随着生物技术的飞速发展,以单克隆抗体、重组蛋白、基因治疗及mRNA疫苗为代表的生物制品,已成为守护人类健康的中坚力量。在这些创新药物的研发与生产过程中,高效的表达系统是实现规模化生产的基础。其中,大肠杆菌(E.coli)凭借其遗传背景清晰、生长繁殖迅速、表达量高、培养成本低廉等无可比拟的优势,成为了原核表达系统的“主力军”,被广泛应用于生产重组蛋白、疫苗、胰岛素、生长激素、干扰素、各类酶制剂及质粒DNA等关键生物制品。
图1:E.coli重组表达系统在生物医药等领域的广泛应用
然而,利用E.coli高效合成目标产物的同时,宿主细胞自身的生物组分,如宿主细胞蛋白(HCP)和宿主细胞DNA(HCD),便构成了产品中主要的工艺相关杂质。这些残留杂质若未能被下游纯化工艺有效去除,进入人体后可能引发严重的安全隐患。特别是宿主细胞残留DNA可能带来的三大潜在生物学风险:免疫原性风险、致癌性风险和感染性风险。
02、法规标准
为确保生物制品安全性,全球药品监管机构对宿主细胞DNA的残留量设定了严格的限量。这些限量通常基于风险评估,考虑了不同给药途径(如静脉注射、皮下注射等)和剂量下的潜在影响。
美国食品药品监督管理局
(FDA)现行指导方针推荐成品中残留DNA不高于10 ng/剂,对于生物制品宿主细胞DNA残留量上限为100 pg/剂。
欧洲药典
通则规定生物制品残留DNA限度不超过10 ng/剂
中国药典
明确规定对于选用细胞基质生产的生物制剂,其宿主DNA残留量应≤100 pg/剂,通过细菌或真菌基质生产的疫苗,其宿主DNA残留量应≤10 ng/剂。
针对检测方法,2025版中国药典进一步强化了宿主细胞DNA残留(HCD)检测的要求。新版药典将ADC药物纳入监管,新增多种单抗药物和部分疫苗的HCD检测要求,并明确要求采用通则3407第三法(qPCR法)进行HCD检测,这表明qPCR法检测HCD将成为行业主流趋势。
表1:2025版 vs 2020版药典HCD检测要求对比
03、解决方案
瀚海新酶的E.coli残留DNA检测试剂盒(货号:HBP003503)及配套前处理试剂盒(货号:HBP003610),分别采用qPCR荧光探针法和磁珠法核酸提取技术,为生物制品企业提供准确、高效的E.coli残留DNA质控解决方案,可适用于生物制药开发的各个阶段。
图2:手工/仪器提取+E.coli残留DNA检测方案
工艺开发与优化
在菌种筛选、发酵工艺优化和下游纯化工艺设计过程中,精准监测E.coli DNA在各个步骤中的去除效率,指导工艺参数的调整,最大限度地降低最终产品的残留水平。
原材料放行
用于评估生产过程中使用的原辅料(如培养基、缓冲液等)是否含有E.coli DNA污染。
中间体及成品放行检测
作为产品放行的关键质量控制检测项目,确保最终产品符合监管机构的DNA残留限度要求。
产品经多客户、多类型样本验证,助力客户实现生物制品及药品中间品、半成品和成品中HCD稳定、准确、快速的fg级定量检测。
样本前处理试剂盒
提供磁珠法手工/仪器提取两种方案。
手工提取时长2小时,仪器提取总时长1.5小时(手动操作时间<30分钟),简便快速。
检测试剂盒
标准品以国家标准品定标,采用药典序列引物探针。
直接匹配法规要求,无需客户额外验证,省时省力。
1.核心优势
DNA标准品以国家标准品定标、引物探针采用药典序列,助力客户更精准地定量。
样本前处理试剂盒经多客户样本验证,适用于重组蛋白、疫苗、抗体药、质粒DNA等多种类型样本,加标回收率稳定达到70%~130%。
提供手工/仪器提取方案,操作便捷,降低人工成本、时间成本。
灵活配套方案供客户选用,并有高效技术服务响应客户需求。
线性范围
产品线性范围宽广,可达到30fg/μL~300pg/μL,R²=1.000,扩增效率98.22%,各浓度检测值CV<15%。
图3:E.coli标曲扩增曲线
准确性
瀚海E.coli DNA标准品以国家DNA标准品定标:纯度均为100%,qPCR测定浓度与国家标准品RSD<5%;引物探针采用药典序列,精准匹配法规要求。
图4:瀚海E.coli DNA标准品与国家标准品的纯度电泳图谱
表2:瀚海E.coli DNA标准品与国家标准品的浓度qPCR定量结果
加标回收率
经多客户、多类型样本验证,适配重组蛋白、酶制剂、质粒DNA等多种样本的E.coli HCD检测,加标回收率稳定达到70%~130%。
图5:多客户不同样本加标回收率
定量限与精密度
定量限稳定达到30 fg/μL;精密度结果显示,不同实验员操作,结果CV值<15%,确保实验的可信度和可重现性。
图6:定量限30fg/μL扩增曲线
表3:中间精密度结果
专属性
产品专属性极高,能够特异性地检测E.coli DNA,而不会受到其他常见宿主细胞DNA信号的干扰。
图7:不同基因组DNA干扰测试
稳定性
产品分别经37℃热加速14天或反复冻融5次,结果显示性能均不受影响,储存运输无压力;批间差结果展示了稳定的性能一致性。
表4:37℃热加速与冻融稳定性
图8:不同批次试剂盒扩增曲线05
添加官方微信,申请试用(请验证:残留DNA检测)
内容丨市场部、研发中心
编辑排版丨品牌
审核丨市场部、研发中心
图片丨来源于瀚海新酶
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