高灵敏度HCP定量分析策略:标签法与无标签法对比
宿主细胞蛋白(Host Cell Proteins, HCPs)是生物药生产过程中由表达系统(如CHO细胞、大肠杆菌、酵母等)产生的内源性蛋白杂质。即使含量极低,某些HCP仍可能引发免疫反应、影响药物稳定性或降低安全性。因此,准确的HCP定量分析是生物药质量控制的重要环节。高灵敏度检测在工艺开发和优化中同样关键。通过jīngquè测量HCP水平,可以定位纯化过程中去除效率不足的环节,识别难以去除的特定HCP种类,从而优化工艺参数,提高杂质清除率。对长期稳定性研究而言,该方法可提前发现潜在风险,避免储存或运输期间质量下降。总体而言,准确的、高灵敏度HCP定量分析不仅是满足法规要求的必要手段,更是保障生物药物质量、安全性与市场竞争力的核心技术环节。当前,质谱技术凭借高通量、广覆盖的优势,已逐渐成为 ELISA 之外的重要 HCP 分析手段。其中,标签法(Label-based)与无标签法(Label-free)是两大主流定量策略,各有优势与局限。
一、HCP质谱定量的核心需求
在HCP定量分析中,定量方法必须同时满足以下几个要求:
1、超高灵敏度:检测低至 ng/mg 级别甚至更低的蛋白含量;
2、高动态范围:覆盖高丰度结构蛋白与极低丰度污染蛋白;
3、良好重现性:确保不同批次、不同生产条件下的数据可比性;
4、可溯源性:定量结果可追溯至具体的蛋白序列与生物学功能。
这对定量策略提出了很高的技术门槛。
二、标签法(uantification)
1、原理
标签法通过在不同样品中引入稳定同位素标记(如SILAC、TMT、iTRAQ),使同源肽段在质谱中产生可区分的质量偏移,从而实现相对或juéduì定量。
常见标签法:
SILAC(Stable Isotope Labeling by Amino acids in Cell culture):在细胞培养阶段引入标记氨基酸,适合代谢标记
TMT(Tandem Mass Tag)/iTRAQ:化学标记法,可在质谱二级碎裂中释放报告离子,实现多重样品并行分析
2、优势
(1)高精度:同位素标记消除了样品制备与上机过程中的批间差异;
(2)多重化:TMT/iTRAQ可一次性分析多达16个样品;
(3)适合juéduì定量:结合内标蛋白可获得juéduì浓度信息。
3、局限
(1)成本较高:标记试剂价格昂贵;
(2)流程复杂:需额外的标记步骤,增加实验时间;
(3)覆盖度可能受限:部分低丰度或难标记肽段可能丢失。
三、无标签法(uantification, LFQ)
1、原理
无标签法依赖于质谱峰面积(MS1)或谱图计数(Spectral counting)来推算蛋白丰度,不需要引入额外化学或同位素标签。
常见LFQ策略:
峰面积积分(Intensity-based LFQ):直接比较相同肽段在不同样品的峰面积
谱图计数(Spectral Count LFQ):统计肽段被采集到的MS/MS谱次数
2、优势
(1)经济高效:无额外标记成本;
(2)操作简化:减少化学修饰步骤,降低样品损失;
(3)广覆盖:适合探索性分析,可发现新的HCP种类。
3、局限
(1)批间差异影响大:对样品处理和上机一致性要求极高;
(2)定量精度略低:尤其在低丰度蛋白中;
(3)不适合多批次同时比较:需后期数据归一化与标准化。
四、高灵敏度HCP定量分析:策略选择建议

随着Orbitrap高分辨质谱、离子淌度质谱(TIMS)、数据独立采集(DIA)等技术的发展,标签法和无标签法的界限正在被打破。未来,HCP定量分析更可能采用混合策略,结合标签法的精度与无标签法的广覆盖,满足生物药企在不同阶段的多样化需求。HCP定量分析不仅是一个检测技术问题,更关乎生物药的质量安全与监管合规。标签法与无标签法各有优劣,合理选择或组合使用,才能在不同应用场景中获得zuì佳的分析效果。百泰派克生物科技将以先进平台与zhuānyè团队,助力生物药企在HCP检测领域取得更高标准的质量控制成果。
百泰派克生物科技特色项目
一、蛋白测序
百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析,提供基于质谱的蛋白测序分析服务,包括对蛋白质的氨基酸组成分析,N端测序,C端测序和全序列分析,以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质,提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务,对蛋白序列进行分析。
※服务优势:
1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;
2.可实现对所测定靶蛋白序列 的覆盖;
3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;
4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;
5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug,即可完成检测;
6.测序不受N端封闭,PEC和和糖基化等N端修饰的影响。
二、蛋白质组学
百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC,提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外,百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务,助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。
※服务优势:
1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析,发现新的生物标记物;
2.体内体外多种蛋白质标记方法,适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;
3.质谱分析灵敏度高,实验结果重复度高;
4.可检测较低丰度蛋白,线性范围广;
5.zhuānyè生物信息学分析,分析更系统准确。
三、单细胞质谱流式技术分析
百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析,采用金属元素标记物(通常是金属元素标记的特异抗体)标记细胞表面和内部的分子,然后用流式细胞原理分离单个细胞,再用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析单个细胞的原子质量谱,zuì后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。
※服务优势:
1.技术先进,填补技术空白
采用金属标记抗体技术,避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征,百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。
2.分析数量大,成本较低
单细胞RNAseq受成本等因素限制,所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右,而流式质谱技术一次(单样本)就可分析至少10^5的细胞,实现了数量级的提高,且成本不高于单细胞RNAseq。
3.应用前景大
①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化,在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景;
②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外,质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰;
③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。
四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现
百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析,可从zuì小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究,旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案,深入挖掘未知的靶标。
五、生物药物表征
百泰派克基于高分辨率质谱技术,MALDI TOF,高效色谱分离技术,提供一系列完善的生物药物分析方案,从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析,到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务,帮助生物医药生产商提高生物药物品质。
百泰派克生物科技七大检测平台

百泰派克生物科技-生物制品表征,生物质谱多组学优质服务商
北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等zhuānyè服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则,通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证,建立了完备的质量体系,数据冷热/异地备份,设备定期计量/期间核查,软件审计追踪,为客户提供一体化解决方案和技术服务,支持新药研发、药物申报注册和生产放行。
1.公司采用ISO9001质量控制体系,zhuānyè提供以质谱为基础的CRO检测分析服务;
2.获国家CNAS实验室认可,为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务;
3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等;
4.七大质量控制检测平台,满足您一站式服务需求;
5.服务3000+企业,10000+客户的选择;
6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!
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