多功能蛋白质稳定性分析系统UNcle简介

大师E

      随着基因重组技术的发展,药用蛋白质或多肽制剂的商品化生产已成为现实。作为药物成分的蛋白质的制备已经成为制药工业不可缺少的一部分。在刚刚过去的2016年的药物销售排行榜中，前十名中有八个为生物药且保持了较强劲的增长。

       然而,蛋白质的不稳定性在很大程度上限制了其医学以及商业应用,蛋白质所具有的物理和化学特性使其在分离、纯化、贮存和运输中遇到特殊的困难,尤其是不稳定的蛋白质。蛋白质比传统的药物分子大,通常分子量为几千或几万甚至十几万道尔顿。另外,蛋白质有多种功能团,能够在同一时相内发生多种降解反应。蛋白质的复杂性主要带来两个问题:一是其十分不稳定,容易降解;二是对其降解途径的确认过程极为复杂。对于体积庞大来源复杂的蛋白质而言,了解它们主要降解途径就是测定其动力学参数,从而找出使蛋白质稳定、防止降解的方法。这样,就可以通过合理的设计以及高通量制剂配方和工艺筛选制备出稳定的蛋白质制剂。

      引起蛋白质类药物不稳定的原因蛋白产品不稳定因素很多,主要是温度、pH等因素所造成的，主要表现为蛋白的熔解（melt）和聚合（aggregation）。

        因此，可以通过测定蛋白质的Tm（Temperature of melting）、Tegg（Temperature of eggregation）以及测定蛋白颗粒直径对蛋白质的稳定性进行表征。

       常用的测定Tm的方法有DSC法和荧光法。DSC法通过测定升温过程中的样品热力学参数测定Tm，是比较经典的测定方法，缺点是通量低，即使使用自动化进样系统，仍然不能满足制剂研究的高通量需求，可以作为研究工具，但不适合作为筛选工具。荧光法使用蛋白质内源性荧光或外源性染料，测定蛋白升温过程的荧光光谱变化从而计算出Tm，目前可以实现高通量和自动化操作，是比较理想的筛选方法。

        表征蛋白的聚合，常用静态光散射（SLS）、动态光散射（DLS）和SEC等方法。其中SLS和DLS均为光谱法，测定快速方便，目前市场上也有非常成熟的自动化仪器可以进行高通量测定。SEC法为经典法法，但通量低，耗时耗力，不适合做高通量筛选，可以作为加速稳定性／长期稳定性的检测项。

        美国Unchained Labs曾经面向市场推出过一款叫Unit的高通量蛋白质稳定性分析系统，整合了全光谱荧光系统和静态光散射系统。在2016年，Unchained Labs对Unit进行了升级，推出了Uncle系统。在新的系统中，Unchained Labs加进去了动态光散射功能模块，扩展了系统的应用，使Uncle成为目前功能最强大的高通量蛋白质稳定性分析系统。

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