在结构生物学领域，精确解析蛋白质的高级结构是理解其功能和机制的关键一步。近紫外圆二色性（Near-UV CD）光谱分析作为一种无损、高效、适用于溶液体系的技术，正被广泛应用于蛋白构象研究、药物筛选及生物制剂的质量控制中。本文将系统介绍近紫外CD光谱的基本原理、应用优势及其在蛋白质研究中的关键价值。

一、什么是近紫外圆二色性（CD）光谱分析？

圆二色性（Circular Dichroism, CD）是一种基于手性分子对左右旋圆偏振光吸收差异的光谱技术。其测量结果通常表现为不同波长处的光吸收差异，以Δε（摩尔消光系数差）表示。CD光谱按照测量波段的不同，可分为远紫外（190–250 nm）、近紫外（250–320 nm）和可见区。其中，近紫外CD光谱分析专注于250–320 nm波段，主要反映蛋白质分子中芳香族氨基酸（如酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸）及二硫键等环境的构象变化。因此，该技术尤为适用于研究蛋白的三级结构和构象稳定性。

二、近紫外CD与蛋白三级结构的关联

蛋白质的三级结构是由氨基酸侧链间的非共价相互作用（如氢键、疏水作用、范德华力等）形成的三维构象。近紫外CD光谱可以提供以下几方面的信息：

• 芳香族残基环境的对称性：不同构象下芳香族侧链对圆偏振光的响应不同，从而产生特征峰。
• 构象变化的敏感监测：即便是轻微的环境变化（如pH、离子强度、配体结合），也可能引起明显的CD信号变化。
• 构象稳定性的评估：通过变温CD实验，可判断蛋白热稳定性与变性温度。

这些特征使得近紫外CD成为生物制药行业中不可或缺的质量控制工具。

三、与远紫外CD的互补性分析

虽然远紫外CD广泛用于二级结构分析（如α-螺旋、β-折叠的含量评估），但其对于三级结构信息的解析能力有限。而近紫外CD则提供更高层次的结构信息，特别适合下列应用场景：

因此，二者结合使用，可实现蛋白质结构从初级到高级的全方位监测。

四、典型应用场景

1、蛋白构象变化监测

近紫外CD可实时监测蛋白因pH、温度或配体作用引起的微小构象变化。例如，在蛋白-配体筛选实验中，该技术可辅助判断结合是否诱导构象重排，从而筛选出潜在活性分子。

2、生物制剂稳定性分析

单克隆抗体和重组蛋白在开发过程中需评估其稳定性和批间一致性。近紫外CD光谱作为一种快速、非破坏性手段，广泛用于批次一致性、贮存条件优化等环节。

3、药物与靶标相互作用验证

与差示扫描量热法（DSC）或表面等离子共振（SPR）不同，近紫外CD可直接从结构层面判断药物是否结合靶蛋白，是否诱导构象变化，适用于高通量筛选早期验证。

五、技术优势与局限性

1、优势：

• 非破坏性：无需标记或修饰，即可在天然状态下获得结构信息；
• 高灵敏度：对构象变化高度敏感，适用于微小结构扰动监测；
• 操作简便：样品制备简单，实验周期短，适合常规质控流程。

2、局限性：

• 需较高蛋白浓度（通常>0.2 mg/mL）；
• 不适合强吸光缓冲体系（如含高浓度盐或芳香化合物）；
• 不能直接解析原子级别结构，需与其他技术（如X-ray、NMR）结合使用。

六、数据解析与定量分析

近紫外CD光谱通常呈现3个典型区域：

• 255–270 nm：苯丙氨酸信号；
• 275–282 nm：酪氨酸信号；
• 285–305 nm：色氨酸信号。

通过多组分解析、谱线拟合等方法，可进一步量化不同芳香族残基的信号强度与构象状态。这一过程要求高质量光谱数据和专业的分析经验。

在蛋白结构与功能研究日益重要的今天，近紫外圆二色性光谱技术以其独特的灵敏性和结构解析能力，正成为构象研究的主力工具之一。无论是基础研究，还是药物开发与生物制剂质控，它都能为科学家提供不可替代的参考信息。百泰派克生物科技依托成熟的质谱平台与蛋白质结构表征体系，提供高质量的蛋白质圆二色谱分析服务。

百泰派克生物科技特色项目

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 100% 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.专业生物信息学分析，分析更系统准确。

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，然后用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，最后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征，百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从最小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

百泰派克生物科技七大检测平台

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等专业服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，专业提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

2.获国家CNAS实验室认可，为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务；

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