胰蛋白酶 (Trypsin) 是一種由胰腺分泌的絲氨酸蛋白酶。它能夠特異性地水解肽鏈中賴氨酸和精氨酸殘基羧基端的肽鍵,將蛋白質分解為較小的多肽或氨基酸,從而參與食物中蛋白質的消化以及體內蛋白質的代謝調節(jié)等生理過程。
胰蛋白酶的應用:
細胞培養(yǎng):
1. 細胞解離:胰蛋白酶能分解細胞間的粘連蛋白,使貼壁生長的細胞從培養(yǎng)容器表面分離,便于細胞傳代和后續(xù)實驗操作。
2. 細胞克隆篩選:幫助分離單個細胞,用于克隆培養(yǎng)。
蛋白質研究:
1. 蛋白質測序:通過有限水解蛋白質,產(chǎn)生特定的肽段,為蛋白質的氨基酸序列測定提供幫助。
2. 結構與功能研究:對蛋白質進行特定的切割,有助于研究其結構和功能之間的關系。
制藥領域:
1. 生物藥物生產(chǎn):參與某些生物制品如胰島素的生產(chǎn)過程,對蛋白質進行修飾和處理。
2. 疫苗制備:處理病原體以獲取有效抗原成分。
食品工業(yè):
1. 肉類嫩化:分解肉類中的蛋白質,改善肉質口感。
2. 臨床診斷:檢測某些疾病狀態(tài)下體內蛋白酶的活性變化,輔助疾病診斷。
為什么檢測胰蛋白酶的殘留
藥品質量與安全保障
1. 確保生物制藥產(chǎn)品的純凈度:對于生物制品如單抗藥物、基因治療產(chǎn)品等,微量的胰蛋白酶殘留都可能影響藥物的穩(wěn)定性和療效,甚至引發(fā)嚴重的免疫反應,威脅患者生命安全。
2. 符合嚴格的監(jiān)管要求:制藥行業(yè)受到嚴格監(jiān)管,檢測胰蛋白酶殘留是保證產(chǎn)品符合質量標準和法規(guī)的關鍵環(huán)節(jié)。
細胞培養(yǎng)與研究的準確性
1. 維持細胞正常生理狀態(tài):在細胞培養(yǎng)實驗中,殘留的胰蛋白酶會破壞細胞間的連接和細胞外基質,影響細胞的生長、分化和功能,導致實驗結果的偏差。
2. 保障細胞實驗的可重復性:精確控制胰蛋白酶殘留量有助于獲得穩(wěn)定、可靠的實驗數(shù)據(jù),促進科學研究的進展。
食品安全
1. 某些特殊食品的生產(chǎn)過程可能使用胰蛋白酶,檢測殘留可以防止其對消費者健康造成潛在危害。
生物技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
1. 優(yōu)化生產(chǎn)工藝:通過監(jiān)測胰蛋白酶殘留情況,能夠發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)流程中的問題,從而改進工藝,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。
2. 增強市場競爭力:產(chǎn)品中胰蛋白酶殘留量的有效控制可以提升企業(yè)在市場中的聲譽和競爭力。
胰酶殘留相關法規(guī)要求
2020年版《中國藥典》生物制品通則“生物制品生產(chǎn)用原材料及輔料質量控制”中,將非動物來源蛋白水解酶列為中等風險的原材料,將用于細胞消化或蛋白質水解的動物來源的酶列為高風險的原材料;生產(chǎn)用原材料在生物制品中的殘留物可能因其直接的毒性反應、外源因子污染或有害的免疫應答,引發(fā)受者產(chǎn)生不良反應或影響產(chǎn)品效力。
《基因治療制品質量控制研究考慮要點》(2023年5月6日發(fā)布,點擊下載)中,明確指出“對于風險高的原材料除了評估去除能力外,如需要可在最適工藝階段或終產(chǎn)品中進行殘留量檢測的控制并建立控制標準,作為工藝相關雜質的一部分進行控制,如細胞因 子、生長因子、蛋白酶(如消耗細胞的 重組胰蛋白酶 TrypLE 的殘留控制)、核酸酶(如工藝中普遍使用的降解核酸的核酸酶)、轉染試劑(如 PEI )、血清及相關溶劑等。
常見胰酶殘留檢測方法
目前,常見的胰酶殘留檢測方法主要包括酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)、高效液相色譜法(HPLC)和質譜法等。
1. ELISA 法:
原理:基于抗原-抗體特異性結合的原理。試劑盒中包被有抗胰酶的抗體,樣品中的胰酶與抗體結合,再通過與酶標記的二抗反應,最后加入顯色劑,根據(jù)顏色深淺定量檢測胰酶殘留量。
優(yōu)點:
靈敏度較高,能夠檢測到低濃度的胰蛋白酶殘留。
操作相對簡便,易于標準化。
可同時處理多個樣品,適合大規(guī)模檢測。
缺點:
可能存在交叉反應,導致假陽性結果。
檢測結果易受樣品基質的干擾。
2. HPLC 法:
原理:
利用物質在固定相和流動相之間的分配差異來分離和檢測化合物。將樣品經(jīng)過適當處理后注入色譜柱,胰酶依據(jù)其化學性質在色譜柱中實現(xiàn)分離,通過檢測器檢測其含量。
優(yōu)點:
分離效果好,特異性強,能準確測定胰蛋白酶的含量。
重復性高,結果準確可靠。
缺點:
儀器設備昂貴,維護成本高。
樣品前處理復雜,操作技術要求較高
3. 質譜法:
原理:
對胰酶分子進行電離,然后根據(jù)離子的質荷比進行分離和檢測,從而確定胰酶的存在和含量。
優(yōu)點:
具有極高的靈敏度和特異性,能夠檢測極低濃度的胰蛋白酶殘留。
可以同時提供胰蛋白酶的結構信息,有助于更深入的分析
缺點:
儀器昂貴,運行成本高。
對操作人員的技術要求極高。
解決方案
如上所示,常見的胰酶殘留檢測方法都有各自的優(yōu)劣,雖然在很大程度上能夠提供可靠和準確的檢測結果,但并不能保證絕對的萬無一失。我們可以采取以下措施,盡可能提高胰酶殘留檢測的準確性和可靠性,使其接近“無處遁形”的理想狀態(tài)。
1. 多種方法聯(lián)合使用:結合不同檢測方法的優(yōu)勢,相互驗證和補充,降低單一方法的局限性。
2. 嚴格控制實驗條件:包括樣品采集、處理、保存的標準化,實驗人員的專業(yè)培訓,儀器設備的定期校準和維護等。
3. 優(yōu)化檢測試劑盒和方法:不斷改進和研發(fā)更靈敏、特異、穩(wěn)定的檢測試劑和技術。
4. 建立嚴格的質量控制體系:對檢測過程進行全面監(jiān)控和評估,確保結果的準確性和可重復性。
上海逐典生物自研的新一代Trypelectase重組胰蛋白酶ELISA檢測試劑盒,是針對胰蛋白酶殘留檢測開發(fā)的一款高靈敏度的試劑盒,該產(chǎn)品基于雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法,定制單克隆抗胰蛋白酶抗體,特異性強,靈敏度高,線性范圍寬廣,批間一致性重復性好,非常適合于工藝開發(fā)、過程控制和最終質量控制。
產(chǎn)品特性
1.靈敏度高:檢測限<50pg/mL
2.線性范圍廣:檢測范圍0.05 - 3.2ng/mL
3.特異性強,重復性好:批內CV<10%,回收率高
4.適用動物源與非動物源重組豬胰蛋白酶
檢測數(shù)據(jù)
ELISA試劑盒標準曲線
檢測結果表明:檢測范圍為0.05 - 3.2ng/mL,檢測限<50pg/mL,定量限30pg/ml。
ELISA試劑盒重復性檢測
在高、中、低三個濃度點下,CV%值表現(xiàn)良好,均在10%以下,具有很好的精密度和重復性。
ELISA試劑盒準確性檢測
通過高、中、低三個濃度下,均得到高回收率,回收率區(qū)間在80%-120%
試劑盒使用常見問題與解決方案
Q: 高背景或陰性對照值偏高
A:
1. 洗板不充分:將洗滌劑注入反應孔充分洗滌,徹底拍干孔中液體
2. 酶結合物過量:檢查酶稀釋度,按說明書標識的稀釋度稀釋
3. 底物污染:加底物前檢查底物是否為透明無色,請勿用變藍的底物,重新用新的底物試驗
4. 陰性對照孔被陽性對照污染:注意洗滌時不要把洗液溢出孔外,不使陰陽對照孔液體連接一起
5. 不同批次試劑混用:檢查試劑批號,請勿用不同批次試劑
Q: 顯色信號弱
A:
1. 試劑過期:檢查試劑盒有效期,請勿用過期試劑
2. 孵育時間過短:按說明書中規(guī)定的時間孵育
3. 試劑污染:檢查試劑是否污染,請勿用污染的試劑
4. 酶標儀濾光片不匹配:檢查酶標儀設置及濾光片是否匹配
5. 試劑盒平衡不充分:確保試劑盒試驗前平衡至室溫
6. 顯色時間不夠:增加底物顯色時間
Q: 無顯色信號
A:
1. 檢測抗體、酶、或顯色劑漏加:檢查試驗操作流程,重復試驗
2. 酶被稥氮鈉污染:請使用重新配制的試劑
3. 試劑添加順序有誤:檢查復核試驗添加順順序、流程、重復試驗
Q: 標曲佳但是樣品孔無信號
A:
1. 樣品中靶標物含量低或樣品中無靶標物:設置陽性對照、重復實驗
2. 樣品基質效應影響檢測:重新稀釋樣品后復測
Q: 標曲佳但是樣品信號偏高
A: 樣品中待檢物含量超過標準曲線范圍:重新稀釋樣品后復測
Q: 邊緣效應
A: 孵育溫度不均衡:孵育時每步均使用新的封版膠紙,避免在環(huán)境溫度變化大的地方孵育,勿香放反應板
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