Beckman Coulter, Inc.

本段内容来自 Danaher Annual Report 2024，原文链接：https://investors.danaher.com/annual-report-and-proxy 本文由AI翻译自动生成，可能与实际内容存在出入，不保证绝对准确性。本文主要作为个人投资信息整理用途。 概况 丹纳赫是一家全球性科学与技术创新企业，致力于加速科技力量以改善人类健康。丹纳赫由 15 家以上运营公司组成，在生物技术、生命科学和诊断领域占据领先地位，旗下业务分为三个板块（生物技术、生命科学和诊断）。这些业务以丹纳赫业务体系（DBS）为纽带紧密联结，其显著特点是拥有大量经常性销售的产品和服务，主要通过直销模式面向全球各地的多元化客户群体。我们的研发、生产、销售、分销、服务及行政设施遍布 50 多个国家。 丹纳赫主要通过三大战略重点创造股东价值： l 通过持续应用丹纳赫业务体系的工具和文化，强化竞争优势； l 通过战略性资本配置，在极具吸引力的科技市场拓展业务组合； l 持续吸引并留住杰出人才。 丹纳赫从长期角度衡量这些战略重点的推进情况，主要参考与营收增长、盈利能力、现金流和资本回报相关的财务指标，以及部分非财务指标。为推进上述战略目标，公司还会开展收购及投资活动，所涉业务要么与现有业务组合形成互补，要么能将业务组合拓展至公司认为具有吸引力的新市场。鉴于科技发展速度迅猛，且丹纳赫所服务的市场通常需要专业知识，收购以及战略联盟和投资能为公司带来重要的新技术和领域专长，因此丹纳赫将继续在目标市场寻求收购和投资机会。公司发现、完成并有效整合合适的收购项目以及完成合适的投资项目的程度，会对整体增长和经营业绩产生影响。丹纳赫还会持续评估现有业务的战略适配性，并可能基于战略及其他考量分拆或处置相关业务。 丹纳赫业务体系（DBS）不仅是各运营公司日常用于追求持续改进的业务流程和工具集合，更代表着我们的文化，其遵循以下核心价值观（“核心价值观”）： l 卓越团队制胜 l 客户发声，我们倾听 l 改善是我们的生活方式 l 创新定义我们的未来 l 为股东而竞争 在这五大核心价值观的支撑下，丹纳赫业务体系的工具围绕四大支柱构建，旨在应用于业务的各个方面：增长、精益、领导力和丹纳赫业务体系基础。 丹纳赫的构想始于 20 世纪 80 年代初，公司创始人史蒂文・M・雷尔斯和米切尔・P・雷尔斯设想打造一家能为客户、员工和股东创造可持续长期价值的企业。通过一系列收购与剥离活动，丹纳赫逐步发展成为如今的科技创新企业。尽管组成丹纳赫的运营公司几经变迁，但丹纳赫业务体系始终是公司的指导理念。 2024 年按地理目的地（指与公司非关联客户完成最终销售的地理区域）划分的销售额占 2024 年总销售额的比例为：北美 43%（其中美国占 42%）；西欧 23%；其他发达市场5%；高增长市场 29%。公司将北美定义为美国和加拿大；将高增长市场定义为东欧、中东、非洲、拉丁美洲（包括墨西哥）和亚洲（日本、澳大利亚和新西兰除外）；将发达市场定义为全球范围内非高增长市场的所有市场。 生物技术板块 生物技术板块涵盖生物工艺以及发现与医疗业务，提供广泛的设备、耗材和服务，主要供客户用于推进和加速生物药品的研究、开发、生产及交付。公司的解决方案支持多种生物治疗药物，包括单克隆抗体、重组蛋白、胰岛素等替代疗法、疫苗，以及新型细胞疗法、基因疗法、mRNA 疗法和其他核酸疗法。2024 年，该板块按地理目的地划分的销售额占公司 2024 年总销售额的比例为：北美 33%、西欧 34%、其他发达市场 5%、高增长市场28%。 丹纳赫通过 2015 年收购颇尔（Pall）确立了生物技术板块，并在 2020 年通过收购思拓凡（Cytiva）拓展了该业务。 生物技术板块包含以下业务： 生物工艺业务Bioprocessing —— 作为领先的技术、耗材、服务及解决方案提供商，生物工艺业务致力于推进、加速和整合治疗药物的研发与生产。这些治疗药物包括基于蛋白质的疗法和其他生物疗法，以及新兴的高度靶向疗法（如细胞疗法、基因疗法和核酸疗法）。该业务提供的工具、解决方案和服务，支持生物制药企业从工艺开发的最初阶段到大规模商业化生产及交钥匙生产的全流程。其产品包括细胞系和细胞培养基开发服务；用于生产的细胞培养基、工艺液体和缓冲液、色谱树脂、过滤技术、无菌灌装，以及一次性硬件、耗材，还有全套生产车间的设计与安装等服务。此外，生物工艺业务在数据连接与自动化、高级工艺培训、工艺开发服务和设备服务方面的产品，旨在帮助客户开发更优化、合规的工艺，并确保持续的性能表现。这些产品和服务的典型用户包括制药和生物制药公司、转化医学机构、生物技术公司以及合同生产组织。 发现与医疗业务Discovery and Medical —— 作为领先的解决方案提供商，发现与医疗业务通过高质量的样品制备、可靠的诊断检测，以及确保医疗液体和气体的无菌性与安全性，加速生物治疗药物的研究与发现。该业务提供的解决方案和技术涉及：实验室过滤、分离和纯化；支持生物分子分析、鉴定和表征的实验室规模蛋白质纯化及分析工具；用于诊断和检测开发的试剂、膜和服务；以及用于药物递送和患者护理的医疗过滤解决方案。这些产品的典型用户包括学术研究、转化研究、商业研究、医学诊断、临床护理和生物制药开发领域的专业人员。 生物技术板块服务的客户在选择产品时会考虑多个因素，包括产品质量和可靠性、提升生产力与灵活性的能力、创新性（尤其是在生产力和灵敏度方面的改进）、产品性能和人体工程学设计、获取高级专业技术的便利性、服务与支持网络，以及下文 “竞争” 部分所述的其他因素。丹纳赫生物技术板块的业务通过多个核心品牌（包括思拓凡（CYTIVA）和颇尔（PALL））营销其产品和服务。生产设施分布在北美、欧洲和亚洲。业务通过直销人员和独立分销商向客户销售产品。 生命科学板块 生命科学板块提供广泛的仪器、耗材、服务及软件，主要供客户研究生命的基本构成单位（包括 DNA、RNA、核酸、蛋白质、代谢物和细胞），以探究疾病成因、发现新疗法，并测试和生产新药物、疫苗及基因编辑技术。此外，该板块还提供用于在多种终端市场应用中过滤和去除各类液体与气体中污染物的产品及耗材。2024 年，该板块按地理目的地划分的销售额占公司 2024 年总销售额的比例为：北美 44%、西欧 21%、其他发达市场7%、高增长市场 28%。 丹纳赫于 2005 年通过收购徕卡显微系统（Leica Microsystems）确立了生命科学业务，并通过后续多项收购拓展业务，包括 2010 年收购 AB Sciex 和Molecular Devices、2011 年收购贝克曼库尔特（Beckman Coulter）、2015 年收购颇尔（Pall）、2016 年收购Phenomenex、2018 年收购 IDT、2021 年收购 Aldevron 以及 2023 年收购 Abcam。 生命科学板块包含以下业务： 流式细胞术与实验室自动化解决方案业务Flow Cytometry and Lab Automation Solutions —— 该业务提供工作流程仪器及耗材，帮助研究人员分析基因组、蛋白质和细胞信息。核心产品领域包括离心设备等样品制备仪器及耗材；液体处理自动化仪器及相关耗材；流式细胞仪及相关抗体和试剂；颗粒计数与表征仪器；以及基因组样品制备产品。研究人员利用这些产品研究生物功能，以开展基础研究及治疗与诊断方法开发。典型用户包括制药和生物技术公司、大学、医学院、研究机构，部分情况下还包括工业制造商。 质谱业务Mass Spectrometry —— 作为全球领先的高端质谱仪、生物分析测量系统及相关耗材、软件和服务提供商，质谱技术可用于识别、分析和定量单个或复杂混合物中的元素、化合物及生物分子。该业务的质谱系统及相关产品应用广泛，涵盖药物发现、治疗方法临床开发，以及基础研究、临床检测、食品饮料质量检测和环境检测等领域。这些质谱及相关产品的典型用户包括分子生物学家、生物分析化学家、毒理学家、法医科学家，以及质量保证和质量控制技术人员。 显微术业务Microscopy —— 作为全球领先的专业显微镜提供商，该业务的产品旨在捕捉、操控和保存图像，增强用户对微观结构的可视化观察与分析能力。公司的显微产品包括激光扫描（共聚焦）显微镜、复合显微镜及相关设备、手术及其他体视显微镜，以及电子显微镜用样品制备产品。典型用户包括在研究和病理实验室、学术机构及手术室工作的研究、医疗和外科专业人员。 蛋白质耗材业务Protein Consumables —— 作为蛋白质组学市场的领先供应商，该业务提供高度验证的抗体、试剂、生物标志物和检测试剂盒，用于针对生物通路中的靶点，为药物发现、生命科学研究、诊断和药物研发提供支持。研究人员利用这些产品研究对科学研究、诊断和药物发现至关重要的生物通路。典型用户包括学术机构、研究机构以及制药、生物技术和诊断公司的科学家与研究人员。 过滤业务Filtration—— 该业务是过滤、分离和纯化技术的领先提供商，主要通过销售过滤耗材及相关硬件，去除各类液体和气体中的固体、液体和气体污染物。其技术可提高制造工艺的质量和效率，并延长设备使用寿命，应用于微电子、航空、炼油厂、发电涡轮机和石化厂等领域。该业务还满足食品饮料市场的过滤需求，帮助客户确保产品质量和安全，同时降低运营成本并减少浪费。 基因组药物业务Genomic Medicines —— 作为生命科学行业定制核酸产品的领先提供商，该业务主要通过专有生产体系制造定制 DNA 和 RNA 寡核苷酸及基因片段。其开发的专有技术适用于下一代测序、CRISPR 基因组编辑、定量 PCR 和 RNA 干扰等基因组学应用。此外，该业务还是高品质质粒 DNA、RNA 和蛋白质的领先制造商。这些产品用于基因和细胞疗法、DNA 和 RNA 疫苗及基因编辑技术的研究、开发和生产。典型用户包括学术和商业研究、农业、医学诊断、药物研发、生物技术公司以及涵盖发现、临床和商业应用的研究机构等领域的专业人员。 生命科学板块服务的客户在选择产品时会考虑多个因素，包括产品质量和可靠性、提升生产力的能力、创新性（尤其是在生产力和灵敏度方面的改进）、产品性能和人体工程学设计、获取合格服务与支持网络的便利性，以及下文 “竞争” 部分所述的其他因素。丹纳赫生命科学板块的业务通过 Abcam、Aldevron、贝克曼库尔特（BECKMAN COULTER）、GeneData、IDT、徕卡显微系统（LEICA MICROSYSTEMS）、Molecular Devices、颇尔（PALL）、菲罗门（PHENOMENEX）和 SCIEX 等核心品牌营销其产品和服务。生产设施分布在北美、欧洲和亚洲。业务通过直销人员和独立分销商向客户销售产品。 诊断板块 诊断板块提供临床仪器、耗材、软件及服务，供医院、医生诊室、参考实验室及其他重症监护场所用于疾病诊断和治疗决策制定。2024 年，该板块按地理目的地划分的销售额占公司 2024 年总销售额的比例为：北美 50%、西欧 16%、其他发达市场4%、高增长市场 30%。 丹纳赫于 2004 年通过收购雷度米特（Radiometer）确立了诊断业务，并通过后续多项收购拓展业务，包括 2006 年收购 Vision Systems、2011 年收购贝克曼库尔特（Beckman Coulter）、2012 年收购 Iris International 和 Aperio Technologies、2013 年收购 HemoCue、2014年收购 Devicor Medical Products、2015年收购西门子医疗诊断的临床微生物业务以及 2016 年收购赛沛（Cepheid）。诊断板块由临床诊断业务（包括核心实验室 - 临床、急性护理诊断和病理诊断业务）和分子诊断业务组成： 核心实验室 - 临床业务Core Lab - Clinical —— 作为生物医学检测仪器、系统及相关耗材的领先制造商和营销商，该业务的产品用于评估和分析体液及细胞样本。所生成的信息用于疾病诊断、指导和监测治疗与疗法、协助慢性病管理，以及在医院、门诊和医生诊室环境中评估患者状况。该业务提供临床化学、免疫测定、血液学和微生物学领域的仪器、服务及相关耗材。同时提供自动化系统，可减少从分析前到分析后阶段的人工操作及相关成本与误差，包括样本条形码 / 信息追踪、离心、分样、存储和传送。这些系统与业务提供的仪器均由实验室级软件控制，使实验室管理人员能够监控样本、结果和实验室效率。该板块核心实验室产品的典型用户包括医院、医生诊室、参考实验室和制药临床试验实验室。 分子诊断业务Molecular Diagnostics —— 作为生物医学检测仪器、系统、软件及相关耗材的领先提供商，该业务的产品可实现基于 DNA 的病原体和遗传性疾病检测。这些产品整合并自动化了基于 DNA 检测中复杂且耗时的步骤（包括样本制备、DNA 扩增和检测），使检测能在实验室和非实验室环境中进行，且所需培训和基础设施极少。产品还包括常用于检测 healthcare-associated 感染、呼吸道疾病、性健康和病毒学相关项目的系统。 急性护理诊断业务Acute Care Diagnostics —— 作为全球领先的仪器、软件及相关耗材和服务提供商，其产品用于实验室和床旁环境，可快速测量关键参数，包括血气、电解质、代谢物和心脏标志物，以及贫血和高灵敏度葡萄糖检测。这些产品的典型用户包括医院中央实验室、重症监护室、医院手术室、医院急诊室、医生诊室实验室和血库。 病理诊断业务Pathology Diagnostics —— 作为解剖病理学领域的领军者，该业务提供一整套仪器及相关耗材，覆盖病理实验室的整个工作流程。解剖病理诊断产品包括化学和免疫染色仪器、试剂、抗体及耗材；组织包埋、处理和切片（切片机）仪器及相关试剂和耗材；载玻片封片和载玻片 /cassette 标记仪器；成像仪器（包括切片扫描仪、显微镜和相机）；用于数字化存储、共享和分析病理图像的软件解决方案；以及微创真空辅助乳腺活检和病灶切除仪器及乳腺手术定位解决方案。这些产品的典型用户包括病理学家、实验室管理人员和研究人员。 诊断板块服务的客户在选择产品时会考虑多个因素，包括产品质量和可靠性、可执行的检测范围、产品的准确性和速度、提升生产力的能力、易用性、总拥有成本、获取高素质服务与支持网络的便利性，以及下文 “竞争” 部分所述的其他因素。丹纳赫诊断板块的业务通过贝克曼库尔特（BECKMAN COULTER）、赛沛（CEPHEID）、HemoCue、徕卡生物系统（LEICA BIOSYSTEMS）、Mammotome 和雷度米特（RADIOMETER）等核心品牌营销其产品和服务。生产设施分布在北美、欧洲、亚洲和澳大利亚。业务主要通过直销人员销售产品，也通过独立分销商进行少量销售。 2024年丹纳赫年报中各部门按地域区分销售额占比

全自动液体处理工作站作为生命科学研究与医药研发的 “自动化手臂”，通过机械臂与精密泵阀系统实现样本移液、稀释、分液等操作的全流程自动化，广泛应用于基因组学、药物筛选、临床诊断等领域。其核心价值在于提升实验重复性（误差率＜0.5%）、降低人工成本（单台设备可替代 3-5 名实验员），是现代实验室智能化转型的关键设备。根据恒州诚思调研数据，2024 年全球市场规模达 88.8 亿元，预计 2031 年将增长至 130.6 亿元，2024-2031 年复合增长率（CAGR）为 5.7%，增速显著高于传统实验室设备。以下从市场概况、产品与应用结构、竞争格局、发展机遇与挑战等维度展开分析，揭示行业发展逻辑与未来趋势。 一、市场概况：生命科学爆发驱动全球扩张，中国成增长引擎 1. 全球市场：研发投入激增推动需求释放 全球市场的高速增长依托三大核心动力： 生物医药研发热潮：2024 年全球医药研发投入超 2000 亿美元，抗体药物、细胞疗法等领域的高通量筛选需求带动工作站采购，仅药物发现阶段全球年新增工作站需求超 5000 台； 基因组学与精准医疗发展：基因测序成本降至 100 美元以下，全球年测序样本量突破 1 亿份，全自动工作站在核酸提取、文库制备中的应用渗透率超 70%，Illumina 等测序巨头的配套采购占比达 35%； 实验室自动化转型：新冠疫情后，各国加强公共卫生实验室建设，美国 CDC、中国疾控中心等机构批量采购自动化处理设备，2024 年政府机构采购量占全球总需求的 25%。 2. 中国市场：政策与产业共振催生高增长 中国市场呈现 “政策扶持 + 产业升级” 的双轮驱动特征： 政策密集加码：“十四五” 医药工业发展规划明确要求提升实验室自动化水平，2024 年国家药监局新增 100 家 GLP 认证实验室，带动工作站采购量同比增长 30%； 生物医药产业崛起：中国创新药企数量超 6000 家，2024 年研发投入达 3800 亿元，百济神州、恒瑞医药等企业的高通量筛选平台普遍配备全自动工作站，单实验室设备投入超 500 万元； 进口替代加速：本土企业在中低端市场（如 96 孔板处理）实现突破，2024 年国产设备市场占有率升至 20%，深圳华大智造、睿科集团等企业产品价格仅为进口品牌的 60%-70%，且交付周期缩短 50%。 3. 全球地位对比：中国占比持续攀升 按收入计，中国在全球市场的占比从 2020 年的 12% 升至 2024 年的 18%，预计 2031 年将突破 25%。这一提升源于： 成本优势：中国具备完整的供应链，核心部件（如精密电机、 syringe 泵）国产化率超 60%，生产成本较欧美低 30%； 应用场景适配：本土企业针对中医药样本前处理、病毒检测等特色场景开发定制化设备，如圣湘生物的核酸提取工作站在疾控系统占有率超 40%。 二、产品与应用结构：技术分化显著，场景决定设备选型 1. 产品类型：非接触式成高端市场主流 按液体处理方式可分为两大类别，技术特性与市场表现差异显著： 接触式液体处理工作站：通过吸头与样本直接接触，成本较低（单价 10-50 万元），适用于常规移液（如 ELISA 实验），2024 年市场占比约 60%，但增速放缓（CAGR 4%），主要用于教学实验室与中小型药企； 非接触式液体处理工作站：采用声波或压力喷射技术，无交叉污染风险，精度达纳升级（1-100nL），适配单细胞测序、数字 PCR 等高端场景，2024 年占比 40%，增速达 8%，是市场增长的核心动力，Hamilton、Tecan 等品牌的高端机型单价超 200 万元。 2. 下游应用：生物医药与科研机构双主导 不同领域的需求特征决定设备选型逻辑： 生物 / 制药公司：占比 45%，是最大应用领域，以高通量筛选平台为主（如 384 孔板处理），要求设备具备自动化整合能力（可对接质谱、液相等检测仪器），Beckman Coulter 的 Biomek 系列在大型药企占有率超 50%； 教学科研机构：占比 25%，以中小型接触式设备为主，用于基础研究与教学实验，中国市场该领域国产率超 30%，深圳华大智造的 MGISP 系列在高校基因实验室普及； 医疗机构：占比 20%，聚焦临床样本处理（如生化检测前处理），要求设备通过 ISO 13485 认证，Tecan 的 Freedom EVO 系列在三甲医院检验科占有率超 40%； 政府机构：占比 10%，用于疾控监测与食品安全检测，强调设备稳定性与数据可追溯性，Agilent 的 Bravo 系列在海关检疫系统应用广泛。 三、竞争格局：国际巨头垄断高端，中国企业中低端突围 1. 全球市场：集中度高，梯队分明 全球市场呈现 “寡头主导、细分竞争” 格局： 第一梯队：Beckman Coulter（丹纳赫）、Hamilton、Tecan，合计份额超 50%。Beckman 的 Biomek 系列以高通量整合能力见长，在药企占有率超 30%；Hamilton 的 Microlab 系列非接触式技术全球领先，毛利率达 65%； 第二梯队：PerkinElmer、Agilent、Eppendorf，合计份额约 30%。PerkinElmer 专注临床诊断场景，设备与检测试剂联动销售；Agilent 的自动化平台侧重与质谱仪配套，在代谢组学领域优势显著； 第三梯队：中国企业为主，包括深圳华大智造、睿科集团、圣湘生物等，合计份额约 15%。深圳华大智造的测序配套工作站全球装机超 2000 台，睿科集团的食品检测工作站在国内市场占有率超 20%。 2. 中国市场：分层竞争加剧 国内市场呈现 “高端进口、中低端国产” 的格局： 高端市场：外资品牌占比超 90%，Beckman、Tecan 的高端机型垄断创新药企与重点实验室，单价 100-500 万元，凭借技术壁垒（如纳升级移液精度）维持高溢价； 中低端市场：本土企业占比超 60%，深圳华大智造、新芝生物的设备单价 20-80 万元，通过性价比（价格为进口品牌的 50%-70%）与本地化服务（如 72 小时上门维修）抢占市场，在疾控、高校等领域普及； 竞争焦点：从硬件比拼转向 “设备 + 软件 + 耗材” 生态，国际品牌通过开放 API 接口实现与第三方软件整合，国内企业则捆绑自研试剂（如核酸提取试剂盒）提升竞争力。 四、发展机遇与挑战：技术迭代与本土化需求的博弈 1. 核心机遇 生命科学技术突破：单细胞测序、空间转录组等新技术推动纳升级处理需求，非接触式工作站市场规模预计 2031 年突破 60 亿元，CAGR 达 9%，Hamilton、Tecan 等企业已推出专用机型； 中国生物医药产业扩张：2024 年中国 CDMO 市场规模超 2000 亿元，药企产能扩建带动工作站采购，预计 2025-2030 年国内市场 CAGR 达 8%，高于全球平均水平； 政策红利释放：中国 “重大新药创制” 专项将自动化实验设备纳入支持范围，采购国产设备可获 30% 补贴，2024 年政策带动国产设备销量增长 40%； 成本敏感型市场开拓：东南亚、印度等新兴市场的生物医药产业崛起，对中低端设备需求旺盛，中国企业通过 “一带一路” 项目出口增长显著，2024 年对东南亚出口额同比增长 25%。 2. 主要挑战 核心技术依赖：非接触式设备的精密压电泵、声波发生器等核心部件依赖进口（如德国 Festo 的微型泵），国产化率不足 10%，导致高端机型成本居高不下； 认证壁垒高：进入欧美市场需通过 FDA、CE IVDR 认证，单产品认证成本超 1000 万元，周期长达 2-3 年，中国企业海外市场渗透率不足 5%； 行业标准碎片化：不同实验室的样本类型（如血液、组织、细胞）差异大，设备兼容性要求高，定制化开发导致中小厂商研发成本激增； 价格竞争激烈：国内中低端市场企业超 50 家，产品同质化导致价格战，部分企业毛利率降至 20% 以下，制约研发投入。 五、总结：技术突破与本土化是核心发展路径 全球全自动液体处理工作站市场正处于 “技术迭代与需求爆发共振” 的黄金期，5.7% 的 CAGR 背后，是生命科学研究的持续突破与实验室自动化的不可逆趋势。中国企业在中低端市场的成本优势显著，但高端领域仍需突破核心技术瓶颈。 未来，行业参与者需聚焦三大方向：一是加码非接触式技术研发，突破纳升级移液、多通道并行处理等核心技术，缩小与国际品牌差距；二是深耕细分场景，针对中医药样本、合成生物学等特色领域开发定制化解决方案，打造差异化优势；三是构建 “设备 + 耗材 + 服务” 生态，通过试剂捆绑销售、设备租赁等模式提升客户粘性。 尽管面临技术壁垒与认证挑战，但全球生物医药研发投入的持续增长将支撑市场高速发展。具备核心技术与本土化服务能力的企业有望在竞争中胜出，推动行业向 “更高精度、更强整合、更广适配” 方向演进。

中文摘要 目的   建立毛细管区带电泳方法，检测A、C、Y、W135群脑膜炎球菌多糖疫苗的多糖含量和多糖分子大小分布。 方法   建立检测4种多糖的毛细管区带电泳方法，并探究最佳分离电压和温度。通过单次实验同时表征4种多糖，分别检测4种多糖含量以及多糖分子大小分布，并验证方法的线性、准确度、重复性和专属性。 结果   当4种多糖的含量在0.081 3~0.487 5 μg/μL之间时，毛细管区带电泳方法线性良好，决定系数＞0.98；检测低、中、高3个浓度样品，回收率在95%~110%，6次实验相对标准偏差＜2.0%，在目标峰位置无杂峰出现。 结论   毛细管区带电泳法检测4种脑膜炎球菌多糖具有良好的线性、准确度、重复性、专属性，适合A、C、Y、W135群脑膜炎球菌多糖疫苗多糖含量和多糖分子大小分布的检测。 正文 脑膜炎奈瑟菌又称脑膜炎球菌，A、C、Y、W135群脑膜炎球菌是流行性脑脊髓膜炎（流脑）的主要致病菌。感染者死亡率高，后遗症严重，儿童尤其容易被感染。目前，接种以脑膜炎球菌表面荚膜多糖为保护性抗原的疫苗是主要预防措施。多糖含量和分子大小测定是衡量疫苗质量的重要依据：接种多糖含量达到一定标准才能激发免疫应答；合适的分子大小分布可确保抗原有效地刺激免疫系统。多糖常规检测方法有2种：在高温、强酸环境下，将多糖转化为单糖检测，如通过检测磷含量检测A群多糖含量，通过检测唾液酸含量检测C、Y、W135群多糖含量；火箭电泳和常压液相层析联合检测。以上方法具有安全隐患大或对效价稳定的血清依赖强等缺点。毛细管电泳方法可同时分离并检测4种多糖含量，且分离度高、耗时短、经济安全。本研究拟建立并优化毛细管区带电泳法检测A、C、Y、W135群脑膜炎球菌多糖疫苗中4种多糖的含量和分子大小分布，并考察方法的线性、准确度、重复性和专属性。 1 材料与方法 1.1 仪器与试剂 PA800 PLUS毛细管电泳仪购自美国SECIEX公司，熔融毛细管（内径50 μm、总长69 cm、有效长度59 cm）购自美国Beckman Coulter公司，AKTA PURE 25常压液相色谱仪、Sepharose-CL4B 琼脂糖凝胶柱（空流体积193.28 mL、柱床体积62.28 mL）购自美国Cytiva公司；A、C、Y、W135群脑膜炎球菌多糖疫苗（冻干粉末）和A、C、Y、W135群多糖标准品均由北京生物制品研究所有限责任公司提供。 1.2 溶液的配制 1.2.1　储备液配制　将A群多糖标准品（5.30 g/L）16.2 mL、C群多糖标准品（5.21 g/L）16.5 mL、Y群多糖标准品（5.42 g/L）15.8 mL、W135群多糖标准品（3.16 g/L）27.2 mL和超纯水56.3 mL混合均匀，配制成0.65 g/L的储备液132.0 mL。 1.2.2　线性和准确度溶液的配制　中国药典2020年版三部（药典三部）规定，A、C、Y、W135群脑膜炎球菌多糖疫苗多糖含量的合格标准为每1次人用剂量含A、C、Y、W135群多糖35~65 μg，用200 μL超纯水溶解后即为0.175~0.325 g/L。选择合格上限浓度（0.325 g/L）的25%、40%、100%、125%、150%即0.081 3、0.130 0、0.325 0、0.406 3、0.487 5 g/L共5个浓度标准液作标准曲线，该范围覆盖合格标准范围。其中0.081 3、0.130 0 g/L 可覆盖药典三部多糖含量合格标准下限浓度的50%和75%，0.130 0、0.325 0、0.406 3 g/L浓度的标准液也用于准确度检测。 1.3 电泳分析条件 以50 mmol/L硼酸-硼砂缓冲液（pH9.0）为电泳缓冲液；柱温：20 ℃；检测器类型：UV检测器；检测波长：206 nm；进样方式：恒压进样（138 kPa）；进样时间：20 s；分离电压：30 kV。冲洗步骤：每次样品测定前分别以0.1 mol/L NaOH溶液、超纯水、电泳缓冲液冲洗3 min。 1.4 样品前处理 在常压液相色谱中，将A、C、Y、W135群脑膜炎球菌多糖疫苗进行分离，收集多糖洗脱液，并标记序号。流速0.3 mL/min，UV 206 nm，流动相是0.2 mol/L 氯化钠溶液（pH7.0）。 1.5 电泳条件优化 1.5.1　分离电压　按照1.3的电泳分离条件，考察储备液中4种多糖在分离电压10、30、50 kV下的分离效果。 1.5.2　分离温度　按照1.3的电泳分离条件，考察储备液中4种多糖在分离温度为30和20 ℃下的分离效果。 1.6 方法验证 1.6.1　线性　检测0.081 3、0.130 0、0.325 0、0.406 3、0.487 5 g/L多糖标准液中4种多糖的含量，以标准液浓度为横坐标，4种多糖各自的峰面积为纵坐标，分别进行线性拟合，计算决定系数（R2）。4种多糖的线性拟合曲线R2均应大于0.98。 1.6.2　重复性　重复检测0.325 0 g/L多糖标准液6次，分别计算4种多糖含量相对标准偏差（relative standard deviation，RSD）。4种多糖含量的RSD均应小于2.0%。 1.6.3　准确性　检测0.130 0、0.325 0、0.406 3 g/L多糖标准液各3次，分别计算4种多糖含量的回收率。4种多糖的回收率均应在95%~110%。 1.6.4　专属性　考察电泳缓冲液在A、C、Y、W135群多糖保留时间处的峰面积（如有），电泳缓冲液在4种多糖出峰位置上的峰应小于多糖标准液中目标峰面积的0.02%。 1.7 方法应用 1.7.1　4种多糖含量检测　每批次取1剂A、C、Y、W135群脑膜炎球菌多糖疫苗样品，用200 μL超纯水溶解，并按1.3的电泳分析条件进行毛细管区带电泳法检测。同时用火箭电泳法检测同一样品中4种多糖含量。 1.7.2　4种多糖分子大小及回收率检测　取50瓶待测疫苗冻干粉末，溶解后使用常压液相色谱仪进行分离，每3毫升洗脱液收集1管并标号，分别用2种方法检测收集管洗脱液中4种多糖的含量。以收集管编号为横坐标，管内洗脱液检测的峰面积为纵坐标，绘制条形图，通过条形图的趋势找出收集主峰的洗脱管编号，计算分配系数。当分配系数为0.5时，收集管编号之前的火箭电泳条带高度/毛细管区带电泳峰面积总和除以所有火箭电泳条带高度/毛细管区带电泳峰面积总和，即得到回收率。 2 结果 2.1 电泳条件优化 2.1.1　分离电压优化　由图1可知，分离电压为10、30、50 kV时，4种多糖均能实现完全分离。分离电压为10 kV时，峰展宽较大，分离速度较低；分离电压为50 kV时，峰面积降低，检测灵敏度降低。选择30 kV作为分离电压。 2.1.2　分离温度优化　由图2可知，4种多糖在20 ℃可实现基线完全分离。当分离温度为30 ℃时，4种多糖的迁移速率虽稍有加快，但不能实现基线完全分离。选择20 ℃作为分离温度。 2.2 方法验证 2.2.1　线性　5种浓度多糖标准液的电泳表征图见图3，线性方程见表1，R2均大于0.98，线性验证合格。 2.2.2　重复性　重复性验证结果见表2。4种多糖含量的RSD均小于2.0%，重复性验证合格。 2.2.3　准确性　结果见表3。4种多糖标准液的回收率都在95%~110%，准确性验证合格。 2.2.4　专属性　电泳缓冲液在A、C、Y、W135 4种多糖出峰时间处未出现电泳峰，专属性验证合格。 2.3 方法应用 2.3.1　多糖含量检测　分别用2种方法检测同一A、C、Y、W135群脑膜炎球菌多糖疫苗样品中4种多糖的含量，结果见表4。配对样本t检验显示，t=1.98，P=0.142，差异无统计学意义，毛细管区带电泳法与火箭电泳法检测的4种多糖含量是等效一致的。 2.3.2　多糖分子大小分布检测　使用常压液相色谱仪分离疫苗中4种多糖，通过图4判断收集主峰洗脱液收集管的编号并计算分配系数和回收率，结果见表5。对分配系数和回收率分别进行配对样本t检验。分配系数t=1.68，P=0.191；回收率t=2.21，P= 0.114，差异均无统计学意义，毛细管区带电泳法与火箭电泳法检测的4种多糖分子大小分布是等效一致的。 3 讨论 在毛细管电泳中，分离电压、分离温度、缓冲液种类和pH等因素会影响待测组分的迁移时间和峰形。本研究使用熔融毛细管、硼酸-硼砂缓冲液，虽然电压越高，4种多糖在毛细管中所受电场力越大，迁移速度越快，但过高的电压会导致焦耳热增加，基线噪声增大，在毛细管电泳中选择合适的分离电压可缩短检测时间，平稳背景基线。分离温度会影响电泳缓冲液的黏稠度，进而影响A、C、Y、W135群多糖的扩散、迁移时间和峰形。虽然分离温度越高，组分扩散越快，迁移速度越快，但过高的温度会导致基线噪声增大，在毛细管电泳中选择合适的分离温度可缩短检测时间、平稳背景基线、减少噪声干扰。本研究比较了10、30、50 kV 3种分离电压和20、30 ℃ 2种分离温度对4种多糖分离效果的影响，结果显示4种多糖在30 kV、20 ℃下分离效果最好。 本研究建立了针对A、C、Y、W135群脑膜炎球菌多糖疫苗中A、C、Y、W135群多糖的毛细管区带电泳方分析法，对方法的线性、准确度、重复性、专属性进行了验证，结果表明毛细管区带电泳法适用于检测4种多糖的含量和分子大小分布。毛细管区带电泳法与火箭电泳法检测4种多糖的含量和分子大小分布是等效一致的。 与药典三部3419检测A、C、Y、W135群脑膜炎球菌多糖疫苗中4种多糖的多糖含量和分子大小分布方法相比，本方法操作简单、无有机试剂、所需样品量小、规避了血清效价的影响，解决了A、C、Y、W135群脑膜炎球菌多糖疫苗检定过程中由于血清数量不足或参考血清效价不稳导致的实验重复性较差、实验周期长等问题，提高了检测效率，为企业检定A、C、Y、W135群脑膜炎球菌多糖疫苗的多糖含量和多糖分子大小分布提供了新的方法。 作者 汪慧敏  栗妍  刘静  杨冰  侯倩倩  丁玲  朱秀娟  柳易程 北京生物制品研究所有限责任公司质量检定室，北京 100176 通信作者：柳易程， Email：xmyichengliu@163.com 引用本文：汪慧敏, 栗妍, 刘静, 等. A、C、Y、W135群脑膜炎球菌多糖疫苗多糖含量及分子大小分布的毛细管区带电泳法测定 [J]. 国际生物制品学杂志, 2025, 48(5): 337-342.   DOI: 10.3760/cma.j.cn311962-20241215-00087