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70910-202 HL-SAN 热不稳定耐高盐核酸酶 现货供应

更新时间:2026-08-05点击次数:11

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一、产品描述

品牌(Brand):ArcticZymes Technologies ASA(挪威)

产品英文名:HL-SAN(High-Level Salt-Active Nuclease),全称 Heat-Labile Salt-Active Nuclease

产品中文名:高盐活性核酸酶 / 

货号(Product Code):

- 70910-202(含Triton配方)

规格(Specification):

- 25,000 Units(25 kU)/ 瓶,浓度约 25 U/μL

- 酶比活:≥ 175,000 Units/mg

来源(Source):重组表达于毕赤酵母(Pichia pastoris)

酶学分类:非特异性内切核酸酶(Nonspecific Endonuclease)

认证信息:产品在 ISO 13485 认证的质量管理体系下生产,确保诊断用途的一致性与可靠性。

产品定位:HL-SAN 与 SAN HQ 为同一酶蛋白,区别在于质量控制等级。SAN HQ 面向 GMP 级生物工艺生产环境;HL-SAN 质控标准相对简化,适用于分子诊断及科研用途。此外,M-SAN HQ 是针对生理盐浓度环境(如细胞培养、慢病毒纯化)优化的另一款产品。

储存条件(Storage):-20°C 长期保存。避免反复冻融。建议分装后保存,每次取用所需量。

运输条件:冰袋或干冰运输,具体视订购规格及地区而定。

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二、产品特点

1. 高盐活性(Salt-Active)

HL-SAN 的核心特征是其在高盐环境下的优异活性。大多数市售核酸酶在高盐浓度下活性显著下降甚至失活,而 HL-SAN 在 400–700 mM NaCl 条件下表现出最佳活性,工作盐浓度范围可达 50 mM–1 M。使用 KCl 替代 NaCl 可获得相似效果。这一特性使 HL-SAN 成为处理复杂临床样本、裂解液及层析缓冲液的理想选择。

2. 选择性降解胞外核酸(Selective for Extracellular DNA)

HL-SAN 能够高效降解游离的宿主核酸(DNA 和 RNA),同时不破坏完整微生物细胞内部的核酸。在宏基因组诊断流程中,这一选择性使得宿主人体 DNA 被消化清除,而细菌、真菌、DNA 病毒和 RNA 病毒等病原体的核酸保持完整,可供下游提取和分析。

3. 低温活性(Active at Cold Temperatures)

源于冷适应生物(cold-adapted organism),HL-SAN 在低温条件下仍保持可观的酶活性。在 4°C 条件下过夜孵育即可完成 DNA 消化,适用于对温度敏感的样本处理。数据显示,在 6°C 时仍可保留约 20% 的活性。

4. 热不稳定性 / 易灭活(Heat-Labile)

HL-SAN 可通过加热方便地进行灭活,也可通过还原剂(如 DTT 或 TCEP)处理实现不可逆失活。这一特性为实验流程提供了灵活的酶活控制手段,避免残留核酸酶对下游步骤产生干扰。

5. 广泛 pH 适应性

最适 pH 范围为 8.0–8.8(最佳约 pH 9.0),有效工作范围从 pH 7.0 起即可使用,可适配大多数生物缓冲体系。

6. 对缓冲液添加剂的耐受性

在含 15% Triton X-100 的条件下未观察到活性降低;在 350 mM 咪唑条件下仍可保留约 20% 活性;在 35% 甘油条件下保留约 20% 活性。尿素不推荐使用。

7. 高等电点便于分离

HL-SAN 的等电点(pI)为 9.6,在常规蛋白纯化流程中可利用阳离子交换层析(如 SP-Sepharose)实现高效去除,对绝大多数目标蛋白(通常在中性 pH 附近带负电)不造成共纯化污染。

8. 灵活兼容多种工作流程

从临床诊断、宏基因组测序、蛋白纯化到食品安全与环境检测,HL-SAN 可广泛适配多种样本类型和应用场景。


三、工作原理

3.1 酶学机制

HL-SAN 是一种非特异性内切核酸酶,能够随机切割单链 DNA(ssDNA)、双链 DNA(dsDNA)以及 RNA,将其消化为短寡核苷酸片段。具体产物长度因底物类型而异:ssDNA 的消化产物约为 5–13 nt,dsDNA 的消化产物约为 5–7 nt,产物长度与 DNA 序列有关。

在缺乏 NaCl 的条件下,HL-SAN 对 ssDNA 和 dsDNA 的切割效率相近。当 NaCl 浓度提升至 0.5 M 时,对 dsDNA 的活性显著增强,而对 ssDNA 的活性基本不受影响。此外,HL-SAN 对 DNA 的消化效率约为 RNA 的 10 倍(即消化 RNA 的效率约为 DNA 的十分之一)。

3.2 高盐环境促进染色质解离

宿主基因组 DNA 并非以游离形式存在,而是与组蛋白形成核小体,进一步折叠为结构紧密的染色质。组蛋白与 DNA 之间存在强烈的离子作用和疏水作用,导致宿主 DNA 难以被准确检测与清除。已有文献表明,高盐浓度可促使组蛋白与 DNA 解离,使宿主 DNA 暴露出来,更易被核酸酶降解。HL-SAN 恰好在高盐条件下保持高活性,因此成为宿主 DNA 清除的理想工具。

3.3 选择性保护完整微生物

在宏基因组诊断流程中,临床样本(如呼吸道灌洗液、尿液、伤口拭子)首先经过离心或皂素(saponin)处理,使人体宿主细胞裂解并释放游离核酸。加入 HL-SAN 后,游离的宿主 DNA 和 RNA 被迅速消化。而完整无损的细菌、真菌及病毒颗粒因细胞膜/壁未被破坏,其内部核酸不受 HL-SAN 影响。随后通过裂解或提取步骤释放病原体核酸,进行 PCR 或测序分析。

3.4 酶活依赖条件

HL-SAN 的活性需要二价阳离子作为辅因子,Mg2+ 为必需离子(>1 mM 即可激活,最佳 5–20 mM)。Mn2+ 也可支持活性,但效果与 Mg2+ 不同,可根据实验需求测试。反应体系中 Tris-HCl 缓冲液(25 mM,pH 8.5)为推荐标准缓冲体系。


四、解决实验中的哪些问题

4.1 宏基因组测序(mNGS)中宿主 DNA 过量掩盖病原体信号

临床样本中含有大量人体宿主细胞(白细胞、上皮细胞等),其 DNA 在总核酸中占比可达 90% 以上。若不加以去除,测序数据大部分将被人体基因组占据,导致病原体检测灵敏度大幅下降。HL-SAN 在高盐条件下选择性消化游离宿主核酸,可将人体 DNA 去除效率提升至 99.99% 以上,从而显著提高细菌、真菌、DNA 病毒和 RNA 病毒的检出率。已有研究在《Nature Biotechnology》《Nature Communications》《The Lancet Microbe》等期刊中验证了 HL-SAN 在快速宏基因组诊断中的表现。

4.2 蛋白纯化过程中核酸污染导致黏度升高和纯化效率下降

宿主细胞裂解后释放的大量基因组 DNA 会显著增加溶液黏度,干扰层析分离、降低蛋白得率,并影响下游分析。HL-SAN 可在高盐裂解缓冲液中直接降解 DNA,降低黏度、改善层析效果。其高 pI(9.6)特性使其易于通过阳离子交换层析去除,不会残留在目标蛋白组分中。

4.3 食品安全与环境检测中死体生物 DNA 干扰活病原体判断

在食品微生物检测和环境中,死亡生物的游离 DNA 可能被 PCR 或测序误判为活病原体污染。HL-SAN 可选择性消化这些游离 DNA,确保检测结果仅反映完整、存活的病原体,提高污染检测和质量控制的可信度。

4.4 病毒载体生产中的宿主 DNA 残留问题

在腺相关病毒(AAV)、腺病毒(AdV)等病毒载体的临床前研究中,宿主细胞 DNA 残留是关键的质控参数。FDA 及 NMPA 对宿主细胞 DNA(HCD)有严格的要求。HL-SAN 可在高盐条件下高效清除残留 DNA,简化下游纯化工艺。如需在 GMP 治疗或疫苗生产环境中使用,建议选用同酶的 GMP 级产品 SAN HQ。

4.5 传统核酸酶在高盐下失活的局限性

常规核酸酶(如 Benzonase)在高盐浓度下活性大幅下降,而高盐恰恰是解离 DNA-蛋白复合物、降低样本聚集所必需的。这一矛盾使传统酶无法在高盐条件下有效工作。HL-SAN 补了这一空白,在高盐下不仅不失活,反而活性更强。


五、使用方法

5.1 标准反应体系

推荐的酶活反应缓冲液组成为:25 mM Tris-HCl(pH 8.5,25°C 条件下配制)、5 mM MgCl2、500 mM NaCl。在此体系中,37°C 孵育 30 分钟可完成标准酶活测定。

5.2 宏基因组样本宿主 DNA 去除方案

以呼吸道样本为例,典型流程如下:

第一步,样本预处理。对样本进行离心(如 1200g 10 分钟或 8000g 5 分钟,视样本体积而定),收集含宿主细胞和微生物的沉淀或特定上清组分。

第二步,宿主细胞裂解。使用皂素(saponin,终浓度约 2.2%–2.5%)在室温下孵育约 10 分钟,裂解人体宿主细胞,释放游离核酸。也可配合珠磨法(bead-beating)物理裂解。

第三步,HL-SAN 消化。向样本中按推荐量加入 HL-SAN 酶液,在 37°C 下孵育 10–30 分钟(转速约 1000 rpm 混匀),消化释放出的宿主 DNA 和 RNA。

第四步,病原体核酸提取。使用磁珠法或柱提法提取试剂盒从完整微生物中释放并纯化病原体 DNA 和 RNA,随后进行建库和测序。

5.3 蛋白纯化中的 DNA 去除方案

对于一般蛋白纯化,推荐用量为每毫升样品加入 1000 U HL-SAN,在 0.3–0.75 M NaCl 条件下,15–37°C 孵育 30–60 分钟;或在 4°C 过夜孵育。必须确保反应体系中含有足量 Mg2+(≥1 mM)。

若目标仅为降低黏度,可用更低用量(25–50 U/mL),在 25°C 孵育 10–20 分钟即可。

若样品为粗提裂解液且要求严格去除 DNA(如后续用于高灵敏度分子检测),建议提高酶量并延长孵育时间,必要时在纯化流程下游增加第二轮去污步骤。

5.4 酶活灭活方法

HL-SAN 的灭活可通过两种方式实现:

还原剂灭活:推荐使用 TCEP(TCEP 在磷酸盐缓冲液中稳定性较差,尤其在中性 pH 下,需注意)。一般条件下,25–37°C 孵育 5–10 分钟即可实现 99% 以上的灭活。为避免酶复活,可维持低浓度还原剂(0.1–0.5 mM DTT 或 TCEP),或延长孵育时间并使用 10–20 mM TCEP。

不同温度与时间组合参考:4°C 过夜可用 10 mM TCEP;25°C 60 分钟可用 10 mM DTT 或 5 mM TCEP;30°C 30 分钟可用 10 mM DTT 或 5 mM TCEP;40°C 30 分钟可用 5 mM DTT 或 1 mM TCEP;50–70°C 30 分钟可用 1 mM DTT 或 1 mM TCEP。

加热灭活:通过 65°C 加热 10 分钟也可使酶失活。

5.5 酶去除(层析法)

利用 HL-SAN 的高 pI(9.6),可通过 SP-Sepharose 等阳离子交换介质实现高效去除。结合条件参考:pH 7 时盐浓度 ≤ 0.3 M、pH 8 时 ≤ 0.3 M、pH 9 时 ≤ 0.2 M 即可实现紧密结合。不建议使用阴离子交换柱去除 HL-SAN,因其糖基化修饰可能导致非特异性结合。


六、酶学参数汇总

比活:≥ 175,000 Units/mg

单位定义:在 37°C、25 mM Tris-HCl(pH 8.5)、5 mM MgCl2、500 mM NaCl 的反应体系中,30 分钟内使 50 μg/mL 小牛胸腺 DNA(Sigma D-1501)在 260 nm 处的吸光度增加 1.0 A,定义为 1 个酶活单位。

底物特异性:非特异性内切核酸酶,可切割 ssDNA、dsDNA 和 RNA。对 DNA 消化效率约为 RNA 的 10 倍。

最适盐浓度:400–700 mM NaCl(KCl 可替代)

有效盐浓度范围:50 mM–1 M NaCl

最适温度:30–38°C

有效温度范围:4–50°C

最适 pH:8.0–8.9(最佳约 pH 9.0)

有效 pH 范围:7.0–9.5

必需辅因子:Mg2+(>1 mM 即可激活,最佳 5–20 mM);Mn2+ 也可支持活性

产物长度:ssDNA 约 5–13 nt;dsDNA 约 5–7 nt

来源:毕赤酵母(Pichia pastoris)重组表达


七、储存与稳定性

长期储存:-20°C 冷冻保存。避免反复冻融,建议分装为单次使用量。

冻融稳定性:反复冻融可能导致活性下降,应尽量减少冻融次数。

工作液保存:复溶或稀释后的工作液建议在 4°C 短期存放(数天),长期请 -20°C 保存。

甘油影响:在含 35% 甘油的体系中仍可保留约 20% 活性,可根据实际缓冲液条件适当调整酶量。


八、常见问题与解决方案

问题一:HL-SAN 和 Benzonase 有什么区别?

常规核酸酶(如 Benzonase)在高盐浓度下活性显著下降,而 HL-SAN 专为高盐环境设计,在 400–700 mM NaCl 下活性强。此外,HL-SAN 源于冷适应生物,在低温下保持活性,且可通过还原剂实现不可逆灭活,高 pI 使其易于从蛋白样品中去除。

问题二:HL-SAN 会消化质粒 DNA 吗?

测试表明,在 25 U HL-SAN 与超螺旋质粒(1 μg)37°C 孵育 4 小时的条件下,琼脂糖凝胶电泳未观察到超螺旋 DNA 向开环形式的转化,说明 HL-SAN 对完整环状质粒无明显切割作用。但需注意,该酶量与反应时间远超常规用量,正常实验条件下无需担心。

问题三:HL-SAN 会降解单链 DNA 吗?

会。HL-SAN 可切割 ssDNA,但效率低于 dsDNA。在 0.5 M NaCl 条件下,对 dsDNA 的活性增强,而对 ssDNA 的活性基本不受影响。测试显示,25 U HL-SAN 与 M13 ssDNA(0.5 μg)37°C 孵育 4 小时,未观察到明显的 ssDNA 降解。

问题四:高盐浓度是如何确定的?我的样本该加多少盐?

若样品本身来自高盐裂解缓冲液(如含 0.3–0.75 M NaCl 的 IMAC 结合缓冲液),通常无需额外加盐。若样品盐浓度较低,可补充 NaCl 至终浓度 400–700 mM 以获得最佳活性。具体加盐量需根据样品初始体积和盐浓度计算。

问题五:可以用 PBS 或生理盐水直接反应吗?

PBS 和生理盐水约含 150–155 mM NaCl,处于 HL-SAN 的有效工作范围内(50 mM–1 M),但低于最适浓度。若样本本身为生理盐浓度且不便加盐,酶仍可工作,建议适当提高酶量或延长孵育时间。针对生理盐浓度环境,ArcticZymes 另有 M-SAN HQ 产品专门优化。

问题六:Mg2+ 是必须的吗?如果我的缓冲液不含 Mg2+ 怎么办?

Mg2+ 是 HL-SAN 活性的必需辅因子。若缓冲液中不含 Mg2+,需额外添加 MgCl2 至终浓度 5–20 mM。EDTA 等螯合剂会抑制酶活性,需避免共存。

问题七:如何确认 HL-SAN 已被充分灭活?

可通过以下方式验证:在灭活处理后取少量反应液,加入新的 DNA 底物,观察是否仍有核酸降解(琼脂糖凝胶或荧光法)。一般 25–37°C 下 5–10 分钟还原剂处理即可实现 >99% 灭活。

问题八:HL-SAN 能用于 GMP 生产吗?

HL-SAN 本身质控标准适合分子诊断和科研用途。若需用于临床治疗或疫苗等受监管的生产环境,应选用同酶的 GMP 级产品 SAN HQ 或 SAN HQ GMP 级。

问题九:含 Triton 的配方和不含 Triton 的配方有何区别?

含 Triton 的配方(旧货号 70910-202、70910-150)正在逐步停产,过渡至无 Triton 配方。无 Triton 配方在性能上保持一致,并符合更广泛的工艺兼容性需求。已购买旧配方的用户可联系厂家团队讨论替换方案。

问题十:HL-SAN 在下游测序流程中会被去除吗?

在宏基因组流程中,HL-SAN 的活性通常会在下游处理中被降低或消除。用于释放病原体核酸的裂解或提取缓冲液往往会使酶失活,离心或洗涤步骤也会进一步清除残留酶,确保不影响后续提取和测序。


九、安全与废弃物处理

本产品为生物酶制剂,操作时应穿戴实验服、手套和护目镜。避免吸入雾气或接触皮肤。废弃物应经 121°C 高压灭菌 30 分钟后按生物废弃物处理。具体安全信息请参照产品附带的安全数据表(SDS)。


十、相关文献与应用验证

HL-SAN 已在多项同行评审研究中得到验证,包括:

- Charalampous 等人发表于《Nature Biotechnology》的研究,展示了基于纳米孔宏基因组学的快速临床细菌下呼吸道感染诊断流程。

- 《Communications Medicine》发表的 unified metagenomic method,验证了 HL-SAN 在同日(under 7 小时)完成呼吸道样本细菌、真菌和病毒检测的流程。

- 《The Lancet Microbe》发表的 ICU 患者泛微生物宏基因组检测前瞻性观察研究。

- 《BMC Medical Genomics》发表的伤口感染临床宏基因组工作流研究。

- 尿路感染 mNGS 流程研究,实现从样本接收到临床决策约 4 小时完成。

这些研究覆盖了呼吸道、伤口、尿液等多种临床样本类型,证明了 HL-SAN 在真实世界诊断场景中的可靠表现。


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更多产品信息,请联系:BBIN中国官方网站

(注:本文内容基于品牌公开资料及行业常规信息整理,具体以品牌信息文档为准。)

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