抗 TN Fα 單抗不同粒徑級別蛋白聚體監測結果的比較與評價

2020-04-16

單抗穩定性研究是貫穿于整個藥品研發、臨床試驗、藥品上市及上市后研究的重要內容，是藥品儲存條件、有效期等的設定依據，也是對產品生產工藝、制劑處方、包裝材料等的適用性進行判斷的參考，同時也是產品質量標準制訂的基礎。 在單抗穩定性研究中，單抗分子往往會發生聚集，形成由小而大的不同粒徑級別的聚體，這些聚體是產品相關雜質，具有潛在的免疫原性。

SEC-HPLC可高效、快捷地檢測單抗藥物的聚體含量，已廣泛用于單抗等生物制品的質控分析， 但是使用這種方法往往面臨需要對樣品進行稀釋而導致不穩定得納米級蛋白聚集體發生解離，或者微米級的顆粒在色譜柱外或色譜柱的凝膠中被截留，無法通過該方法得到有效展示，又或者由于SEC-HPLC采用紫外檢測器，分辨率有限，使聚體得不到有效分離等問題。

FlowCam®（MDI，微流數字成像法）可以反映樣品中微米級顆粒的數量及粒度，并提供顆粒圖像信息。通過專用軟件可以幫助使用者將顆粒進行分類，輕松分辨出硅油，氣泡，蛋白質聚集體，還是金屬，橡膠，玻璃等脫卸物。

將兩種方法合起來分析更有助于對穩定性研究中樣品各粒徑級別蛋白聚體真實狀態的全面評估。

目的：探討在單克隆抗體（單抗）穩定性研究中，分子排阻高效液相色譜法（size exclusion-high performance liquid chromatography，SEC-HPLC）、微流數字成像（microflow digital imaging，MDI）技術、澄清度及可見異物檢查在不同粒徑級別蛋白聚體監測中的交互作用。

方法：分別采用SEC-HPLC、MDI、澄清度及可見異物檢查研究腫瘤壞死因子α（TNFα）靶點單抗在4℃儲存6個月、37℃和6000 lx 光照條件下儲存28 d后，蛋白聚體、不溶性微粒、澄清度及可見異物的不同變化。

結果：SEC-HPLC結果表明，與樣品在4℃儲存6個月的結果相比，抗TNFα單抗的蛋白聚體含量在37℃和6000 lx照度處理28d后均增加均不明顯。使用MDI技術可見，抗TNFα單抗經37℃和6000 lx照度處理28 d后，1～10 μm、10 μm以上、25 μm及以上粒徑的微粒數量比在4℃儲存6個月的樣品有明顯增多，且增多的微粒主要為蛋白聚體。通過目視法對樣品的澄清度和可見異物檢查發現，37℃儲存和6000 lx照度處理28 d后的抗TNFα單抗澄清度低于4℃儲存的樣品；各儲存條件下的抗TNFα單抗均未檢出可見異物。

圖 1 三種儲存條件下抗 TN Fα 單抗的 SEC -H PLC 圖譜

討論：在單抗穩定性研究中，納米級、微米級蛋白聚體的形成上并不具有一致性，因此，應采用多種方法對蛋白聚集情況進行表征和分析，避免單一方法的局限。

郭莎，張峰等，中國食品藥品檢定研究院單克隆抗體產品室 衛生部生物技術產品檢定及標準化重點實驗室，一種抗 TN Fα 單抗不同粒徑級別蛋白聚體監測結果的比較與評價，2018，32（8）：1073-1078

Fluid Imaging Technologies(FlowCam)公司成立于1999年美國緬因州斯卡伯勒市，其研發并生產的FlowCam系列儀器是將流式細胞法組合到數字成像顯微鏡中，基于圖像分析法的流式動態成像顆粒分析儀，它使顆粒分析變得更快，更簡單。具有革新意義的FlowCam系列儀器被廣泛應用于研發和質量控制，應用涉及多個領域。

FlowCam® 8100作為MDI新型號已經替代文中所提到的FlowCam® VS-1。新型號為生物制藥行業作出特別優化，具有以下先進性能：

• 小樣品需求量100μL

• 測量范圍：1~1,000μm

• 測樣率：100% （無檢測盲區）

• 成像系統分辨率：單色1920X1220

• 進樣效率：50μL~5,000μL無極調速

• 快門速度：高可達100幀/秒

• 大樣品濃度（@2.5μm）：5,000,000顆/毫升

• 顆粒圖像顯示：顯示樣品所有顆粒圖像

• 自動進樣器（選配）：具備加熱，冷卻，定軌搖床，紫外殺菌和HEPA正壓過濾，大連續進樣量：2X96

• 校準校驗：使用NIST授權標準珠進行粒度和濃度檢測校準校驗

• 實驗結果：30+顆粒形態參數，直方圖，散點圖，TIFF格式顆粒圖像，所有數據均可導入PDF和Excel文件

• 軟件合規性：滿足21CFR Part11