超純水品質(zhì)對(duì)LC-MS分析性能的影響

在生物制藥領(lǐng)域，尤其是在研發(fā)和生產(chǎn)上游階段，精確和可靠性是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。從細(xì)胞培養(yǎng)到抗體藥物的生產(chǎn)，每一個(gè)步驟都對(duì)實(shí)驗(yàn)條件有極高的要求。在這些過程中，實(shí)驗(yàn)用水的純凈度尤其重要，因?yàn)樗�直接影響到�?shí)驗(yàn)的結(jié)果。
 
在生物制藥的上游實(shí)驗(yàn)室中，通常會(huì)進(jìn)行多種關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)，比如細(xì)胞培養(yǎng)、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和蛋白質(zhì)純化和分析，這些實(shí)驗(yàn)對(duì)純水都有不同程度的要求，水中的任何雜質(zhì)，如有機(jī)物、DNA酶、離子等都可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面影響：

細(xì)胞培養(yǎng) 
水中的有機(jī)污染物可以作為外源性生長(zhǎng)因子或抑制劑，影響細(xì)胞的代謝和生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

分子生物實(shí)驗(yàn) 
微量的DNA或RNA污染可以引起PCR實(shí)驗(yàn)中的非特異性擴(kuò)增，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性

蛋白質(zhì)純化和分析 
水中污染離子可以與蛋白質(zhì)相互作用，改變其電荷狀態(tài)，影響蛋白質(zhì)的分離和鑒定
 
 
分析設(shè)備對(duì)實(shí)驗(yàn)室水質(zhì)有較高要求
液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（LC-MS）是生物制藥實(shí)驗(yàn)室中常用的分析設(shè)備，其實(shí)驗(yàn)中對(duì)水質(zhì)的要求尤其嚴(yán)格。低質(zhì)量的水可能引入背景噪音，干擾色譜和質(zhì)譜的讀數(shù)，影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。
 
有機(jī)化合物的影響  
1靈敏度降低：有機(jī)化合物與分析物競(jìng)爭(zhēng)固定相的活性位點(diǎn)，降低分析物的保留量，降低方法的靈敏度
2假峰和分離干擾：有機(jī)化合物的堆積可導(dǎo)致假峰的產(chǎn)生，干擾色譜分離過程
3影響分析準(zhǔn)確度：污染物長(zhǎng)期積聚形成新的固定相，導(dǎo)致峰拖尾和保留時(shí)間的變化
 
細(xì)菌和生物膜污染
1色譜柱易堵塞：由細(xì)菌和生物膜殘留物引起，影響流動(dòng)相的流動(dòng)性和色譜性能
2結(jié)果受干擾：細(xì)菌產(chǎn)生的有機(jī)副產(chǎn)物如熱原和酶類，可導(dǎo)致色譜結(jié)果的干擾
 
無(wú)機(jī)污染的影響
1背景噪音增加：例如堿離子的過量存在可能改變分析結(jié)果，增加背景噪音
2影響分離度：水中的離子污染物可能改變?nèi)芤旱碾x子強(qiáng)度，進(jìn)而影響色譜分離的特性，包括電導(dǎo)率和溶液的化學(xué)物理性質(zhì)
  
  
  
在本次應(yīng)用案例中，使用賽多利斯Arium® Mini UV超純水系統(tǒng)處理的水在LCMS分析中表現(xiàn)出色。與市售的瓶裝LCMS級(jí)水和設(shè)施中的去離子水相比，Arium® 水能顯著降低背景水平，提高分析靈敏度，結(jié)果更為精確和一致。
    
 
實(shí)驗(yàn)結(jié)果

一 提供高質(zhì)量的色譜分析用水 圖1：總離子色譜圖（TIC；1；TOF MS（400-7,000），95 V ESI+），質(zhì)譜數(shù)據(jù)（2；平均時(shí)間2.1751 min，TOF MS（400-7,000），95 V ESI+：組合）來自單克隆抗體樣品和紫外線痕跡（3；通道名稱：TUV 280）
所用系統(tǒng)為：配備有BioResolve™RP mAb Polyphenyl色譜柱的Waters BioAccord™ LCMS
 
在實(shí)驗(yàn)中，比較了全新打開的LCMS級(jí)瓶裝水、Arium® 水和內(nèi)部設(shè)施去離子（DI）水的性能。LCMS級(jí)和Arium® 水表現(xiàn)出了類似的高質(zhì)量色譜圖，證明它們適合進(jìn)行精確的LCMS分析。相比之下，去離子水的色譜圖顯示出較高的背景水平和微小的峰面積差異，暗示該水源可能含有雜質(zhì)如總有機(jī)碳（TOC）、無(wú)機(jī)物和細(xì)菌，這可能影響分析的準(zhǔn)確性和可靠性。
 
考慮到LCMS級(jí)瓶裝水一旦瓶裝水被打開，其水質(zhì)可能會(huì)因多種因素而下降，這需要在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作中特別考慮，同時(shí)成本也是考量的一大因素。
  
二 Arium® 純水讓上游實(shí)驗(yàn)中的樣本分析結(jié)果更清晰
   圖2：總離子色譜圖（TIC；1，TOF MS（400–7,000），95 V ESI+）和用Arium®-水制備的單克隆抗體樣品的質(zhì)譜圖（平均時(shí)間2.1418分鐘（UV3）和2.1668分鐘（PERF），2，TOF MS（400–7,000），95 V ESI+：組合）。

賽多利斯Arium® 實(shí)驗(yàn)室純水的具備優(yōu)越性能和可靠性，已被廣泛應(yīng)用于上游實(shí)驗(yàn)室的LCMS應(yīng)用中。圖2展示了從生物反應(yīng)器內(nèi)和灌注液路線（PERF）采集的CHO細(xì)胞培養(yǎng)物樣本的完整質(zhì)量分析結(jié)果�？梢郧宄�地觀察到兩個(gè)樣本中糖型豐度的微小差異，以及較低的背景噪音，這些特點(diǎn)使得分析結(jié)果更加清晰和容易解讀。
  
  
結(jié)論
在追求高質(zhì)量生物制藥研究和生產(chǎn)過程中，選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料和條件是成功的關(guān)鍵。Arium® 系列超純水系統(tǒng)提供的高標(biāo)準(zhǔn)純水，為生物制藥上游的各種實(shí)驗(yàn)提供了強(qiáng)有力的支持，可以獲得更優(yōu)的色譜性能，同時(shí)提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和效率。
選擇高質(zhì)量的純水系統(tǒng)，是確保生物制藥研發(fā)精準(zhǔn)高效的明智選擇。