞增长。而在这里,便牵出了我们的主角:胆固醇。/pp  干细胞疯狂增长背后:都是高胆固醇惹的祸!/pp  为了探索Lpcat3酶的作用,研究人员进行了进一步研究,发现在Lpcat3酶缺失细胞中,促进胆固醇合成的基因表达上调!/pp style="text-align: center "img title="3.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/24b36d50-a542-4702-a9af-e2f5a8f484aa.jpg"//pp  那么干细胞增长和高胆固醇之间有什么关系呢?/pp  研究人员在缺少Lpcat3酶表达的细胞中加入了抑制胆固醇合成的药物,结果发现干细胞的疯狂增长停滞!/pp  而为了进一步弄清楚高胆固醇和干细胞增长之间的关系,研究人员在小鼠模型中进行了实验:高胆固醇饮食的小鼠体内小肠干细胞的增速比正常的小鼠快了五分之一!/pp style="text-align: center "img title="4.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/4a7c3fdc-0eb8-4e21-99b1-ec833841680e.jpg"//pp  疯狂增长的干细胞成了癌细胞生长的温床。通过小鼠的肠癌模型发现:在缺少Lpcat3酶的小鼠体中,肿瘤细胞的发生发展更快,小鼠的生存期大大缩短!/pp style="text-align: center "img title="5.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/2fe37f59-f46b-4d72-89ae-029735f07ff2.jpg"//pp  研究人员说道:“高胆固醇使得干细胞的增殖能力增加,从而使肠道内的癌症疯狂增长,增速高达100倍!”胆固醇是人体必需的元素,是细胞膜的重要构成部分,但是富含饱和脂肪和反式脂肪的食物却会为机体带来不必要的胆固醇,这会使得我们机体的胆固醇不断升高。/pp  因此,参与此次研究的Tontonoz教授说道:“我们应该避免使用过多加工过的食物:比如红肉。”在下一个阶段,研究人员将研究胆固醇在其他癌症中的作用。与此同时,本次研究也为他汀类药物降低癌症风险提供了一定的佐证。/pp  而在饮食选择方面,合理的摄入营养元素才是健康的选择。多吃蔬菜水果。/p
  • 应用 | 有机硅表面活性剂在乙醇-水体系中的起泡机制研究
    研究背景泡沫是一种气体分散于液体中的分散体系。通常,纯的液体是不会起泡的。泡沫产生的条件有两个:需要气体和液体充分接触,并使气体分散于液体中;还需要气泡产生的速度明显大于消泡的速度,使得气泡可以聚集成泡沫,行之有效的办法是在液体中加入表面活性剂。对于表面活性剂水基泡沫人们已经做了大量的研究,然而近年来水-低碳醇体系也有着较为广泛的应用, 例如化学清洗、制备多孔材料、杀菌洗手液等。因此,本文着重对FC-7160在乙醇-水溶液和水溶液中的泡沫行为,尤其是泡沫形成后的排液行为、结构变化、表面弹性等,为其以后的实际应用提供理论指导。实验仪器DFA100动态泡沫分析仪、DSA100液滴形状分析仪,德国KRÜSS公司。DFA100动态泡沫分析仪DSA100液滴形状分析仪实验结果与讨论2.1 泡沫高度衰减曲线起泡性和稳定性是表面活性剂溶液泡沫行为中最重要的特征。为了与碳氢表面活性剂对比,本实验选择了阴离子表面活性剂AES-3、非离子表面活性剂AEO-9、两性离子表面活性剂CAB。由图1a可以看出,在水溶液体系中, 实验中所用的碳氢表面活性剂的起泡性和泡沫的稳定性都优于FC-7160,FC-7160的泡沫甚至没有经历tend这个时间段,起泡后立即伴随着泡沫的崩塌。而在50%乙醇-水溶液体系中,如图1b所示,只有FC-7160可以形成泡沫,碳氢表面活性剂的“泡沫”在停止通气后很短的时间内完全消失,不能形成有效的泡沫。 图1 1 g/L不同表面活性剂的泡沫高度随时间的变化:水溶液(a);50%乙醇-水溶液(b)2.2 泡沫的结构与尺寸分布通过动态泡沫仪的结构分析模块,对泡沫中气泡的大小分布和其随时间的变化进行了精细的测量。在图2a中,在50%乙醇-水溶液中,泡沫中的气泡大小均一且近乎圆形,而在水溶液中气泡大小不一,呈现出多边形的结构。在图2b中,在前10 min内,50%乙醇- 水溶液中的气泡面积主要集中在0~0.5 mm2,没有超过1 mm2的气泡,气泡从产生到消失面积都较小;而在水溶液中气泡面积分布较宽,在1 min时,水溶液中的气泡面积就可以达到1~2 mm2。在乙醇的存在下,FC-7160泡沫中的气体扩散过程受到了限制,聚并过程和熟化过程都较慢,气泡较小且均一。图 2 1,5和10 min时(从上到下)1 g/L的FC-7160在50%乙醇-水溶液(左)和水溶液(右)中的泡沫结构图(a);与a相对应的气泡尺寸分布直方图(b)2.3 泡沫的排液过程泡沫的稳定性主要取决于排液快慢和液膜的强度, 排液速度越慢,液壁可以保持一定厚度,泡沫也越稳定。在50%乙醇-水混合体系中,泡沫携带有乙醇和水两种组分,所以排液行为显得更为重要。在水溶液中, FC-7160的泡沫排液过程较短且非常混乱(图3a),所以在水溶液中的泡沫稳定性也较差。在50%乙醇-水溶液中(图3b),FC-7160的排液时间有所延长,泡沫中的液体含量明显高于水溶液中。在乙醇的存在下,由于FC-7160与乙醇分子之间的作用使得液体更容易携带,不易流失,所以泡沫液体含量较大且排液时间延长。图 3 1 g/L的FC-7160在水溶液中(a)和在50%乙醇-水溶液中(b)泡沫液体含量随时间变化2.4 液膜的界面黏弹性表面活性剂在气-液界面的吸附不仅可以降低体系的表面张力,而且也可以使得界面具有黏弹性。当泡沫受到扰动表面积增加时,液膜局面会变薄,变薄处的表面活性剂分子浓度降低,表面活性剂浓度差异导致液膜中产生了表面张力梯度。没有变薄处的表面活性剂分子会迁移到局部变薄处。在这个迁移过程中,液体也会随着表面活性剂分子迁移,液膜厚度和膜的强度也得以恢复,这就是膜的弹性。液膜弹性越大,抵抗外界干扰的能力越强,泡沫也越稳定。界面扩张流变可以反映液膜弹性,界面扩张模量的大小在数学上分为弹性和黏性分量,如E*=E'+iE''所示,其中E*为复合模量,E'为弹性模量,E''为黏性模量。根据文献[19,20]中报道,E*和泡沫稳定性有密切的关系,E*值越大,泡沫越稳定;而弹性模量E'和泡沫的排液行为相关,其大小依赖于tdev的值。从图4中可以看出,这些表面活性剂的E*大小关系为:FC-7160AES-3AEO-9,这和它们在50%乙醇-水溶液中的泡沫稳定性是一致的。对于AES-3和AEO-9, 它们的界面扩张模量几乎为0 mN/m,说明它们在50% 乙醇-水溶液中形成的液膜几乎没有弹性,所以气泡在产生之后立即消失不能形成泡沫。图 4 1 g/L不同表面活性剂在50%乙醇-水溶液中的界面扩张模量E*、弹性模量E'、黏性模量E''结论对有机硅表面活性剂FC-7160和几种典型的碳氢表面活性剂在50%乙醇-水溶液中的泡沫结构、含液量和液膜的表面弹性进行了研究。泡沫稳定性和泡沫液膜之间的界面粘弹性有很大的关系,界面粘弹性可以帮助分析泡沫稳定性的机理。参考文献:牛奇奇,白艳云,台秀梅,王万绪,王国永.有机硅表面活性剂在乙醇-水体系中的起泡机制研究【J】。日用化学工业,2021.
  • 关于举办第14期蛋白质分离纯化技术专题研讨班的通知
    由中国生物工程杂志社(中国生物工程学会会刊)主办的第14期蛋白质分离纯化技术专题研讨班定于2012年9月15-16日在上海举行。本期研讨班课程综合了国内外最新的蛋白质分离纯化技术与方法,特别是广泛吸纳了历届参会代表的大量问题解答与反馈意见以及研发与产业中的实际应用需求,经权威专家的反复提炼而成。研讨班内容涵盖蛋白质样品制备、纯化策略、过程优化,相关的产品规定、政策解读以及技术经济分析等内容,并注意突出重点和难点,如基因工程上下游的整体策略、纯化中的具体难点,层析介质的选择等多方面,以及层析柱蛋白质失活等具体问题。  本期研讨班由中国科学院从事制备与纯化技术的一线专家授课,注重引导学员讨论实际案例,突出互动性以提高学习效果,从而帮助参会人员在短时间里高效率地掌握蛋白质分离纯化工具,获得规范和先进的蛋白质纯化与工艺开发知识和方法,提高蛋白质分离纯化实践中解决具体问题的能力。  本期研讨班课程涵盖了从样品制备到纯化策略和过程优化的全过程,主要内容包括:  蛋白质样品的获得层析预处理原则与技术:离心、过滤、超滤、双水相抽提蛋白质层析,包括:  (1)层析介质选择:层析介质特性对层析过程的影响——材质、孔径、官能团  (2)层析技术:分子排阻、离子交换、疏水层析、金属螯合、亲和层析等  (3)层析步骤整合方法:选择性、分辨率、动态载量、主要杂质的控制和去除  (4)蛋白质纯化平台:适应于分子生物学实验室蛋白质纯化的方法和实例  单克隆抗体纯化,包括:  (1)单克隆抗体的生化性质  (2)单克隆抗体纯化的工具  (3)单克隆抗体纯化的策略和方案  用于疫苗和基因治疗的病毒颗粒纯化策略和方法  (1)双水相技术  (2)整体柱分离技术:病毒颗粒的离子交换,疏水,IMAC及亲和层析纯化  蛋白质纯化的溶液体系  (1)蛋白质纯化的缓冲溶液组成和功能  (2)各种层析模式的常用缓冲溶液的设计和使用  蛋白质层析技术经济分析  研讨班还安排高效重组蛋白表达策略与经验介绍等专题内容。  会议时间、地点:2012年9月15-16日,中国科学院上海学术活动中心(好望角大饭店),地址:上海市肇嘉浜路500号。报到时间:2012年9月14日,报到地点:好望角大饭店一层。  参会办法:参会代表请于9月7日前填写会议回执后Email/邮寄/传真至会议主办单位中国生物工程杂志社,会议费每人1600元,在读研究生每人1400元(凭有效证件),食宿统一安排,费用自理。  联系方式:  通信地址:北京市海淀区中关村北四环西路33号中国生物工程杂志社(100190)  联 系 人:任红梅13641036700  电 话:(010)82624544,82626611-6511 传真:(010)82624544  电子邮件:renhm@mail.las.ac.cn  中国生物工程杂志社  2012年8月  第14期蛋白质分离纯化技术专题研讨班报名回执表  (参会代表请于2012年9月5日前Emial/传真/邮寄至中国生物工程杂志社)单位名称 通信地址邮编姓名性别职称电话传真E-mail是否住会   第14期蛋白质分离纯化技术专题研讨班住宿预订表  (住会者请务必2012年9月5日前回传本表,否则无法安排住宿)单位名称联系人电话手机电子邮件代表姓名性别是否需要单人间入住日期离店日期   报到及住宿酒店  好望角大饭店,地址:上海市肇嘉浜路500号,酒店电话021-64716060。住宿标准:330元/天标准间。由于好望角大饭店属于政府采购指定酒店,对于事业单位的参会代表,可以凭工作证享受政府采购价格298元/标准间(含早餐)。
  • 基于岛津C2P系统的甾体化合物纯化馏分自动粉末化处理
    制备液相色谱所收集馏分的后处理方式一般常用的有减压旋转蒸发和低温冷冻干燥,两种方法各有特点,但都需要消耗大量的时间和人力,另外还具有样品污染、样品损耗等风险,在处理大规模样品数量时将尤为明显。 岛津的全自动纯化系统,即Crude2Pure 系统(以下简称C2P 系统)提供了一种全新的制备分离所得馏分后处理模式,可在短暂的时间内完成从馏分溶液到目标物固体粉末的获得。并且在这一过程中,有效地除去了流动相中加入的添加剂,即便是已经和化合物结合成盐的,也可以通过置换的手段得到满足后续实验要求的盐的形态,有效降低了目标化合物分解的危险。由于可以直接生成固体粉末,免去了转移等操作,极大程度的降低了由于多步骤操作而引入杂质或损失产物的风险。 本实验使用提供了快速、安全、有效的全新分离制备后处理方法的岛津Crude2Pure 系统,对某甾体化合物进行了溶剂回收及固体粉末化处理,实验可在3小时内快速完成,同传统的样品分离纯化后处理方法相比,节省处理时间3倍以上;粉末直接生成于标准的样品瓶中,减少转移操作,避免了相互污染的产生,最终得到高纯度的化合物粉末,为合成产物的制备纯化后处理操作提供一种简便、实用和可靠的方式。本实验中所涉及的甾体化合物是含有环戊烷骈多氢菲母核的一类中等极性化合物,多数会含有多个羟基,从极性和疏水性考虑,在上样和补偿液均含有一定比例的有机相以增大溶解性防止捕集过程中析出损失;由于分离纯化过程中往往在流动相中加入了甲酸等挥发性酸来改善峰形和分离度,在溶剂回收和粉末化时以纯水洗除流动相中的添加剂,获得高纯度目标样品。 有关详情,请点击《应用C2P 系统对某甾体化合物纯化馏分的自动粉末化处理》 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/ 。
  • 关于举办第九期蛋白质分离纯化技术专题研讨班的通知
    近日,《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中将生物产业列为我国经济发展的支柱产业,这意味着生物技术及产业发展在未来时间将得到更多的资金和政策支持,以疫苗、抗体、蛋白质药物作等为主的生物产业必将得到快速发展。结合产业发展的需求,为帮助生命科学研究与生物技术应用领域的专业人员系统掌握蛋白质分离纯化工具与关键技术,中国生物工程学会继续教育工作委员会与中国生物工程杂志社在成功举办多次蛋白质产品分离纯化、生物工程下游技术、蛋白质组学专题研讨班的基础上,定于2010年12月4-5日在广州举办第九期蛋白质分离纯化技术专题研讨班。  第九期蛋白质分离纯化专题研讨班的内容经过多位专家的反复提炼,综合了国内外蛋白质分离纯化领域的新技术、新方法,广泛吸纳往届参会代表的意见反馈和研发及产业工作中的实际需求。研讨班内容涵盖蛋白质样品制备、纯化策略、过程优化,相关的产品规定、政策解读以及技术经济分析等内容 同时突出重点和难点,例如基因工程上下游的整体策略、纯化中的具体难点,层析介质的选择等多方面,以及层析柱蛋白质失活等具体问题。本次研讨班由中国科学院从事制备与纯化技术的一线专家授课,并采用专家讲座为主、引导学员讨论实际案例为辅的学习方式,突出互动性以提高学习效果,从而可以在短时间里高效率的掌握蛋白质分离纯化工具,提高蛋白质分离纯化实践中解决具体问题的能力。  研讨班主要内容:  蛋白质样品的获得  层析预处理原则与技术:离心、过滤、超滤、双水相抽提  蛋白质层析,包括:  (1)层析介质选择:层析介质特性对层析过程的影响——材质、孔径、官能团  (2)层析技术:分子排阻、离子交换、疏水层析、金属螯合、亲和层析等  (3)层析步骤整合方法:选择性、分辨率、动态载量、主要杂质的控制和去除  (4)蛋白质纯化平台:适应于分子生物学实验室蛋白质纯化的方法和实例  单克隆抗体纯化,包括:  (1)单克隆抗体的生化性质  (2)单克隆抗体纯化的工具  (3)单克隆抗体纯化的策略和方案  蛋白质纯化的溶液体系  (1)蛋白质纯化的缓冲溶液组成和功能  (2)各种层析模式的常用缓冲溶液的设计和使用  蛋白质层析技术经济分析  会议时间、地点:  2010年12月4-5日,广州广大商务酒店(广州市大学城中环西路230号)  报到时间:2010年12月3日  报到地点:广州广大商务酒店  参会办法:参会代表请于11月26日前填写会议回执后Email或传真至会议主办单位,会议费每人1600元,在读研究生每人1400元(凭有效证件)。食宿统一安排,费用自理。  联系方式:  通信地址:北京市海淀区中关村北四环西路33号中国生物工程杂志社(100190)  联 系 人:任红梅13641036700  电 话:(010)82624544,82626611-6511 传真:(010)82624544  电子邮件:renhm@mail.las.ac.cn  中国生物工程学会继续教育工作委员会、中国生物工程杂志社  2010年11月第九期蛋白质分离纯化技术专题研讨班报名回执表(参会代表请于2010年11月26日前Emial/传真至主办单位)单位名称通信地址邮编姓名性别职称电话传真E-mail是否住会 第九期蛋白质分离纯化技术专题研讨班住宿预订表(住会者请务必2010年11月26日前回传本表,否则无法安排住宿)单位名称联系人电话手机电子邮件姓名性别是否需要单人间入住日期离店日期   报到及住宿酒店位置:  会议住地:广州广大商务酒店(020-39360988),标准间每天280元。地址:广州市大学城中环西路230号。  具体路线:  1. 从机场:乘坐机场大巴快线2号线至裕通大酒店(约22元),换乘B25路公交车至广大生活区,即到广大商务酒店。或者乘坐地铁至大学城南站,换乘381、382路公交车至广大生活区,即到广大商务酒店。  2. 从火车站:乘坐地铁至大学城南站,换乘381、382路公交车至广大生活区,即到广大商务酒店。(提示:广州火车总站、火车东站、火车南站均可乘坐地铁。到达火车北站的会议代表,可以先乘车到广州总站,之后再沿路线提示。)
  • 我国新型蛋白类生物药分离纯化介质实现产业化
    p  11月21日,从在苏州召开的国家生物制药发展专项工程投产仪式暨纳微新一代单分散硅胶色谱填料和高载量离子交换、Protein A亲和层析介质规模上市发布会上传来信息,由苏州纳微科技有限公司承担的国家发改委、财政部、工信部和国家卫计委联合实施的2013年蛋白类生物药和疫苗发展专项——“蛋白类生物药新型工业分离纯化介质产业化能力建设”项目,通过3年的组织实施,已达到各项建设目标,成功实现反相、疏水、离子交换、Protein A等多系列分离纯化介质的产业化,建成年产25000升单分散聚合物层析介质的生产线和全球首条年产20吨单分散硅胶色谱填料生产线。这一产能的建成,标志着我国具备了高性能层析介质和色谱填料的大规模生产能力,终结了国内分离层析介质和色谱填料单向进口的被动局面。/pp  作为一种高效、快速的分析检测技术,高效液相色谱技术在生命科学、环境科学、药物分析等领域得到广泛应用。制备色谱是生物制药分离纯化中最重要的技术。而硅胶色谱填料作为整个色谱技术的“心脏”,其市场却长期被国外产品垄断。纳微科技历经10年研发攻关,开发出世界独有的单分散(均粒)硅胶色谱填料规模化生产技术,不仅填补了国内高性能球形硅胶色谱填料领域的空白,而且突破了单分散硅胶色谱填料的规模化制备难题,成功建成世界上第一条大规模生产单分散硅胶色谱填料生产线,这将极大地推动我国在该领域的跨越式发展。/pp  离子交换、疏水和Protein A亲和层析介质是蛋白和抗体药物分离纯化最重要的材料,这些材料市场长期由美国GE、日本Tosoh等少数公司垄断。其产品价格昂贵,且每年同比上涨超过10%。纳微科技集化学、生物和材料等交叉领域技术于一体,开发出的单分散高载量离子交换、疏水和Protein A亲和层析介质,其分离纯化蛋白和抗体药物的各项性能,如载量、分辨率、机械强度、使用寿命等,都已超过国际品牌,能极大地促进我国蛋白和抗体药物产业的快速发展。/ppbr//p
  • 表现卓越的瑞士万通燃料乙醇pH测量专用电极
    瑞士万通针对乙醇介质开发的EtOH-Trode电极,在燃料乙醇的pH测定方面,突显出非常卓越的性能。为了评估不同的复合pH玻璃酸碱电极,我们在多个实验室之间展开了对比,瑞士万通的乙醇相专用电极得益于独特的固定磨口隔膜设计,在测量的准确性测试方面展现了杰出的性能。KCl水溶液作为电极内冲液,大部分pH玻璃酸碱电极采用的是单液接方式作为盐桥,这样的电极在乙醇相pH测定的对比实验中,重复性表现一般,而万通独有的双液接盐桥设计的电极重复性测试结果完全符合标准。本次实验评估由Mary Ane Gonç alves 等人组织,评估结果发表在Sensors and Actuators B 158 (2011), p. 327-332上。评估中将瑞士万通EtOH-Trode 电极被定义为《C 类传感器》并附加说明:&ldquo 需要值得一提的是,仅有C类传感器的复现性限较低,符合美国标准ASTM D 6423,C类电极准确性也非常好,属于重复性和准确性指标都很完美的结合。&rdquo 根据ASTM D 6423标准和EN 15490标准规定,pH值测定的时间是有严格要求的,所以电极必须具有好的灵敏度和迅速的响应。瑞士万通EtOH-Trode电极独特的玻璃膜和精细的固定磨口隔膜设计特别适合于燃料乙醇pH值的测定。
  • 高表达抗体蛋白下游工艺技术进展
    p  随着抗体药物上游大规模高效培养技术的飞速发展,抗体蛋白的表达浓度有了大幅度的提高,这给下游纯化工艺带来了巨大的压力。为了突破下游技术瓶颈,整个世界生物制药产业都加大了对下游技术的革新力度,近年来也取得了丰硕的成果。本文就抗体药物的纯化策略、最新技术进展以及技术应用等方面做一个调研,以期能对本部门的相关研究工作有所助益。br//pp  自1997年来,全球抗体药物市场经历了一个快速发展的阶段,总销售额从1997年的3.1亿美元增长到2008年的400亿美元,复合增长率高达55%,而且增长势头还在持续 [1]。国际上通常把年销售额超过10 亿美元的品牌药称为“重磅炸弹”药物,很大一部分抗体药物都已迈入“重磅炸弹”行列。在2008年全球15大药品中,抗体药物占据了1/3,且排名仍在上升,这意味着几乎每种单抗药物的成功开发都代表着巨大的市场前景[2]。受益于此,全球主要的生物制药公司都获利颇丰,可见抗体药物具有巨大的经济价值和社会价值。br//pp  抗体药物生产技术门槛高,需要掌握抗体筛选、抗体重组、高表达细胞株构建和大规模悬浮培养等核心技术,其下游关键技术是长期以来的薄弱之处。哺乳动物细胞表达系统具有活性高、稳定性好等优点,已成为抗体等生物制品最重要的系统之一,为抗体药物的产业化提供可能。目前,国际上该项技术发展较快,已趋成熟,以默克公司为代表的流加培养生产规模达10000L以上,以贝尔公司为代表的灌流培养生产规模达200L以上,蛋白表达浓度为1-10g/L。我国在该技术领域起步较晚,基础较差,但近年来经过努力,已经实现了该项技术的突破,流加培养规模达500L以上,灌流培养规模达100L以上,蛋白表达浓度为0.2-2g/L[2]。/pp  随着动物细胞表达抗体产品大规模高效培养技术的快速发展,下游纯化工艺越来越成为抗体药物生产中主要的技术瓶颈[3]。因此,如何提高下游工艺的生产效率就成为了抗体药物研发必须解决的问题。本文就国际上高表达抗体蛋白下游工艺的研究进展做一个调研,使本人及同事们能了解国际上的研究成果和发展趋势,以期能对本部门的相关研究工作有所助益。/pp  1. 抗体药物纯化策略/pp  每个单抗的等电点、电荷密度、疏水性、糖基化程度等生化性质各不相同。选择单抗的纯化方法,既要了解它们的共性,又要了解它们的个性,从而制定相应的纯化策略(表1)。/pp  1.1 抗体药物下游工艺一般策略/pp  CHO和NSO等哺乳动物细胞表达系统主要用来生产治疗性单抗,临床剂量大(数十至几百毫克/dose),批产量达公斤级,纯度要求极高。层析技术是抗体分离纯化的核心技术,一般采用经典的三步纯化策略:粗纯-中间纯化-精细纯化。粗纯的主要目的是捕获、浓缩和稳定样品,约80%的下游工艺用Protein A亲和层析进行快速捕获,一步即可达到95%以上的纯度。治疗用抗体一般使用动物细胞大规模高密度无血清悬浮培养进行生产,不仅对终产品的单体含量有严格的规定,还必须去除各种潜在的杂质以满足药品安全的要求,因此在粗纯之后还需要进行中间纯化和精细纯化,去除宿主细胞蛋白(HCP)、宿主DNA、抗体聚集体和变体等,常用的层析技术有离子交换、凝胶过滤、疏水层析等[4]。/pp  2003 年初,中国SFDA下属的中国药品与生物制品检定所(NICPBP)公布了《人用单克隆抗体质量控制技术指导原则》[5]。生产者除须保证最终抗体产品纯度,还需要验证所用的纯化方法能有效对潜在的污染物,如HCP、免疫球蛋白、宿主DNA、用于生产腹水抗体的刺激物、内毒素、培养液成分、层析凝胶析出成分(脱落的Protein A配基)进行去除 并能有效的去除/灭活病毒。也就是说,在设计下游工艺时,需多角度综合考虑抗体本身的性质、抗体的来源、发酵培养技术、发酵液蛋白浓度、宿主杂质、抗体批间的差异、潜在污染及病毒灭活等问题。此外,治疗用抗体在生产和纯化过程中还会由于糖基化程度不同、蛋白酶作用、以及脱氨基和脱酰胺等反应而产生带电性质不同的多种抗体变体 另外,抗体氧化、聚集和片段化也是常见的降解途径[4]。针对这些变体,一方面,在表达和纯化过程中选择参数(如pH、盐浓度等)时要充分考虑到目标抗体的稳定性 另一方面,应控制细胞培养的条件(DO、渗透压等),同时加快下游分离纯化的速度,最大程度上避免抗体在纯化过程中产生变体,从而保证终产品的均一性和高的比活,也有利于控制终产品的内毒素水平。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/1eb75a7d-0f0f-4f60-8224-a3984ccff0e3.jpg" title="表1.png" alt="表1.png"//pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/f8ff0f67-6f0b-4295-ab81-05543e5efbd8.jpg" title="表2.png" alt="表2.png"/br/strong表1 单抗特性及纯化策略/strong/pp  1.2 新型的两步层析技术与纯化工艺整合/pp  近年来,GE Healthcare公司开发出了新型的亲和捕获介质Mabselect SuRe和混合作用模式的强阴离子交换介质Capto adhere(这两种介质的主要特点将在下文详细介绍)。凭借着MabSelect SuRe的卓越性能以及Capto adhere的复合多除杂功能,使得抗体纯化工艺由经典的三步层析转变为两步层析得以实现。这种新型的两步层析技术的工艺流程是:在细胞培养表达以后,采用0.2-0.45μm的中空纤维膜技术进行澄清,然后用MabSelect SuRe捕获,酸性条件洗脱后直接pH 4.0病毒灭活,澄清过滤后穿透方式上Capto adhere,这一步离子交换之前或之后会有一步20nm纳滤去病毒,最后50K膜超滤浓缩和洗滤进行缓冲液置换。整个工艺如图1,这一工艺平台已经尝试过多个不同的抗体并取得成功(表2),同时很多实验表明这一工艺平台适合多数抗体的生产。有些抗体如果通过优化结果不甚满意, 通过增加一步Capto Q也基本上可以达到要求或是采用Capto S-Capto Q(这两种介质的主要特点将在下文详细介绍)的工艺步骤[4]。/pp style="text-align: center "  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/a804fe1c-9660-4ab2-8cc4-177870630ce5.jpg" title="图1.png" alt="图1.png" style="text-align: center "//pp style="text-align: center "strong图1 抗体生产两步层析法主导的抗体纯化最新工艺[6]/strong/pp  Mabselect SuRe可以达到99%以上的抗体纯度,亲和洗脱峰使用Capto adhere的流穿模式进行精纯:使抗体分子流穿而聚合体、HCP、脱落的Protein A配基等杂质结合在柱上加以去除。这样仅用两步层析就可以得到符合药用级质量要求的高纯度抗体产品,大大缩短了工艺时间,提高了生产效率,同时增加了收率,降低了生产成本。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/3ef7b3a2-9f79-4e74-8a71-6a6cbcbea5ec.jpg" title="图2.png" alt="图2.png"//pp style="text-align: center "strong表2 两步法用于多种抗体的纯化结果(括号内数值为纯化前)[4]/strong/pp  2. 抗体药物下游技术最新研究进展/pp  2.1 样品澄清/pp  2.1.1 中空纤维膜过滤技术/pp  中空纤维膜是近年来发展起来的新型切向流膜分离技术,与盒式膜包相比,中空纤维膜可以直接处理高固含量和高黏度的粗料液,具有容尘量高、速度快、剪切力小、成本低等优点。目前,中空纤维微滤膜已经广泛用于生物制药的各个领域[7]。/pp  对于动物细胞培养液,可以将高密度的培养液直接用中空纤维微滤膜(0.22或0.45μm)进行澄清,而无需事先经过离心和预过滤,步骤少,速度快,收率高,成本低。和离心机比较,具有极高的澄清度,因此中空纤维澄清后的细胞培养液可直接Protein A亲和层析进行纯化。/pp  中空纤维膜澄清细胞培养液的优势有:(1)步骤少,速度快,收率更高(通过有效的洗滤可使样品收率稳定而且高于离心机),同时最大程度上避免抗体降解而影响产品均一性。(2)成本低:不仅省去了连续流高速离心机昂贵的前期投资和运转的日常维护成本,还节省了离心后死端过滤的成本。中空纤维膜物理化学性质稳定,可以通过清洗而反复使用,成本低廉。(3)有利于内毒素控制:中空纤维膜稳定的化学性质可以耐受1M NaOH 40-50℃和氧化剂NaClO的清洗,从而有效去除内毒素 封闭的系统,也更有利于生产过程中内毒素的控制。此外,大部分中空纤维滤柱还可以进行高压灭菌。(4)低剪切力:中空纤维采用低剪切力的开放式流道,不仅可以处理含有高固含量的料液,还避免了蛋白质活性分子在高剪切力下的聚集变性,有利于抗体的稳定。(5)工艺耐用性强:相比死端过滤,中空纤维澄清具有很好的操作灵活性和耐用性,可以通过调整操作参数(流速、TMP)处理不同性质的细胞培养液。(6)易于线性放大:通过维持切向流速、TMP 等参数恒定,方便地进行线性放大,生产规模的处理量可达几千升料液,目前国内销售最大的中空纤维膜过滤系统已达400m2且生产稳定[8]。/pp  2.1.2 深层过滤介质/pp  深层过滤采用两种机制去除颗粒。首先是拦截,颗粒由于自身的物理尺寸在过滤器内被截留。它们可能被困在过滤器表面,因此根本没有进入基质,或在通过深层过滤基质的曲径时被俘获(筛选)。颗粒拦截伴随过滤器压差增高,因为它的基质被不断累积的颗粒堵塞。第二种机制是吸附,比过滤器拦截精度更小的颗粒能够从流体中被吸附去除。这种机制是通过深层过滤基质上的净电荷实现的[26]。/pp  目前应用比较广泛的双层膜深层过滤介质有Millipore公司的Millistak+HC、Sartorius公司的Sartobran-P、Pall公司的Supradisc HP等。Millistak+HC深层过滤介质由纤维素和无机助滤剂(聚丙稀粘合的硅藻土)组成,包裹在聚丙烯外壳内 它由两层全厚度深层滤板(上游一层粗过滤和下游一层精细过滤)组成,附带一层RW01纤维素膜终过滤。Sartobran-P深层过滤介质由醋酸纤维素滤膜、聚丙烯外壳和支撑层组成,加强型的滤膜有良好的机械强度,有利于在反复的过滤和灭菌过程中保持完好无损 采用了折叠膜,在体积小巧的同时还保证了超大的过滤面积。Supradisc HP深层过滤介质由纤维素、硅藻土、带正电荷树脂和聚丙烯组成 也由两层全厚度深层滤板(上游一层粗过滤和下游一层精细过滤)组成。/pp  2.2最新抗体捕获技术/pp  2.2.1 MabSelect介质/pp  MabSelect是第一个使用高流速琼脂糖凝胶作为骨架的新型Protein A层析介质,专为大规模抗体纯化而设计,适合快速高效的进行抗体生产和放大,已经成为单抗纯化和放大的标准介质。/pp  MabSelect的特点有:(1)更高的流速和动态载量:Protein A经基因工程改造,C端含一个半胱氨酸,形成一个定向的硫酯键,同时增加了对IgG的有效结合。Protein A和凝胶偶联时采用了全新的单点偶联工艺,降低了空间位阻,因此可以在使用更高流速的条件下增加动态载量:在线形流速为500cm/hr和柱床高度为20cm(停留时间2.4min)的条件下,每毫升MabSelect的动态载量可以达到 30mg IgG。(2)更低的非特异性吸附,抗体纯度更高:Mabselect介质高度亲水性的琼脂糖骨架最大程度上降低了非特异性吸附,使得洗脱峰中杂蛋白和DNA更少,有利于后期抗体的精细纯化。著名的抗体生产商IDEC公司以及R.Hahn的研究显示,Mabselect对CHO细胞HCP的吸附比其它Protein A介质低7倍[9-10]。R.L.Fahrner等的研究显示,Mabselect所得抗体的DNA残留量比其它Protein A介质低30%[11]。(3)更低的Protein A脱落:MabSelect由于通过新型环氧共价交联技术,Protein A的脱落比其它同类介质低,这不仅有利于抗体纯化,还延长了介质的使用寿命,降低了生产成本。(4)更易于工艺的线性放大:通过实验室条件的优化,MabSelect 可以在保持线性流速和上样比例等参数不变的条件下,通过增加柱直径进行线性放大。(5)MabSelect 易于清洗与除菌,寿命更长、更经济:在长期连续的生产中,有效的在位清洗(CIP)有助于延长介质使用寿命,但一般的Protein A介质往往不能耐受NaOH,只能使用高浓度的尿素或盐酸胍进行清洗,效果远不如NaOH且成本非常高。而MabSelect的CIP和除菌程序简单,用很常规、经济的试剂如50mM NaOH+1M NaCl或50mM NaOH+0.5M Na2SO4就可以有效去除沉淀和变性物质 用非离子去污剂或酒精可以去除通过疏水作用结合的物质 用0.1M醋酸和20%酒精可以在位灭菌(SIP)。经测试,Mabselect配合CIP(50mMNaOH+1M NaCl)纯化三百次后,抗体产品纯度与收率不变[12]。/pp  2.2.2 MabSelect Xtra介质/pp  Mabselect Xtra介质是在Mabselect介质的基础上优化而来,是目前市场上所有的商品化Protein A介质中载量最高的亲和层析介质之一。它除了具有MabSelect介质的全部特点外,还具有载量最高和非特异性吸附更低的特点。/pp  Mabselect Xtra介质使用孔径更大的多孔高流速琼脂糖作为骨架,同时减小介质粒径。这样不仅增加了比表面积和配基密度,还降低了传质阻力,从而有效的增加了动态载量。其动态载量超过41mg/ml,在工艺生产过程中可以有效减少层析柱的体积,从而降低生产成本。R.Hahn的研究显示,Mabselect Xtra对CHO细胞HCP的吸附比其它Protein A介质更是低了近10倍[13]。/pp  2.2.3 MabSelect SuRe介质/pp  MabSelect SuRe介质也是在Mabselect介质的基础上优化而来,是目前市场上唯一耐强碱的Protein A亲和层析介质,寿命最长,稳定性最好[10]。它除了具有MabSelect介质的全部特点外,还具有以下特点:(1)可以耐受0.1-0.5M NaOH:MabSelectSuRe具有不同于其它Protein A介质的同型四聚体配基-SuRe配基,即使在强碱条件下也不易变性或脱落,可以用高达0.5M NaOH进行CIP和SIP,能有效去除沉淀和变性物质,大大降低了抗体产品被内毒素污染和批间交叉污染的风险,有利于延长介质使用寿命,同时还大大降低了CIP和SIP的成本。(2)更温和的洗脱,避免抗体聚集,提高收率:同型四聚体配基避免了不同配基与抗体Fc段亲和性的差异,也消除了某些域对Fab段的亲和作用,使得洗脱条件更加均一而温和。Mabselect SuRe介质可以用更高的pH进行洗脱,有效避免了抗体在低pH下的聚集,产品纯度和均一性更高,浊度也更低[14]。(3)不同抗体洗脱所需pH差异小:由于消除了对抗体Fab段的亲和作用,使得同一种属亚型的不同抗体分子洗脱所需的条件更接近,有利于平台技术的建立,进一步降低了不同的抗体分离纯化工艺的研发成本。(4)SuRe 配基稳定性更好:SuRe配基对碱和蛋白酶更稳定,纯化过程中脱落更少( 10ppm),有利于后期脱落配基的进一步去除。/pp  2.2.4 ProSep-vA Ultra介质/pp  ProSep-vA Ultra介质是将自然界非动物性来源的Protein A交联于700Å 的多孔性玻璃珠骨架上,是刚性和不可压缩的介质。ProSep-vA Ultra介质具有如下特点:低反压性 不收缩、不溶胀 高动态载量 极低的Protein A脱落 高重复使用性,标准化的清洗和除菌操作[27]。/pp  2.2.5 ProSep Ultra Plus介质/pp  ProSep Ultra Plus介质是在ProSep-vA Ultra介质基础上优化而来,也是目前市场上所有的商品化Protein A介质中载量最高的亲和层析介质之一。它除了具有ProSep-vA Ultra介质的全部特点外,还具有载量最高、纯化效率更高、工艺更易于放大、成本更低等特点[28]。/pp  2.2.6 MEP Hypercel介质/pp  MEP Hypercel复合作用模式介质是一种灵活的层析介质设计,也称之为疏水电荷诱导层析(HCIC),用于捕获和纯化从实验室到生产规模的抗体和各种重组蛋白。MEP Hypercel介质由一个独特的连接4-巯基乙基吡啶(4-MEP)的刚性纤维素骨架组成。纤维素骨架赋予高孔隙率、化学稳定性和低非特异性吸附。平均直径80-100μm,在低反压下有优良的流速特性。MEP Hypercel介质在大规模使用时具有显著优势,基于它的配基结构,可选择性地捕获免疫球蛋白。组合其它传统的方法如离子交换、疏水作用,甚至用在Protein A之后从不同的料液中直接捕获或中度纯化抗体,以增强对宿主DNA、HCP和聚合体的清除。MEP Hypercel介质有助于建立一个简化的工艺流程,节省操作步骤(例如洗滤、超滤等) 预计有更长的使用寿命,因为它可以耐受苛刻的CIP方法(0.5-1M NaOH,30-60分钟接触时间),而所有因素都有利于降低成本[29]。/pp  2.3最新精细纯化技术/pp  2.3.1 CaptoFamily系列介质/pp  新型的Capto S,Q系列介质是以高流速琼脂糖为骨架,同时交联了非常“柔软”的葡聚糖链,这样不仅增加了比表面积,同时降低了传质阻力和空间位阻,使得介质在高流速下的动态载量大大增加,有利于提高生产效率,降低成本。/pp  Capto S,Q系列介质可以装填在直径60cm的工业层析柱中使用高达500cm/h 的流速进行纯化(柱高30cm)。这样不仅有利于工艺放大后大规模层析柱的填装,还大大提高了生产效率,每步层析更短的操作时间也有效避免了抗体分子在分离纯化过程中产生各种变体和聚合体,使得收率更好,终产品的活性更高、性质更均一。/pp  2.3.2 Captoadhere介质/pp  为了进一步减少抗体分离纯化步骤,提高特定杂质的去除效率,以满足日益增长的治疗用抗体的生产需要,2007 年初,GE Healthcare公司推出了新型复合作用模式的强阴离子交换介质:Capto adhere介质。Capto adher介质专为治疗用抗体的分离纯化而设计,其配基综合了阴离子交换、氢键和疏水等多种复杂的作用方式,因此对于抗体的聚合体具有非常独特而高效的去除能力。此外,通过有效的实验设计(DoE),流穿模式的Capto adher介质还可以同时有效去除脱落的Protein A配基、HCP、宿主DNA、内毒素和潜在的病毒,并使得结合MabSelect SuRe的抗体两步层析纯化工艺成为现实(表3)。Capto adhere还具有很强的病毒去除能力,如MVM病毒的去除能力可达5.9个Log。目前,新型的两步法抗体层析纯化工艺已经被国内外诸多知名药企广泛用于多种抗体的分离纯化,各项指标均符合治疗用抗体的要求。Capto adher层析还可以和阴离子交换(Capto Q)和疏水层析等结合使用,以达到更高的质量要求[15]。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/282961ea-e704-47d1-aabd-f044e108f59c.jpg" title="图3.png" alt="图3.png"//pp style="text-align: center "strong表3 两步层析纯化工艺对污染物的去除效果[15]/strong/pp  2.3.3膜层析技术/pp  PALL Life Science公司自10余年前颠覆性地开发出独一无二的层析产品-Mustang膜层析系列产品后,经过不断地技术改造,于近年推出全新Mustang Q XT家族,扩展了膜层析工艺放大产品线。膜层析技术,相对于传统的柱层析,无需层析填料和层析柱等复杂构件,直接通过膜式过滤器,经过简单的过滤环节即可达到纯化目的。Mustang Q以16层超级打褶的聚醚砜过滤膜作为基架,上面偶联了季胺基等功能基团,可以使生物分子流经的时候与功能位点迅速结合,具有高流速和高动态载量等优点。/pp  Sartorius Stedim公司也开发出了一整套膜层析技术,包括Sartobind S,Q,C和D离子交换、Sartobind IDA(亚氨基二乙酸)金属螯合、Sartobind醛、Sartobind环氧基和Sartobind Protein A(重组)等膜层析系列产品。Sartobind在很多蛋白和病毒纯化应用中可以取代传统耗时、繁琐的层析步骤。膜吸附器的快速纯化特点使蛋白分离可以在高流速下获得高收率,较传统柱层析流速最高能提高100倍,达到20-40 CV/min。传统颗粒胶95%以上的结合位点集中在颗粒胶内部。Sartobind膜层析的结合位点是均一地交联到交叉偶联的增强纤维素骨架内0.5-1μm厚的薄层上。大孔结构和快速吸附结合特性使膜吸附器可以忽略扩散时间因素。同时多微孔膜结构不存在传统颗粒胶的孔内扩散问题。在对流情况下,流动相的分子运动只由泵压力决定。因此,膜吸附器具有操作周期极短、流速和处理能力极高的特点[30]。/pp  与离子交换柱层析相比,离子交换膜层析技术已经被证明利用高动态结合能力吸附大量的生物分子,如病毒、HCP和宿主DNA。最近,阴离子交换膜层析技术已经被作为柱层析技术的替代技术用于Protein A亲和捕获后的mAb中微量污染物的去除[16]。/pp  2.4终产品的浓缩洗滤/pp  多维纯化得到的洗脱峰可以用Kvick Lab/Process盒式膜包进行快速浓缩和缓冲液置换。Kvick盒式膜包的优点有:(1)无热原:很多时候,仅用0.5M NaOH 清洗难以彻底去除膜表面的热原。Kvick盒式膜包化学性质非常稳定,可以使用1M NaOH在40-50℃下进行彻底的SIP/CIP,避免最终超滤浓缩时引入热原而影响产品质量。(2)孔径均一、速度快:Kvick盒式膜包孔径更均一,甚至可以使用50-100K的膜包进行抗体浓缩而不漏过,速度更快,大大节省了操作时间。(3)易于线性放大:通过保持流速、TMP等参数恒定,可以直接线性放大到生产规模。/pp  Amicon Ultra系列超滤离心管可以用来进行抗体的快速浓缩、脱盐及缓冲液置换。它具有如下特点:(1)效率高:一步法离心达到25到80倍浓缩。(2)节省时间:垂直结构的膜,避免堵膜,减少浓差极化,可以用超快离心速度极短时间完成 最少10分钟即可完成浓缩、脱盐或缓冲液置换。(3)收率高:独特的反转离心设计,有利于取得最大回收率且避免了人为移液误差 低吸附滤膜和聚丙烯内壳,使回收率高达90%以上。(4)不漏液、无损失:100%完整性测试确保不漏液 独特的死体积设计避免过度离心至干,没有样品损失。(5)广泛的化学相容性:与广泛的溶剂兼容,适用于pH1-pH9,热封膜杜绝了粘合剂和下游溶出物污染。/pp  Vivaspin系列超滤离心管同样是进行蛋白质快速浓缩和缓冲液置换的常用产品。获得专利的垂直膜配合狭长的流道设计,有效地避免滤膜堵塞,提高浓缩速度 同时在浓缩管底部设计有死端结构,确保即使离心时间过长也不会发生样品被甩干的现象。Vivaspin可灵活选用三种不同材质的超滤膜:聚醚砜、三醋酸纤维和Hydrosart。它的另一个特点是有两种回收浓缩液的方法,既可以直接用移液器从浓缩管底部吸取,也可以将浓缩液反转离心到回收管内,加盖密封保存,这两种方法都保证了高回收率。Vivaspin经过一次离心,最高可以将蛋白溶液浓缩300倍。/pp  2.5终产品的除菌除病毒过滤/pp  浓缩后的样品,最终经过0.22μm无菌滤器进行除菌过滤。ULTA Pure SG,HC除菌滤器具有过滤速度快、化学稳定性好、载量高和溶出物少等优点,细菌挑战实验表明其除菌能力大于7log。除菌过滤过程的优化主要从三个方面入手:操作过程中过膜压力的控制、过膜流速以及单位膜载量控制,这三个参数优化以后,可以在同种类型、材质的NFF膜上进行线性放大,否则很容易影响收率。/pp  Durapore除菌级亲水性滤膜由亲水性PVDF材料制造,具有可靠的除菌保证以及低蛋白吸附量、低析出、无纤维脱落、广泛的化学兼容性等优点,是常用的除菌滤膜。Durapore 0.22μm亲水性滤膜用于液体除菌或去除微粒,0.1μm亲水性滤膜用于液体中去除微粒、微生物和支原体。装有Durapore亲水性滤膜的滤器有Millipak、Opticap XL、Opticap XLT、筒式滤器和Optiscale等。Millipak滤器独特的堆叠盘状设计使残留量最小并且无颗粒脱落,因此适合于高附加值产品的终端过滤和灌装。Millipak和Opticap XL滤器都有O型圈垫片和软管倒钩连接的上游排气阀和排空阀设计,使操作简单易控。Opticap XL和XLT滤器的结构设计,特别耐高温、高压条件,在除菌过程中提供更高的稳定性和可靠性,同时更易清洗。Optiscale一次性滤器专为小规模工艺筛选和工艺放大所设计,是工艺评估的理想工具。/pp  目前被广泛应用的生物制品病毒去除的方法是纳米膜过滤。纳米膜过滤有如下优点:(1)针对性强,实用性广:纳米膜过滤只与病毒和目的蛋白的大小有关,无论病毒是否有脂包膜外壳、是否耐热,纳米膜过滤都能将之去除。(2)毒性小,下游污染少:能有效去除杀灭病毒后可能留下的如抗原和核酸蛋白混合物等病毒标志物,有效降低下游污染,是纳米膜的另一特点。大多数病毒灭活处理都使用有毒或致突变的理化试剂,从而必须在使用后从蛋白质溶液中清除,而纳米膜过滤不存在毒性问题,只是在验证中要考虑到滤器浸出物的风险。(3)蛋白活性高,回收率高:纳米膜过滤是在正常条件下的pH、渗透压和温度下进行的温和的生产步骤,其蛋白回收率和活性都很高,通常在90%—95%。基于体外分析、实验研究和临床经验,纳米膜过滤试验都没有显示出蛋白质改变或是新抗原的产生。纳米膜过滤不改变制品特性,这一特点促进了监管机构认可和产品的注册。/pp  日本Asahi Kasei公司于1989年推出了第一款专门为清除生物制药产品中病毒颗粒而设计的过滤器Planova,由亲水铜铵再生纤维素制成的中空纤维微孔膜,装入聚碳酸酯壳体中。Millipore公司的Viresolve NFP膜是一种复合PVDF膜,过滤盒被设计来从高纯蛋白溶液中移除小型病毒,如B19,蛋白质溶液中,B19的去除量通常 4 log。PALL Life Science公司的Ultipor VF DV50和DV20膜式过滤器可以从生物流体中去除显著数量级的病毒,同时目标蛋白可以很好地通过。滤芯由三层独特的亲水、低蛋白吸附的PVDF滤膜经新月型打褶方式构成,过滤面积大,具有可靠、安全和高流量等特点。Sartorius Stedim生产的Virosart CPV为聚醚砜过滤器,能去除 4 log的PPV和 6 log的逆转录病毒。/pp  2.5扩张柱床吸附层析技术/pp  扩张柱床吸附层析技术(EBA)是上世纪九十年代初期进入下游生产,整合了发酵和下游纯化的技术。新一代STREAMLINE Direct扩张柱床设备及介质是EBA技术中最成熟的产品。通过条件优化,STREAMLINE能直接从浑浊的发酵液中捕获目标生物分子,细胞碎片及不吸附的杂质穿过扩张床内悬浮的介质被冲洗掉,将以往澄清、浓缩、捕获等步骤整合为一步,达到粗纯化的效果(图2)[17]。/pp  STREAMLINE的操作过程如下[17-18]:(1)起始:将STREAMLINE介质倒入扩张柱中。(2)平衡:从下向上流的缓冲液,将STREAMLINE柱内的吸附介质悬浮起来,形成稳定的、充分平衡好的扩张床。(3)上样:发酵液带菌体从柱底进入,目标生物产品吸附在STREAMLINE介质上 不吸附的宿主杂质及菌体碎片随液流从柱顶排出。(4)淋洗/穿透:进一步用缓冲液将不吸附的杂质洗掉。(5)洗脱:洗脱液洗脱目标生物产品。(6)CIP/再生:用1M NaOH+1M NaCl进行CIP。整个操作过程如图3所示。/pp  /pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/dba748ae-d64e-479c-8fb1-ea738ef437da.jpg" title="图4.jpg" alt="图4.jpg"//pp style="text-align: center "strong图2 传统纯化工艺与STREAMLINE [17]/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/0f71d1a8-a218-43f5-8c1f-917bd4f432a5.jpg" title="图5.png" alt="图5.png"//pp style="text-align: center "strong图3 STREAMLINE的基本工作原理和操作过程[18](箭头示液体过柱时的流向)/strong/pp  STREAMLINE介质是一系列包裹着石英芯,以琼脂糖为骨架的介质。特殊设计的STREAMLINE扩张柱床可以产生稳定的向上拔的扩张液流,每一颗不同比重的STREAMLINE介质,悬浮在自身重力和扩张升力平衡的位置原地扰动。STREAMLINE技术是稳态扩张,样品流均匀分布整个床体,目标产物吸附均匀,穿透小,回收率高,类似于固定床吸附性层析[19]。/pp  3. 抗体最新下游技术应用实例/pp  Lonza Biologics公司是全球最大的抗体合同生产商之一,为了开发一个稳定的20000L的抗体生产工艺,其纯化开发部门对多个不同的抗体亲和层析凝胶进行了有效的比较,他们发现Mabselect SuRe的动态载量高、使用寿命最长、Protein A脱落最低,实验数据明确支持放大到1.4m直径的柱子用于20000L培养规模的经济生产[4]。/pp  德国的Roche公司一种用于肿瘤治疗的单抗已进入临床Ⅲ期。他们将目前几种Protein A介质进行充分的比较之后,选择了高载量、更易于装柱和寿命更长的Mabselect。目的抗体是通过无血清培养的转染的杂交B淋巴细胞表达的IgG1。将过滤后的无细胞上清上样到Mabselect填充的FineLINE柱,直径300cm,柱高20cm,上样的浓度是30mg/ml。洗脱后,洗脱液立即用磷酸钾中和pH值到6.8-7.0,再用凝胶过滤检测,结果表明比活超过90%,纯度在95%以上[20]。/pp  Cytheris公司是法国一家生物制药公司,目前正在研制一种用CHO细胞表达的免疫调节剂(临床Ⅱ期)。原先的工艺采用传统层析法,但不能稳定去除病毒。改进后,在工艺的第一步使用Mustang Q对污染物进行捕获,取得了25%去除率的良好结果 同时对MVM、MLV和Re03三种病毒也达到超过4个Log的滴度降效果,而整个工艺对病毒的去除效率普遍提高了7-11个Log。说明Mustang Q的使用对下游层析起到了很好的保护作用。/pp  在第五届生物制药工艺优化大会上,Crucell公司介绍了他们对腺病毒(AAV)纯化工艺的摸索。与传统的层析填料相比,Mustang Q膜层析的开放孔道的设计使对病毒的动态载量大大提高30倍左右,回收率在80%以上。用40L的膜层析柱相当于1000L的传统层析柱的效果,节省了验证工作,提高了工艺经济性,十分有利于放大生产。/pp  德国的Boehringer Mannheim公司生物制药部,用STREAMLINE技术代替传统工艺生产400L CHO细胞培养的Fc融合蛋白,结果样品回收率提高14%,缓冲液减少25%,时间缩短47%[17]。/pp  世界最大的制药公司-GlaxoSmithKline公司,使用特别设计的BioProcess全自动层析系统和STREAMLINE扩张柱生产药用脂蛋白疫苗,比原工艺产品体积缩小2倍,纯化系数1.5,内毒素减少100倍[17]。/pp  日本YOSHITOMI公司正在使用多套STREAMLINE 1000系统生产人重组白蛋白,与原生产工艺产品纯度相同,产率提高30%,时间减少一半,年产量为12.5吨[17]。/pp  AVECIA公司重新设计临床Ⅲ期药品生产工艺,选用STREAMLINE技术及SOURCE新型凝胶,生产效率提高12倍,回收率提高1倍[17]。/pp  2001年,ILEX制药公司的CAMPATH获得FDA批准。该单克隆抗体使用Sartobind Q离子交换层析模块以流穿的方式进行精制,这是膜吸附器首次被批准应用于治疗性蛋白的生产,证明了膜层析技术通过了证实和测试[30]。/pp  4. 展望/pp  随着抗体产品上游大规模高效培养技术的进一步发展,实验室规模哺乳动物细胞表达水平可以达到25g/L,如果这一水平能够有效放大到生产,将对下游生产纯化带来更大的压力。所以下游纯化工艺的技术发展也是势在必行。/pp  以下一些发展方向可能成为下游工艺未来发展的重要关注点:(1)刚性更好、载量更高、耐碱性更好的完全亲水琼脂糖凝胶的开发[4]。(2)优化操作次序,降低缓冲液消耗的更大规模生产线的应用[21]。(3)通过单抗的氨基酸序列预测下游工艺关键参数:亲和层析洗脱pH条件、离子交换层析洗脱pH和盐浓度条件、病毒灭活pH等[22]。(4)下游工艺的成本消耗占全部成本的50-80%,亲和捕获是下游工艺的最关键步骤,通过改进亲和配体,提高捕获能力,节省成本[23]。(5)新型层析系统全程实时控制纯化过程,在线检测HCP、宿主DNA、Protein A等的含量[24]。(6)由于在去除杂质方面的优势,膜层析将会得到飞速的发展,未来工艺甚至可能完全基于膜层析而不是柱层析[25]。/pp  参考文献/pp  [1] 刘亚明,薛章.生物制药:迎接抗体药物的黄金时代.医药细分子行业研究报告,2009./pp  [2] 陈志南.基于抗体药物的我国生物制药产业化发展前景.2008中国药学会学术年会暨第八届中国药师周论文集,2008./pp  [3]Gail Dutton.Trends in Monoclonal AntibodyProduction.Feature Articles,2010, 30(4)./pp  [4]孙文改,苗景赟.抗体生产纯化技术.中国生物工程杂志,2008,28(10):141-152./pp  [5]《人用单克隆抗体质量控制技术指导原则》.NICPBP(中国药品与生物制品检定所),2003./pp  [6]Capto adhere:用于生产单抗的两步纯化操作.GE Healthcare公司技术资料./pp  [7]中空纤维滤柱分离纯化应用集锦.GE Healthcare公司技术资料./pp  [8]中空纤维膜过滤技术在单抗生产中的应用.GE Healthcare公司技术资料./pp  [9]Amersham Biosciences.Downstream Gab’02 Abstracts,Extended Reports from the 2nd International Symposium on DownstreamProcessing of Genetically Engineered Abtibodies and Related Molecules. PortoPortugal,2002,12-14./pp  [10] R.Hahn,R.Schlegel,A.Jungbauer.Comparison of Protein A affinity sorbents.JChromatogr B,2003,790:35-51./pp  [11] R.L.Fahrner,et al. Performancecomparison of Protein A affinity chromatography sorbents for purifyingrecombinant monoclonal antibodies.BiotechnolAppl Biochem,1999,30:121-128./pp  [12] K.Brorson,J.Brown,et al.Identification of protein A media performanceattributes that can be monitored as surrogates for retrovirus clearance duringextended re-use.Journal ofChromatography A,2003,989:155-163./pp  [13] R.Hahn,et al.Comparison of Protein A affinity sorbents Ⅲ,Life time study.J Chromatogr A,2006,1102:224-231./pp  [14] S. Ghose,et al. Antibody Variable RegionInteractions with Protein A: Implications for the Development of GenericPurification Processes. Biotechnol Bioeng,2005,92(6):665-673./pp  [15]用复合配基阴离子交换柱去除单克隆抗体(Mab)的污染物.BioProcessInternational技术资料./pp  [16]利用Mustang Q膜层析从Protein A纯化的单克隆抗体中去除污染. PALL LifeScience公司技术资料./pp  [17]整合发酵和下游纯化的新技术:扩张柱床吸附技术.GE Healthcare公司技术资料./pp  [18]余晓玲,米力,姚西英,陈志南.扩张柱床吸附层析与固定柱床层析纯化单克隆抗体的比较.中国生物工程杂志,2003,23(1):61-64./pp  [19]High-throughput monoclonal antibody purification.GE Healthcare公司技术资料./pp  [20]抗体纯化手册.GE Healthcare公司技术资料./pp  [21]Purification Strategies to Process 5 g/L Titers ofMonoclonal Antibodies. BioPharm International技术资料./pp  [22] T.Ishihara,T.Kadoya.Accelerated purification process development ofmonoclonal antibodies for shortening time to clinic:Designand case study of chromatography processes.J Chromatogr A,2007,1176(1-2):149-156./pp  [23] A.Cecilia,A.Roque,et al.Antibodies and Genetically Engineered RelatedMolecules:Production and Purification.BiotechnolProg,2004,20:639-654./pp  [24] S.Flatman,I.Alam,et al.Process analytics for purification of monoclonal antibodies.JChromatogr B,2007,848:79-87./pp  [25]ProcessChromatography:Five Decades of Innovation.BioPharmInternational技术资料./pp  [26]双层滤板膜堆在单抗工艺上的大规模澄清过滤应用评估.BioProcessInternational技术资料./pp  [27]Affinity Chromatography Media.Millipore公司技术资料./pp  [28]ProSep Ultra Plus ChromatographyMedia.Millipore公司技术资料./pp  [29]MEP Hypercel混合模式层析填料. PALL LifeScience公司技术资料./pp  [30]Sartobind膜层析技术高效的蛋白纯化工具. SartoriusStedim公司技术资料./p
  • 浙江省人民医院106.00万元采购蛋白质纯化
    基本信息 关键内容: 蛋白质纯化 开标时间: 2021-11-17 14:00 采购金额: 106.00万元 采购单位: 浙江省人民医院 采购联系人: 包震乾 采购联系方式: 立即查看 招标代理机构: 浙江国际招(投)标公司 代理联系人: 沈夏奇 代理联系方式: 立即查看 详细信息 关于浙江省人民医院蛋白质分离纯化系统及切向流过滤系统的公开招标公告[浙江国际招(投)标公司] 浙江省-杭州市-西湖区 状态:公告 更新时间: 2021-10-27 招标文件: 附件1 项目概况 浙江省人民医院蛋白质分离纯化系统及切向流过滤系统招标项目的潜在投标人应在政府采购云平台(www.zcygov.cn)获取(下载)招标文件,并于 2021年11月17日 14:00(北京时间)前递交(上传)投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:ZJ-2132659-02 项目名称:浙江省人民医院蛋白质分离纯化系统及切向流过滤系统 预算金额(元):1060000 最高限价(元):1060000 采购需求: 标项名称: 蛋白质分离纯化系统及切向流过滤系统 数量: 1 预算金额(元): 1060000 简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:蛋白质分离纯化系统:实现样品的分离纯化功能。切向流过滤系统:具有除杂,超滤,洗滤,微滤等功能。 备注:允许进口 合同履约期限:标项 1,按采购文件要求 本项目(否)接受联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;未被“信用中国”(www.creditchina.gov.cn)、中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单。 2.落实政府采购政策需满足的资格要求:无 3.本项目的特定资格要求:标项1:(1)根据《浙江省财政厅关于规范政府采购供应商资格设定及资格审查的通知》(浙财采监[2013]24号)第6条规定接受金融、保险、通讯等特定行业的全国性企业所设立的区域性分支机构,以及个体工商户、个人独资企业、合伙企业,且已经依法办理了工商、税务和社保登记手续,并且获得总机构授权或能够提供房产权证或其他有效财产证明材料,证明其具备实际承担责任的能力和法定的缔结合同能力;(2)单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得同时参加同一合同项下的投标;(3)为项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得参加该项目的投标。 三、获取招标文件 时间:/至2021年11月17日 ,每天上午00:00至12:00 ,下午12:00至23:59(北京时间,线上获取法定节假日均可,线下获取文件法定节假日除外) 地点(网址):政府采购云平台(www.zcygov.cn) 方式:供应商登录政采云平台https://www.zcygov.cn/在线申请获取采购文件(进入“项目采购”应用,在获取采购文件菜单中选择项目,申请获取采购文件) 售价(元):0 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2021年11月17日 14:00(北京时间) 投标地点(网址):线上(政府采购云平台(www.zcygov.cn));杭州市西湖区文三路90号东部软件园1号楼3楼304室(线下) 开标时间:2021年11月17日 14:00 开标地点(网址):线上(政府采购云平台(www.zcygov.cn));杭州市西湖区文三路90号东部软件园1号楼3楼304室(线下) 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1.供应商认为采购文件使自己的权益受到损害的,可以自获取采购文件之日或者采购公告期限届满之日(公告期限届满后获取采购文件的,以公告期限届满之日为准)起7个工作日内,对采购文件需求的以书面形式向采购人提出质疑,对其他内容的以书面形式向采购人和采购代理机构提出质疑。质疑供应商对采购人、采购代理机构的答复不满意或者采购人、采购代理机构未在规定的时间内作出答复的,可以在答复期满后十五个工作日内向同级政府采购监督管理部门投诉。质疑函范本、投诉书范本请到浙江政府采购网下载专区下载。 2.其他事项:采购项目需要落实的政府采购政策:《政府采购促进中小企业发展管理办法》(财库﹝2020﹞46号)、《关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》(财库〔2017〕141号)、《关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》(财库[2014]68号)、《关于调整优化节能产品环境标志产品政府采购执行机制的通知》(财库[2019]9号)。 七、对本次采购提出询问、质疑、投诉,请按以下方式联系 1.采购人信息 名 称:浙江省人民医院 地 址:杭州市上塘路158号 传 真: 项目联系人(询问):包震乾 项目联系方式(询问):0571-85893592 质疑联系人:胡娟 质疑联系方式:0571-85893982 2.采购代理机构信息 名 称:浙江国际招(投)标公司 地 址:浙江省杭州市西湖区文三路90号东部软件园1号楼3楼 传 真:/ 项目联系人(询问):沈夏奇 项目联系方式(询问):0571-81061815 质疑联系人:杨震 质疑联系方式:0571-81061816 3.同级政府采购监督管理部门 名 称:浙江省财政厅政府采购监管处 地 址:杭州市环城西路37号 传 真:/ 联系人 :倪文良、吴聪瑜 监督投诉电话:0571-87057615、87058489 政策咨询:何一平、冯华,0571-87058424、87055741 若对项目采购电子交易系统操作有疑问,可登录政采云(https://www.zcygov.cn/),点击右侧咨询小采,获取采小蜜智能服务管家帮助,或拨打政采云服务热线400-881-7190获取热线服务帮助。 CA问题联系电话(人工):汇信CA 400-888-4636;天谷CA 400-087-8198。 附件信息: 625.5K × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容:蛋白质纯化 开标时间:2021-11-17 14:00 预算金额:106.00万元 采购单位:浙江省人民医院 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:浙江国际招(投)标公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 关于浙江省人民医院蛋白质分离纯化系统及切向流过滤系统的公开招标公告[浙江国际招(投)标公司] 浙江省-杭州市-西湖区 状态:公告 更新时间: 2021-10-27 招标文件: 附件1 项目概况 浙江省人民医院蛋白质分离纯化系统及切向流过滤系统招标项目的潜在投标人应在政府采购云平台(www.zcygov.cn)获取(下载)招标文件,并于 2021年11月17日 14:00(北京时间)前递交(上传)投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:ZJ-2132659-02 项目名称:浙江省人民医院蛋白质分离纯化系统及切向流过滤系统 预算金额(元):1060000 最高限价(元):1060000 采购需求: 标项名称: 蛋白质分离纯化系统及切向流过滤系统 数量: 1 预算金额(元): 1060000 简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:蛋白质分离纯化系统:实现样品的分离纯化功能。切向流过滤系统:具有除杂,超滤,洗滤,微滤等功能。 备注:允许进口 合同履约期限:标项 1,按采购文件要求 本项目(否)接受联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;未被“信用中国”(www.creditchina.gov.cn)、中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单。 2.落实政府采购政策需满足的资格要求:无 3.本项目的特定资格要求:标项1:(1)根据《浙江省财政厅关于规范政府采购供应商资格设定及资格审查的通知》(浙财采监[2013]24号)第6条规定接受金融、保险、通讯等特定行业的全国性企业所设立的区域性分支机构,以及个体工商户、个人独资企业、合伙企业,且已经依法办理了工商、税务和社保登记手续,并且获得总机构授权或能够提供房产权证或其他有效财产证明材料,证明其具备实际承担责任的能力和法定的缔结合同能力;(2)单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得同时参加同一合同项下的投标;(3)为项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得参加该项目的投标。 三、获取招标文件 时间:/至2021年11月17日 ,每天上午00:00至12:00 ,下午12:00至23:59(北京时间,线上获取法定节假日均可,线下获取文件法定节假日除外) 地点(网址):政府采购云平台(www.zcygov.cn) 方式:供应商登录政采云平台https://www.zcygov.cn/在线申请获取采购文件(进入“项目采购”应用,在获取采购文件菜单中选择项目,申请获取采购文件) 售价(元):0 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2021年11月17日 14:00(北京时间) 投标地点(网址):线上(政府采购云平台(www.zcygov.cn));杭州市西湖区文三路90号东部软件园1号楼3楼304室(线下) 开标时间:2021年11月17日 14:00 开标地点(网址):线上(政府采购云平台(www.zcygov.cn));杭州市西湖区文三路90号东部软件园1号楼3楼304室(线下) 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1.供应商认为采购文件使自己的权益受到损害的,可以自获取采购文件之日或者采购公告期限届满之日(公告期限届满后获取采购文件的,以公告期限届满之日为准)起7个工作日内,对采购文件需求的以书面形式向采购人提出质疑,对其他内容的以书面形式向采购人和采购代理机构提出质疑。质疑供应商对采购人、采购代理机构的答复不满意或者采购人、采购代理机构未在规定的时间内作出答复的,可以在答复期满后十五个工作日内向同级政府采购监督管理部门投诉。质疑函范本、投诉书范本请到浙江政府采购网下载专区下载。 2.其他事项:采购项目需要落实的政府采购政策:《政府采购促进中小企业发展管理办法》(财库﹝2020﹞46号)、《关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》(财库〔2017〕141号)、《关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》(财库[2014]68号)、《关于调整优化节能产品环境标志产品政府采购执行机制的通知》(财库[2019]9号)。 七、对本次采购提出询问、质疑、投诉,请按以下方式联系 1.采购人信息 名 称:浙江省人民医院 地 址:杭州市上塘路158号 传 真: 项目联系人(询问):包震乾 项目联系方式(询问):0571-85893592 质疑联系人:胡娟 质疑联系方式:0571-85893982 2.采购代理机构信息 名 称:浙江国际招(投)标公司 地 址:浙江省杭州市西湖区文三路90号东部软件园1号楼3楼 传 真:/ 项目联系人(询问):沈夏奇 项目联系方式(询问):0571-81061815 质疑联系人:杨震 质疑联系方式:0571-81061816 3.同级政府采购监督管理部门 名 称:浙江省财政厅政府采购监管处 地 址:杭州市环城西路37号 传 真:/ 联系人 :倪文良、吴聪瑜 监督投诉电话:0571-87057615、87058489 政策咨询:何一平、冯华,0571-87058424、87055741 若对项目采购电子交易系统操作有疑问,可登录政采云(https://www.zcygov.cn/),点击右侧咨询小采,获取采小蜜智能服务管家帮助,或拨打政采云服务热线400-881-7190获取热线服务帮助。 CA问题联系电话(人工):汇信CA 400-888-4636;天谷CA 400-087-8198。 附件信息: 625.5K
  • 高表达抗体蛋白下游工艺技术进展
    p  摘 要:随着抗体药物上游大规模高效培养技术的飞速发展,抗体蛋白的表达浓度有了大幅度的提高,这给下游纯化工艺带来了巨大的压力。为了突破下游技术瓶颈,整个世界生物制药产业都加大了对下游技术的革新力度,近年来也取得了丰硕的成果。本文就抗体药物的纯化策略、最新技术进展以及技术应用等方面做一个调研,以期能对本部门的相关研究工作有所助益。/pp  关键词:抗体 下游工艺 纯化 技术进展/pp  自1997年来,全球抗体药物市场经历了一个快速发展的阶段,总销售额从1997年的3.1亿美元增长到2008年的400亿美元,复合增长率高达55%,而且增长势头还在持续 [1]。国际上通常把年销售额超过10 亿美元的品牌药称为“重磅炸弹”药物,很大一部分抗体药物都已迈入“重磅炸弹”行列。在2008年全球15大药品中,抗体药物占据了1/3,且排名仍在上升,这意味着几乎每种单抗药物的成功开发都代表着巨大的市场前景[2]。受益于此,全球主要的生物制药公司都获利颇丰,可见抗体药物具有巨大的经济价值和社会价值。/pp  抗体药物生产技术门槛高,需要掌握抗体筛选、抗体重组、高表达细胞株构建和大规模悬浮培养等核心技术,其下游关键技术是长期以来的薄弱之处。哺乳动物细胞表达系统具有活性高、稳定性好等优点,已成为抗体等生物制品最重要的系统之一,为抗体药物的产业化提供可能。目前,国际上该项技术发展较快,已趋成熟,以默克公司为代表的流加培养生产规模达10000L以上,以贝尔公司为代表的灌流培养生产规模达200L以上,蛋白表达浓度为1-10g/L。我国在该技术领域起步较晚,基础较差,但近年来经过努力,已经实现了该项技术的突破,流加培养规模达500L以上,灌流培养规模达100L以上,蛋白表达浓度为0.2-2g/L[2]。/pp  随着动物细胞表达抗体产品大规模高效培养技术的快速发展,下游纯化工艺越来越成为抗体药物生产中主要的技术瓶颈[3]。因此,如何提高下游工艺的生产效率就成为了抗体药物研发必须解决的问题。本文就国际上高表达抗体蛋白下游工艺的研究进展做一个调研,使本人及同事们能了解国际上的研究成果和发展趋势,以期能对本部门的相关研究工作有所助益。/pp  1. 抗体药物纯化策略/pp  每个单抗的等电点、电荷密度、疏水性、糖基化程度等生化性质各不相同。选择单抗的纯化方法,既要了解它们的共性,又要了解它们的个性,从而制定相应的纯化策略(表1)。/pp  1.1 抗体药物下游工艺一般策略/pp  CHO和NSO等哺乳动物细胞表达系统主要用来生产治疗性单抗,临床剂量大(数十至几百毫克/dose),批产量达公斤级,纯度要求极高。层析技术是抗体分离纯化的核心技术,一般采用经典的三步纯化策略:粗纯-中间纯化-精细纯化。粗纯的主要目的是捕获、浓缩和稳定样品,约80%的下游工艺用Protein A亲和层析进行快速捕获,一步即可达到95%以上的纯度。治疗用抗体一般使用动物细胞大规模高密度无血清悬浮培养进行生产,不仅对终产品的单体含量有严格的规定,还必须去除各种潜在的杂质以满足药品安全的要求,因此在粗纯之后还需要进行中间纯化和精细纯化,去除宿主细胞蛋白(HCP)、宿主DNA、抗体聚集体和变体等,常用的层析技术有离子交换、凝胶过滤、疏水层析等[4]。/pp  2003 年初,中国SFDA下属的中国药品与生物制品检定所(NICPBP)公布了《人用单克隆抗体质量控制技术指导原则》[5]。生产者除须保证最终抗体产品纯度,还需要验证所用的纯化方法能有效对潜在的污染物,如HCP、免疫球蛋白、宿主DNA、用于生产腹水抗体的刺激物、内毒素、培养液成分、层析凝胶析出成分(脱落的Protein A配基)进行去除 并能有效的去除/灭活病毒。也就是说,在设计下游工艺时,需多角度综合考虑抗体本身的性质、抗体的来源、发酵培养技术、发酵液蛋白浓度、宿主杂质、抗体批间的差异、潜在污染及病毒灭活等问题。此外,治疗用抗体在生产和纯化过程中还会由于糖基化程度不同、蛋白酶作用、以及脱氨基和脱酰胺等反应而产生带电性质不同的多种抗体变体 另外,抗体氧化、聚集和片段化也是常见的降解途径[4]。针对这些变体,一方面,在表达和纯化过程中选择参数(如pH、盐浓度等)时要充分考虑到目标抗体的稳定性 另一方面,应控制细胞培养的条件(DO、渗透压等),同时加快下游分离纯化的速度,最大程度上避免抗体在纯化过程中产生变体,从而保证终产品的均一性和高的比活,也有利于控制终产品的内毒素水平。/pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px "  表1 单抗特性及纯化策略/span/pp style="text-align: center "img title="11111.png" style="float: none " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/e2693d21-e711-4b42-bb9c-53b5b7848f82.jpg"//pp style="text-align: center "img title="2222.png" style="float: none " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/5035b8d3-81f1-4e6b-96d7-3e12b347a344.jpg"//pp  1.2 新型的两步层析技术与纯化工艺整合/pp  近年来,GE Healthcare公司开发出了新型的亲和捕获介质Mabselect SuRe和混合作用模式的强阴离子交换介质Capto adhere(这两种介质的主要特点将在下文详细介绍)。凭借着MabSelect SuRe的卓越性能以及Capto adhere的复合多除杂功能,使得抗体纯化工艺由经典的三步层析转变为两步层析得以实现。这种新型的两步层析技术的工艺流程是:在细胞培养表达以后,采用0.2-0.45μm的中空纤维膜技术进行澄清,然后用MabSelect SuRe捕获,酸性条件洗脱后直接pH 4.0 病毒灭活,澄清过滤后穿透方式上Capto adhere,这一步离子交换之前或之后会有一步20nm纳滤去病毒,最后50K膜超滤浓缩和洗滤进行缓冲液置换。整个工艺如图1,这一工艺平台已经尝试过多个不同的抗体并取得成功(表2),同时很多实验表明这一工艺平台适合多数抗体的生产。有些抗体如果通过优化结果不甚满意, 通过增加一步Capto Q也基本上可以达到要求或是采用Capto S-Capto Q(这两种介质的主要特点将在下文详细介绍)的工艺步骤[4]。/pp style="text-align: center " img width="450" height="374" title="1.jpg" style="width: 435px height: 258px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/401b7d6a-ad5b-4c9a-9eee-2376ebef51fa.jpg"//pp style="text-align: center " span style="font-size: 14px "图1 抗体生产两步层析法主导的抗体纯化最新工艺[6]/span/pp  Mabselect SuRe可以达到99%以上的抗体纯度,亲和洗脱峰使用Capto adhere的流穿模式进行精纯:使抗体分子流穿而聚合体、HCP、脱落的Protein A配基等杂质结合在柱上加以去除。这样仅用两步层析就可以得到符合药用级质量要求的高纯度抗体产品,大大缩短了工艺时间,提高了生产效率,同时增加了收率,降低了生产成本。/pp style="text-align: center "img width="599" height="164" title="2.jpg" style="width: 580px height: 159px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/ce7191a4-3940-4315-8122-856bbbadbc24.jpg"//pp style="text-align: center "  span style="font-size: 14px "表2 两步法用于多种抗体的纯化结果(括号内数值为纯化前)[4]/span/pp  2. 抗体药物下游技术最新研究进展/pp  2.1 样品澄清/pp  2.1.1 中空纤维膜过滤技术/pp  中空纤维膜是近年来发展起来的新型切向流膜分离技术,与盒式膜包相比,中空纤维膜可以直接处理高固含量和高黏度的粗料液,具有容尘量高、速度快、剪切力小、成本低等优点。目前,中空纤维微滤膜已经广泛用于生物制药的各个领域[7]。/pp  对于动物细胞培养液,可以将高密度的培养液直接用中空纤维微滤膜(0.22或0.45μm)进行澄清,而无需事先经过离心和预过滤,步骤少,速度快,收率高,成本低。和离心机比较,具有极高的澄清度,因此中空纤维澄清后的细胞培养液可直接Protein A亲和层析进行纯化。/pp  中空纤维膜澄清细胞培养液的优势有:(1)步骤少,速度快,收率更高(通过有效的洗滤可使样品收率稳定而且高于离心机),同时最大程度上避免抗体降解而影响产品均一性。(2)成本低:不仅省去了连续流高速离心机昂贵的前期投资和运转的日常维护成本,还节省了离心后死端过滤的成本。中空纤维膜物理化学性质稳定,可以通过清洗而反复使用,成本低廉。(3)有利于内毒素控制:中空纤维膜稳定的化学性质可以耐受1M NaOH 40-50℃和氧化剂NaClO的清洗,从而有效去除内毒素 封闭的系统,也更有利于生产过程中内毒素的控制。此外,大部分中空纤维滤柱还可以进行高压灭菌。(4)低剪切力:中空纤维采用低剪切力的开放式流道,不仅可以处理含有高固含量的料液,还避免了蛋白质活性分子在高剪切力下的聚集变性,有利于抗体的稳定。(5)工艺耐用性强:相比死端过滤,中空纤维澄清具有很好的操作灵活性和耐用性,可以通过调整操作参数(流速、TMP)处理不同性质的细胞培养液。(6)易于线性放大:通过维持切向流速、TMP 等参数恒定,方便地进行线性放大,生产规模的处理量可达几千升料液,目前国内销售最大的中空纤维膜过滤系统已达400m2且生产稳定[8]。/pp  2.1.2 深层过滤介质/pp  深层过滤采用两种机制去除颗粒。首先是拦截,颗粒由于自身的物理尺寸在过滤器内被截留。它们可能被困在过滤器表面,因此根本没有进入基质,或在通过深层过滤基质的曲径时被俘获(筛选)。颗粒拦截伴随过滤器压差增高,因为它的基质被不断累积的颗粒堵塞。第二种机制是吸附,比过滤器拦截精度更小的颗粒能够从流体中被吸附去除。这种机制是通过深层过滤基质上的净电荷实现的[26]。/pp  目前应用比较广泛的双层膜深层过滤介质有Millipore公司的Millistak+HC、Sartorius公司的Sartobran-P、Pall公司的Supradisc HP等。Millistak+HC深层过滤介质由纤维素和无机助滤剂(聚丙稀粘合的硅藻土)组成,包裹在聚丙烯外壳内 它由两层全厚度深层滤板(上游一层粗过滤和下游一层精细过滤)组成,附带一层RW01纤维素膜终过滤。Sartobran-P深层过滤介质由醋酸纤维素滤膜、聚丙烯外壳和支撑层组成,加强型的滤膜有良好的机械强度,有利于在反复的过滤和灭菌过程中保持完好无损 采用了折叠膜,在体积小巧的同时还保证了超大的过滤面积。Supradisc HP深层过滤介质由纤维素、硅藻土、带正电荷树脂和聚丙烯组成 也由两层全厚度深层滤板(上游一层粗过滤和下游一层精细过滤)组成。/pp  2.2最新抗体捕获技术/pp  2.2.1 MabSelect介质/pp  MabSelect是第一个使用高流速琼脂糖凝胶作为骨架的新型Protein A层析介质,专为大规模抗体纯化而设计,适合快速高效的进行抗体生产和放大,已经成为单抗纯化和放大的标准介质。/pp  MabSelect的特点有:(1)更高的流速和动态载量:Protein A经基因工程改造,C端含一个半胱氨酸,形成一个定向的硫酯键,同时增加了对IgG的有效结合。Protein A和凝胶偶联时采用了全新的单点偶联工艺,降低了空间位阻,因此可以在使用更高流速的条件下增加动态载量:在线形流速为500cm/hr和柱床高度为20cm(停留时间2.4min)的条件下,每毫升MabSelect的动态载量可以达到 30mg IgG。(2)更低的非特异性吸附,抗体纯度更高:Mabselect介质高度亲水性的琼脂糖骨架最大程度上降低了非特异性吸附,使得洗脱峰中杂蛋白和DNA更少,有利于后期抗体的精细纯化。著名的抗体生产商IDEC公司以及R.Hahn的研究显示,Mabselect对CHO细胞HCP的吸附比其它Protein A介质低7倍[9-10]。R.L.Fahrner等的研究显示,Mabselect所得抗体的DNA残留量比其它Protein A介质低30%[11]。(3)更低的Protein A脱落:MabSelect由于通过新型环氧共价交联技术,Protein A的脱落比其它同类介质低,这不仅有利于抗体纯化,还延长了介质的使用寿命,降低了生产成本。(4)更易于工艺的线性放大:通过实验室条件的优化,MabSelect 可以在保持线性流速和上样比例等参数不变的条件下,通过增加柱直径进行线性放大。(5)MabSelect 易于清洗与除菌,寿命更长、更经济:在长期连续的生产中,有效的在位清洗(CIP)有助于延长介质使用寿命,但一般的Protein A介质往往不能耐受NaOH,只能使用高浓度的尿素或盐酸胍进行清洗,效果远不如NaOH且成本非常高。而MabSelect的CIP和除菌程序简单,用很常规、经济的试剂如50mM NaOH+1M NaCl或50mM NaOH+0.5M Na2SO4就可以有效去除沉淀和变性物质 用非离子去污剂或酒精可以去除通过疏水作用结合的物质 用0.1M醋酸和20%酒精可以在位灭菌(SIP)。经测试,Mabselect配合CIP(50mMNaOH+1M NaCl)纯化三百次后,抗体产品纯度与收率不变[12]。/pp  2.2.2 MabSelect Xtra介质/pp  Mabselect Xtra介质是在Mabselect介质的基础上优化而来,是目前市场上所有的商品化Protein A介质中载量最高的亲和层析介质之一。它除了具有MabSelect介质的全部特点外,还具有载量最高和非特异性吸附更低的特点。/pp  Mabselect Xtra介质使用孔径更大的多孔高流速琼脂糖作为骨架,同时减小介质粒径。这样不仅增加了比表面积和配基密度,还降低了传质阻力,从而有效的增加了动态载量。其动态载量超过41mg/ml,在工艺生产过程中可以有效减少层析柱的体积,从而降低生产成本。R.Hahn的研究显示,Mabselect Xtra对CHO细胞HCP的吸附比其它Protein A介质更是低了近10倍[13]。/pp  2.2.3 MabSelect SuRe介质/pp  MabSelect SuRe介质也是在Mabselect介质的基础上优化而来,是目前市场上唯一耐强碱的Protein A亲和层析介质,寿命最长,稳定性最好[10]。它除了具有MabSelect介质的全部特点外,还具有以下特点:(1)可以耐受0.1-0.5M NaOH:MabSelectSuRe具有不同于其它Protein A介质的同型四聚体配基-SuRe配基,即使在强碱条件下也不易变性或脱落,可以用高达0.5M NaOH进行CIP和SIP,能有效去除沉淀和变性物质,大大降低了抗体产品被内毒素污染和批间交叉污染的风险,有利于延长介质使用寿命,同时还大大降低了CIP和SIP的成本。(2)更温和的洗脱,避免抗体聚集,提高收率:同型四聚体配基避免了不同配基与抗体Fc段亲和性的差异,也消除了某些域对Fab段的亲和作用,使得洗脱条件更加均一而温和。Mabselect SuRe介质可以用更高的pH进行洗脱,有效避免了抗体在低pH下的聚集,产品纯度和均一性更高,浊度也更低[14]。(3)不同抗体洗脱所需pH差异小:由于消除了对抗体Fab段的亲和作用,使得同一种属亚型的不同抗体分子洗脱所需的条件更接近,有利于平台技术的建立,进一步降低了不同的抗体分离纯化工艺的研发成本。(4)SuRe 配基稳定性更好:SuRe配基对碱和蛋白酶更稳定,纯化过程中脱落更少( 10ppm),有利于后期脱落配基的进一步去除。/pp  2.2.4 ProSep-vA Ultra介质/pp  ProSep-vA Ultra介质是将自然界非动物性来源的Protein A交联于700Å 的多孔性玻璃珠骨架上,是刚性和不可压缩的介质。ProSep-vA Ultra介质具有如下特点:低反压性 不收缩、不溶胀 高动态载量 极低的Protein A脱落 高重复使用性,标准化的清洗和除菌操作[27]。/pp  2.2.5 ProSep Ultra Plus介质/pp  ProSep Ultra Plus介质是在ProSep-vA Ultra介质基础上优化而来,也是目前市场上所有的商品化Protein A介质中载量最高的亲和层析介质之一。它除了具有ProSep-vA Ultra介质的全部特点外,还具有载量最高、纯化效率更高、工艺更易于放大、成本更低等特点[28]。/pp  2.2.6 MEP Hypercel介质/pp  MEP Hypercel复合作用模式介质是一种灵活的层析介质设计,也称之为疏水电荷诱导层析(HCIC),用于捕获和纯化从实验室到生产规模的抗体和各种重组蛋白。MEP Hypercel介质由一个独特的连接4-巯基乙基吡啶(4-MEP)的刚性纤维素骨架组成。纤维素骨架赋予高孔隙率、化学稳定性和低非特异性吸附。平均直径80-100μm,在低反压下有优良的流速特性。MEP Hypercel介质在大规模使用时具有显著优势,基于它的配基结构,可选择性地捕获免疫球蛋白。组合其它传统的方法如离子交换、疏水作用,甚至用在Protein A之后从不同的料液中直接捕获或中度纯化抗体,以增强对宿主DNA、HCP和聚合体的清除。MEP Hypercel介质有助于建立一个简化的工艺流程,节省操作步骤(例如洗滤、超滤等) 预计有更长的使用寿命,因为它可以耐受苛刻的CIP方法(0.5-1M NaOH,30-60分钟接触时间),而所有因素都有利于降低成本[29]。/pp  2.3最新精细纯化技术/pp  2.3.1 CaptoFamily系列介质/pp  新型的Capto S,Q系列介质是以高流速琼脂糖为骨架,同时交联了非常“柔软”的葡聚糖链,这样不仅增加了比表面积,同时降低了传质阻力和空间位阻,使得介质在高流速下的动态载量大大增加,有利于提高生产效率,降低成本。/pp  Capto S,Q系列介质可以装填在直径60cm的工业层析柱中使用高达500cm/h 的流速进行纯化(柱高30cm)。这样不仅有利于工艺放大后大规模层析柱的填装,还大大提高了生产效率,每步层析更短的操作时间也有效避免了抗体分子在分离纯化过程中产生各种变体和聚合体,使得收率更好,终产品的活性更高、性质更均一。/pp  2.3.2 Captoadhere介质/pp  为了进一步减少抗体分离纯化步骤,提高特定杂质的去除效率,以满足日益增长的治疗用抗体的生产需要,2007 年初,GE Healthcare公司推出了新型复合作用模式的强阴离子交换介质:Capto adhere介质。Capto adher介质专为治疗用抗体的分离纯化而设计,其配基综合了阴离子交换、氢键和疏水等多种复杂的作用方式,因此对于抗体的聚合体具有非常独特而高效的去除能力。此外,通过有效的实验设计(DoE),流穿模式的Capto adher介质还可以同时有效去除脱落的Protein A配基、HCP、宿主DNA、内毒素和潜在的病毒,并使得结合MabSelect SuRe的抗体两步层析纯化工艺成为现实(表3)。Capto adhere还具有很强的病毒去除能力,如MVM病毒的去除能力可达5.9个Log。目前,新型的两步法抗体层析纯化工艺已经被国内外诸多知名药企广泛用于多种抗体的分离纯化,各项指标均符合治疗用抗体的要求。Capto adher层析还可以和阴离子交换(Capto Q)和疏水层析等结合使用,以达到更高的质量要求[15]。/pp style="text-align: center "  img title="3.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/4aa1c980-c9be-44e9-82b5-899ba9f7eec9.jpg"//pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px "表3 两步层析纯化工艺对污染物的去除效果[15]/span/pp  2.3.3膜层析技术/pp  PALL Life Science公司自10余年前颠覆性地开发出独一无二的层析产品-Mustang膜层析系列产品后,经过不断地技术改造,于近年推出全新Mustang Q XT家族,扩展了膜层析工艺放大产品线。膜层析技术,相对于传统的柱层析,无需层析填料和层析柱等复杂构件,直接通过膜式过滤器,经过简单的过滤环节即可达到纯化目的。Mustang Q以16层超级打褶的聚醚砜过滤膜作为基架,上面偶联了季胺基等功能基团,可以使生物分子流经的时候与功能位点迅速结合,具有高流速和高动态载量等优点。/pp  Sartorius Stedim公司也开发出了一整套膜层析技术,包括Sartobind S,Q,C和D离子交换、Sartobind IDA(亚氨基二乙酸)金属螯合、Sartobind醛、Sartobind环氧基和Sartobind Protein A(重组)等膜层析系列产品。Sartobind在很多蛋白和病毒纯化应用中可以取代传统耗时、繁琐的层析步骤。膜吸附器的快速纯化特点使蛋白分离可以在高流速下获得高收率,较传统柱层析流速最高能提高100倍,达到20-40 CV/min。传统颗粒胶95%以上的结合位点集中在颗粒胶内部。Sartobind膜层析的结合位点是均一地交联到交叉偶联的增强纤维素骨架内0.5-1μm厚的薄层上。大孔结构和快速吸附结合特性使膜吸附器可以忽略扩散时间因素。同时多微孔膜结构不存在传统颗粒胶的孔内扩散问题。在对流情况下,流动相的分子运动只由泵压力决定。因此,膜吸附器具有操作周期极短、流速和处理能力极高的特点[30]。/pp  与离子交换柱层析相比,离子交换膜层析技术已经被证明利用高动态结合能力吸附大量的生物分子,如病毒、HCP和宿主DNA。最近,阴离子交换膜层析技术已经被作为柱层析技术的替代技术用于Protein A亲和捕获后的mAb中微量污染物的去除[16]。/pp  2.4终产品的浓缩洗滤/pp  多维纯化得到的洗脱峰可以用Kvick Lab/Process盒式膜包进行快速浓缩和缓冲液置换。Kvick盒式膜包的优点有:(1)无热原:很多时候,仅用0.5M NaOH 清洗难以彻底去除膜表面的热原。Kvick盒式膜包化学性质非常稳定,可以使用1M NaOH在40-50℃下进行彻底的SIP/CIP,避免最终超滤浓缩时引入热原而影响产品质量。(2)孔径均一、速度快:Kvick盒式膜包孔径更均一,甚至可以使用50-100K的膜包进行抗体浓缩而不漏过,速度更快,大大节省了操作时间。(3)易于线性放大:通过保持流速、TMP等参数恒定,可以直接线性放大到生产规模。/pp  Amicon Ultra系列超滤离心管可以用来进行抗体的快速浓缩、脱盐及缓冲液置换。它具有如下特点:(1)效率高:一步法离心达到25到80倍浓缩。(2)节省时间:垂直结构的膜,避免堵膜,减少浓差极化,可以用超快离心速度极短时间完成 最少10分钟即可完成浓缩、脱盐或缓冲液置换。(3)收率高:独特的反转离心设计,有利于取得最大回收率且避免了人为移液误差 低吸附滤膜和聚丙烯内壳,使回收率高达90%以上。(4)不漏液、无损失:100%完整性测试确保不漏液 独特的死体积设计避免过度离心至干,没有样品损失。(5)广泛的化学相容性:与广泛的溶剂兼容,适用于pH1-pH9,热封膜杜绝了粘合剂和下游溶出物污染。/pp  Vivaspin系列超滤离心管同样是进行蛋白质快速浓缩和缓冲液置换的常用产品。获得专利的垂直膜配合狭长的流道设计,有效地避免滤膜堵塞,提高浓缩速度 同时在浓缩管底部设计有死端结构,确保即使离心时间过长也不会发生样品被甩干的现象。Vivaspin可灵活选用三种不同材质的超滤膜:聚醚砜、三醋酸纤维和Hydrosart。它的另一个特点是有两种回收浓缩液的方法,既可以直接用移液器从浓缩管底部吸取,也可以将浓缩液反转离心到回收管内,加盖密封保存,这两种方法都保证了高回收率。Vivaspin经过一次离心,最高可以将蛋白溶液浓缩300倍。/pp  2.5终产品的除菌除病毒过滤/pp  浓缩后的样品,最终经过0.22μm无菌滤器进行除菌过滤。ULTA Pure SG,HC除菌滤器具有过滤速度快、化学稳定性好、载量高和溶出物少等优点,细菌挑战实验表明其除菌能力大于7log。除菌过滤过程的优化主要从三个方面入手:操作过程中过膜压力的控制、过膜流速以及单位膜载量控制,这三个参数优化以后,可以在同种类型、材质的NFF膜上进行线性放大,否则很容易影响收率。/pp  Durapore除菌级亲水性滤膜由亲水性PVDF材料制造,具有可靠的除菌保证以及低蛋白吸附量、低析出、无纤维脱落、广泛的化学兼容性等优点,是常用的除菌滤膜。Durapore 0.22μm亲水性滤膜用于液体除菌或去除微粒,0.1μm亲水性滤膜用于液体中去除微粒、微生物和支原体。装有Durapore亲水性滤膜的滤器有Millipak、Opticap XL、Opticap XLT、筒式滤器和Optiscale等。Millipak滤器独特的堆叠盘状设计使残留量最小并且无颗粒脱落,因此适合于高附加值产品的终端过滤和灌装。Millipak和Opticap XL滤器都有O型圈垫片和软管倒钩连接的上游排气阀和排空阀设计,使操作简单易控。Opticap XL和XLT滤器的结构设计,特别耐高温、高压条件,在除菌过程中提供更高的稳定性和可靠性,同时更易清洗。Optiscale一次性滤器专为小规模工艺筛选和工艺放大所设计,是工艺评估的理想工具。/pp  目前被广泛应用的生物制品病毒去除的方法是纳米膜过滤。纳米膜过滤有如下优点:(1)针对性强,实用性广:纳米膜过滤只与病毒和目的蛋白的大小有关,无论病毒是否有脂包膜外壳、是否耐热,纳米膜过滤都能将之去除。(2)毒性小,下游污染少:能有效去除杀灭病毒后可能留下的如抗原和核酸蛋白混合物等病毒标志物,有效降低下游污染,是纳米膜的另一特点。大多数病毒灭活处理都使用有毒或致突变的理化试剂,从而必须在使用后从蛋白质溶液中清除,而纳米膜过滤不存在毒性问题,只是在验证中要考虑到滤器浸出物的风险。(3)蛋白活性高,回收率高:纳米膜过滤是在正常条件下的pH、渗透压和温度下进行的温和的生产步骤,其蛋白回收率和活性都很高,通常在90%—95%。基于体外分析、实验研究和临床经验,纳米膜过滤试验都没有显示出蛋白质改变或是新抗原的产生。纳米膜过滤不改变制品特性,这一特点促进了监管机构认可和产品的注册。/pp  日本Asahi Kasei公司于1989年推出了第一款专门为清除生物制药产品中病毒颗粒而设计的过滤器Planova,由亲水铜铵再生纤维素制成的中空纤维微孔膜,装入聚碳酸酯壳体中。Millipore公司的Viresolve NFP膜是一种复合PVDF膜,过滤盒被设计来从高纯蛋白溶液中移除小型病毒,如B19,蛋白质溶液中,B19的去除量通常 4 log。PALL Life Science公司的Ultipor VF DV50和DV20膜式过滤器可以从生物流体中去除显著数量级的病毒,同时目标蛋白可以很好地通过。滤芯由三层独特的亲水、低蛋白吸附的PVDF滤膜经新月型打褶方式构成,过滤面积大,具有可靠、安全和高流量等特点。Sartorius Stedim生产的Virosart CPV为聚醚砜过滤器,能去除 4 log的PPV和 6 log的逆转录病毒。/pp  2.5扩张柱床吸附层析技术/pp  扩张柱床吸附层析技术(EBA)是上世纪九十年代初期进入下游生产,整合了发酵和下游纯化的技术。新一代STREAMLINE Direct扩张柱床设备及介质是EBA技术中最成熟的产品。通过条件优化,STREAMLINE能直接从浑浊的发酵液中捕获目标生物分子,细胞碎片及不吸附的杂质穿过扩张床内悬浮的介质被冲洗掉,将以往澄清、浓缩、捕获等步骤整合为一步,达到粗纯化的效果(图2)[17]。/pp  STREAMLINE的操作过程如下[17-18]:(1)起始:将STREAMLINE介质倒入扩张柱中。(2)平衡:从下向上流的缓冲液,将STREAMLINE柱内的吸附介质悬浮起来,形成稳定的、充分平衡好的扩张床。(3)上样:发酵液带菌体从柱底进入,目标生物产品吸附在STREAMLINE介质上 不吸附的宿主杂质及菌体碎片随液流从柱顶排出。(4)淋洗/穿透:进一步用缓冲液将不吸附的杂质洗掉。(5)洗脱:洗脱液洗脱目标生物产品。(6)CIP/再生:用1M NaOH+1M NaCl进行CIP。整个操作过程如图3所示。/pp style="text-align: center "img title="4.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/07a79270-4b7d-4fe5-bc9a-125837562297.jpg"//pp style="text-align: center " span style="font-size: 14px " 图2 传统纯化工艺与STREAMLINE [17]/span/pp style="text-align: center "img title="5.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/333de887-f92b-405d-9094-9ec89635f74d.jpg"//pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px "  图3 STREAMLINE的基本工作原理和操作过程[18]/span/pp style="text-align: center " span style="font-size: 14px " (箭头示液体过柱时的流向)/span/pp  STREAMLINE介质是一系列包裹着石英芯,以琼脂糖为骨架的介质。特殊设计的STREAMLINE扩张柱床可以产生稳定的向上拔的扩张液流,每一颗不同比重的STREAMLINE介质,悬浮在自身重力和扩张升力平衡的位置原地扰动。STREAMLINE 技术是稳态扩张,样品流均匀分布整个床体,目标产物吸附均匀,穿透小,回收率高,类似于固定床吸附性层析[19]。/pp  3. 抗体最新下游技术应用实例/pp  Lonza Biologics公司是全球最大的抗体合同生产商之一,为了开发一个稳定的20000L的抗体生产工艺,其纯化开发部门对多个不同的抗体亲和层析凝胶进行了有效的比较,他们发现Mabselect SuRe的动态载量高、使用寿命最长、Protein A脱落最低,实验数据明确支持放大到1.4m直径的柱子用于20000L培养规模的经济生产[4]。/pp  德国的Roche公司一种用于肿瘤治疗的单抗已进入临床Ⅲ期。他们将目前几种Protein A介质进行充分的比较之后,选择了高载量、更易于装柱和寿命更长的Mabselect。目的抗体是通过无血清培养的转染的杂交B淋巴细胞表达的IgG1。将过滤后的无细胞上清上样到Mabselect填充的FineLINE柱,直径300cm,柱高20cm,上样的浓度是30mg/ml。洗脱后,洗脱液立即用磷酸钾中和pH值到6.8-7.0,再用凝胶过滤检测,结果表明比活超过90%,纯度在95%以上[20]。/pp  Cytheris公司是法国一家生物制药公司,目前正在研制一种用CHO细胞表达的免疫调节剂(临床Ⅱ期)。原先的工艺采用传统层析法,但不能稳定去除病毒。改进后,在工艺的第一步使用Mustang Q对污染物进行捕获,取得了25%去除率的良好结果 同时对MVM、MLV和Re03三种病毒也达到超过4个Log的滴度降效果,而整个工艺对病毒的去除效率普遍提高了7-11个Log。说明Mustang Q的使用对下游层析起到了很好的保护作用。/pp  在第五届生物制药工艺优化大会上,Crucell公司介绍了他们对腺病毒(AAV)纯化工艺的摸索。与传统的层析填料相比,Mustang Q膜层析的开放孔道的设计使对病毒的动态载量大大提高30倍左右,回收率在80%以上。用40L的膜层析柱相当于1000L的传统层析柱的效果,节省了验证工作,提高了工艺经济性,十分有利于放大生产。/pp  德国的Boehringer Mannheim公司生物制药部,用STREAMLINE技术代替传统工艺生产400L CHO细胞培养的Fc融合蛋白,结果样品回收率提高14%,缓冲液减少25%,时间缩短47%[17]。/pp  世界最大的制药公司-GlaxoSmithKline公司,使用特别设计的BioProcess全自动层析系统和STREAMLINE扩张柱生产药用脂蛋白疫苗,比原工艺产品体积缩小2倍,纯化系数1.5,内毒素减少100倍[17]。/pp  日本YOSHITOMI公司正在使用多套STREAMLINE 1000系统生产人重组白蛋白,与原生产工艺产品纯度相同,产率提高30%,时间减少一半,年产量为12.5吨[17]。/pp  AVECIA公司重新设计临床Ⅲ期药品生产工艺,选用STREAMLINE技术及SOURCE新型凝胶,生产效率提高12倍,回收率提高1倍[17]。/pp  2001年,ILEX制药公司的CAMPATH获得FDA批准。该单克隆抗体使用Sartobind Q离子交换层析模块以流穿的方式进行精制,这是膜吸附器首次被批准应用于治疗性蛋白的生产,证明了膜层析技术通过了证实和测试[30]。/pp  4. 展望/pp  随着抗体产品上游大规模高效培养技术的进一步发展,实验室规模哺乳动物细胞表达水平可以达到25g/L,如果这一水平能够有效放大到生产,将对下游生产纯化带来更大的压力。所以下游纯化工艺的技术发展也是势在必行。/pp  以下一些发展方向可能成为下游工艺未来发展的重要关注点:(1)刚性更好、载量更高、耐碱性更好的完全亲水琼脂糖凝胶的开发[4]。(2)优化操作次序,降低缓冲液消耗的更大规模生产线的应用[21]。(3)通过单抗的氨基酸序列预测下游工艺关键参数:亲和层析洗脱pH条件、离子交换层析洗脱pH和盐浓度条件、病毒灭活pH等[22]。(4)下游工艺的成本消耗占全部成本的50-80%,亲和捕获是下游工艺的最关键步骤,通过改进亲和配体,提高捕获能力,节省成本[23]。(5)新型层析系统全程实时控制纯化过程,在线检测HCP、宿主DNA、Protein A等的含量[24]。(6)由于在去除杂质方面的优势,膜层析将会得到飞速的发展,未来工艺甚至可能完全基于膜层析而不是柱层析[25]。/pp  参考文献/pp  [1] 刘亚明,薛章.生物制药:迎接抗体药物的黄金时代.医药细分子行业研究报告,2009./pp  [2] 陈志南.基于抗体药物的我国生物制药产业化发展前景.2008中国药学会学术年会暨第八届中国药师周论文集,2008./pp  [3]Gail Dutton.Trends in Monoclonal AntibodyProduction.Feature Articles,2010, 30(4)./pp  [4]孙文改,苗景赟.抗体生产纯化技术.中国生物工程杂志,2008,28(10):141-152./pp  [5]《人用单克隆抗体质量控制技术指导原则》.NICPBP(中国药品与生物制品检定所),2003./pp  [6]Capto adhere:用于生产单抗的两步纯化操作.GE Healthcare公司技术资料./pp  [7]中空纤维滤柱分离纯化应用集锦.GE Healthcare公司技术资料./pp  [8]中空纤维膜过滤技术在单抗生产中的应用.GE Healthcare公司技术资料./pp  [9]Amersham Biosciences.Downstream Gab’02 Abstracts,Extended Reports from the 2nd International Symposium on DownstreamProcessing of Genetically Engineered Abtibodies and Related Molecules. PortoPortugal,2002,12-14./pp  [10] R.Hahn,R.Schlegel,A.Jungbauer.Comparison of Protein A affinity sorbents.JChromatogr B,2003,790:35-51./pp  [11] R.L.Fahrner,et al. Performancecomparison of Protein A affinity chromatography sorbents for purifyingrecombinant monoclonal antibodies.BiotechnolAppl Biochem,1999,30:121-128./pp  [12] K.Brorson,J.Brown,et al.Identification of protein A media performanceattributes that can be monitored as surrogates for retrovirus clearance duringextended re-use.Journal ofChromatography A,2003,989:155-163./pp  [13] R.Hahn,et al.Comparison of Protein A affinity sorbents Ⅲ,Life time study.J Chromatogr A,2006,1102:224-231./pp  [14] S. Ghose,et al. Antibody Variable RegionInteractions with Protein A: Implications for the Development of GenericPurification Processes. Biotechnol Bioeng,2005,92(6):665-673./pp  [15]用复合配基阴离子交换柱去除单克隆抗体(Mab)的污染物.BioProcessInternational技术资料./pp  [16]利用Mustang Q膜层析从Protein A纯化的单克隆抗体中去除污染. PALL LifeScience公司技术资料./pp  [17]整合发酵和下游纯化的新技术:扩张柱床吸附技术.GE Healthcare公司技术资料./pp  [18]余晓玲,米力,姚西英,陈志南.扩张柱床吸附层析与固定柱床层析纯化单克隆抗体的比较.中国生物工程杂志,2003,23(1):61-64./pp  [19]High-throughput monoclonal antibody purification.GE Healthcare公司技术资料./pp  [20]抗体纯化手册.GE Healthcare公司技术资料./pp  [21]Purification Strategies to Process 5 g/L Titers ofMonoclonal Antibodies. BioPharm International技术资料./pp  [22] T.Ishihara,T.Kadoya.Accelerated purification process development ofmonoclonal antibodies for shortening time to clinic:Designand case study of chromatography processes.J Chromatogr A,2007,1176(1-2):149-156./pp  [23] A.Cecilia,A.Roque,et al.Antibodies and Genetically Engineered RelatedMolecules:Production and Purification.BiotechnolProg,2004,20:639-654./pp  [24] S.Flatman,I.Alam,et al.Process analytics for purification of monoclonal antibodies.JChromatogr B,2007,848:79-87./pp  [25]ProcessChromatography:Five Decades of Innovation.BioPharmInternational技术资料./pp  [26]双层滤板膜堆在单抗工艺上的大规模澄清过滤应用评估.BioProcessInternational技术资料./pp  [27]Affinity Chromatography Media.Millipore公司技术资料./pp  [28]ProSep Ultra Plus ChromatographyMedia.Millipore公司技术资料./pp  [29]MEP Hypercel混合模式层析填料. PALL LifeScience公司技术资料./pp  [30]Sartobind膜层析技术高效的蛋白纯化工具. SartoriusStedim公司技术资料./pp/p
  • 美国辉瑞召回一批降胆固醇药立普妥
    美国辉瑞制药公司12月21日宣布召回一批总量约1.9万瓶的降胆固醇药立普妥,原因是有消费者投诉称该药物的瓶体散发“异常”气味。  辉瑞公司在一项声明中说,立普妥的药瓶是由外部制造商提供的,但辉瑞没有提供该厂家的具体名称。辉瑞还表示,瓶体散发的异味对患者身体健康所造成的影响“微乎其微”。  自今年8月以来,由于瓶体散发异味,辉瑞已先后4次召回立普妥,召回的药品总量超过36万瓶。该气味来自一种名为2,4,6-三溴苯甲醚的化合物,它常被用作木材防腐剂。  声明称,此次召回事件不会引起立普妥的市场供应短缺。立普妥是美国最畅销的处方药,去年销售额累计达75亿美元。
  • 关于举办第七期蛋白质分离纯化技术专题研讨班的通知
    随着现代生物技术与生物产业的迅速发展,蛋白质分离纯化已成为现代生物工程的关键技术。应国内生物技术科研界与产业界的需求,中国生物工程杂志社(中国生物工程学会、中国生物技术发展中心、中国科学院文献情报中心主办)围绕蛋白质分离纯化与抗体制备、蛋白组学技术与应用举办了一系列的专题研讨班。本期研讨班由国内从事制备与纯化技术的一线专家授课,课程内容综合了国内外蛋白质分离纯化领域的新技术、新方法,兼顾国内研发及产业工作中的实际需求,同时重视与吸纳往届参会代表的意见反馈,从而使课程内容不断成熟完善。  第七期蛋白质分离纯化专题研讨班将于2010年6月23-24日在上海举办。本期研讨班内容涵盖蛋白质样品制备、纯化策略、过程优化,相关的产品规定、申报政策以及技术经济分析等,旨在帮助生命科学研究与生物技术应用领域的专业人员在短时间里高效率的掌握蛋白质分离纯化工具,提高蛋白质分离纯化实践中解决具体问题的能力。  研讨班主要内容:  l 蛋白质样品的获得  l 层析预处理原则与技术:离心、过滤、超滤、双水相抽提  l 蛋白质层析,包括:  (1)层析介质选择:层析介质特性对层析过程的影响——材质、孔径、官能团  (2)层析技术:分子排阻、离子交换、疏水层析、金属螯合、亲和层析等  (3)层析步骤整合方法:选择性、分辨率、动态载量、主要杂质的控制和去除  (4)蛋白质纯化平台:适应于分子生物学实验室蛋白质纯化的方法和实例  l 单克隆抗体纯化,包括:  (1)单克隆抗体的生化性质  (2)单克隆抗体纯化的工具  (3)单克隆抗体纯化的策略和方案  l 蛋白质纯化的溶液体系  (1)蛋白质纯化的缓冲溶液组成和功能  (2)各种层析模式的常用缓冲溶液的设计和使用  l 蛋白质层析技术经济分析  会议时间、地点:2010年6月23-24日,上海光大会展中心西馆三层2号会议室(上海市徐汇区漕宝路66号)  报到时间、地点:2010年6月22日,上海华夏宾馆  参会办法:参会代表请于6月10日前填写会议回执后Email或传真至会议主办单位中国生物工程杂志社,会议费每人1500元,在读研究生每人1300元(凭有效证件)。食宿统一安排,费用自理。  联系方式:  联 系 人:任红梅13641036700,吴飞13693693883  通信地址:北京市海淀区中关村北四环西路33号中国生物工程杂志社(100190)  电 话:(010)82624544,82626611-6511 传真:(010)82624544  电子邮件:renhm@mail.las.ac.cn  蛋白质分离纯化技术专题研讨班报名回执表  (参会代表请于2010年6月10日前Emial/传真至中国生物工程杂志社)单位名称通信地址邮编姓名性别职称电话传真E-mail是否住会   蛋白质分离纯化技术专题研讨班住宿预订表  (住会者请务必2010年6月10日前回传本表,否则无法安排住宿)单位名称联系人电话手机电子邮件姓名性别是否需要单人间入住日期离店日期 报到及住宿酒店:会议住地:上海华夏宾馆(021-51001610),标准间每天300元。地址:上海市徐汇区漕宝路38号
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