分享自:

磁性微珠表面功能化用于生长激素释放激素免疫纯化的比较

期刊:journal of chromatography aDOI:10.1016/j.chroma.2020.461548

该文档属于类型a,是一篇关于磁珠表面功能化用于免疫纯化生长激素释放激素(GHRH)的原创研究论文。以下是详细报告内容:

主要作者与机构
本研究由来自西班牙巴塞罗那Del Mar医学研究所(IMIM)加泰罗尼亚反兴奋剂实验室的Laura PontÉlida AlechagaAlejandro TerreroNúria MonfortRosa Ventura(通讯作者)共同完成,合作机构包括庞培法布拉大学(Pompeu Fabra University)。研究成果发表于2020年的《Journal of Chromatography A》(卷1631,文章编号461548)。


学术背景
科学领域:本研究属于兴奋剂检测与分析化学交叉领域,聚焦于肽类激素的痕量检测技术
研究动机:生长激素释放激素(GHRH)及其类似物(如Sermorelin、Tesamorelin和CJC-1295)因潜在的体能增强作用被世界反兴奋剂机构(WADA)列入禁用清单。然而,这些肽在尿液中的浓度极低(pg/mL级),传统检测方法面临灵敏度不足、基质干扰严重等问题。
研究目标:开发一种基于不同功能化磁珠(Magnetic Beads, MBs)的免疫纯化方法,结合液相色谱-高分辨质谱(LC-HRMS),实现尿液中GHRH类似物的高灵敏度检测,并优化样品前处理流程以提高回收率与稳定性。


研究流程
1. 样品预浓缩(超滤)
- 研究对象:健康志愿者尿液样本(初始体积2.5 mL)。
- 关键步骤
- pH调节与蛋白酶抑制:添加3.75 M Tris-HCl(pH 8.5)和广谱蛋白酶抑制剂(Complete™ EDTA-free),中和酸性尿液并抑制肽降解。
- 超滤:使用3 kDa截留分子量的Amicon离心装置浓缩样品至约100 μL。
- 创新点:首次在GHRH分析中引入Tris-HCl和蛋白酶抑制剂联用,解决了肽类在尿液中易降解的问题(图1显示未处理样本中Sermorelin完全降解)。

  1. 免疫纯化(磁珠选择与优化)

    • 评估三种磁珠
      • Magnabind™(硅胶载体,Protein A非共价结合抗体)
      • Loabeads™ Affiactive(琼脂糖载体,氨基共价结合抗体,随机取向)
      • Loabeads™ Serasca(琼脂糖载体,Protein A非共价结合抗体,定向固定)
    • 优化参数
      • 磁珠与抗体比例(最终选择1:1,50 μL MBs:50 μL抗体)。
      • 洗脱条件:含3%三氟乙酸(TFA)和亮氨酸脑啡肽(竞争性洗脱剂)的乙腈-水溶液(1:2)。
    • 结果:Loabeads™ Serasca因高抗体结合容量(6 mg/mL)和定向固定特性,回收率最高(Tesamorelin达86%)。
  2. LC-HRMS分析

    • 色谱条件:CORTECS® C18+色谱柱(2.1×50 mm,1.6 μm),梯度洗脱(0.1%甲酸-乙腈/水),流速0.3 mL/min。
    • 质谱参数
      • 全扫描模式:m/z 500–900,分辨率70,000 FWHM,监测多电荷离子(如Sermorelin [M+5H]5+,m/z 672.3716)。
      • 平行反应监测(PRM):用于目标物确认(如Sermorelin诊断离子120.0809、136.0757)。
    • 创新点:采用表面多孔颗粒色谱柱减少硅羟基相互作用,改善峰形;首次在尿液中检出Sermorelin代谢物GRF (3–29)(图2)。

主要结果
1. 磁珠性能比较:Loabeads™ Serasca对Tesamorelin的回收率(86%)显著高于Magnabind™(5%)和Affiactive(3%)(表3)。
2. 方法验证
- 特异性:10份空白尿液无干扰信号(图3)。
- 灵敏度:检测限(LOD)为0.2 ng/mL,低于WADA要求的1 ng/mL。
- 精密度:日内/日间RSD分别<15%和<25%。
3. 代谢物发现:首次在尿液中识别到Sermorelin降解产物GRF (3–29),提示需进一步研究其代谢途径。


结论与价值
1. 科学价值
- 建立了基于定向固定抗体的磁珠免疫纯化-LC-HRMS方法,解决了传统方法抗体污染和低回收率问题。
- 揭示了尿液pH和蛋白酶活性对肽类稳定性的关键影响,为后续研究提供了样本处理标准。
2. 应用价值:方法适用于反兴奋剂实验室对GHRH类似物的高通量筛查,且可扩展至其他肽类激素分析。


研究亮点
1. 方法创新:首次系统评估磁珠表面化学对免疫纯化效率的影响,优选Loabeads™ Serasca作为最佳载体。
2. 技术优化:结合超滤预浓缩与蛋白酶抑制剂,显著提高肽类回收率。
3. 多学科交叉:将材料科学(磁珠功能化)、免疫学(抗体定向固定)与质谱技术结合,推动痕量肽分析技术的发展。

其他发现:研究中观测到的Sermorelin快速降解现象(32%回收率)提示需开发更稳定的替代标志物或代谢物检测策略。

上述解读依据用户上传的学术文献,如有不准确或可能侵权之处请联系本站站长:admin@fmread.com