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一、產品描述

品牌（Brand）：ArcticZymes Technologies ASA（挪威）

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

產品中文名：高鹽活性核酸酶 / 

貨號（Product Code）：

- 70910-202（含Triton配方）

規格（Specification）：

- 25,000 Units（25 kU）/ 瓶，濃度約 25 U/μL

- 酶比活：≥ 175,000 Units/mg

來源（Source）：重組表達于畢赤酵母（Pichia pastoris）

酶學分類：非特異性內切核酸酶（Nonspecific Endonuclease）

認證信息：產品在 ISO 13485 認證的質量管理體系下生產，確保診斷用途的一致性與可靠性。

產品定位：HL-SAN 與 SAN HQ 為同一酶蛋白，區別在于質量控制等級。SAN HQ 面向 GMP 級生物工藝生產環境；HL-SAN 質控標準相對簡化，適用于分子診斷及科研用途。此外，M-SAN HQ 是針對生理鹽濃度環境（如細胞培養、慢病毒純化）優化的另一款產品。

儲存條件（Storage）：-20°C 長期保存。避免反復凍融。建議分裝后保存，每次取用所需量。

運輸條件：冰袋或干冰運輸，具體視訂購規格及地區而定。

二、產品特點

1. 高鹽活性（Salt-Active）

HL-SAN 的核心特征是其在高鹽環境下的優異活性。大多數市售核酸酶在高鹽濃度下活性顯著下降甚至失活，而 HL-SAN 在 400–700 mM NaCl 條件下表現出最佳活性，工作鹽濃度范圍可達 50 mM–1 M。使用 KCl 替代 NaCl 可獲得相似效果。這一特性使 HL-SAN 成為處理復雜臨床樣本、裂解液及層析緩沖液的理想選擇。

2. 選擇性降解胞外核酸（Selective for Extracellular DNA）

HL-SAN 能夠高效降解游離的宿主核酸（DNA 和 RNA），同時不破壞完整微生物細胞內部的核酸。在宏基因組診斷流程中，這一選擇性使得宿主人體 DNA 被消化清除，而細菌、真菌、DNA 病毒和 RNA 病毒等病原體的核酸保持完整，可供下游提取和分析。

3. 低溫活性（Active at Cold Temperatures）

源于冷適應生物（cold-adapted organism），HL-SAN 在低溫條件下仍保持可觀的酶活性。在 4°C 條件下過夜孵育即可完成 DNA 消化，適用于對溫度敏感的樣本處理。數據顯示，在 6°C 時仍可保留約 20% 的活性。

4. 熱不穩定性 / 易滅活（Heat-Labile）

HL-SAN 可通過加熱方便地進行滅活，也可通過還原劑（如 DTT 或 TCEP）處理實現不可逆失活。這一特性為實驗流程提供了靈活的酶活控制手段，避免殘留核酸酶對下游步驟產生干擾。

5. 廣泛 pH 適應性

最適 pH 范圍為 8.0–8.8（最佳約 pH 9.0），有效工作范圍從 pH 7.0 起即可使用，可適配大多數生物緩沖體系。

6. 對緩沖液添加劑的耐受性

在含 15% Triton X-100 的條件下未觀察到活性降低；在 350 mM 咪唑條件下仍可保留約 20% 活性；在 35% 甘油條件下保留約 20% 活性。尿素不推薦使用。

7. 高等電點便于分離

HL-SAN 的等電點（pI）為 9.6，在常規蛋白純化流程中可利用陽離子交換層析（如 SP-Sepharose）實現高效去除，對絕大多數目標蛋白（通常在中性 pH 附近帶負電）不造成共純化污染。

8. 靈活兼容多種工作流程

從臨床診斷、宏基因組測序、蛋白純化到食品安全與環境檢測，HL-SAN 可廣泛適配多種樣本類型和應用場景。

三、工作原理

3.1 酶學機制

HL-SAN 是一種非特異性內切核酸酶，能夠隨機切割單鏈 DNA（ssDNA）、雙鏈 DNA（dsDNA）以及 RNA，將其消化為短寡核苷酸片段。具體產物長度因底物類型而異：ssDNA 的消化產物約為 5–13 nt，dsDNA 的消化產物約為 5–7 nt，產物長度與 DNA 序列有關。

在缺乏 NaCl 的條件下，HL-SAN 對 ssDNA 和 dsDNA 的切割效率相近。當 NaCl 濃度提升至 0.5 M 時，對 dsDNA 的活性顯著增強，而對 ssDNA 的活性基本不受影響。此外，HL-SAN 對 DNA 的消化效率約為 RNA 的 10 倍（即消化 RNA 的效率約為 DNA 的十分之一）。

3.2 高鹽環境促進染色質解離

宿主基因組 DNA 并非以游離形式存在，而是與組蛋白形成核小體，進一步折疊為結構緊密的染色質。組蛋白與 DNA 之間存在強烈的離子作用和疏水作用，導致宿主 DNA 難以被準確檢測與清除。已有文獻表明，高鹽濃度可促使組蛋白與 DNA 解離，使宿主 DNA 暴露出來，更易被核酸酶降解。HL-SAN 恰好在高鹽條件下保持高活性，因此成為宿主 DNA 清除的理想工具。

3.3 選擇性保護完整微生物

在宏基因組診斷流程中，臨床樣本（如呼吸道灌洗液、尿液、傷口拭子）首先經過離心或皂素（saponin）處理，使人體宿主細胞裂解并釋放游離核酸。加入 HL-SAN 后，游離的宿主 DNA 和 RNA 被迅速消化。而完整無損的細菌、真菌及病毒顆粒因細胞膜/壁未被破壞，其內部核酸不受 HL-SAN 影響。隨后通過裂解或提取步驟釋放病原體核酸，進行 PCR 或測序分析。

3.4 酶活依賴條件

HL-SAN 的活性需要二價陽離子作為輔因子，Mg2+ 為必需離子（>1 mM 即可激活，最佳 5–20 mM）。Mn2+ 也可支持活性，但效果與 Mg2+ 不同，可根據實驗需求測試。反應體系中 Tris-HCl 緩沖液（25 mM，pH 8.5）為推薦標準緩沖體系。

四、解決實驗中的哪些問題

4.1 宏基因組測序（mNGS）中宿主 DNA 過量掩蓋病原體信號

臨床樣本中含有大量人體宿主細胞（白細胞、上皮細胞等），其 DNA 在總核酸中占比可達 90% 以上。若不加以去除，測序數據大部分將被人體基因組占據，導致病原體檢測靈敏度大幅下降。HL-SAN 在高鹽條件下選擇性消化游離宿主核酸，可將人體 DNA 去除效率提升至 99.99% 以上，從而顯著提高細菌、真菌、DNA 病毒和 RNA 病毒的檢出率。已有研究在《Nature Biotechnology》《Nature Communications》《The Lancet Microbe》等期刊中驗證了 HL-SAN 在快速宏基因組診斷中的表現。

4.2 蛋白純化過程中核酸污染導致黏度升高和純化效率下降

宿主細胞裂解后釋放的大量基因組 DNA 會顯著增加溶液黏度，干擾層析分離、降低蛋白得率，并影響下游分析。HL-SAN 可在高鹽裂解緩沖液中直接降解 DNA，降低黏度、改善層析效果。其高 pI（9.6）特性使其易于通過陽離子交換層析去除，不會殘留在目標蛋白組分中。

4.3 食品安全與環境檢測中死體生物 DNA 干擾活病原體判斷

在食品微生物檢測和環境中，死亡生物的游離 DNA 可能被 PCR 或測序誤判為活病原體污染。HL-SAN 可選擇性消化這些游離 DNA，確保檢測結果僅反映完整、存活的病原體，提高污染檢測和質量控制的可信度。

4.4 病毒載體生產中的宿主 DNA 殘留問題

在腺相關病毒（AAV）、腺病毒（AdV）等病毒載體的臨床前研究中，宿主細胞 DNA 殘留是關鍵的質控參數。FDA 及 NMPA 對宿主細胞 DNA（HCD）有嚴格的要求。HL-SAN 可在高鹽條件下高效清除殘留 DNA，簡化下游純化工藝。如需在 GMP 治療或疫苗生產環境中使用，建議選用同酶的 GMP 級產品 SAN HQ。

4.5 傳統核酸酶在高鹽下失活的局限性

常規核酸酶（如 Benzonase）在高鹽濃度下活性大幅下降，而高鹽恰恰是解離 DNA-蛋白復合物、降低樣本聚集所必需的。這一矛盾使傳統酶無法在高鹽條件下有效工作。HL-SAN 補了這一空白，在高鹽下不僅不失活，反而活性更強。

五、使用方法

5.1 標準反應體系

推薦的酶活反應緩沖液組成為：25 mM Tris-HCl（pH 8.5，25°C 條件下配制）、5 mM MgCl2、500 mM NaCl。在此體系中，37°C 孵育 30 分鐘可完成標準酶活測定。

5.2 宏基因組樣本宿主 DNA 去除方案

以呼吸道樣本為例，典型流程如下：

第一步，樣本預處理。對樣本進行離心（如 1200g 10 分鐘或 8000g 5 分鐘，視樣本體積而定），收集含宿主細胞和微生物的沉淀或特定上清組分。

第二步，宿主細胞裂解。使用皂素（saponin，終濃度約 2.2%–2.5%）在室溫下孵育約 10 分鐘，裂解人體宿主細胞，釋放游離核酸。也可配合珠磨法（bead-beating）物理裂解。

第三步，HL-SAN 消化。向樣本中按推薦量加入 HL-SAN 酶液，在 37°C 下孵育 10–30 分鐘（轉速約 1000 rpm 混勻），消化釋放出的宿主 DNA 和 RNA。

第四步，病原體核酸提取。使用磁珠法或柱提法提取試劑盒從完整微生物中釋放并純化病原體 DNA 和 RNA，隨后進行建庫和測序。

5.3 蛋白純化中的 DNA 去除方案

對于一般蛋白純化，推薦用量為每毫升樣品加入 1000 U HL-SAN，在 0.3–0.75 M NaCl 條件下，15–37°C 孵育 30–60 分鐘；或在 4°C 過夜孵育。必須確保反應體系中含有足量 Mg2+（≥1 mM）。

若目標僅為降低黏度，可用更低用量（25–50 U/mL），在 25°C 孵育 10–20 分鐘即可。

若樣品為粗提裂解液且要求嚴格去除 DNA（如后續用于高靈敏度分子檢測），建議提高酶量并延長孵育時間，必要時在純化流程下游增加第二輪去污步驟。

5.4 酶活滅活方法

HL-SAN 的滅活可通過兩種方式實現：

還原劑滅活：推薦使用 TCEP（TCEP 在磷酸鹽緩沖液中穩定性較差，尤其在中性 pH 下，需注意）。一般條件下，25–37°C 孵育 5–10 分鐘即可實現 99% 以上的滅活。為避免酶復活，可維持低濃度還原劑（0.1–0.5 mM DTT 或 TCEP），或延長孵育時間并使用 10–20 mM TCEP。

不同溫度與時間組合參考：4°C 過夜可用 10 mM TCEP；25°C 60 分鐘可用 10 mM DTT 或 5 mM TCEP；30°C 30 分鐘可用 10 mM DTT 或 5 mM TCEP；40°C 30 分鐘可用 5 mM DTT 或 1 mM TCEP；50–70°C 30 分鐘可用 1 mM DTT 或 1 mM TCEP。

加熱滅活：通過 65°C 加熱 10 分鐘也可使酶失活。

5.5 酶去除（層析法）

利用 HL-SAN 的高 pI（9.6），可通過 SP-Sepharose 等陽離子交換介質實現高效去除。結合條件參考：pH 7 時鹽濃度 ≤ 0.3 M、pH 8 時 ≤ 0.3 M、pH 9 時 ≤ 0.2 M 即可實現緊密結合。不建議使用陰離子交換柱去除 HL-SAN，因其糖基化修飾可能導致非特異性結合。

六、酶學參數匯總

比活：≥ 175,000 Units/mg

單位定義：在 37°C、25 mM Tris-HCl（pH 8.5）、5 mM MgCl2、500 mM NaCl 的反應體系中，30 分鐘內使 50 μg/mL 小牛胸腺 DNA（Sigma D-1501）在 260 nm 處的吸光度增加 1.0 A，定義為 1 個酶活單位。

底物特異性：非特異性內切核酸酶，可切割 ssDNA、dsDNA 和 RNA。對 DNA 消化效率約為 RNA 的 10 倍。

最適鹽濃度：400–700 mM NaCl（KCl 可替代）

有效鹽濃度范圍：50 mM–1 M NaCl

最適溫度：30–38°C

有效溫度范圍：4–50°C

最適 pH：8.0–8.9（最佳約 pH 9.0）

有效 pH 范圍：7.0–9.5

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

產物長度：ssDNA 約 5–13 nt；dsDNA 約 5–7 nt

來源：畢赤酵母（Pichia pastoris）重組表達

七、儲存與穩定性

長期儲存：-20°C 冷凍保存。避免反復凍融，建議分裝為單次使用量。

凍融穩定性：反復凍融可能導致活性下降，應盡量減少凍融次數。

工作液保存：復溶或稀釋后的工作液建議在 4°C 短期存放（數天），長期請 -20°C 保存。

甘油影響：在含 35% 甘油的體系中仍可保留約 20% 活性，可根據實際緩沖液條件適當調整酶量。

八、常見問題與解決方案

問題一：HL-SAN 和 Benzonase 有什么區別？

常規核酸酶（如 Benzonase）在高鹽濃度下活性顯著下降，而 HL-SAN 專為高鹽環境設計，在 400–700 mM NaCl 下活性強。此外，HL-SAN 源于冷適應生物，在低溫下保持活性，且可通過還原劑實現不可逆滅活，高 pI 使其易于從蛋白樣品中去除。

問題二：HL-SAN 會消化質粒 DNA 嗎？

測試表明，在 25 U HL-SAN 與超螺旋質粒（1 μg）37°C 孵育 4 小時的條件下，瓊脂糖凝膠電泳未觀察到超螺旋 DNA 向開環形式的轉化，說明 HL-SAN 對完整環狀質粒無明顯切割作用。但需注意，該酶量與反應時間遠超常規用量，正常實驗條件下無需擔心。

問題三：HL-SAN 會降解單鏈 DNA 嗎？

會。HL-SAN 可切割 ssDNA，但效率低于 dsDNA。在 0.5 M NaCl 條件下，對 dsDNA 的活性增強，而對 ssDNA 的活性基本不受影響。測試顯示，25 U HL-SAN 與 M13 ssDNA（0.5 μg）37°C 孵育 4 小時，未觀察到明顯的 ssDNA 降解。

問題四：高鹽濃度是如何確定的？我的樣本該加多少鹽？

若樣品本身來自高鹽裂解緩沖液（如含 0.3–0.75 M NaCl 的 IMAC 結合緩沖液），通常無需額外加鹽。若樣品鹽濃度較低，可補充 NaCl 至終濃度 400–700 mM 以獲得最佳活性。具體加鹽量需根據樣品初始體積和鹽濃度計算。

問題五：可以用 PBS 或生理鹽水直接反應嗎？

PBS 和生理鹽水約含 150–155 mM NaCl，處于 HL-SAN 的有效工作范圍內（50 mM–1 M），但低于最適濃度。若樣本本身為生理鹽濃度且不便加鹽，酶仍可工作，建議適當提高酶量或延長孵育時間。針對生理鹽濃度環境，ArcticZymes 另有 M-SAN HQ 產品專門優化。

問題六：Mg2+ 是必須的嗎？如果我的緩沖液不含 Mg2+ 怎么辦？

Mg2+ 是 HL-SAN 活性的必需輔因子。若緩沖液中不含 Mg2+，需額外添加 MgCl2 至終濃度 5–20 mM。EDTA 等螯合劑會抑制酶活性，需避免共存。

問題七：如何確認 HL-SAN 已被充分滅活？

可通過以下方式驗證：在滅活處理后取少量反應液，加入新的 DNA 底物，觀察是否仍有核酸降解（瓊脂糖凝膠或熒光法）。一般 25–37°C 下 5–10 分鐘還原劑處理即可實現 >99% 滅活。

問題八：HL-SAN 能用于 GMP 生產嗎？

HL-SAN 本身質控標準適合分子診斷和科研用途。若需用于臨床治療或疫苗等受監管的生產環境，應選用同酶的 GMP 級產品 SAN HQ 或 SAN HQ GMP 級。

問題九：含 Triton 的配方和不含 Triton 的配方有何區別？

含 Triton 的配方（舊貨號 70910-202、70910-150）正在逐步停產，過渡至無 Triton 配方。無 Triton 配方在性能上保持一致，并符合更廣泛的工藝兼容性需求。已購買舊配方的用戶可聯系廠家團隊討論替換方案。

問題十：HL-SAN 在下游測序流程中會被去除嗎？

在宏基因組流程中，HL-SAN 的活性通常會在下游處理中被降低或消除。用于釋放病原體核酸的裂解或提取緩沖液往往會使酶失活，離心或洗滌步驟也會進一步清除殘留酶，確保不影響后續提取和測序。

九、安全與廢棄物處理

本產品為生物酶制劑，操作時應穿戴實驗服、手套和護目鏡。避免吸入霧氣或接觸皮膚。廢棄物應經 121°C 高壓滅菌 30 分鐘后按生物廢棄物處理。具體安全信息請參照產品附帶的安全數據表（SDS）。

十、相關文獻與應用驗證

HL-SAN 已在多項同行評審研究中得到驗證，包括：

- Charalampous 等人發表于《Nature Biotechnology》的研究，展示了基于納米孔宏基因組學的快速臨床細菌下呼吸道感染診斷流程。

- 《Communications Medicine》發表的 unified metagenomic method，驗證了 HL-SAN 在同日（under 7 小時）完成呼吸道樣本細菌、真菌和病毒檢測的流程。

- 《The Lancet Microbe》發表的 ICU 患者泛微生物宏基因組檢測前瞻性觀察研究。

- 《BMC Medical Genomics》發表的傷口感染臨床宏基因組工作流研究。

- 尿路感染 mNGS 流程研究，實現從樣本接收到臨床決策約 4 小時完成。

這些研究覆蓋了呼吸道、傷口、尿液等多種臨床樣本類型，證明了 HL-SAN 在真實世界診斷場景中的可靠表現。

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（注：本文內容基于品牌公開資料及行業常規信息整理，具體以品牌信息文檔為準。）