一、实验前期准备
1. 仪器与耗材准备
仪器为Kibron Delta-8高通量表面张力分析仪,配套DyneProbe八通道探针、探针高温清洁炉、温控模块、配套分析软件、标准聚丙烯DynePlate 96孔板。耗材包含18.2 MΩ·cm超纯水、0.22 μm水系滤膜、移液枪与无菌吸头、密封样品管。
探针预处理:启动仪器配套高温清洁炉,设置清洁程序,同步灼烧全部8根DyneProbe探针,去除残留有机物,冷却后归位。
设备开机预热,设定实验温度22±0.5 ℃,启动采集软件,完成仪器自检,确认探针位移、张力传感器通讯正常。准备96孔板布局表,提前规划阴性对照、阳性对照、待测化合物、浓度梯度排布。
2. 溶液配制
亚相缓冲液:选择20 mM HEPES,0.1 mM EDTA,pH 7.2;配制完成后使用0.22 μm滤膜过滤,超声脱气30 min,静置备用。
磷脂储备液:选用模拟溶酶体磷脂体系,将磷脂溶于缓冲液,充分水浴涡旋形成脂质分散液,使用0.22 μm滤膜去除团聚大颗粒,4 ℃避光暂存,实验前恢复至室温并再次混匀。
待测药物母液:候选药物使用DMSO或者缓冲液溶解,配制成10 mM储备液,0.22 μm滤膜过滤。最终体系DMSO体积分数控制在1%以内,避免高浓度有机溶剂干扰表面张力测量。
阳性对照与阴性对照溶液:阳性对照选用已知可诱导磷脂质病的化合物;阴性对照选用无磷脂相互作用、不会诱发磷脂膜病变的小分子,同样配制成相同溶剂体系的母液。
3. 空白校正与仪器验证
取脱气超纯水加入96孔板指定孔位,执行一轮完整测量程序,记录纯水表面张力数值,与理论值对比。
若偏差大于0.3 mN/m,重新清洁探针;数据达标则完成基线校正。
设置标准质控孔,重复测量3次,确认8个通道平行性良好,通道间表面张力差异小于0.2 mN/m,方可正式上样。
二、高通量筛选完整实验操作流程
1. 96孔板样品加样操作
按照预先设计布局向微孔内加液,每孔终体积统一为50 μL。
分组设置三类样品孔:纯磷脂组(缓冲液+磷脂分散液)、纯药物梯度组(缓冲液+不同浓度待测药物)、药物-磷脂共混组(相同浓度磷脂搭配梯度浓度待测药物)。
同步设置空白缓冲孔、溶剂对照孔、阳性对照孔、阴性对照孔。
全部液体添加完成后,使用封板膜轻轻封盖微孔板,室温避光静置孵育30 min,保证药物与磷脂充分相互作用,孵育过程避免液体蒸发。
孵育结束后小心去除封板膜,确认孔内无气泡,气泡会造成测量误差,存在气泡的孔需要重新配制样品。
2. Delta-8仪器上机测量操作
将96孔DynePlate平稳放置在仪器载板卡槽,确认板体卡位稳固。
在软件内新建测试方案,设置测量参数:探针浸入深度、探针停留时间、提拉测量模式;选择CMC自动拟合分析模式。
设置测量顺序,按照行依次扫描,8通道同步采集表面张力数据,单块96孔板完整测量时长控制在3–6 min。
启动测量程序,仪器自动移动载板,探针依次浸入微孔、提拉采集张力数据,软件实时记录每个孔的表面张力数值。
一块板测试结束后,再次启动探针高温清洁程序,清除探针吸附的磷脂与药物,再放入下一块待测微孔板,防止样品交叉污染。
3. 重复实验安排
同一批待测化合物至少安排2块独立配制的96孔板平行测试;存在阳性信号的候选药物,单独重新配制浓度梯度,独立复测确认结果可靠性。
三、数据处理、判定标准与质控要点
1. 数据导出与参数提取
测试结束后从软件导出原始表面张力-浓度数据,软件自动拟合曲线,输出各组体系对应的CMC数值。
重点对比三组参数:纯磷脂CMC、纯药物CMC、药物+磷脂混合体系CMC。
若药物和磷脂形成稳定复合物,混合体系CMC会发生明显偏移;偏移幅度越大,代表药物-磷脂结合能力越强,诱发磷脂膜病变风险越高。
2. 结果判定规则
混合体系CMC显著低于纯磷脂CMC,判定为初筛阳性,该药物具备诱发磷脂质病潜力,药物会嵌入磷脂结构,阻碍磷脂正常代谢,引发磷脂蓄积、膜结构病变。
混合体系CMC与纯磷脂CMC无明显差异,判定为初筛阴性,药物与磷脂相互作用弱,磷脂膜病变风险较低。
同步观察表面张力曲线形态,若曲线无清晰拐点、拟合误差偏大,说明样品出现大量团聚,需要重新优化磷脂分散条件。
3. 全程关键质控注意事项
所有微孔避免长时间敞口放置,防止溶剂挥发造成浓度升高。
探针必须每块板测量完成后高温灼烧清洁,磷脂极易吸附在探针表面,持续污染后续样品。
磷脂分散液不可长期存放,建议当天配制当天使用,长时间静置会出现脂质团聚。
严格控制DMSO等有机溶剂终浓度,有机溶剂本身具备表面活性,会干扰CMC结果。
实验环境避开气流直吹微孔板,减少液面扰动与水分蒸发。
四、初筛后续验证方案
经过Delta-8高通量初筛得到的阳性候选化合物,后续可以搭配Kibron 抖淫成年app下载开展单分子膜插入实验,进一步验证药物能否嵌入磷脂单层膜、造成膜结构扰动,明确药物作用于磷脂膜的具体方式,区分单纯界面吸附与膜内嵌入行为。
可设置多个磷脂组分模型,模拟溶酶体膜、细胞膜不同磷脂组成,对比药物在不同膜体系下的CMC偏移程度,分析磷脂膜病变的磷脂选择性。
