近年來，抗體藥、疫苗和細胞基因治療產品等生物制品因具有更強的特異性、能與分子靶點結合、療效好、副作用少等特點，獲得快速發展。然而生物制品成分多樣，結構復雜，生產工藝也各不相同，在制備過程中較容易受到污染和產生雜質。

常見的污染物是指帶入的外源性物質，如生物性原材料攜帶的病原微生物（eg.細菌、支原體、分枝桿菌、內源性病毒和外界污染的病毒）。雜質一般分為產品相關雜質和工藝相關雜質。產品相關雜質包括聚體、降解產物、電荷異構體、疏水變體、無活性的病毒顆粒、非目的范圍的多糖、包裝不完整的病毒樣顆粒等。工藝相關雜質包括細胞基質（宿主細胞蛋白、宿主細胞DNA）、細胞培養物（誘導劑、抗生素或培養基成分）或下游工藝殘留物。這些雜質和污染物等不僅會影響生物藥的藥效，還可能存在安全性隱患，因此藥物的研發和生產過程需要進行嚴格的質量管控。

其中，宿主細胞殘留DNA（HCD）和支原體的檢測是大多數生物制品質檢項目中普遍存在且又非常重要的兩個檢項。對于HCD和支原體的檢測主要包括四個大步驟：

1）制備待測樣本；

2）待測樣本的核酸提取；

3）qPCR反應體系配制和擴增；

4）數據分析。

圖1. 宿主細胞中殘留DNA檢測流程圖

由于生物制品的研發和生產過程需要經過離心、過濾、親和層析、離子交換等多個環節，因此這些生物制品的中間品、半成品和成品中的殘留DNA等雜質基本是微量的。此外，這些生物制品還通常是以高濃度的蛋白/核酸等形式存在的。若在這些情況下，直接采用定量PCR方法檢測外源性殘留DNA，則容易受核酸純度、樣本復雜性、qPCR反應抑制等因素影響，無法對微量殘留DNA進行準確定量。

2020年版《中華人民共和國藥典》三部通則3407外源性DNA殘留量測定法提到：供試品處理，可根據需要對供試品進行稀釋，也可按碘化鈉沉淀法或磁珠法等方法濃縮純化DNA。目前，磁珠法以其操作簡便、純度高且可以實現自動化等優勢，被廣泛應用在生物醫藥等領域質量安全控制檢測項目相關的樣本前處理中。

磁珠法的核酸提取，利用緩沖體系、磁珠親和吸附作用，可將生物制品中微量DNA從復雜的蛋白質、緩沖液和鹽混合物中高效回收，且殘留DNA的純度和靈敏度也能較好的保障。

磁珠法的核酸提取又分為手動提取和自動化提取兩種方案，通常樣本量少、實驗時間充足的情況下，選擇手動提取即可。但手動提取全程需要人力操作和時間精力的投入，無法同時開展其他的工作。此外，一旦待檢樣本數量增多，手動提取就較難滿足實際需求了，并且樣本量多時手動提取還容易產生人工誤差。

采用自動化的核酸提取儀器可以解決上述這些問題，并具有如下優點：

圖2. 手動提取和自動核酸提取操作流程圖

基于磁珠法樣本前處理手動提取和自動化核酸提取儀器的上述優勢，以及生物醫藥領域質量安全控制方向宿主細胞殘留DNA（HCD）和支原體的檢測對于樣本前處理和自動化核酸提取的需求。翌圣生物依托法規藥典要求，并結合市場需求，推出了一系列自動核酸提取儀（包括16、48、96通道）。

這些核酸提取儀器配套對應的預封裝磁珠法樣本前處理試劑盒，可實現核酸的高通量提取，為客戶提供樣本前處理、自動化核酸提取到殘留DNA和支原體污染檢測等全套完整解決方案。目前這些設備已經經過不同生物制品核酸殘留檢測、核酸安全性檢測等方法的適用性驗證，可廣泛應用于生物醫藥企業檢測實驗室中。

• 待檢測樣本量大，人力資源不夠用；

• 手提實驗操作步驟復雜和有人工誤差；

• 少量樣本，也可使用小通量提取儀，解放雙手。

翌圣16通道核酸提取儀、搭配ABI 7500熒光定量PCR儀，在Vero殘留DNA檢測中的應用。

• 分別制備高中低濃度：30pg/μL、300fg/μL、3fg/μL的Vero殘留DNA試劑盒的標準品樣本，采用預封裝的磁珠法樣本前處理試劑盒搭配16通道自動化核酸提取儀器對樣本提取后檢測，每個樣本進行3個提取重復，每個提取做3個測試重復，分析樣本回收率和CV。對于不同濃度Vero DNA樣品回收率均在70%~130%之間，CV均<20%。

表1. 空白樣本加標回收率

• 用5份不同背景溶液（高蛋白、高核酸、高鹽、高低PH）對同一濃度樣本（300fg/μL的Vero殘留DNA試劑盒標準品）提取（采用預封裝的磁珠法樣本前處理試劑盒搭配16通道自動化核酸提取儀器），每種背景溶液進行3個提取重復，每個提取做3個測試重復，分析樣本回收率和CV。對于不同背景溶液的DNA樣本回收率均在70%~130%之間，CV均<20%。

表2. 模擬樣本加標回收率