生物制品开发中的物性评估技术：质量管理

我们介绍了在生物制品开发的每个阶段需要评估的项目，以及这些评估可以通过马尔文·帕纳利提克的测量技术进行。在本页中，我们将详细介绍“质量管理”的相关内容。

使用多检测器的多方面尺寸评估（SEC-LS·Vis）

β-淀粉酶的绝对分子量和特性粘度评估

将尺寸排除色谱法（SEC）与光散射检测器（LS）结合使用，可以求出绝对分子量。绝对分子量与分子的质量相关，分子重时光散射也大，分子轻时则光散射小。下图是β淀粉酶的SEC-LS的测量结果。根据标度线求出的分子量，两个峰的前峰为聚集体，后峰为单体结论。然而，利用光散射检测器进行绝对分子量解析显示，表中的两个峰的分子量几乎相同，特性粘度值不同，表明分子结构不同。结构不同意味着分子体积不同，因此可以判定获得了两个峰。

这样，通过SEC用多方面参数进行评估，可以实现制剂化蛋白的详细且准确的尺寸比较。

	Peak1	Peak2
出流量（mL）	14.60	15.97
分子量（g/mol）	209,200	214,200
特性粘度(dL/g)	0.1572	0.05705

T_m及T_1/2为指标的不稳定预测（DSC）

强制氧化对抗体热稳定性的影响

差示扫描量热法（DSC）可以将制剂化后保存或运输等过程中产生的氧化等影响，以热稳定性为指标比较、探讨。下图为抗体强制氧化前后进行DSC测定。氧化后样本的T_m1变性起始温度（T_onset）比氧化前降低，并且峰变宽。而主峰T_m2没有受到明显影响。这些现象表明，该抗体因氧化导致Fc-CH2结构域的不稳定化。

通过使用DSC，可以评估氧化对抗体药品的不同结构域的影响。

以焓变为指标的结合活性确认（DSC）

gp120与CD4的热稳定性及结合活性的相关性

DSC获得的数据如果样本高级结构保持不变，即在相同浓度和缓冲液条件下，峰形完全重合。下图(a)是gp120蛋白在不同批次间的DSC数据。峰顶均在61℃左右，但峰大小不同。（b）将(a)中获得的焓变（相当于峰面积）为横轴，纵轴为gp120与CD4结合活性（%）。焓变与结合活性显现线性相关性，焓变的减小提示为含有不活性分子批次。

由此可见，使用DSC可以进行生产后质量评估。

以峰形相似性为指标的同等性评估（DSC）

抗体批次差异中的同等性评估

DSC得到的热图，若样本的高级结构保持，则在同浓度同缓冲液条件下获得相同形状（指纹形）。如果形状不同则说明样本结构中含有不稳定成分。此外，即使形状相似，但峰面积小则表明溶液中已经存在变性的样品。

下图显示了制剂化后抗体批次间的同等性评估。每个热图的良好一致性表明在每批次间保持了同等性。

因此，通过DSC可评估批次间和地点间蛋白制剂的同等性。

以亲和力及结合比为指标的同等性评估（ITC）

不同批次的蛋白结合活性评估

等温滴定量热法（ITC）得到的结合比（n）表示数据横轴的“注射样本浓度/池样本浓度”值。通常采用在池中设置蛋白，用结合比评估蛋白的结合活性。下图比较了某一蛋白在不同批间的结合活性，该批次注射针被充填有阳性对照肽。得到的sigmoidal曲线斜率几乎相同，从亲和力看，批次1为97.1 nM，批次2为135 nM，差别不大。与此同时，看结合比，批次1为1.05 sites，批次2为0.235 sites。蛋白的结合活性保持，结合比理论上为1（100%结合），所以批次2的活性大约只有24%保留。

使用ITC时，可以评估批次和地点间的蛋白制剂结合活性是否保留。

以粒径和PdI为指标的尺寸和颗粒直径分布评估（DLS）

不同保存条件下的抗体胶体稳定性比较

抗体的保存条件对质量有重大影响。通过动态光散射法（DLS）测量粒径，可以评估所用条件是否最佳。

下图显示了不同保存条件下的IgG粒径测量结果。在4℃下保存35天（绿色）的状态下没有聚集体，且PdI（多分散指数）也小。相比之下，冻结/解冻5次的保存条件（红色）出现聚集体且PdI极大。在25℃下保存31天的样品（蓝色）几乎无聚集体，但PdI略大。因此，为进一步评估保存条件影响的细节，除了粒径，还需使用PdI进行比较评估更为有效。

通过使用DLS对不同保存条件下制剂化蛋白的尺寸和粒径分布进行动态评价，可以实现保存条件的优化。

通过散射光对SVP的动态评估（NTA）

暴露于严酷条件下的抗体SVP的动态观察

在质量管理中需要通过加速测试评估药物。在这种情况下，除了粒径，还应考虑将纳米颗粒跟踪分析（NTA）中的粒子浓度作为参数进行更详细的评估。下图显示了比通常加速测试更严酷的条件下对IgG的NTA评估。针对1 mg/mL调整的IgG在50℃加热，SVP的产生情况分析表明，随着时间的推移，SVP的浓度增加，同时更大的聚集体增多。

因此，通过使用NTA可以进行SVP的定量评估。

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