近年来，抗体药、疫苗和细胞基因治疗产品等生物制品因具有更强的特异性、能与分子靶点结合、疗效好、副作用少等特点，获得快速发展。然而生物制品成分多样，结构复杂，生产工艺也各不相同，在制备过程中较容易受到污染和产生杂质。

常见的污染物是指带入的外源性物质，如生物性原材料携带的病原微生物（eg.细菌、支原体、分枝杆菌、内源性病毒和外界污染的病毒）。杂质一般分为产品相关杂质和工艺相关杂质。产品相关杂质包括聚体、降解产物、电荷异构体、疏水变体、无活性的病毒颗粒、非目的范围的多糖、包装不完整的病毒样颗粒等。工艺相关杂质包括细胞基质（宿主细胞蛋白、宿主细胞DNA）、细胞培养物（诱导剂、抗生素或培养基成分）或下游工艺残留物。这些杂质和污染物等不仅会影响生物药的药效，还可能存在安全性隐患，因此药物的研发和生产过程需要进行严格的质量管控。

其中，宿主细胞残留DNA（HCD）和支原体的检测是大多数生物制品质检项目中普遍存在且又非常重要的两个检项。对于HCD和支原体的检测主要包括四个大步骤：

1）制备待测样本；

2）待测样本的核酸提取；

3）qPCR反应体系配制和扩增；

4）数据分析。

图1. 宿主细胞中残留DNA检测流程图

由于生物制品的研发和生产过程需要经过离心、过滤、亲和层析、离子交换等多个环节，因此这些生物制品的中间品、半成品和成品中的残留DNA等杂质基本是微量的。此外，这些生物制品还通常是以高浓度的蛋白/核酸等形式存在的。若在这些情况下，直接采用定量PCR方法检测外源性残留DNA，则容易受核酸纯度、样本复杂性、qPCR反应抑制等因素影响，无法对微量残留DNA进行准确定量。

2020年版《中华人民共和国药典》三部通则3407外源性DNA残留量测定法提到：供试品处理，可根据需要对供试品进行稀释，也可按碘化钠沉淀法或磁珠法等方法浓缩纯化DNA。目前，磁珠法以其操作简便、纯度高且可以实现自动化等优势，被广泛应用在生物医药等领域质量安全控制检测项目相关的样本前处理中。

磁珠法的核酸提取，利用独特的缓冲体系、磁珠亲和吸附作用，可将生物制品中微量DNA从复杂的蛋白质、缓冲液和盐混合物中高效回收，且残留DNA的纯度和灵敏度也能较好的保障。

磁珠法的核酸提取又分为手动提取和自动化提取两种方案，通常样本量少、实验时间充足的情况下，选择手动提取即可。但手动提取全程需要人力操作和时间精力的投入，无法同时开展其他的工作。此外，一旦待检样本数量增多，手动提取就较难满足实际需求了，并且样本量多时手动提取还容易产生人工误差。

采用自动化的核酸提取仪器可以完美解决上述这些问题，并具有如下优点：

图2. 手动提取和自动核酸提取操作流程图

基于磁珠法样本前处理手动提取和自动化核酸提取仪器的上述优势，以及生物医药领域质量安全控制方向宿主细胞残留DNA（HCD）和支原体的检测对于样本前处理和自动化核酸提取的需求。翌圣生物依托法规药典要求，并结合市场需求，推出了一系列自动核酸提取仪（包括16、48、96通道）。

这些核酸提取仪器配套对应的预封装磁珠法样本前处理试剂盒，可实现核酸的高通量提取，为客户提供样本前处理、自动化核酸提取到残留DNA和支原体污染检测等全套完整解决方案。目前这些设备已经经过不同生物制品核酸残留检测、核酸安全性检测等方法的适用性验证，可广泛应用于生物医药企业检测实验室中。

• 待检测样本量大，人力资源不够用；

• 手提实验操作步骤复杂和有人工误差；

• 少量样本，也可使用小通量提取仪，解放双手。

翌圣16通道核酸提取仪、搭配ABI 7500荧光定量PCR仪，在Vero残留DNA检测中的应用。

• 分别制备高中低浓度：30pg/μL、300fg/μL、3fg/μL的Vero残留DNA试剂盒的标准品样本，采用预封装的磁珠法样本前处理试剂盒搭配16通道自动化核酸提取仪器对样本提取后检测，每个样本进行3个提取重复，每个提取做3个测试重复，分析样本回收率和CV。对于不同浓度Vero DNA样品回收率均在70%~130%之间，CV均<20%。

表1. 空白样本加标回收率

• 用5份不同背景溶液（高蛋白、高核酸、高盐、高低PH）对同一浓度样本（300fg/μL的Vero残留DNA试剂盒标准品）提取（采用预封装的磁珠法样本前处理试剂盒搭配16通道自动化核酸提取仪器），每种背景溶液进行3个提取重复，每个提取做3个测试重复，分析样本回收率和CV。对于不同背景溶液的DNA样本回收率均在70%~130%之间，CV均<20%。

表2. 模拟样本加标回收率