導(dǎo) 讀 

近年來生物制藥市場發(fā)展迅速，2018年生物制藥交易價值已超2000億美元，生物制藥已經(jīng)成為很多制藥企業(yè)的關(guān)鍵發(fā)展戰(zhàn)略方向。在生物藥物研發(fā)、生產(chǎn)和使用過程中，由于生物藥物本身性質(zhì)（如各種蛋白質(zhì)的特性）、外界溫度、其它物理因素的刺激及異物混入等原因而造成生物藥物的聚集。聚集體的產(chǎn)生不僅影響藥物的療效，還會導(dǎo)致由于生物體的免疫反應(yīng)而引發(fā)的休克等癥狀，嚴(yán)重的還會危及生命。因此在生物藥物的整個研發(fā)生產(chǎn)過程中，必須對聚集體的粒徑和濃度進(jìn)行嚴(yán)格的檢測和控制。

一、島津生物制藥聚集體檢測應(yīng)對之道

生物制藥聚集體是指多個單體聚集后的物質(zhì)，如圖1所示。

圖1 單體的聚集過程

生物制藥領(lǐng)域所產(chǎn)生的聚集體按照粒徑大致可以分為三類：

①肉眼不可見顆粒；

②亞肉眼可見顆粒；

③肉眼可見顆粒。

由于粒徑范圍的限制，測定亞可見顆粒的傳統(tǒng)方式是將多種測定方法組合在一起以覆蓋整個聚集體粒徑范圍，其測定過程復(fù)雜，操作繁瑣且費(fèi)時費(fèi)力。

圖2 聚集體顆粒范圍

為解決這個問題，島津Aggregates Sizer聚集體分析系統(tǒng)橫空出世，在實現(xiàn)亞可見粒子全范圍測定的同時，對亞可見區(qū)粒子濃度（單位：μg/mL）進(jìn)行精確定量分析。

圖3 島津Aggregates Sizer生物藥物聚集體分析系統(tǒng)

二、島津Aggregates Sizer生物聚集體分析系統(tǒng)的優(yōu)勢

1. 定量評價顆粒濃度

Aggregates Sizer能夠測定7nm~800 μm范圍內(nèi)的粒子和聚集體顆粒的粒度，實現(xiàn)顆粒區(qū)（40 nm~20 μm）粒子的濃度定量分析（單位：μg/mL）。

2. 高靈敏度聚集體分析

可實現(xiàn)高靈敏度測定，測定濃度106個/mL的1μm粒子，一次分析僅需0.4mL的樣品。

3. 高速定量監(jiān)測1秒間隔的聚集過程

Aggregates Sizer可實現(xiàn)1秒的間隔連續(xù)監(jiān)測，對各個中間態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，評估反應(yīng)速率。使用批式池（5mL樣品容量）能夠觀測機(jī)械刺激導(dǎo)致的聚集過程。

4. 具有溫控系統(tǒng)及攪拌功能

可在一定溫度條件下實時監(jiān)測聚集體生成量，了解其穩(wěn)定溫度。微量樣品池的攪拌功能能夠?qū)崿F(xiàn)對聚集體的機(jī)械刺激，可有效加速分析過程。

5. 可進(jìn)行超過15小時的連續(xù)不間斷測定

儀器能實現(xiàn)超15小時的連續(xù)不間斷測定，有效分析亞可見聚集體粒子的時間序列變化。

三、Aggregates Sizer在生物制藥聚集體評價系統(tǒng)中的應(yīng)用實例

1. 藥物穩(wěn)定劑對聚集體的抑制效果

在生物醫(yī)藥研究中，為防止藥品發(fā)生聚集，通常開發(fā)藥物穩(wěn)定劑來阻止藥物聚集體的形成。而藥物穩(wěn)定劑的效果評估則需要監(jiān)測聚集體的濃度。在IgG水溶液（磷酸緩沖液pH 7.5）中添加藥物抑制劑L-精氨酸，能夠抑制聚集體的形成（圖4）。

圖4生物制藥穩(wěn)定劑對聚集效果的影響

2. 機(jī)械性刺激對疫苗聚集體的影響

在生物藥品的運(yùn)輸過程中機(jī)械刺激會對聚集反應(yīng)產(chǎn)生影響，通過批式池的機(jī)械攪拌模擬運(yùn)輸過程，實時檢測了疫苗聚集體在不同攪拌條件下的變化，如圖5所示，隨攪拌時間的延長，疫苗聚集體濃度變少。

圖5 機(jī)械刺激對疫苗聚集體的影響

3. 不同pH值溶液對γ-球蛋白聚集體的影響

把γ-球蛋白分別分散到純水、鄰苯二甲酸鹽緩沖液（pH4）、磷酸緩沖溶液（pH7.4）中測定聚集體的粒徑和濃度分布。如圖6所示，聚集體多分布在1 μm至10 μm之間，SVP區(qū)域聚集體在純水中最多，濃度約4.4 μg/mL。聚集體在磷酸緩沖液中最少，約0.4 μg/mL，差距達(dá)10倍以上。

圖6 不同pH溶液對γ-球蛋白聚集體的影響

撰稿人：宋曉紅

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