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(zhì)分解為較小的多肽或氨基酸,從而參與食物中蛋白質(zhì)的消化以及體內(nèi)蛋白質(zhì)的代謝調(diào)節(jié)等生理過(guò)程。
胰蛋白酶的應(yīng)用:
細(xì)胞培養(yǎng):
1. 細(xì)胞解離:胰蛋白酶能分解細(xì)胞間的粘連蛋白,使貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞從培養(yǎng)容器表面分離,便于細(xì)胞傳代和后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作。
2. 細(xì)胞克隆篩選:幫助分離單個(gè)細(xì)胞,用于克隆培養(yǎng)。
蛋白質(zhì)研究:
1. 蛋白質(zhì)測(cè)序:通過(guò)有限水解蛋白質(zhì),產(chǎn)生特定的肽段,為蛋白質(zhì)的氨基酸序列測(cè)定提供幫助。
2. 結(jié)構(gòu)與功能研究:對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行特定的切割,有助于研究其結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系。
制藥領(lǐng)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(guò)程,對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)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(zhì),改善肉質(zhì)口感。
2. 臨床診斷:檢測(cè)某些疾病狀態(tài)下體內(nèi)蛋白酶的活性變化,輔助疾病診斷。
為什么檢測(cè)胰蛋白酶的殘留
藥品質(zhì)量與安全保障
1. 確保生物制藥產(chǎn)品的純凈度:對(duì)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(yán)重的免疫反應(yīng),威脅患者生命安全。
2. 符合嚴(yán)格的監(jiān)管要求:制藥行業(yè)受到嚴(yán)格監(jiān)管,檢測(cè)胰蛋白酶殘留是保證產(chǎn)品符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
細(xì)胞培養(yǎng)與研究的準(zhǔn)確性
1. 維持細(xì)胞正常生理狀態(tài):在細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,殘留的胰蛋白酶會(huì)破壞細(xì)胞間的連接和細(xì)胞外基質(zhì),影響細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化和功能,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差。
2. 保障細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性:精確控制胰蛋白酶殘留量有助于獲得穩(wěn)定、可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),促進(jìn)科學(xué)研究的進(jìn)展。
食品安全
1. 某些特殊食品的生產(chǎn)過(guò)程可能使用胰蛋白酶,檢測(cè)殘留可以防止其對(duì)消費(fèi)者健康造成潛在危害。
生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
1. 優(yōu)化生產(chǎn)工藝:通過(guò)監(jiān)測(cè)胰蛋白酶殘留情況,能夠發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)流程中的問(wèn)題,從而改進(jìn)工藝,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
2. 增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(chǎng)中的聲譽(yù)和競(jìng)爭(zhēng)力。
胰酶殘留相關(guān)法規(guī)要求
2020年版《中國(guó)藥典》生物制品通則“生物制品生產(chǎn)用原材料及輔料質(zhì)量控制”中,將非動(dòng)物來(lái)源蛋白水解酶列為中等風(fēng)險(xiǎn)的原材料,將用于細(xì)胞消化或蛋白質(zhì)水解的動(dòng)物來(lái)源的酶列為高風(fēng)險(xiǎn)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(yīng)、外源因子污染或有害的免疫應(yīng)答,引發(fā)受者產(chǎn)生不良反應(yīng)或影響產(chǎn)品效力。
《基因治療制品質(zhì)量控制研究考慮要點(diǎn)》(2023年5月6日發(fā)布,點(diǎn)擊下載)中,明確指出“對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)高的原材料除了評(píng)估去除能力外,如需要可在最適工藝階段或終產(chǎn)品中進(jìn)行殘留量檢測(cè)的控制并建立控制標(biāo)準(zhǔn),作為工藝相關(guān)雜質(zhì)的一部分進(jìn)行控制,如細(xì)胞因 子、生長(zhǎng)因子、蛋白酶(如消耗細(xì)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(zhuǎn)染試劑(如 PEI )、血清及相關(guān)溶劑等。
常見(jiàn)胰酶殘留檢測(cè)方法
目前,常見(jiàn)的胰酶殘留檢測(cè)方法主要包括酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)、高效液相色譜法(HPLC)和質(zhì)譜法等。
1. ELISA 法:
原理:基于抗原-抗體特異性結(jié)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(jié)合,再通過(guò)與酶標(biāo)記的二抗反應(yīng),最后加入顯色劑,根據(jù)顏色深淺定量檢測(cè)胰酶殘留量。
優(yōu)點(diǎn):
靈敏度較高,能夠檢測(cè)到低濃度的胰蛋白酶殘留。
操作相對(duì)簡(jiǎn)便,易于標(biāo)準(zhǔn)化。
可同時(shí)處理多個(gè)樣品,適合大規(guī)模檢測(cè)。
缺點(diǎn):
可能存在交叉反應(yīng),導(dǎo)致假陽(yáng)性結(jié)果。
檢測(cè)結(jié)果易受樣品基質(zhì)的干擾。
2. HPLC 法:
原理:
利用物質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間的分配差異來(lái)分離和檢測(cè)化合物。將樣品經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后注入色譜柱,胰酶依據(jù)其化學(xué)性質(zhì)在色譜柱中實(shí)現(xiàn)分離,通過(guò)檢測(cè)器檢測(cè)其含量。
優(yōu)點(diǎn):
分離效果好,特異性強(qiáng),能準(zhǔn)確測(cè)定胰蛋白酶的含量。
重復(fù)性高,結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
缺點(diǎn):
儀器設(shè)備昂貴,維護(hù)成本高。
樣品前處理復(fù)雜,操作技術(shù)要求較高
3. 質(zhì)譜法:
原理:
對(duì)胰酶分子進(jìn)行電離,然后根據(jù)離子的質(zhì)荷比進(jìn)行分離和檢測(cè),從而確定胰酶的存在和含量。
優(yōu)點(diǎn):
具有極高的靈敏度和特異性,能夠檢測(cè)極低濃度的胰蛋白酶殘留。
可以同時(shí)提供胰蛋白酶的結(jié)構(gòu)信息,有助于更深入的分析
缺點(diǎn):
儀器昂貴,運(yùn)行成本高。
對(duì)操作人員的技術(shù)要求極高。
解決方案
如上所示,常見(jiàn)的胰酶殘留檢測(cè)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(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果,但并不能保證絕對(duì)的萬(wàn)無(wú)一失。我們可以采取以下措施,盡可能提高胰酶殘留檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性,使其接近“無(wú)處遁形”的理想狀態(tài)。
1. 多種方法聯(lián)合使用:結(jié)合不同檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì),相互驗(yàn)證和補(bǔ)充,降低單一方法的局限性。
2. 嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件:包括樣品采集、處理、保存的標(biāo)準(zhǔn)化,實(shí)驗(yàn)人員的專業(yè)培訓(xùn),儀器設(shè)備的定期校準(zhǔn)和維護(hù)等。
3. 優(yōu)化檢測(cè)試劑盒和方法:不斷改進(jìn)和研發(fā)更靈敏、特異、穩(wěn)定的檢測(cè)試劑和技術(shù)。
4. 建立嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系:對(duì)檢測(cè)過(guò)程進(jìn)行全面監(jiān)控和評(píng)估,確保結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。
上海逐典生物自研的新一代Trypelectase重組胰蛋白酶ELISA檢測(cè)試劑盒,是針對(duì)胰蛋白酶殘留檢測(cè)開(kāi)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(qiáng),靈敏度高,線性范圍寬廣,批間一致性重復(fù)性好,非常適合于工藝開(kāi)發(fā)、過(guò)程控制和最終質(zhì)量控制。
產(chǎn)品特性
1.靈敏度高:檢測(cè)限<50pg/mL
2.線性范圍廣:檢測(cè)范圍0.05 - 3.2ng/mL
3.特異性強(qiáng),重復(fù)性好:批內(nèi)CV<10%,回收率高
4.適用動(dòng)物源與非動(dòng)物源重組豬胰蛋白酶
檢測(cè)數(shù)據(jù)
ELISA試劑盒標(biāo)準(zhǔn)曲線
檢測(cè)結(jié)果表明:檢測(cè)范圍為0.05 - 3.2ng/mL,檢測(cè)限<50pg/mL,定量限30pg/ml。
ELISA試劑盒重復(fù)性檢測(cè)
在高、中、低三個(gè)濃度點(diǎn)下,CV%值表現(xiàn)良好,均在10%以下,具有很好的精密度和重復(fù)性。
ELISA試劑盒準(zhǔn)確性檢測(cè)
通過(guò)高、中、低三個(gè)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(jiàn)問(wèn)題與解決方案
Q: 高背景或陰性對(duì)照值偏高
A:
1. 洗板不充分:將洗滌劑注入反應(yīng)孔充分洗滌,徹底拍干孔中液體
2. 酶結(jié)合物過(guò)量:檢查酶稀釋度,按說(shuō)明書標(biāo)識(shí)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(wú)色,請(qǐng)勿用變藍(lán)的底物,重新用新的底物試驗(yàn)
4. 陰性對(duì)照孔被陽(yáng)性對(duì)照污染:注意洗滌時(shí)不要把洗液溢出孔外,不使陰陽(yáng)對(duì)照孔液體連接一起
5. 不同批次試劑混用:檢查試劑批號(hào),請(qǐng)勿用不同批次試劑
Q: 顯色信號(hào)弱
A:
1. 試劑過(guò)期:檢查試劑盒有效期,請(qǐng)勿用過(guò)期試劑
2. 孵育時(shí)間過(guò)短:按說(shuō)明書中規(guī)定的時(shí)間孵育
3. 試劑污染:檢查試劑是否污染,請(qǐng)勿用污染的試劑
4. 酶標(biāo)儀濾光片不匹配:檢查酶標(biāo)儀設(shè)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(yàn)前平衡至室溫
6. 顯色時(shí)間不夠:增加底物顯色時(shí)間
Q: 無(wú)顯色信號(hào)
A:
1. 檢測(cè)抗體、酶、或顯色劑漏加:檢查試驗(yàn)操作流程,重復(fù)試驗(yàn)
2. 酶被稥氮鈉污染:請(qǐng)使用重新配制的試劑
3. 試劑添加順序有誤:檢查復(fù)核試驗(yàn)添加順順序、流程、重復(fù)試驗(yàn)
Q: 標(biāo)曲佳但是樣品孔無(wú)信號(hào)
A:
1. 樣品中靶標(biāo)物含量低或樣品中無(wú)靶標(biāo)物:設(shè)置陽(yáng)性對(duì)照、重復(fù)實(shí)驗(yàn)
2. 樣品基質(zhì)效應(yīng)影響檢測(cè):重新稀釋樣品后復(fù)測(cè)
Q: 標(biāo)曲佳但是樣品信號(hào)偏高
A: 樣品中待檢物含量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍:重新稀釋樣品后復(fù)測(cè)
Q: 邊緣效應(yīng)
A: 孵育溫度不均衡:孵育時(shí)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(yīng)板
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