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尊龙凯时人生就博:生物医疗领域DSC与DSF技术优劣解析

发布时间:2025-02-26   信息来源:尊龙凯时官方编辑

本文将对比差式扫描量热法(DSC)与差式扫描荧光法(DSF)这两种评估生物大分子高级结构稳定性的常用技术,帮助您更好地理解这两种方法的异同,以便在评估不同生物大分子的稳定性时选择适合的分析工具。生物大分子的稳定性评估对于药物开发、疾病诊断、治疗以及基础生物学研究具有重要意义,因为这直接影响到其应用的前景和实际功效。

尊龙凯时人生就博:生物医疗领域DSC与DSF技术优劣解析

稳定性评估可以确保生物大分子在制备、存储、运输及应用过程中保持其结构和功能,从而发挥其预期的生物学活性,进而提升生物产品的疗效和安全性。此外,稳定性数据在优化生产和纯化流程、延长货架寿命、降低成本及推进科学研究方面扮演着不可或缺的角色。在生物技术药物开发的“质量源于设计”(QbD)方法中,稳定性表征成为评估所有候选药物的“开发可行性”和“成药性”的重要部分,同时也是流程开发和生产的核心内容。稳定性数据还被整合用于生产支持和生物相似性评估的高级结构(HOS)表征,以及“指纹图谱”解析。

鉴于生物大分子的结构复杂,生物物理工具在其全面表征过程中的作用不可小觑。针对生物大分子稳定性的评估,常用的生物物理工具包括DSC和DSF。本文将重点阐述这两种技术的差异,以协助您选择合适的分析方法来评估生物大分子的稳定性。

01 测试原理

DSC:此方法通过在溶液中以恒定的加热速率监测生物大分子的自然折叠到变性过程。此过程中,非共价键的断裂会吸收热量,DSC可以实时监控随温度变化而引起的热容(Cp)变化,并通过数据处理得到热力学信息,例如Tm值、Tonset、ΔH等。

DSF:本方法通过实时监测生物大分子在不同变性剂条件下由自然状态转变为变性状态时所产生的发射波长变化或荧光信号变化,进而获取Tm、Tonset等参数。

02 适用样品类型

DSC:因其能够有效监测生物分子高级结构中的非共价键断裂,因此可适用于各类分子,如蛋白、核酸及脂质。

DSF:该方法需样品包含丰富的色氨酸或疏水区,因此适用于特定蛋白样品,而不适用于核酸和脂质等样品。如果样品在测试前已部分变性或者存在去垢剂,可能会增加背景荧光,影响结果。

03 相关参数含义(Tm、ΔHcal)

DSC:DSC测得的Tm(热转变中点温度)对应体系中50%生物分子变性时的温度,ΔHcal则表示每摩尔蛋白变性所吸收的热量,通常用于评估生物分子的活性含量。

DSF:DSF测试得到的Tm值对应50%色氨酸或疏水区暴露的温度,但这种暴露并不能真实反映蛋白变性过程,且无法获取ΔH等活性信息。

04 应用

DSC:因其具有良好的重复性,适用于批间一致性分析和生物相似性评估;DSC还具备结构域级分辨率,可以区分抗体的各个结构域,因此在抗体等多结构域样品的稳定性评估中表现出色。

DSF:尽管DSF的重复性较差,不适合定量分析,但由于分析速度快,适用于稳定性快速初步筛选。

结论

与DSF技术相比,DSC技术在多方面具有显著优势,因而被广泛认为是生物制药行业中热稳定性试验的金标准。DSC技术在样品标记、适用类型、温度范围、热力学信息及分辨率方面,都展现出优越的性能。如果您的分析样品不含色氨酸,或者涉及精细的蛋白设计、候选物筛选等多种应用,选择尊龙凯时人生就博的DSC技术将是您的最佳决策!