本文摘要：本文对比了差式扫描量热法（DSC）与差式扫描荧光法（DSF）这两种常用的技术，以表征生物大分子的高级结构稳定性。通过了解这两种技术的异同点，读者可以在评估各类生物大分子的稳定性时选择合适的分析工具。生物大分子的稳定性评估至关重要，因为它直接影响到其在药物开发、疾病诊断、治疗及基础生物学研究中的应用及效果。稳定性评估能够确保生物大分子在制备、存储、运输及应用过程中保持预期的结构和功能，从而提高生物产品的疗效与安全性。此外，稳定性数据在优化生物大分子的生产与纯化、延长货架寿命、降低成本以及推动科学研究方面都扮演着重要角色。在生物技术药物开发的“质量源于设计”（QbD）方法中，稳定性表征是候选药物的“开发可行性”及“成药性”评估的一部分，并整合到生产支持、生物技术药物可比性及生物相似性评估中。

由于生物大分子的结构复杂，生物物理工具在生物制药产品的表征上起着重要作用。评估生物大分子稳定性的生物物理工具种类繁多，其中差示扫描量热法（DSC）与差示扫描荧光法（DSF）是两种常见的技术。本文主要关注这两种技术的不同之处，旨在帮助大家选择合适的技术以评估各类生物大分子的稳定性。

DSC与DSF的比较

1. 测试原理

DSC：在溶液中，生物大分子以恒定加热速率从自然（折叠）状态变性（展开），该过程伴随着非共价键的断裂，属于吸热过程。DSC能够实时监测生物分子在温度变化下的热容（Cp）变化，从而获取Tm值、Tonset、ΔH、ΔCp等热力学信息。

DSF：在溶液中，生物大分子在恒定加热速率或不同变性剂条件下由自然（折叠）变为变性（展开），DSF可以实时监测由于色氨酸从疏水环境转变为亲水环境而导致的发射波长变化，或是环境敏感的疏水染料结合导致的荧光变化，从而获取Tm、Tonset等参数。

2. 适用样品类型

DSC：由于DSC监测的是维系生物分子高级结构非共价键断裂的热量吸收，因此适用于蛋白质、核酸、脂质等各类分子。

DSF：DSF则是监测色氨酸或疏水区暴露引起的发射波长或荧光信号变化，因此仅适用于具有丰富色氨酸/疏水区域的某些蛋白样品，不适合核酸和脂质等样品。

3. 相关参数含义（Tm、ΔHcal）

DSC：通过DSC所得到的Tm值是指体系中50%生物分子变性对应的温度；ΔHcal为每摩尔蛋白变性所吸收的热量，常用于衡量体系中生物分子的活性含量。

DSF：DSF测试中的Tm值对应的是50%色氨酸或疏水区暴露时的温度，该方法无法真实反映蛋白变性过程，且不可获得ΔH等样品活性信息。

4. 应用

DSC：由于DSC具有良好的重复性，适合进行批间一致性分析及生物相似性打分，且具有结构域级的分辨率，适用于抗体等多个结构域样品的稳定性评估。

DSF：DSF的重复性相对较差，难以进行定量分析，但分析速度较快，适合进行稳定性的快速初步筛选。

5. 结论

与DSF相比，DSC技术在多个方面具有优势，因而被广泛认同为生物制药行业热稳定性实验的金标准。这种技术无需标记，适用样品类型更为丰富，不受荧光背景及缓冲成分的干扰。DSC提供更广的温度范围，适合于高Tm样品，并能够提供丰富的热力学信息，具备高分辨率和重复性，是分析不含色氨酸的蛋白样品或其他非蛋白样品的理想选择。如果您在进行精细的蛋白设计与改造、候选物筛选或配方优化等多种应用时，选择尊龙凯时(中国区)人生就是搏的DSC技术，将是最佳的决策！