CST 试剂革新：拥抱绿色化学，告别 Triton X-100

追求科学严谨，不意味着可持续性就必须退居次位。在当今的研究环境中，随着环境法规日益影响采购决策，许多生命科学公司正重新审视其日常实验室工作中使用的试剂。Triton X-100 就是其中一种化合物——这种非离子型表面活性剂长期以来一直是细胞裂解和蛋白质提取工作流程中的常用试剂，但如今已被确认在环境中长期存在并对水生生物有害。

在 CST，我们的科学家已为我们的 Cell Fractionation Kit (Eco-friendly detergent) #42193 验证了一种更环保、性能优异的替代品。这项举措表明，实验设计、科学可重复性和环境责任被优先考虑时，实现绿色化学是完全可能的，且无需牺牲科学数据的质量。 

Samantha Webster  合规主管

“凭借正确的数据、合作与坚定承诺，有意义的改变是能够实现的——希望我们的经验能激励更多同行在各自的实验室中开展类似的努力。”

这个项目的最初起点非常简单——一群热忱的员工提出了一个问题：我们怎样才能减少实验室日常活动造成的环境影响。

实践绿色化学：逐步重新审视试剂

实验室是资源密集型场所，涵盖能源消耗、一次性塑料乃至化学品使用等多个方面。减少实验室环境影响最直接的方法之一，便是用更环保的替代品替换有害或有毒的化学品。

对于任何试剂替代项目，我们建议可以从以下步骤着手：

• 盘点您现有的试剂： 识别化学品危害，评估监管风险，并考量使用频率，以确定待替换的候选试剂。

• 尽早让同事参与进来：对于任何会影响日常工作的项目，重要的是尽早获得科学家的支持，并向他们解释替换背后的“原因”。

• 设定性能基准： 建立清晰的实验参数，以便客观评估替代品，避免引入偏差。

Triton X-100 往往是一个极佳的切入点，因为它既应用广泛，又带来环境问题；并且在许多应用场景中，多种替代品均能提供与之相当的性能。

为何要替代 Triton X-100？

Triton X-100 是一种非离子型表面活性剂，能够高效地破坏细胞膜，常用于免疫荧光 (IF)、免疫细胞化学 (ICC) 和免疫组织化学 (IHC) 应用中的透化处理、细胞裂解和蛋白质提取。然而，它会在环境中降解为 4-叔辛基苯酚，这是一种具有持久性的化合物，与内分泌干扰和水生毒性相关；且由于越来越多的证据表明其具有有害影响，全球各地已针对 Triton X-100 出台了更为严格的监管法规。正因如此，Triton X-100 已被欧盟 REACH 法规禁用，该法规将其列为高度关注物质 (SVHC)。其他国家和机构也纷纷效仿，将该化合物从实验室和供应链中彻底清除的压力也日益增大。

替换：寻找 Triton X-100 的更安全替代品

一旦我们将 Triton X-100 确定为替代目标，我们的研发、运营、合规和生产团队成员便通力协作，评估那些既能达到 Triton X-100 性能水平、又不会产生有害环境副作用的替代品。

我们主要围绕以下关键问题展开工作：能否在减少或去除工作流程中 Triton X-100 的同时，保持高质量的染色和分级分离性能？ 我们筛选了可能达到这一总体目标的候选试剂。

接着，我们确立了明确的测试标准，包括以下方面：去垢剂效率（细胞通透化和裂解能力）、试剂兼容性（抗体性能和信噪比）、在不同 pH 和温度范围内的稳定性、配方稳健性，以及是否来自生物可再生和可持续来源。测试由 CST 不同部门进行，每个团队针对自身应用开发了特定的实验方法，以满足既定的测试标准。

CST 免疫荧光团队的科学家 Amanda Davidson 解释道：“我们使用标准免疫荧光实验测试了多种 Triton X-100 替代品，以确定一种合适且环保的替代品。通过在我们既定的工作流程中验证这些替代品，我们确保了客户能够无缝衔接，并保持 CST 成像的高标准。”

在免疫荧光部门，团队使用一组经免疫荧光验证的 CST 抗体，针对膜、细胞骨架和细胞核等不同细胞靶标，在多种条件下比较了不同候选试剂的染色质量与信号强度。图像和定量分析证实，多种 Triton X-100 替代品产生了相似或更优的信号强度，且染色质量和抗体性能均未受影响。 

免疫荧光团队发现，替代品的效力在很大程度上与所用抗体相关，这表明最佳去垢剂可能因具体靶标而异。部分测试数据见图 1。 

图1：使用 Triton X-100 对 HeLa 细胞进行免疫荧光成像，并与候选试剂进行比较。所用抗体为 CD44 (156-3C11) Mouse Monoclonal Antibody #3570（膜蛋白，绿色）、alpha-Tubulin (DM1A) Mouse Monoclonal Antibody #3873（细胞骨架蛋白，黄色）和 Tri-Methyl-Histone H3 (Lys27) (C36B11) Rabbit Monoclonal Antibody #9733（核蛋白，紫色）。图中标明了每种候选试剂的荧光强度。

Davidson 指出：“我们的测试表明，多种环保型去垢剂均可产生与 Triton X-100 相当的结果；然而，最佳选择仍取决于所用抗体。这些发现为需要应对试剂限制同时又不想牺牲图像质量的实验室提供了一个明确的替代方案。” 

在比较了各部门的数据后，ECOSURF SA-9 被认定为理想的替代品。ECOSURF 源自种子油，遵循绿色化学中“为降解而设计”的原则。它具有与 Triton X-100 相似的表面活性剂特性，在宽 pH 范围内保持稳定，且不与蛋白质或核酸发生反应，因而非常适合用于细胞分级分离。

该替代试剂现已在 CST 的许多实验室中使用，我们也很高兴能够将其作为更环保的选择，在 Cell Fractionation Kit (Eco-friendly detergent) #42193 中提供给客户。

携手共创成功：Beyond Benign 与绿色化学教育

然而，要实现持久变革，意味着要将目光投向自身实验室之外。正因如此，CST 倍感荣幸能为 Beyond Benign 提供支持——这是一家致力于将绿色化学融入科学教育的非营利组织。

“传统上，化学家并未系统学习过哪些因素会使一个分子对人类或环境具有危害性，”Beyond Benign 联合创始人兼执行主任 Amy Cannon 博士解释道，她也是全球首位绿色化学博士获得者。“我们支持教育工作者和学生在 K-20 课堂中教授与学习绿色化学及可持续科学，以此为下一代科学家和公民提供所需的工具，去设计和选择有利于人类健康与环境的产品。”

Beyond Benign 的一项关键举措是设立“绿色化学教学与学习社区”(GCTLC)——CST 是该社区的创始赞助商之一。这是一个开源平台，致力于让热衷于绿色化学的科学家们在此分享资源，并围绕他们所关切的议题展开交流。

Cannon 解释道：“像 GCTLC 这样的网络，是推动 STEM 改革的关键要素。改变教学实践面临诸多障碍和风险，而拥有同行的支持以及一个能够分享资源、课程和最佳实践的社区，有助于克服这些挑战。”

正如 Beyond Benign 所坚信的那样，我们也深信：投资于学生与教育，是实现持久变革最重要的方式之一。为庆祝 CST 成立 25 周年，我们发起了一项特别活动，向我们每年资助的非营利合作伙伴之一额外捐赠 25,000 美元。我们邀请社区成员投票选出他们心中最值得获此款项的机构——最终，我们非常高兴地将这笔赠款授予 Beyond Benign，以表彰他们所做的重要工作。

如果您正考虑在实验室开展绿色化学实践，不妨了解一下 Beyond Benign 的相关资源。微小的改变——例如重新审视试剂——也能产生巨大的影响。

进一步了解 CST 在环境与社会责任方面的行动。

文化氛围激发变革

在 CST 工作，我最欣赏的一点是，可持续发展始终根植于我们的基因之中。无论是我们承诺到 2029 年实现净零排放、食堂提供的免费植物基午餐，还是我们在实验室减少一次性塑料的努力，我们始终在寻求改善自身实践的方法。

但推动 CST 改变的并不仅仅是企业层面的举措。正如 Triton X-100 替代项目一样，我们的许多行动都始于 CST 员工发现日常工作中可以更负责任地去完成的事情，并付诸行动。

在实验室推行改变并非易事。要知道哪些改变能产生最大的影响、潜在的替代品是否真正更安全，以及它们在实际工作流程中能否有效发挥作用，这些都充满挑战。作为曾参与推动从 Triton X-100 改用环保型非离子表面活性剂的团队一员，我深切体会到：只要掌握恰当的数据，并辅以合作与坚定的承诺，实现意义的变革是完全可能的。我也衷心希望，我们的经验能激励更多同行在各自的实验室中开展类似的努力。

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