生物制药开发中的物性评价技术:制造流程

介绍了在生物制药开发的各个阶段中需要评估的项目以及能够进行这些评估的马尔文·帕纳利公司测量技术。本页中将详细介绍“制造流程”。

配方条件确定后,下一步是规模化。随着制造过程的推进,可能会出现小规模下未曾观察到的不溶性亚微米凝聚体(100〜1000 nm的SVP)。据报告,SVP与免疫原性风险增加相关。患者的免疫系统可能会将蛋白质凝聚体识别为病毒等感染性粒子,从而引发不良的免疫反应。马尔文·帕纳利的测量技术支持尺度扩大后的SVP评估。

通过平均粒径和PdI评估尺寸变化(DLSSLS

制造过程前后的抗体尺寸变化比较

由于蛋白质由对制备方法、储存方法、缓冲液等敏感的多肽链构成,因此了解制造过程中的物性变化非常重要。利用动态光散射法(DLS)和静态光散射法(SLS),可以对凝聚和碎片化进行评估。下图显示了未经处理和已处理治疗抗体的DLS结果。横轴是尺寸,纵轴是光强度分布(Intensity(%))。未经处理的抗体样品(蓝色)的平均粒径约为11 nm,而已处理(红色)的平均粒径约为50 nm,确认了凝聚体的存在。此结果表明,处理前后抗体样品有变化。此外,未经处理的抗体样品的多分散指数(PdI)为0.14,超过0.1,显示分布较宽,提示存在小的抗体碎片。此结果与表中列出的两个治疗性抗体经SLS求得的绝对分子量与理论值145 kDa稍小的结果一致。

通过详细监控DLS和SLS在产品开发过程中的尺寸变化,可以验证凝聚和碎片化。

表:静态光散射测量结果

※抗体样品的理想分子量为145 kDa
→结合使用DLS和SLS,可以更详细地监视制造过程中的凝聚和碎片化

利用平均粒径进行制剂的优化(DLS

观测药物媒介纳米乳液的尺寸变化随时间变化

微乳液的尺寸特性对于确保安全和有效的给药至关重要。通过监视DLS的尺寸分布变化,可以获得制剂优化的宝贵信息。上图显示了药物摄入对微乳液的影响。横轴是尺寸,纵轴是光强度分布(Intensity(%))。红色仅为微乳液,绿色则是微乳液加药物的结果。药物被吸收后,未含药物的几十nm主峰右移,显示尺寸变大。2μm附近的峰表示从微乳中渗漏的不可溶性药物。此外,下图监控了含药微乳稀释后的平均直径随时间的变化。纵轴是Z平均粒径。若药物未逸出,平均直径应保持不变,因此尺寸增加与药物泄漏相挂钩。

通过这样观察微乳的平均直径变化,还可以监控药物渗漏的比例。

通过DLS监测微乳的尺寸变化,可以实现制剂的优化。

→通过监测粒度分布和平均粒径为指标支持微乳的尺寸变化监测,优化制剂

用散射光对高浓度化的SVP进行定量NTA

通过提高BSA浓度检测SVP

在制造过程后期,蛋白质浓度变高,因此评估此状态下的分散稳定性很重要。

用纳米粒子追踪分析(NTA)可以检测液体中光学显微镜看不见的亚微米和纳米级粒子,因此适合SVP的浓度定量。

下图分析了在相同配方下浓度不同的BSA溶液中连接的SVP,NTA被用作分析工具。在比较BSA浓度的粒径分布时,50 mg/mL(蓝色)时几乎没有检测到400 nm以上的粒子,随着浓度的提高,400 nm以上粒子的比率增加。

通过NTA,可以测定由样品浓度诱发的SVP浓度的变化。

→可以通过高浓度化实现SVP的视觉确认和定量

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