Affinité的P4SPR仪器快速检测抗体活性

抗体的质量受pH、温度、和细胞培养代谢物等工艺参数的影响[1]。抗体等生物药需要进行质量控制，以确保质量和安全。这些生物药不仅需要通过串联质谱等物理化学方法进行表征，而且还必须研究它们的生物活性。传统方法例如酶联免疫吸附测定（ELISA）[1] [2]）被用于活性测定。然而，这些检测不能提供动力学和亲和力数据[1]。另一种方法是表面等离子体共振（SPR）技术。SPR是一种表征蛋白质的强大技术，作为一种无标记技术，利用它可以实时检测蛋白质相互作用，并且样品使用量少[2]。大型SPR系统已被用于蛋白质质量控制[2] [3]。尽管如此，大型SPR设备的使用仍然有限，仪器需专人使用，操作复杂，耗材成本高[4]。另一方面，个人型SPR设备可以让科学家快速的检测样品，轻松获得验证质量所需的有价值的动力学和亲和力数据，而不影响灵敏度和特异性。

在本应用中，我们演示了如何使用个人型SPR设备（P4SPR™）轻松确定哪种来源的抗核衣壳抗体与SARS-CoV-2核衣壳重组蛋白具有最佳的结合性能。

Djaileb等人在ChemRXiv论文中描述了更详细的实验过程[6]。图1显示了固定SARS-CoV-2核衣壳蛋白检测抗核衣壳抗体的方案。通常，金传感器表面用Afficoat[4]修饰。用EDC / NHS处理，然后用醋酸钠洗涤。将SARS-CoV-2核衣壳重组（rN）蛋白溶液（10μg/ mL）添加到表面并处理20分钟；再次用醋酸钠洗涤。蛋白质修饰的表面被1M乙醇胺封闭10分钟（pH 8.5）以减少非特异性吸附。通过运行缓冲液（RB）对其进行平衡。随后，将来自不同来源的抗体制造商的抗核衣壳抗体溶液（10 μg/mL）（表1）手动注入传感器，并在每个通道（图2，通道A-C）收集SPR响应信号，一次进样获得3次重复试验数据。在引入新的抗体溶液之前，使用运行缓冲液和甘氨酸溶液进行洗涤。使用AntiRBD（受体结合结构域）作为对照（图2，通道D），以校正温度和体折射率的任何波动。SPR偏移的差异根据测量开始到结束的共振单位（RU）差异确定[6]。

结果和讨论

整个实验测试4种不同来源的抗体抗核衣壳所花费的总时间2.5小时。每次注射的平均时间约为18分钟，注射和再生的平均总时间为25分钟。

图3显示了所有3个样品通道中抗核衣壳抗体第一和第二来源的SPR响应。可以清楚地看到抗核衣壳抗体与SARS-CoV-2核衣壳重组蛋白的互作响应。

图4显示了所有四次进样的平均信号曲线图。

图5显示了各种来源（按进样顺序）的抗核衣壳抗体（即浅蓝色的RU强度）互作强弱。很明显，AB1，批次B（注射#2）表现出最高的SPR响应或活性。此外，值得注意的是，如果使用浓度梯度的抗体或分析物，还可以通过手动进样轻松确定解离平衡常数（KD）。

结论

很明显，个人型SPR仪器可以快速对抗体进行质控，从而选择哪种抗体更适合于下一步的实验。这样可有效保障研究者的实验进展。同时，P4SPR也为生物制药产品进行质量控制提供了一种快速简便的方案。

P4SPR优势

Affinité 仪器的 P4SPR™ 是一种用户友好型仪器，可用于对蛋白质进行一般质量控制。无论蛋白质供应来自新供应商还是已经储存了一段时间，P4SPR™都可以轻松区分高活性和低活性蛋白质。此外，抗体样品不需要复杂的样本制备，可以稀释后直接注射样到仪器中。由于其多通道的功能设计，P4SPR 可提供快速、实时的数据和精度。

参考文献

1. M. Zschatzsch, Paul Ritter, Anja Henseleit,Klaus Wiehler, Sven Malik, Thomas Bley,Thomas Walther, Elke Boschke, "Monitoringbioactive and total antibody concentrationsfor continuous process control by surfaceplasmon resonance spectroscopy," Eng. LifeSci., vol. 19, pp. 681-690, 2019.

2. Pranavan Thillaivinayagalingam, JulienGommeaux, Michael McLoughlin, DavidCollins, Anthony R. Newcombe,"Biopharmaceutical production: Applicationsof surface plasmon resonance biosensors," J.Chromatogr. B, vol. 878, pp. 149-153, 2010.

3. C. Gassner, F. Lipsmeier, P. Metzger, H. Beck, A.Schnueriger, J.T. Regula, J. Moelleken,"Development and validation of a novel SPRbased assay principle for bispecific molecules,"J. Pharm. Biomed. Anal., vol. 102, pp. 144-149,2015.

4. "Affinité Instruments," [Online]. Available:https://affiniteinstruments.com/

5. H. Wang, Jing Shi, Youchun Wang, Kun Cai, QinWang, Xiaojun Hou, Wei Guo, Feng Zhang,"Development of biosensor-based SPRtechnology for biological quantification andquality control of pharmaceutical proteins," J.Pharm. Biomed. Anal., vol. 50, pp. 1026-1029,2009.

6. Abdelhadi Djaileb, Benjamin Charron, MaryamHojjat Jodaylami, Vincent Thibault, JulienCoutu, Keisean Stevenson, Simon Forest,Ludovic S. Live, Denis Boudreau, Joelle N.Pelletier, Jean-Francois Masson, "A Rapid and Quantitative Serum Test for SARS-CoV-2 Antibodies with Portable Surface Plasmon Resonance Sensing,"http://doi.org/10.26434/chemrxiv.12118914.v1, April 15, 2020.