生物技術(shù)藥物質(zhì)量控制，液相色譜大顯身手
發(fā)布時(shí)間:2022-10-11 閱讀次數(shù)：854次
導(dǎo) 讀
生物技術(shù)藥物（以下簡(jiǎn)稱生物藥）主要指采用DNA重組技術(shù)或者其他創(chuàng)新生物技術(shù)生產(chǎn)的一大類預(yù)防、診斷和治療疾病的藥物，是醫(yī)藥行業(yè)冉冉升起的明星。主要成員有抗體藥物、重組蛋白和多肽、核酸和寡核苷酸、疫苗、干細(xì)胞和免疫細(xì)胞工程等。這些新型藥物在腫瘤、慢性病、遺傳罕見病、新冠肺炎流行病等疾病防治上各顯神通，比如抗擊癌癥的猛將抗體藥物、新冠肺炎戰(zhàn)線上的后起之秀mRNA疫苗、又或者是近期刷屏的治療遺傳罕見病的天價(jià)寡核苷酸藥物，都在為廣大患者解除病痛、改善生活質(zhì)量上屢立奇功。
為什么生物藥研發(fā)有挑戰(zhàn)性呢？
如此奇效的生物藥，開發(fā)和生產(chǎn)卻是困難重重，比化學(xué)藥物投入成本更高、周期更長(zhǎng)。比如開發(fā)一個(gè)創(chuàng)新生物藥需要耗費(fèi)至少10億美元，約10~20年的周期。為什么生物藥的研發(fā)這么有挑戰(zhàn)性呢？主要是由于生物藥具有分子量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和可變性、容易受到各種理化因素影響等特點(diǎn)，在生物發(fā)酵（細(xì)胞培養(yǎng)）、目標(biāo)產(chǎn)物的分離純化等復(fù)雜生產(chǎn)過程中存在異變性，為藥物的有效性和安全性的評(píng)價(jià)帶來了很多考驗(yàn)。
島津生物技術(shù)藥物解決方案
液相色譜篇
基于生物藥的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和異變性，需要對(duì)其進(jìn)行全面的檢測(cè)和質(zhì)量控制，以保證產(chǎn)品的安全和有效。島津密切關(guān)注生物藥質(zhì)量研究和控制，繼推出《蛋白類生物技術(shù)藥物開發(fā)和臨床試驗(yàn)解決方案》后，細(xì)化生物藥研究領(lǐng)域，又推出了《生物藥雜質(zhì)與輔料分析解決方案》，本次結(jié)合近期的研究成果，特推出《島津生物技術(shù)藥物解決方案——液相色譜篇》應(yīng)用文集，聚焦液相色譜在生物藥質(zhì)量研究和控制中的應(yīng)用。
解決方案內(nèi)容
一、一般抗體類藥物分析
1.1. 聚集體分析
1)生物兼容液相系統(tǒng)Nexera Bio分析Fc融合蛋白多聚體
2)生物兼容液相系統(tǒng)Nexera Bio分析貝伐單抗生物類似藥多聚體
3)生物兼容液相系統(tǒng)Nexera Bio分析阿達(dá)木單抗聚集體
4)生物兼容液相系統(tǒng)Nexera Bio分析雙抗樣品的大小異質(zhì)性
1.2. 電荷異質(zhì)性分析
1)生物兼容液相系統(tǒng)Nexera Bio分析貝伐單抗生物類似藥電荷異質(zhì)體
2)生物兼容液相系統(tǒng)Nexera Bio在單抗樣品電荷異質(zhì)性分析中的應(yīng)用
1.3. 肽圖分析
1)使用一體化液相色譜儀i-Series進(jìn)行抗體藥物肽圖分析
2)使用Nexera LC-40和LCMS-2020對(duì)曲妥珠單抗進(jìn)行肽圖分析
1.4. 糖型分析
1)超高效液相色譜法用于抗體中唾液酸的測(cè)定
2)利用超高效液相色譜儀連接熒光檢測(cè)器和四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜儀對(duì)曲妥珠單抗游離N糖進(jìn)行分離與鑒定
二、抗體藥物偶聯(lián)物分析
1)疏水作用色譜法（HIC）在抗體藥物偶聯(lián)物（ADC）藥物抗體比值（DAR）和藥物分布測(cè)定中的應(yīng)用
2)抗體藥物偶聯(lián)物的藥物抗體偶聯(lián)比的檢測(cè)
3)ADC原液中DMA溶劑殘留的檢測(cè)
三、mRNA、重組蛋白和多肽藥物分析
1)生物兼容液相系統(tǒng)用于核酸藥物純度分析
2)生物兼容液相系統(tǒng)Nexera Bio聯(lián)合蒸發(fā)光散射檢測(cè)器測(cè)定mRNA遞送介質(zhì)DMG-PEG2000的含量
3)生物兼容液相系統(tǒng)Nexera Bio聯(lián)合蒸發(fā)光散射檢測(cè)器測(cè)定抗體藥物中吐溫80的含量
4)尺寸排阻色譜法測(cè)定重組人干擾素α2a注射劑中主成分含量
5)尺寸排阻色譜法測(cè)定重組人干擾素α2b注射劑中主成分含量
6)體積排阻色譜法用于注射用重組人白介素-11的純度分析
7)利用Nexera LC-40方法轉(zhuǎn)移功能，建立卡貝縮宮素注射液有關(guān)物質(zhì)UHPLC測(cè)定法
典型案例，先睹為快
1生物兼容液相色譜分析雙特異性抗體大小異質(zhì)性
非片段化設(shè)計(jì)的雙抗分子量較大，通常需要采用尺寸排阻色譜法（SEC）對(duì)其大小異質(zhì)性行分析，反映雙抗連接情況，保障產(chǎn)品質(zhì)量。
雙抗樣品分離色譜圖
分離度和重復(fù)性結(jié)果
該雙抗樣品中各色譜峰峰形良好，分離度均大于1.5，分離良好。保留時(shí)間和峰面積的RSD %分別在0.02~0.03 %和0.12~0.64 %之間，方法重復(fù)性好。
2生物兼容液相分析抗體藥物偶聯(lián)物（ADC）的藥物抗體比（DAR）值
藥物抗體偶聯(lián)比（DAR）是抗體所連接藥物數(shù)量的平均值，是ADC的關(guān)鍵質(zhì)量屬性。疏水作用色譜是檢測(cè)抗體藥物偶聯(lián)物DAR值的常用分析技術(shù)，通常采用非變性的色譜條件，可使ADC藥物保持完整的狀態(tài)。疏水作用色譜能將不同DAR值的組分分開，從而能直接測(cè)定不同DAR值組分的比例。
ADC藥物疏水作用色譜圖
ADC藥物負(fù)荷分布和DAR計(jì)算
注：平均DAR=Σ（加權(quán)峰面積）/100；譜圖中較小的a峰是偶聯(lián)3個(gè)藥物的組分。
使用疏水作用色譜測(cè)定了ADC藥物實(shí)際樣品，得到了該藥物的DAR分布，并計(jì)算了該藥物的平均DAR。
3超高效液相色譜聯(lián)合熒光檢測(cè)器分析曲妥珠單抗N糖譜
單抗藥物功能的實(shí)現(xiàn)與其糖基化修飾密切相關(guān)，糖基化修飾會(huì)影響蛋白的性能，如構(gòu)象、穩(wěn)定性、溶解度、藥物代謝動(dòng)力學(xué)、活性及免疫原性等。2020版《中國(guó)藥典》第三部新增了《3130-單抗N糖譜測(cè)定法》指導(dǎo)原則，我們參考該指導(dǎo)原則建立了曲妥珠單抗游離N糖譜分析方法，方法分離度好，重復(fù)性好。
曲妥珠單抗N糖譜連續(xù)進(jìn)樣色譜圖（n=6）
4一體化液相色譜分析曲妥珠單抗肽圖
HPLC肽圖分析不但可以比較生物類似藥與原研藥一級(jí)結(jié)構(gòu)的一致性，還可以通過不同批次產(chǎn)品的肽圖的比較來驗(yàn)證工藝穩(wěn)定性，因此肽圖分析在蛋白類生物藥質(zhì)量控制中至關(guān)重要。
曲妥珠單抗酶解樣品連續(xù)進(jìn)樣色譜圖
（n=6，280 nm）
曲妥珠單抗酶解產(chǎn)物形成的眾多色譜峰得到了高效分離，六次重復(fù)進(jìn)樣的重復(fù)性良好，方法穩(wěn)定可靠，適用于肽圖一致性評(píng)估。
5生物兼容液相聯(lián)合ELSD分析抗體藥物輔料吐溫80含量
吐溫80是抗體藥物生產(chǎn)中用到的一種輔料，可減少蛋白聚集以及蛋白在容器表面的吸附。但吐溫80本身及其降解副產(chǎn)物可能會(huì)對(duì)人體健康造成威脅，故建立抗體藥物中吐溫80的含量檢測(cè)的方法對(duì)控制藥物輔料安全性具有重要意義。
抗體制劑T-1和T-2中吐溫80色譜圖
我們開發(fā)了一種檢測(cè)抗體藥物中吐溫80含量的方法，并應(yīng)用于兩種抗體制劑中吐溫80含量的測(cè)定，兩種抗體制劑中吐溫80的含量分別為144.3 μg/mL和404.1 μg/mL。
結(jié)語(yǔ)
生物藥具有治療針對(duì)性強(qiáng)、用量少、療效好且安全性較高等優(yōu)點(diǎn)，近年來得以飛速發(fā)展。生物藥質(zhì)量控制是生物藥安全有效的保證，是生物藥生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。島津液相色譜性能卓越、穩(wěn)定耐用，是生物藥質(zhì)量控制的好幫手?！秿u津生物技術(shù)藥物解決方案——液相色譜篇》（←點(diǎn)擊查看）應(yīng)用文集，匯集島津生物藥液相色譜分析新方案，涵蓋雙特異性抗體、抗體藥物偶聯(lián)物（ADC）、mRNA疫苗等時(shí)下熱門的生物藥物。
撰稿人：唐雪
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