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北京西美杰科技有限公司
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HCP ELISA方法驗(yàn)證——稀釋線性dilution linearity
2024-11-27 閱讀(395)
前言
HCP ELISA檢測(cè)方法必須要通過法規(guī)認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)方法（ICH或FDA指南等）進(jìn)行方法學(xué)驗(yàn)證，以確保其能夠產(chǎn)生準(zhǔn)確的結(jié)果。想要獲得準(zhǔn)確的HCP ELISA檢測(cè)結(jié)果，本質(zhì)上是要保證樣品中HCP的濃度高于試劑盒的定量下限（LOQ），同時(shí)HCP的檢測(cè)抗體還要處于過剩狀態(tài)，滿足這兩點(diǎn)就必須要對(duì)檢測(cè)樣品（過程樣品和最終的藥物原液）進(jìn)行稀釋線性驗(yàn)證。因此，稀釋線性（dilution linearity）是驗(yàn)證HCP ELISA方法特異性和準(zhǔn)確性的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)之一。在HCP檢測(cè)中，稀釋線性不佳的原因主要有兩種：一種是樣品中某些HCPs的抗體過剩條件不滿足，需要通過進(jìn)一步稀釋來達(dá)到“最小必要稀釋倍數(shù)”（MRD）；另一種是產(chǎn)品蛋白本身或產(chǎn)品配方緩沖液中的某些成分對(duì)HCP的檢測(cè)產(chǎn)生干擾，可以采用指定的樣品稀釋液（見文末）或者緩沖液置換等方式處理樣品來滿足檢測(cè)需求。關(guān)于樣品稀釋液，最優(yōu)的選擇是使用和標(biāo)準(zhǔn)品相同的稀釋液。Cygnus針對(duì)每種ELISA檢測(cè)方法都提供了相應(yīng)的樣品稀釋液，以確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。對(duì)于使用Cygnus HCP ELISA試劑盒的用戶，我們建議將可接受的稀釋線性定義為“在兩倍稀釋時(shí)，校正后的HCP濃度變化不超過±20%”。同時(shí)，還要避免檢測(cè)值靠近定量下限，即稀釋樣品HCP檢測(cè)值不能低于定量下限的兩倍。接下來，本文將為您詳細(xì)解讀HCP ELISA方法學(xué)驗(yàn)證中有關(guān)線性稀釋的操作方法與注意事項(xiàng)。
為什么要建立稀釋線性？
在測(cè)試一個(gè)新的宿主細(xì)胞蛋白（HCP）ELISA方法時(shí)，建立稀釋線性是第一項(xiàng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，目的是確認(rèn)所選擇的HCP ELISA是否適用于您的過程樣品和藥物原液中的HCPs。當(dāng)稀釋線性確認(rèn)后，它將為進(jìn)一步的分析驗(yàn)證提供所需的實(shí)驗(yàn)條件信息，因此稀釋線性通常是最先進(jìn)行的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
具體來講，稀釋線性實(shí)驗(yàn)的目的是確定ELISA方法對(duì)樣品中HCPs的反應(yīng)曲線和全定量范圍。成功驗(yàn)證了稀釋線性意味著對(duì)存在于該樣品中的各種HCPs，抗體過剩條件已滿足，且樣品基質(zhì)不會(huì)影響HCP的定量，從而保證HCP ELISA檢測(cè)結(jié)果的可靠性。
如何進(jìn)行稀釋線性實(shí)驗(yàn)？
在進(jìn)行ELISA分析之前，任何可能超過定量上限（ULOQ）的樣品都應(yīng)該先進(jìn)行稀釋線性實(shí)驗(yàn)。其過程包括：用驗(yàn)證過的樣品稀釋液對(duì)HCP待檢樣品進(jìn)行多個(gè)梯度稀釋，然后對(duì)這些稀釋樣品進(jìn)行檢測(cè)，并計(jì)算每個(gè)稀釋樣品中校正后的HCP濃度（即測(cè)得的HCP濃度×稀釋倍數(shù)）。大多數(shù)情況下，在達(dá)到一定稀釋倍數(shù)后，稀釋樣品校正后的HCP濃度值會(huì)出現(xiàn)相對(duì)恒定狀態(tài)，那么該稀釋倍數(shù)則被稱為“最低需求稀釋度”（MRD）。
圖1 最低需求稀釋度（MRD）
如下表案例，樣品在高濃度（未稀釋和1:2，1:4稀釋）時(shí)并未顯示出良好的稀釋線性，但隨著進(jìn)一步稀釋，我們可以確定一個(gè)MRD，即在此稀釋度實(shí)現(xiàn)了可接受的稀釋線性（見下表藍(lán)色行）。按照定義，當(dāng)校正后的HCP濃度在2倍稀釋之間的變化范圍不超過±20%時(shí)，即達(dá)到了可接受的稀釋線性，同時(shí)還要避免靠近定量下限，即稀釋樣品HCP檢測(cè)值不能低于定量下限的兩倍（在這個(gè)案例中1:64稀釋樣品HCP檢測(cè)值＜2倍LOQ，因此未計(jì)入統(tǒng)計(jì)）。變化百分比可以通過減去前一稀釋樣品濃度的校正值，然后將差值再除以前一個(gè)稀釋樣品濃度的校正值來計(jì)算。例如，1:2稀釋樣品相較未稀釋樣品的變化百分比為：[(233-146)/146]x100%=60%。
| 樣品稀釋梯度 | HCP稀釋校正值 (ng/mL) | 與前一個(gè)稀釋樣品 的變化百分比 |
| 未稀釋 | 146 | NA |
| 1:2 | 233 | 60% |
| 1:4 | 312 | 34% |
| 1:8 | 361 | 16% |
| 1:16 | 356 | 1% |
| 1:32 | 370 | 4% |
| 1:64 | 未計(jì)算 (<2倍LOQ) | NA |
從表中數(shù)據(jù)我們可以得出結(jié)論，該樣品的MRD為1:4，那么最終計(jì)算出HCP的濃度應(yīng)在MRD以下（或等于）和LOQ以上所有校正后HCP濃度的平均值（在此例中，應(yīng)取312、361、356和370的平均值即350ng/mL）。
在實(shí)際應(yīng)用中，我們應(yīng)當(dāng)對(duì)需要檢測(cè)HCP的所有樣品類型（包括過程樣品以及最終的藥物原液）進(jìn)行稀釋線性的評(píng)估，并將每種樣品類型和基質(zhì)的MRD值以及稀釋不同樣品的具體指導(dǎo)納入到SOP文件中。
稀釋線性不佳的原因與解決方法
對(duì)于HCP ELISA檢測(cè)，可能會(huì)出現(xiàn)某些HCPs稀釋線性不佳的情況，也就是樣品中存在某些HCPs的抗體過剩條件未被滿足。例如，個(gè)別高濃度的HCP可能對(duì)該特定HCP的抗體產(chǎn)生飽和，出現(xiàn)了“鉤子效應(yīng)（high-dose hook effect）”，從而導(dǎo)致該HCP的定量不準(zhǔn)確。
圖2 鉤子效應(yīng)（high-dose hook effect）示意圖
此外，某些伴隨蛋白（hitchhiker proteins）可能會(huì)與產(chǎn)物蛋白相互作用，并在純化過程中顯著富集，從而完全干擾整個(gè)分析的線性。
圖3. 伴隨蛋白（hitchhiker proteins）與產(chǎn)物蛋白相互作用干擾分析線性
其他導(dǎo)致稀釋線性不佳的原因還有可能是產(chǎn)品配方（或過程樣品的緩沖溶液）中的某些成分干擾了檢測(cè)，對(duì)于Cygnus HCP ELISA試劑盒，已知的干擾因素包括極端pH、洗滌劑、有機(jī)溶劑、高蛋白濃度和高鹽濃度等，因此我們建議樣品的稀釋一定要使用和標(biāo)準(zhǔn)品相同的稀釋液，詳見下表。
| 貨號(hào) | 品名 | 應(yīng)用 | 規(guī)格 |
| I028 | 樣品稀釋液 | 適用于大部分HCP試劑盒，如CHO（F550-1）,E.coli（F1020, F410）等 | 100 ml, 500 ml, 1000 ml |
| I700 | 樣品稀釋液 | 適用于HEK 293 HCP（F650S）試劑盒 | 100 ml, 500 ml, 1000 ml |
| I094 | 樣品稀釋液 | 100 ml, 500 ml, 1000 ml | |
| I600 | 樣品稀釋液 | 適用于大部分Mix-N-Go系列Protein A檢測(cè)試劑盒（F600, F610, F740, F910, F950等）和核酸內(nèi)切酶殘留檢測(cè)試劑盒（F960） | 25 ml, 100 ml |
| F031A | 樣品稀釋液 | 適用于BSA（F030）檢測(cè)試劑盒 | 100 ml, 500 ml, 1000 ml |
| I800 | 樣品稀釋液 | 適用于PROchievA™ Protein A（F965）試劑盒 | 25 ml, 100 ml |
| F223A | 樣品稀釋液 | 適用于NS/0 HCP（F220）試劑盒 | 100 ml, 500 ml, 1000 ml |
| F233A | 樣品稀釋液 | 適用于A549 HCP（F230）試劑盒 | 100 ml, 500 ml |
| F213A | 樣品稀釋液 | 適用于山羊IgG（F210）檢測(cè)試劑盒 | 100 ml, 500 ml, 1000 ml |
| F243A | 樣品稀釋液 | 適用于山羊乳總蛋白（F230）檢測(cè)試劑盒 | 100 ml, 500 ml, 1000 ml |
Cygnus不同生物工藝雜質(zhì)檢測(cè)試劑盒對(duì)應(yīng)的樣品稀釋液一覽
最后，我們?cè)俅螐?qiáng)調(diào)，只有在抗體過剩的情況下，劑量反應(yīng)曲線才會(huì)呈正斜率，檢測(cè)結(jié)果才是準(zhǔn)確的。
如果稀釋線性不佳的因素是由HCP抗體不足或樣品基質(zhì)干擾，那么隨著樣品的稀釋倍數(shù)增加，其測(cè)得的HCP濃度會(huì)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，因此需要通過進(jìn)一步稀釋樣品來達(dá)到MRD。如果是其他原因，也可以通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)步驟來提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。如果增加樣品的稀釋倍數(shù)仍無法解決稀釋線性不佳的問題，則有可能是純化過程存在問題。
Cygnus針對(duì)每一種檢測(cè)試劑盒均提供相應(yīng)的QS（Qualification Summary）文件，如有需求歡迎點(diǎn)擊這里填寫信息索取，或者聯(lián)系Cygnus中國總代理西美杰。如果您在Cygnus HCP ELISA試劑盒的使用中遇到了稀釋線性相關(guān)問題且無法通過上述方法解決的，也歡迎您隨時(shí)聯(lián)系西美杰，我們的技術(shù)支持會(huì)針對(duì)您的問題提供相應(yīng)解決方法和建議。接下來我們還會(huì)陸續(xù)分享一系列關(guān)于HCP ELISA方法學(xué)驗(yàn)證的內(nèi)容，包括加標(biāo)回收以及HCP抗體適用性驗(yàn)證等，敬請(qǐng)關(guān)注。
Cygnus Technologies專注為生物技術(shù)和生物制藥行業(yè)提供產(chǎn)品和分析方法超過25年，旨在加速研發(fā)階段和提高產(chǎn)品質(zhì)量。Cygnus開發(fā)和生產(chǎn)的生物工藝殘留試劑盒，用于檢測(cè)超過50種不同表達(dá)系統(tǒng)的特異性雜質(zhì)。Cygnus作為專注于生物技術(shù)應(yīng)用免疫檢測(cè)的高靈敏度分析技術(shù)的專家，其產(chǎn)品和服務(wù)已經(jīng)被全球超過95%以上生物制藥公司使用，并獲得FDA、NMPA、EMA等監(jiān)管機(jī)構(gòu)的廣泛認(rèn)可。
北京西美杰科技有限公司作為Cygnus在中國總代理，與國內(nèi)眾多藥企，CRO/CMO企業(yè)建立了長久穩(wěn)定的合作關(guān)系。多年來西美杰的產(chǎn)品及服務(wù)幫助許多企業(yè)加速R&D階段，提高藥物質(zhì)量、純度和安全，加速優(yōu)化研發(fā)工藝，減少產(chǎn)品上市時(shí)間，降低QC成本。
