9月27日,四川大学华西医院发布公告,拟将“一种生物样品的预处理方法”进行转让。拟交易价格为90万人民币+3%的销售收入提成。目前,该交易处于公示阶段,公示期至10月12日截止。
本次拟转让的专利由彭爱华、曹钰等人发明。两人长期从事急性中毒领域的医疗、科研工作,发表了多篇急性中毒监测、治疗相关的学术论文。其中,曹珏获得了“四川名医”“四川省急诊医学学科带头人”等荣誉称号并以第一作者或通讯作者的身份发表了了87篇学术论文(其中包含SCI论文41篇)。
本次拟转让的这项专利——“一种生物样品的预处理方法”,正是一项应用于急性中毒精准诊断领域的发明专利。
采用逆流色谱技术,结合多种洗脱溶剂体系,让毒物回收率达到68%以上
据《中国急性中毒十年研究回顾与展望》,多个区域性流行病学调查结果表明急性中毒病例约占同期急诊患者的2.7%——3.6%,呈现逐年增长趋势的同时,急性中毒患者的病死率也高居不下。
由此,深入研究急性中毒疾病发病特点并提高诊治水平成为了急性中毒领域参与者的共同目标。而在提高诊治水平的路上,提高精准诊断的效率,也成为了应有之义。
目前,色谱-质谱联用技术因具备综合色谱的高分离能力和质谱基于质荷比检测的高选择性、高特异度以及高敏感度而成为了毒物快速筛查的最有效方法之一。而想要获得理想的色谱-质谱分析结果,则样品预处理是必要前提。
但是,现有的生物样品预处理方式难以完全满足临床需求。例如,萃取法仅适用于极性较小的化合物,无法适用于易溶于水的化合物检测。而蛋白沉淀在实际应用中则会受到两个因素的影响——待测物质和血浆蛋白的紧密程度和待测物质在使用的有机溶剂中的溶解度。当待测物质与血浆蛋白结合较紧密时,或当待测物质的溶解度较低时,样品预处理会造成待测物质的损失。
至于固相萃取小柱则因填料类型较多,需要根据目标化合物的性质进行筛选,较为复杂,因此不适用于广谱筛查领域。
在此背景之下,华西医院“一种生物样品的预处理方法”采用了逆流色谱技术,利用样品在两相溶剂体系中的分配技术不同而达到分离效果,再结合多种洗脱溶剂体系,从而提供了一种适用于大范围检测、且毒物回收效率高的生物样品预处理方法。
具体而言,逆流色谱是一种基于液-液连续萃取的分离技术,主要应用于天然产物或合成化合物的分离纯化。由于逆流色谱法避免了可能有死吸附的固体填料,因此具有回收率高的特点,由此十分适合天然生物样品的预处理。
在专利说明书中,团队详细介绍了该专利的使用方法,并指出,与传统生物样品预处理方法相比,该专利所提供的方法能够回收更多种类的毒物,适用性更强,毒物回收率能够达到65%以上。
临床质谱将成IVD增长第二快细分市场,国产化率稳步提升
生物样品在经过预处理之后,便可进入正式的检测阶段。
正如前文所言,目前在毒物检测领域,应用较多的技术为色谱-质谱联用技术。而常用的色谱-质谱方法主要包括气相色谱-质谱联用(GC-MS)和液相色谱-质谱联用(LC-MS)。其中,GC-MS主要适用于挥发性样品,无法适用于不挥发、极性大、热不稳定的化合物。而LC-MS则不受前述条件限制,应用范围更广。
从市场端来看,据美国最新发布的第17版全球IVD行业报告,2024年,全球临床质谱行业的市场规模为9.3亿美元,到2029年将达到14.35亿美元。2024年-2029年,临床质谱市场预计将以年均9%的速度增长,成为IVD领域中仅次于核酸检测的快速增长细分市场。
其中,LC-MS是临床质谱应用最为广泛的临床质谱类型。据QYResearch测算,2018年LC-MS的销售量占临床质谱整体市场的76%。并且,由于LC-MS的技术门槛相对较高,因此,目前,在该领域中,安捷伦、赛默飞以及丹纳赫等国外巨头占据了绝大多数的市场份额。
其中,安捷伦的液相色谱串联质谱系统可用于对来源于人体的生物样品,例如全血、全浆、血清、尿液等的被分析物进行包括内源物质(维生素、氨基酸、激素)和外源物质(治疗药物)的定性或定量检测。
丹纳赫的液相色谱串联质谱检测系统则能够用于对来源于人体血液样本中的无机或有机化合物进行定性或定量检测。检测指示物包括氨基酸、维生素、激素等内源性物质,也包括治疗监控化合物,例如治疗/毒性药物。
此外,其三重四极杆质谱仪也能够用于人体生物样品中的无机或有机化合物进行定性或定量检测,例如全血、血浆、血清、尿液、脑脊液、唾液、组织匀浆液等。
而岛津的高效液相色谱串联质谱检测系统则能够对来源于人体的血液样本中的被分析物进行定性或定量检测,例如氨基酸、肉碱以及维生素。
需要指出的是,尽管目前临床质谱行业仍旧呈现出国外巨头占据市场主导地位的特点,但是,市场中也涌现出了一批具有竞争力的临床质谱产品,LC-MS领域的国产化率正在稳步提升。
例如,英盛生物已经建立起了液质联用质谱国产化生产线,推出了高性能的国产三重四极杆质谱仪和高性能国产小型化质谱仪。此外,禾信仪器在2023年5月发布了国产首台自主研发的四极杆飞行时间液质联用仪LC-QTOF 7000。该产品集成了高兼容性液质联用接口、低驻留时间碰撞池、高性能飞行时间质量分析器、快速响应离子探测器及全新专利离子流阀⻔等多项核心技术,实现了质谱仪的多项创新。
然而,遗憾的是,2023年至今,尽管国产质谱仪在研发制造层面的创新动作较多,多家企业已经或者即将推出国产质谱仪,但在商业化层面,我们暂时还未发现国产质谱仪在临床应用的典型成果。
与此同时,LC-MS 在临床应用也面临诸多问题。首先,目前医院开展LC-MS的项目集中在维生素检测、精神类药物浓度监测、类固醇激素检测和新生儿筛查等领域,经济效益存在一定局限。其次,质谱在临床的大规模落地也面临着高成本等问题以及如何实现标准化、自动化等难题。如此种种,都是企业以及监管层未来需要着力解决的问题。