硫酸銨沉澱法:高效分離小型細胞外囊泡的新選擇

  小型細胞外囊泡(small extracellular vesicles, sEVs)通常指粒徑小於 200 nm 的細胞外囊泡,攜帶蛋白質、核酸等生物分子,因此近年受到液體活檢、生物標誌物與疾病研究等領域的高度關注。然而,如何從血漿、唾液等複雜生物樣本中有效分離 sEVs,一直是研究上的重要挑戰。

傳統分離方法:各有優勢,也存在限制
  目前 sEV 常見的分離方式包括差速超高速離心(Differential Ultracentrifugation, dUC)、密度梯度離心、尺寸排阻層析(SEC)、超濾/切向流過濾(TFF)以及聚合物沉澱法等。不同方法在產率、純度、處理時間與設備需求之間各有取捨。

  其中,超高速離心是研究領域中長期廣泛使用的傳統方法,但通常需要專用超高速離心設備,操作時間較長,也可能受到操作條件影響,並伴隨非 EV 成分共同沉降或囊泡完整性受影響的問題。

  尺寸排阻層析(SEC)則具有操作相對溫和、可維持囊泡完整性的優點,但不同研究顯示,其分離結果可能受到非 EV 蛋白質及脂蛋白等共分離成分影響。另一方面,TFF具有較好的放大潛力。研究比較 TFF 與超高速離心後再搭配 SEC 的流程,發現 TFF 可獲得較高的 sEV 產率,並在再現性、處理時間、成本及放大性方面展現優勢。

  因此,實際選擇 sEV 分離方法時,通常需要根據樣本來源、所需純度、產率、下游分析及規模進行評估,而不存在適用所有情境的單一方法。

硫酸銨沉澱:另一種值得關注的策略
  2026 年發表於 Scientific Reports 的研究,提出以硫酸銨(Ammonium Sulfate, AS)進行小型細胞外囊泡分離的最佳化流程。研究團隊以血漿及唾液為樣本,建立基於離子強度調控的硫酸銨沉澱方法,最終將 2.66 M 硫酸銨濃度確立為最佳工作條件。

  相較於需要超高速離心的傳統流程,研究中的 AS 方法可在約 90 分鐘內完成整體分離流程,並僅需要 12,000 × g 的離心條件。研究亦透過 NTA、電子顯微鏡以及 CD63、CD9 等小型 EV 標誌進行驗證。

  研究進一步將此方法與商業化 ExoQuick 沉澱試劑進行比較,在阿茲海默症患者血漿及星狀細胞來源 EV(ADEVs)的分離上,硫酸銨沉澱法展現可比的分離效果。

傳統方法與硫酸銨沉澱法的比較

  不同方法並非單純的「新方法取代舊方法」,而是各自適合不同的研究目的。已有比較研究指出,目前尚不存在能在所有生物樣本中提供 100% 純度 EV 的單一分離方法,因此產率、純度及下游應用之間的平衡仍是方法選擇的關鍵。

高純度硫酸銨:從研究方法走向生物製程
  對於需要高度控制原料品質的生物製藥與研究應用而言,沉澱試劑本身的純度同樣值得關注。

  Pfanstiehl Ammonium Sulfate NF ChP 採用高純度、低內毒素、低金屬的規格,符合 NF、ChP,並以最高等級 GMP Injectable Excipient Grade 生產,製程遵循 ICH-Q7 GMP。官方資料亦將其應用列於 Biopharma Process、Liquid Formulation 及 Parenterals,並特別介紹其於蛋白質純化中的 salting-out 沉澱應用。

  因此,隨著細胞外囊泡研究從實驗室研究逐步走向標準化與生物製程應用,如何兼顧分離效率、樣本完整性、純度與原料品質,將會是值得持續關注的課題。Pfanstiehl 高純度硫酸銨,可作為生物製藥製程與研究應用中,對原料品質要求較高時的材料選項。


研究文獻
Li, Q., Guo, Z., Li, Y. et al. Ammonium sulfate provides an efficient method for isolating small extracellular vesicles from human biofluids. Scientific Reports (2026). DOI: 10.1038/s41598-026-55129-0.
 

 

  

資料來源:Pfanstiehl 官方網站