等電聚焦電泳IEF(isoelectric_focusing)技術(shù)是表征蛋白質(zhì)及其他生物高分子的一種主要方法。IEF在生物制藥行業(yè)的一個(gè)主要應(yīng)用是做提純后蛋白質(zhì)產(chǎn)品定性分析及 電荷不均一性的表征。蛋白質(zhì)電荷的不均一性是由蛋白質(zhì)翻譯后修飾產(chǎn)生的。這種修飾與蛋白質(zhì)基因的表達(dá)基本無關(guān)，只與蛋白質(zhì)產(chǎn)生時(shí)的環(huán)境，分離過程的環(huán)境及儲(chǔ)存環(huán)境有關(guān)。故IEF能很好地反映蛋白質(zhì)生產(chǎn)儲(chǔ)存條件的一致性。對于蛋白質(zhì)電荷不均一性的分離，沒有其他方法的分辨率能超過IEF技術(shù)。在生物制藥行業(yè)里，IEF已經(jīng)是一種有30年歷史的常規(guī)方法，用于生產(chǎn)過程分析，藥物制劑研究分析及最終產(chǎn)品的質(zhì)量控制分析。
然而，作為一種重要的蛋白質(zhì)分析方法，薄層凝膠IEF分析基本上是非自動(dòng)化的手工操作，分析速度慢，而且只能半定量。早在70年代末80年代初大家就認(rèn)識(shí)到，如果IEF技術(shù)能轉(zhuǎn)移到分離柱里進(jìn)行操作，它的分析速度、自動(dòng)化程度及定量分析的能力就會(huì)大大地提高。毛細(xì)管為分離柱的IEF方法(capillary isoelectric focusing) -cIEF在1985年被首次報(bào)導(dǎo)。前10年的cIEF方法是用商品通用毛細(xì)電泳CE(capillary electrophoresis)儀器來完成的，我們稱之為cIE常規(guī)cIEF。初期，人們對cIEF報(bào)有很大希望：因?yàn)槭褂糜梅蛛x柱操作IEF，將會(huì)大大提供其分析速度，自動(dòng)化程度及定量分析的能力�？茖W(xué)界內(nèi)期望cIEF被長期使用傳統(tǒng)IEF技術(shù)的分析人員所接受進(jìn)而在生物制藥行業(yè)內(nèi)代替?zhèn)鹘y(tǒng)IEF技術(shù)。
但是，這些期望沒有實(shí)現(xiàn)。究其原因，主要是用通用CE儀器來做cIEF方法有很多不可克服的困難。這個(gè)難題直到2000年Convergent_Bioscience公司使用全柱檢測cIEF技術(shù)的iCE280_IEF分析儀的商品化才得到了解決。iCE280_IEF分析儀很快地被生物制藥行業(yè)接受并應(yīng)用到行業(yè)的各個(gè)部門，如藥物制劑部門及質(zhì)量控制部門。近5年來基于全柱檢測cIEF的分析方法已在許多受FDA(美國食品藥品管理局)監(jiān)控的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用。世界10大制藥公司目前都已裝備了iCE280_IEF分析儀。已有幾個(gè)經(jīng)美國FDA和歐洲共同體藥局批準(zhǔn)上市的蛋白質(zhì)藥物正在使用iCE280_IEF分析儀做質(zhì)量控制。
常規(guī)cIEF的主要問題是移動(dòng)過程(mobilization_process)。在IEF聚焦過程結(jié)束時(shí)各蛋白質(zhì)組份都在毛細(xì)管內(nèi)形成不移動(dòng)的窄區(qū)段。通用CE儀器的檢測器都是單點(diǎn)檢測器，用這種儀器去檢測那些不動(dòng)的蛋白質(zhì)區(qū)段就要有一個(gè)移動(dòng)的過程-把這些蛋白質(zhì)區(qū)段推到單點(diǎn)檢測器的檢測點(diǎn)。常規(guī)cIEF技術(shù)的困難與麻煩都是來自這個(gè)移動(dòng)過程。凝膠IEF是沒這個(gè)過程的。它產(chǎn)生的最大問題是分辨率差，方法優(yōu)化麻煩，分離時(shí)間長及重現(xiàn)性不好。由于iCE280_IEF分析儀不用移動(dòng)過程，它就完全解決了常規(guī)cIEF的困難。iCE280_IEF分析儀所用的檢測器實(shí)時(shí)地監(jiān)測整個(gè)毛細(xì)管柱中的聚焦過程。它能恰到好處地終止聚焦過程以達(dá)到最佳的結(jié)果。聚焦過程中的蛋白質(zhì)凝聚沉淀都能觀察到。根據(jù)所觀察的現(xiàn)象來選取合適的添加劑以消除凝聚與沉淀。iCE280_IEF分析儀來優(yōu)化一個(gè)新IEF方法一般只要幾小時(shí)到3天。在快速方法發(fā)展這一點(diǎn)上，iCE280_IEF分析儀大大優(yōu)于常規(guī)cIEF甚至優(yōu)于離子交換色譜。iCE280_IEF分析儀的測定精度優(yōu)于常規(guī)cIEF，與離子交換色譜相當(dāng)。而它的分辨率與IEF相當(dāng)。
iCE280IEF分析儀除了IEF的應(yīng)用范圍之外，如單克隆抗體，蛋白質(zhì)提純物及重組蛋白質(zhì)，還包括蛋白質(zhì)與多糖，與小分子的復(fù)合物，融合蛋白質(zhì)和病毒。應(yīng)用范圍比常規(guī)cIEF和離子交換色譜廣泛。即使對于IEF的傳統(tǒng)樣品-單克隆抗體，iCE280IEF分析儀也有優(yōu)勢，即通用方法，一個(gè)單一方法能應(yīng)用于所有的單克隆抗體。因?yàn)樗梢怨?jié)約分析方法開發(fā)的時(shí)間，所以國際上很多大型制藥公司都在采用這種方法。
近一年來，iCE280 IEF分析儀在國內(nèi)也開始拓展市場。Convergent_Bioscience與其代銷商上海申越實(shí)驗(yàn)器材有限公司在上海和北京的一些生物制藥公司進(jìn)行了現(xiàn)場演示與宣傳。同時(shí)在上海和北京舉辦了技術(shù)講座并現(xiàn)場為這些公司的科技人員做樣品分析。幾天時(shí)間里為這些公司提供的20個(gè)以上的樣品優(yōu)化了IEF方法。
iCE280_IEF分析儀既保留了傳統(tǒng)IEF方法的高分辨率，又擁有色譜柱分離技術(shù)的高速以及自動(dòng)化和定量能力。特別具有分析方法開發(fā)簡單快速的優(yōu)點(diǎn)，受到各研發(fā)單位的青睞。與其他方法相比較，iCE280 IEF分析儀是用于蛋白質(zhì)電荷不均一性表征的最佳選擇之一。
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