我們知道,在體外診斷試劑所用的原料中,抗體、抗原、酶等蛋白質(zhì)是最為重要的關(guān)鍵原料。其所具有的特異性結(jié)合、催化反應(yīng)功能,對(duì)在預(yù)處理、貯存、使用加工等操作過程中存在的潛在有害影響非常敏感。保存在密封、干燥的環(huán)境將有助于確保長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定,但除非蛋白得到適當(dāng)?shù)谋Wo(hù),否則干燥過程有也可能使蛋白發(fā)生嚴(yán)重的變性。
而保存在溶液狀態(tài),潛在的危害因素將會(huì)增多。比如很簡(jiǎn)單的一個(gè)方面,pH值或者緩沖溶液的改變就能夠使蛋白在溶液中的穩(wěn)定性明顯不同。使某種溶液狀態(tài)穩(wěn)定的方法并不一定就對(duì)另一種溶液有效。在生產(chǎn)過程中的其他因素也有可能影響產(chǎn)品的性能。這些因素包括原料來源、稀釋和定時(shí)錯(cuò)誤、溫濕度不合適、曝光和容器材料等。為了保證診斷檢測(cè)的有效期和精確性,這些原料蛋白必須保持穩(wěn)定和有效。影響蛋白穩(wěn)定的因數(shù)有哪些呢,下面從三個(gè)方面介紹給大家,希望能幫助到大家!
1、固態(tài)試劑穩(wěn)定性影響因素
盡管大多數(shù)蛋白質(zhì)在溶液狀態(tài)的自然構(gòu)象下發(fā)揮作用,但干燥或者冷凍狀態(tài)仍然是穩(wěn)定保存的首選。在這些相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)下,諸如蛋白酶、氧化劑等有負(fù)作用的溶劑與蛋白質(zhì)的頻繁碰撞將會(huì)得到最大限度的減少。但是通過干燥或者其他相變方式,比如沉淀和冷凍,將溶劑從蛋白分子中去除,將可能損害蛋白質(zhì)的功能構(gòu)造。這些相變可能使通常折疊在分子內(nèi)部的疏水氨基酸暴露在分子表面,從而造成蛋白質(zhì)分子通過疏水表面與其他分子結(jié)合,導(dǎo)至蛋白質(zhì)分子的變性。干燥的方式包括自然風(fēng)干或者冷凍干燥,例如試劑瓶中結(jié)合物的干燥、塑料板或者膜材料上包被抗體的干燥。
在要干燥的溶液中加入適當(dāng)?shù)娜苜|(zhì)來防止蛋白質(zhì)變性是一種非常有效的保持蛋白質(zhì)穩(wěn)定的方法。這些溶質(zhì)的特點(diǎn)是都具有親水基團(tuán),這些基團(tuán)通過掩蓋疏水性氨基酸從而達(dá)到穩(wěn)定蛋白質(zhì)功能構(gòu)造的作用。因此,由于在干燥時(shí)溶劑的去除會(huì)促進(jìn)蛋白與蛋白,尤其是蛋白與固相表面的相互作用,所以在干燥前加入保護(hù)劑非常重要。
無論是干燥方法還是保存條件,想要保持穩(wěn)定都有很苛刻的要求。當(dāng)?shù)鞍讘?yīng)用到膜上時(shí),通常要求非??焖俚母稍锘蛘邇龈?,以保持蛋白最佳性能和活力。而對(duì)于平板、試管或者微珠的蛋白包被來說,相對(duì)于快速干燥,確保組分的徹底干燥則更為重要。為了得到最大限度的有效期,所有干燥后的產(chǎn)品都需要保存在放有干燥劑的密閉容器中。
2、液態(tài)試劑穩(wěn)定性影響因素
雖然抗體、抗原、酶以及其他診斷用蛋白在水溶液中處于天然的機(jī)能狀態(tài),但這并不是它們最穩(wěn)定的狀態(tài)。在溶液中,有眾多的因素影響著蛋白的活性功能:
1)蛋白質(zhì)分子變得更加柔韌易折,從而傾向于改變構(gòu)象。
2)蛋白質(zhì)分子和其他分子以及容器壁的碰撞頻率增加了。
3)微生物污染的可能性增加了。
4)對(duì)溫度升高和蛋白濃度降低造成的影響更加敏感。
5)蛋白質(zhì)更易被氧化。
通常來說,溶解的蛋白質(zhì)分子在較低的溫度和較高的蛋白濃度下最為穩(wěn)定。在剛好高于冰點(diǎn)的時(shí)候,蛋白質(zhì)分子擁有較少的動(dòng)能,而這些動(dòng)能是蛋白質(zhì)“擺脫”其能量最低的功能構(gòu)造所必需的。在溶液中,部分蛋白活性的損失是由容器壁的吸附、寡聚酶的解聚以及氧化劑、水解酶、微生物等痕量污染物對(duì)蛋白質(zhì)的滅活等原因造成的,而在越高的蛋白濃度下(毫克每毫升范圍或更高),損失的蛋白活性占蛋白總活性的比例也就越低。
3、影響試劑穩(wěn)定性的其他因素
蛋白來源、純化方式以及化學(xué)偶聯(lián)的方法都能影響蛋白試劑的活性和穩(wěn)定性。例如,堿性磷酸酶的來源就對(duì)復(fù)合物的穩(wěn)定性有重大影響;就溶液的穩(wěn)定保存而言,將所需蛋白與對(duì)蛋白有傷害作用的酶(如水解酶、氧化酶)從原料中分離是非常重要的。若要保證溶液穩(wěn)定,就必須去除或者滅活這些有害酶以及能產(chǎn)生這些酶的微生物。在合成復(fù)合物時(shí),大量的化學(xué)反應(yīng)步驟已被證明能使酶和抗體分子之間形成共價(jià)鍵。其中的一些方法對(duì)某些酶-抗體復(fù)合物的穩(wěn)定負(fù)面影響較低。如果一種酶聯(lián)復(fù)合物喪失了酶聯(lián)檢測(cè)的活性但仍保持有酶活力,那么另外選擇一種化學(xué)偶聯(lián)方法也許能解決這個(gè)穩(wěn)定性問題。
有時(shí)候,被認(rèn)為是穩(wěn)定性方面的問題實(shí)際上是由其他變數(shù)造成的蛋白量不足。也許就是一個(gè)很明顯的稀釋錯(cuò)誤。生產(chǎn)商必須棄用那些有可能吸收蛋白或者抑制蛋白活性的容器材料,例如未處理的聚苯乙烯、聚砜、聚碳酸酯或者玻璃。聚乙烯和聚丙烯是比較可取的容器材料。有色酶和其他含有氧化金屬離子的蛋白溶液不能暴露在陽光下。
轉(zhuǎn)自公眾號(hào)《體外診斷IVD知識(shí)庫》,作者風(fēng)塵男士。如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。