基于顺序注射微阀芯片技术(SI-LOV)的治疗性单抗分析新方法：自动化与绿色化的突破

为解决生物制药领域单克隆抗体(mAbs)高通量分析的技术瓶颈，葡萄牙研究团队开发了顺序注射微阀芯片(SI-LOV)结合紫外光谱的创新平台。该系统在0.25-1.25 mg mL-1范围内实现R>0.996的线性检测，LOD低至0.09 mg mL-1，单次分析仅需110秒，AGREE绿色评分达0.82，为mAbs质量控制提供了自动化、微型化的解决方案。

　　

在生物制药行业爆发式发展的今天，单克隆抗体(mAbs)作为最重要的治疗性蛋白药物，其质量控制面临严峻挑战。传统分析方法如高效液相色谱(HPLC)虽精度高但耗时长，紫外光谱法虽快速却难以区分结构相似的抗体。更棘手的是，现有技术普遍存在样品消耗大、通量低、环境污染等问题，这与绿色分析化学(GAC)理念背道而驰。

葡萄牙化学与生物技术研究所（LAQV-REQUIMTE）的Diana R. Cunha团队在《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》发表的研究，带来了破局之道。研究人员将顺序注射分析(SIA)与微阀芯片(LOV)技术融合，构建了全自动微型化分析平台。这个仅有1.6 mm光程的微型流动池，配合CCD光谱仪，实现了"样本进-结果出"的一站式检测。

关键技术包括：1) 采用12 μL微量样本在2 μL s^-1流速下的最优进样参数；2) 基于280 nm AUC的定量算法；3) 245-300 nm二阶导数光谱的定性分析；4) 以利妥昔单抗(RTX)为模型建立0.25-1.25 mg mL^-1标准曲线；5) 使用DMEM培养基模拟实际细胞培养上清验证。

【研究结果】

3.1 微流控参数优化

通过3-15 μL样本体积与1-3 μL s^-1流速的系统测试，发现12 μL样本在2 μL s^-1时RSD<1.8%，且AUC与样本质量在>5 μg时呈线性相关(R>0.996)。

3.2 光谱指纹特征

二阶导数光谱成功区分6种mAbs（包括曲妥珠单抗、西妥昔单抗等），在Tyr(265-285 nm)和Trp/Tyr(265-300 nm)区域呈现显著差异，这源于芳香族氨基酸微环境差异。

3.3 分析性能验证

RTX检测LOD达0.09 mg mL^-1，批内/批间精密度分别为1.8%和3.3%。在模拟细胞培养上清中回收率>96%，每小时可完成32次检测。

3.4 绿色度评估

AGREE评分0.82彰显环保优势，仅需500 μL缓冲液/测试，远低于传统方法。

这项研究开创了mAbs分析的新范式：微型化的SI-LOV平台不仅将分析时间压缩至110秒/次，更通过质量校准策略消除了体积误差。其创新性在于将二阶导数光谱的定性能力与微流控的定量优势结合，为生物反应器在线监控提供了可能。正如作者指出，该技术虽不能替代HPLC的精细表征，但作为过程分析技术(PAT)，其高通量和绿色特性将显著加速生物药开发进程。未来通过引入化学计量学算法，这套系统有望拓展至更复杂的抗体变异体筛查领域。