ELISA vs LC-MS：两种HCP检测方法的优劣比较

在生物药研发与生产过程中，宿主细胞蛋白（Host Cell Proteins，HCPs）的残留检测是确保药品安全性与有效性的重要环节。HCP 是来源于生产细胞（如 CHO 细胞、大肠杆菌、酵母等）的杂蛋白，若在最终制剂中残留，会导致免疫原性反应、降低药物稳定性，甚至影响临床疗效。在目前的质量控制体系中，酶联免疫吸附法（ELISA）和液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）是检测 HCP 的两大主流方法。二者在灵敏度、覆盖度、数据可追溯性等方面各有优劣，理解它们的差异对于合理制定检测策略至关重要。

 

一、HCP检测的核心挑战

在比较 ELISA 与 LC-MS 之前，我们需要明确 HCP 检测的技术难点：

1、种类繁多：同一生产体系中可能存在上千种 HCP，丰度跨度可达 6–7 个数量级。

2、复杂基质干扰：生物制品中主药蛋白的浓度通常比 HCP 高几个数量级，容易掩盖低丰度 HCP 信号。

3、批次间差异：生产工艺、细胞株、培养条件变化都会影响 HCP 种类与含量。

这意味着，理想的检测方法需要同时具备高灵敏度、广覆盖度、良好定量能力。

 

二、ELISA检测：成熟的免疫学方法

1、原理

ELISA 依赖于抗体（多克隆或单克隆）与 HCP 抗原的特异性结合，再通过酶促反应显色或荧光检测，实现定量分析。

 

2、优势

（1）高灵敏度：常规可检测至低于 1 ng/mL。

（2）方法成熟、监管认可：大部分药典标准方法均基于 ELISA，易于验证。

（3）高通量：一次可处理数十至上百个样品，适合常规批量监测。

 

3、局限

（1）抗体依赖性：只能检测与免疫原匹配的 HCP，对免疫原性弱或未被免疫到的蛋白可能漏检。

（2）无法分辨具体成分：只提供总量信号，无法区分具体是哪几种 HCP。

（3）批次差异：抗体制备与批次更换可能影响结果一致性。

 

三、LC-MS检测：分子级的全面解析

1、原理

LC-MS 先将样品中的蛋白酶切成肽段，经液相色谱分离后进入质谱仪，通过测定质量-电荷比来进行蛋白质鉴定与定量。

 

2、优势

（1）全谱覆盖：一次分析可鉴定并定量数百至上千种 HCP，适合未知污染物的溯源。

（2）不依赖抗体：可适配不同细胞株和生产工艺产生的 HCP。

（3）数据可追溯：采用同位素标记内标可实现绝对定量，便于跨实验室比较。

 

3、局限

（1）设备与人员要求高：需要高分辨率质谱仪（如 Orbitrap、Q-TOF）及经验丰富的操作与数据分析人员。

（2）检测通量较低：单次分析时间（含样品制备）较长，不适合大规模放行检测。

（3）数据解析复杂：结果依赖数据库匹配与算法处理，解释门槛较高。

 

四、应用场景对比

 

五、两种方法的互补策略

行业趋势并非用 LC-MS 取代 ELISA，而是两者结合：

1、早期研发：使用 LC-MS 进行全谱分析，建立风险 HCP 列表。

2、常规监测：针对关键 HCP 开发定制 ELISA，满足监管与高通量需求。

3、异常批次分析：当 ELISA 结果异常时，利用 LC-MS 溯源具体蛋白成分。

 

 

 

 

 

 

百泰派克生物科技特色项目

 

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

 

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 100% 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

 

 

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

 

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.专业生物信息学分析，分析更系统准确。

 

 

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，然后用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，最后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

 

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征，百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

 

 

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从最小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

 

 

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

 

 

百泰派克生物科技七大检测平台

 

 

 

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等专业服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，专业提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

2.获国家CNAS实验室认可，为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务；

3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等；

4.七大质量控制检测平台，满足您一站式服务需求；

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6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!