細胞培養(yǎng)基是生物制藥的重要原料，影響生物藥的產(chǎn)量和質(zhì)量，更是規(guī)模化生產(chǎn)成本控制的重要環(huán)節(jié)。

長期以來，國內(nèi)無血清培養(yǎng)基主要依賴進口，易受形勢和貿(mào)易政策的影響，尤其是2020年以來疫情爆發(fā)，國內(nèi)各單位和企業(yè)都在加速推進疫苗和生物藥生產(chǎn)的進度，因此對培養(yǎng)基的需求也日益增大，為了保證培養(yǎng)基安全和持續(xù)供應，國產(chǎn)培養(yǎng)基迅速發(fā)展。

但要與占主導地位的進口培養(yǎng)基競爭，需要*的產(chǎn)品性能和良好的批次間質(zhì)量穩(wěn)定性作為保證。因此，對細胞培養(yǎng)基中糖類、氨基酸、維生素、核苷酸、脂類、代謝物等有機組分，以及鈉、鎂、鉀、鈣等無機元素組分進行監(jiān)測和質(zhì)控至關重要。

但是目前常用的細胞培養(yǎng)基和培養(yǎng)上清液的檢測技術存在以下問題：

? 檢測指標少，僅分析葡萄糖、谷氨酰胺和乳酸等少數(shù)化合物；

? 無同時分析方案，一種培養(yǎng)基需要多種儀器多種方法完成檢測；

? 耗時費力，一種培養(yǎng)基大致需3天的時間才能完成檢測。

為解決上述問題，島津開發(fā)了細胞培養(yǎng)上清液多組分同時分析技術，可快速檢測細胞培養(yǎng)上清液中有機組分和無機元素的含量。

島津自*在業(yè)內(nèi)推出細胞培養(yǎng)上清液分析技術以來，緊貼用戶需求，深入研究，目前已形成以下解決方案：

★ 有機組分分析解決方案，包括細胞培養(yǎng)上清液LC-MS/MS分析方法包，可以分析糖類、氨基酸、維生素、核苷酸和細胞代謝物等125種有機組分；以及脂質(zhì)介質(zhì)LC-MS/MS分析方法包，可以分析196種脂類及其代謝物；

★ 無機元素分析解決方案，可以同時分析多種無機元素。

以上解決方案，助您揭開細胞培養(yǎng)上清液組分及其在培養(yǎng)過程中變化趨勢的神秘面紗。

該技術真的如此神奇嗎？接下來為您細細道來。

1有機組分分析解決方案

大家已知曉細胞培養(yǎng)上清液分析方法包的大致輪廓，接下來讓我們認識它豐富的內(nèi)涵：

★ 島津專利技術（申請?zhí)枺?/font>201610888146.3，申請日：2016.10.11）；

★17分鐘內(nèi)，同時分析125種培養(yǎng)基組分及代謝物；

★專屬數(shù)據(jù)處理軟件，快速繪制化合物含量變化  趨勢圖；

★ 內(nèi)置液相分離條件、質(zhì)譜參數(shù)和前處理方法，即裝即用，無需優(yōu)化；

★ 化合物種類全，包括糖類、核苷酸、氨基酸、有機酸、抗生素等，支持自行擴展。

該方法包不僅囊括了您所關注的各類組分，而且分析時間短、分析參數(shù)無需優(yōu)化……

就連前處理也是簡單到?jīng)]朋友呢！只需要簡單蛋白沉淀和離心，即可上機分析。

下面給大家分享兩個細胞培養(yǎng)上清液分析方法包的應用案例：

抗體藥物生產(chǎn)用三種不同培養(yǎng)基組分含量差異對比

部分分析結果展示如下：

上圖中縱坐標為目標物和內(nèi)標物的峰面積比，橫坐標代表三種不同的培養(yǎng)基。結果顯示1#和2#培養(yǎng)基各組分的含量相近，而3#培養(yǎng)基各組分的含量與1#和2#培養(yǎng)基相差較大。

由此可見，該技術既可用于培養(yǎng)基組分檢測，也可用于不同品牌和不同批次培養(yǎng)基組分含量差異檢測，更好地進行培養(yǎng)基質(zhì)量控制。

融合蛋白藥物補料工藝優(yōu)化

該藥物生產(chǎn)過程中需要在第3、5和8天添加補料。每天取樣后添加補料，含量變化在補料后一天體現(xiàn)。連續(xù)14天取樣，采用本方法進行分析，并繪制含量變化趨勢圖。部分結果如下所示。

三個代表化合物的含量均在第4、6和9天有明顯提升，與補料工藝相符。通過添加補料，葡萄糖含量在整個培養(yǎng)過程中較為穩(wěn)定。胱氨酸含量需酌情增加。天冬氨酸含量可酌情減少。可見，該技術可以指導補料工藝優(yōu)化，也可以用于培養(yǎng)基配方優(yōu)化，助力藥物表達量的提高，同時更好地進行培養(yǎng)基成本控制。

除上述“細胞培養(yǎng)上清液分析方法包”包含的糖類、氨基酸、核苷酸和維生素等物質(zhì)外，脂類物質(zhì)也是細胞培養(yǎng)基常見添加物質(zhì)。

對細胞培養(yǎng)來說，脂類化合物是一類水不溶性的、與生物合成相關的脂肪酸及其衍生物的總稱。這類化合物可作為能量儲存，也可作為細胞膜的結構組分，還可以在運輸和信號系統(tǒng)中起作用。

因此，越來越多的客戶開始關注細胞培養(yǎng)上清液中脂類化合物的分析。《島津脂質(zhì)介質(zhì)LC-MS/MS分析方法包》，包含花生四烯酸、DHA、EPA、乙酰醇胺和其他脂肪酸及它們的代謝物，共196種脂質(zhì)介質(zhì)化合物，可用于細胞培養(yǎng)上清液中脂類物質(zhì)的分析，揭示其在培養(yǎng)過程中的含量變化趨勢，從而助力培養(yǎng)工藝優(yōu)化。

2無機組分分析解決方案

細胞培養(yǎng)液中除了含有糖類、氨基酸、維生素等有機營養(yǎng)成分，還含有微量和痕量的無機元素，它們對細胞培養(yǎng)又有什么作用呢？

?鈉、鉀、鎂、鈣、鐵等微量元素，可以維持細胞滲透壓平衡；

?鈷、銅、鉛、鎘等痕量元素，影響代謝途徑、某些酶和信號分子的活性；

? 額外補充的Zn2+、Cu2+、Mn2+等，還可以提高產(chǎn)率和改善蛋白質(zhì)量。

可以說這些微量和痕量元素，對細胞培養(yǎng)可是少而精，萬萬*的呢！

島津公司作為細胞培養(yǎng)上清液分析領域的者，*推出了元素分析解決方案，開發(fā)了ICPMS-2030 測定細胞培養(yǎng)液中多種元素含量的分析方法。

應用該技術測定了市售某細胞培養(yǎng)液中鈉、鎂、鉀、鈣等多種元素含量。樣品平行處理6份，測定結果的RSD<3%，加標回收率在94%~109%之間。

本方法操作快速簡便，樣品前處理簡單，可以滿足細胞培養(yǎng)液中多元素含量的測定要求。

基于島津LC-MS/MS和ICPMS開發(fā)的細胞培養(yǎng)上清液分析平臺，可以用于細胞培養(yǎng)基組分含量測定，也可以用于培養(yǎng)基配方優(yōu)化，還可以用于培養(yǎng)基批間質(zhì)量穩(wěn)定性監(jiān)控。該技術可以實現(xiàn)多組分同時檢測，方法簡單、快速、易上手。助力國產(chǎn)培養(yǎng)基研發(fā)和質(zhì)控，邁上新臺階，迎來新發(fā)展，創(chuàng)造新奇跡！