试想一下，即使在偏远地区，诊断化验也能在室温下运输和储存，无需冷冻或冷藏，同时保持稳定性和性能。

分子诊断以其无与伦比的灵敏度和特异性而著称，是疾病检测的前沿技术，在全球及时做出医疗决策方面发挥着至关重要的作用。然而，这一领域仍然面临着严峻的后勤挑战：传统的液体试剂需要冷链管理，成本高昂且复杂，限制了其普及性，尤其是在资源匮乏的环境中。

甘油的作用

传统上，酶缓冲液使用甘油作为低温保护剂和稳定剂，以防止冰晶的形成，因为冰晶的形成会在-20°C储存时损坏酶¹。50%的甘油缓冲液可将冰点降至-²³°C2，使酶在-20°C下储存时无需经历破坏性的^冻融循环3。然而，甘油降低冰点的能力也使得在冻干过程中去除水分具有挑战性，可能会留下残留水分⁴，影响用于常温运输和储存的冻干产品的质量。

甘油可通过透析或过滤从酶缓冲液中去除，但这些方法耗时且会改变盐浓度，导致高达 20% 的酶损失⁵。此外，一旦去除甘油，还需要进行大量的过程优化和质量控制，以确保酶在改性缓冲液中的稳定性和功能性。因此，开发适合冻干、风干和常温稳定性的试剂的最佳方法是从一开始就不含甘油。然而，设计稳定、不含甘油的制剂仍然是一项巨大的挑战，需要仔细选择能够保护酶的结构和活性的稳定剂和其他辅料。这些稳定剂不仅要在储存和使用过程中保持酶的功能，还要与下游应用兼容，确保在不同的检测条件下性能一致。酶学和缓冲液优化方面的深厚专业知识，加上广泛的筛选、配方优化和加速稳定性研究，是成功设计高性能无甘油酶的关键。

Meridian 在试剂开发领域拥有 40 多年的创新经验，为 PCR、LAMP 和 NGS 研发出高性能的无甘油酶。这些酶在冻干后仍能保持卓越的活性和稳定性，确保在一系列分子诊断应用中发挥可靠的性能。

Meridian 还通过定制配方服务提供专业知识，协助将现有酶制剂转换为不含甘油的版本。Meridian 采用协作和灵活的方法，让化验开发人员能够直接利用其深厚的酶学知识，快速优化现有的化验方案或开发采用冻干试剂的新方案。

Meridian 不含甘油的酵素

制造不含甘油的酶的关键第一步是使用高度纯化的材料，而这是通过精心提纯和严格的质量控制实现的。Meridian 在先进的缓冲液配方方面拥有丰富的专业知识，能够精确微调缓冲液中每种成分的浓度，包括镁、盐、PCR 增强剂和稳定剂。这种优化可确保缓冲液化学成分适合每种不含甘油的酶，从而获得最佳的酶活性，并与冻干完全兼容。

• 不含甘油的酶即使在多次冻融循环后仍能保持稳定性
  
  为了测试 Glycerol-Free Taq HS 50U/μL (MDX011) 的抗冻融能力，我们进行了冻融测试（10 和 15 次冻融），并与新鲜产品（0 次冻融）进行了比较。结果表明，不含甘油的 Taq Hot Start 与含甘油的聚合酶具有相同的冻融保护能力。

  访问不含甘油的 Taq HS 50U/μL (MDX011) 的产品信息

• 不含甘油的酶在冻干后仍能保持完整功能，灵敏度或速度不会降低
  
  用 Glycerol-Free Taq HS 50U/μL (MDX011) 作为湿混合物（黑色）或冻干混合物（蓝色）对人类 DNA 进行 10 倍序列稀释（103 拷贝至 10 拷贝），说明冻干不会影响 Glycerol-Free Taq HS 的质量。

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• 冻干无甘油酶的性能优于传统液态酶
  
  Glycerol-Free HS Tth DNA Polymerase (MDX205)（红色）经冻干后与 HawkZ05 Fast Polymerase（罗氏，含甘油）（绿色）在 RT-qPCR 反应中进行了对比测试，证明 Meridian 的无甘油 HS Tth DNA Polymerase 比其他供应商的酶具有更好的性能和灵敏度。

  访问不含甘油的 HS Tth DNA 聚合酶 (MDX205) 的产品信息

结论

开发不含甘油的酶需要一种战略方法，而不仅仅是去除甘油。凭借在酶纯化和缓冲液优化方面 40 多年的专业知识，Meridian 已为 PCR、LAMP 和 NGS 研发出高性能的无甘油酶，确保冻干后的卓越活性和稳定性。这些酶为检测开发人员提供了从研发到大规模生产的冻干工作流程的无缝集成。

除了即用型无甘油酶组合外，Meridian 还提供专门的制剂服务，帮助将现有酶制剂转化为无甘油版本，以优化稳定性和性能。通过协作和适应性强的方法，Meridian 支持开发适合特定应用需求的冻干和风干检测产品。

通过实现常温稳定性，这些先进的配方消除了对冷链的依赖，克服了在偏远地区和资源有限的环境中冷藏不切实际的物流障碍。这一创新提高了全球获得关键诊断工具的机会，为医疗服务提供者提供了可靠、高性能的解决方案，推动了更快、更准确的疾病检测，并最终改善了全球患者的预后。

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参考文献：
1. 甘油作为酶稳定剂：对醛脱氢酶的影响。 (1972). 在 Proc.Nat.Acad.美国 (第 69 卷第 9 期第 2373-2376 页）[期刊文章]。 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC426943/pdf/pnas00135-0019.pdf

2.Vagenende, V. 等人（2009 年）。甘油稳定和防止蛋白质聚集的机制。生物化学》，48（46），11084-11096。https://doi.org/10.1021/bi900649t。

3.Braham, S. A., et. al.(2021).甘油对固定化酶稳定性的积极影响：这是普遍事实吗？Process Biochemistry, 102, 108-121.https://doi. org/10.1016/j.procbio.2020.12.015

4.Randolph, T. W. (1997).冻干过程中辅料的相分离：对蛋白质稳定性的影响。Journal of Pharmaceutical Sciences, 86(11), 1198-1203.https://doi.org/10.1021/js970135b

5.Franks, F. (1993).Storage stabilization of proteins.InHumana Press eBooks(pp. 489-531).https://doi.org/10.1007/978-1-59259-438-2_14