什么是PEI？

聚乙酰亚胺，又称聚氮杂环丙烷，英文名poly(ethylene imine，简称PEI，结构上包含线型和支链两种（见图1），是一种具有较高的阳离子电荷密度的聚合物大分子，在任何pH下都可以充当有效的“质子海绵体“。

图1. PEI结构

PEI能将各种报告基因转入种属细胞，因其转染效率高，细胞毒性相对低成为非常热门的基因治疗载体之一。那么，PEI如何实现高效转染过程？首先，PEI通过与带负电荷的DNA 结合形成PEI-DNA 复合物，使得DNA分子由伸展结构压缩为体积相对较小的DNA粒子并包裹在其中，并使DNA免受核酸酶的降解。然后，转染复合物PEI-DNA进一步与细胞表面的负电荷进行结合，通过细胞内吞作用将DNA转移进入细胞内部形成内含体，DNA从内含体释放进入到细胞质中，再进一步进入核内转入、表达等。因此，PEI 在基因治疗药物的开发与生产中起着非常重要的作用。另外，PEI 也经常会使用于无血清培养基中培养的贴壁细胞中用于慢病毒，腺病毒等病毒载体生产。但由于PEI具有一定的细胞毒性，可能会破坏细胞膜而导致细胞死亡。因此，随着基因治疗药物的快速发展，如何能够准确快速测定溶液中转染剂 PEI的含量就极为重要。

PEI如何检测？

PEI结构中缺少明显的生色团，因此无法用传统的紫外-可见波长检测器、二极管阵列检测器或者荧光检测器进行检测，而传统的示差折光检测器、蒸发光散射等通用型检测器，又往往灵敏度、线性范围、响应一致性及稳定性等结果不尽如意。

赛默飞特色的通用型检测器CAD（图2）因其有着高灵敏度、线性范围宽，响应一致性好以及稳定等优势，非常适合不挥发性或者半挥发性物质，尤其是没有紫外吸收的物质的检测，也被2020年中国药典收录进了0512通则篇。

图2. 赛默飞CAD检测器（左:Vanquish CAD系列, 右：Corona Veo系列）

基于CAD上述特点，我们建立了HPLC-CAD测定PEI含量的分析方法。

仪器配置：

Vanquish Core Quaternary系列泵： Quaternary pump CN

自动进样器：Split Sampler C

柱温箱： Column Compartment C（Force air，被动预热）

检测器：Charged Aerosol Detector F

变色龙色谱管理软件 Chromeleon CDS 7.3

分析条件：

分析柱：Acclaim Surfactant Plus， 3 μm, 3.0×150 mm；PN：078951

检测器：蒸发温度：50 ℃，采集速率：5 Hz，过滤器：3.6 s

柱温：30 ℃

进样量： 5 µl

流速：0.6  mL/min

流动相：甲酸铵/ACN进行等度洗脱

PEI对照色谱图：

制剂样品测试图谱：

mRNA样品测试图谱：

结论

CAD检测器作为无紫外吸收物质分析利器，有着灵敏度高、线性范围宽、响应一致性好及重现性好等优势，结合Surfactant Plus色谱柱，非常适合于转染剂PEI含量测定。