技术分享丨微谱分析在细胞培养基中的应用

2023-12-11 14:58:30 上海微谱检测科技集团股份有限公司

细胞培养基是人工模拟细胞在体内生长的营养环境，是促进细胞营养和细胞生长增殖的物质基础。细胞培养基是生物医药行业发展的基石，广泛应用于生物制药研发和生产各个环节，对生物医药行业的发展起着至关重要的作用。

培养基的分类

根据培养基的物理形态，可以将培养基分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基。固体培养基是一类配制成固体状态的基质，根据特性又分为固化培养基、非可逆固化培养基、天然固态培养基等。液体培养基中80%~90%的成分都是水，其中含有可溶性和不可溶的营养成分。半固体培养基是在液体培养基里面加入少量凝固剂配置成的半固体状态的培养基。

培养基的成分

细胞培养基的成分十分复杂，种类可达上百余种。按照培养基化学特性的不同，可将上百余种成分分为水、氨基酸、维生素、糖类、缓冲剂、表面活性剂、无机盐、微量元素和其它辅助营养物质等，此外一些培养基还可能含有血清、血清替代物、pH指示剂等。

目前为止，无血清、化学成分确定的细胞培养基正在逐渐成为研究与应用的主流。

主要优势如下

第一：增加确定性。生物实验往往需要追根溯源，化学组分的确定能够增加试验的确定性，从而较受欢迎。

第二：性能一致。通过确定的配方，可以使每批产品质量得到保障，性能一致。

第三：容易进行纯化和下游加工。含血清的培养基，纯化工艺较为复杂。

第四：提高制品稳定性。成分的确定为培养基储存、运输条件、保质期限带来便利，提高了产品的稳定性。

多方面的优势，使得无血清、化学成分确定的培养基将成为未来主流的培养基。

微谱分析在细胞培养基中的应用

微谱针对细胞培养基具备丰富的分析经验，对于样品理化性质具有多种测试方法。根据培养基的盐类及微量成分，采用X射线荧光光谱仪（XRF）、X-射线衍射仪（XRD）进行定性分析；采用离子色谱（IC）、电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）、电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）可进行定量分析，并且对于微量元素的检出限可达1μg/kg。

培养基分析流程图

针对样品中种类繁多且含量较低的有机小分子成分，采用核磁共振波谱仪（NMR）、质谱（MS）、气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）、液相质谱联用仪（LC-MS）、液相三重四极杆质谱联用仪（LC-MS/MS）、高效液相色谱（HPLC）等多种测试手段进行分析与含量的测定，液相色谱串联质谱联用仪（LC-MS/MS）的检出限可达到5-50μg/kg级别。

针对样品中可能存在的一些大分子物质，可以通过凝胶渗透色谱仪(GPC)、基质辅助飞行时间质谱仪（MALDI-TOF-MS）测试其分子量范围，根据不同物质的特性定量。