細管電泳技術(shù)簡介

毛細管電泳（CE）又稱高效毛細管電泳（HPCE），是一類以毛細管為分離通道、以高壓直流電場為驅(qū)動力，根據(jù)樣品中各組分之間遷移速度和分配行為上的差異而實現(xiàn)分離的一類液相分離技術(shù)。它較早地使分析科學(xué)從微升水平提升至納升水平，并使細胞分析，乃至單分子分析成為可能，是分析科學(xué)中繼高效液相色譜之后的又一重大進展。

圖1：毛細管電泳原理示意圖

目前，全球以CE技術(shù)為核心每年發(fā)表的文章數(shù)以千計。國內(nèi)外眾多廠家積極投身于毛細管電泳相關(guān)儀器的研制和生產(chǎn)，并取得一定進展，例如ProteinSimple、SCIEX、安捷倫、永道致遠、CMP質(zhì)譜科技公司等。

圖2：1990-2023年每年發(fā)表與CE相關(guān)的文獻數(shù)量（來源：pubmed）

cIEF模式誕生

上世紀80年代以來，CE技術(shù)曾經(jīng)百花齊放，多種分離模式不斷涌現(xiàn)。較為人熟知的有CZE、CGE、MEKC等模式。1985年，Hjertén和Zhu在毛細管電泳儀上首次實現(xiàn)cIEF。與平板膠IEF相比，clEF具有自動化程度高和可定量等優(yōu)點。

但經(jīng)過十幾年發(fā)展，作為蛋白質(zhì)藥物電荷異質(zhì)性表征方法，cIEF并沒有被制藥行業(yè)領(lǐng)域廣泛接受。主要是因為通用的商業(yè)化毛細管電泳儀器只配備了單點紫外吸收和熒光檢測器，使運行clEF方法很有挑戰(zhàn)性。IEF分離過程后，依靠化學(xué)和壓力方式移動毛細管內(nèi)聚焦的蛋白條帶，使其經(jīng)過單點檢測器，這個遷移方式可能會產(chǎn)生問題，如峰形扭曲、模糊或分辨率不佳，需要增加運行時間，并且方法優(yōu)化具有挑戰(zhàn)性。而且，分離柱內(nèi)部發(fā)生聚焦和遷移步驟無法被觀察到，不易優(yōu)化。

icIEF具備關(guān)鍵優(yōu)勢

1992年和1994年P(guān)roteinSimple科學(xué)家Wu和Pawliszyn首次提出了基于反射指數(shù)和紫外吸收的全柱成像檢測技術(shù)，并于1998年首次商業(yè)化全柱成像紫外吸收cIEF，稱為icIEF。icIEF橫空出世，在一定程度上彌補了傳統(tǒng)毛細管等電聚焦電泳的缺陷。

icIEF具有方法開發(fā)簡單、通量高、等電點(pI)測定和定量重現(xiàn)性好、易于開發(fā)平臺方法等優(yōu)點。去除了傳統(tǒng)clEF遷移步驟，將分析時間從40到60分鐘減少到每個樣品5到15分鐘。icIEF方法每次進樣分析時間短，并能夠?qū)崟r觀察整個聚焦過程，很容易地識別出峰型不重現(xiàn)的原因，如蛋白質(zhì)聚集情況下，可以通過優(yōu)化聚焦時間或添加穩(wěn)定劑來避免。icIEF技術(shù)成功商業(yè)化后，已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的cIEF技術(shù)，該方法由于性能優(yōu)異還收錄于2020版最新藥典，在生物制藥行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。

MauriceFlex震撼上市

ProteinSimple旗下Maurice全自動蛋白質(zhì)表征系統(tǒng)是生物大分子蛋白藥物分子量大小和電荷變異體檢測的金標準。采用免組裝卡盒設(shè)計與創(chuàng)新性實時全柱成像等電聚焦專利技術(shù)，同時具備CE-SDS和icIEF兩種檢測模式的毛細管電泳，雙模式符合2020版中國藥典。

電荷變化是測定抗體藥物降解變異最靈敏快速的方法之一?；趇cIEF（全柱成像毛細管等電聚焦）技術(shù)，用戶使用Maurice10分鐘即可獲得高分辨率和高重復(fù)性的蛋白質(zhì)電荷變異體數(shù)據(jù)。

CE-SDS（十二烷基硫酸鈉毛細管電泳）是治療性生物大分子蛋白質(zhì)大小和純度檢測重要手段。由于CE-SDS檢測不需要對結(jié)果進行二次處理，所以其結(jié)果較SDS-PAGE更加精確穩(wěn)定和客觀。

目前生物制藥客戶對于電荷變異體的表征主要通過色譜分離后接收集餾分，除鹽和凍干后，使用質(zhì)譜進行分析。但是，色譜對于單抗以外的蛋白類藥物分辨率不高，方法開發(fā)復(fù)雜。日常開發(fā)中，研發(fā)人員常常面臨LC譜圖和icIEF譜圖無法對應(yīng)的窘境，因此用戶急需更優(yōu)質(zhì)的技術(shù)來滿足需求。

2023年1月，?ProteinSimple正式發(fā)布MauriceFlex全自動毛細管電泳分析與組分收集系統(tǒng)。MauriceFlex采用了最新技術(shù)，實現(xiàn)在icIEF檢測中對多種類型樣品進行分離和制備回收。MauriceFlex集多功能于一體，支持CE-SDS、Turbo CE-SDS、icIEF檢測以及icIEF組分收集多種模式，進一步創(chuàng)新和簡化蛋白質(zhì)表征工作流程。

毛細管電泳的未來普及應(yīng)用展望

自上世紀80年代問世以來，毛細管電泳已逐漸發(fā)展成為一種成熟而可靠的分離制備技術(shù)。與凝膠電泳、液相色譜等傳統(tǒng)分離技術(shù)相比，毛細管電泳具有體積小、分離速度快、分辨率高、效率高、樣品和溶劑消耗低等優(yōu)點。因此，毛細管電泳已廣泛應(yīng)用于生物藥開發(fā)、醫(yī)學(xué)研究、法醫(yī)調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、食品質(zhì)量檢測等領(lǐng)域。

目前生物制藥中以單抗為代表的的大分子藥物、小分子藥物、PROTAC以及細胞基因治療已逐漸崛起，毛細管電泳作為一種必備的蛋白質(zhì)藥物表征手段，已經(jīng)步入黃金時代。隨著icIEF方法寫入藥典，MauriceFlex重磅上市進一步完善蛋白質(zhì)電荷表征等里程碑事件，她將進入更多生物制藥企業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)。

2023年3月15日13:30-17:15， 為了加深用戶對創(chuàng)新技術(shù)的理解，促進大分子藥物研發(fā)和質(zhì)量分析領(lǐng)域交流和合作，回饋廣大用戶的支持，ProteinSimple和藥融圈在廣州聯(lián)合舉辦蛋白質(zhì)表征及分析培訓(xùn)會。本次會議將邀請多位生物制藥企業(yè)和CDMO行業(yè)技術(shù)專家分享各自領(lǐng)域的工作成果，提供學(xué)習(xí)交流機會，誠摯邀請您的光臨。

蛋白質(zhì)表征及分析培訓(xùn)會

13:30-13:45

開場致辭

趙維濤，ProteinSimple，中國區(qū)工業(yè)客戶負責(zé)人

13:45-14:15

現(xiàn)代分析技術(shù)在生物制品質(zhì)量控制中的應(yīng)用

梁蔚陽，廣東省藥檢所，生物制品室負責(zé)人

14:15-14:45

icIEF在重組新型冠狀病毒融合蛋白疫苗的應(yīng)用

李小翠，麗珠生物，電泳分析經(jīng)理

14:45-15:15

雙特異抗體質(zhì)量分析

歐陽東，漢騰生物，理化分析經(jīng)理

15:15-15:45

茶歇&觀展

15:45-16:15

腺相關(guān)病毒（AAV)質(zhì)控要點及相關(guān)表征

譚玲，派真生物，QC經(jīng)理

16:15-16:45

CE-SDS 方法及效率優(yōu)化

翁祖森，ProteinSimple，技術(shù)支持

16:45-17:15

重磅發(fā)布—MauriceFlex全自動毛細管電泳分析與組分收集系統(tǒng)

杜穎穎，ProteinSimple，技術(shù)支持經(jīng)理