生物技术药物(以下简称生物药)主要指采用DNA重组技术或者其他创新生物技术生产的一大类预防、诊断和治疗疾病的药物,是医药行业冉冉升起的明星。主要成员有抗体药物、重组蛋白和多肽、核酸和寡核苷酸、疫苗、干细胞和免疫细胞工程等。这些新型药物在肿瘤、慢性病、遗传罕见病、新冠肺炎流行病等疾病防治上各显神通,比如抗击癌症的猛将抗体药物、新冠肺炎战线上的后起之秀mRNA疫苗、又或者是近期刷屏的治疗遗传罕见病的天价寡核苷酸药物,都在为广大患者解除病痛、改善生活质量上屡立奇功。
为什么生物药研发有挑战性呢?
如此奇效的生物药,开发和生产却是困难重重,比化学药物投入成本更高、周期更长。比如开发一个创新生物药需要耗费至少10亿美元,约10~20年的周期。为什么生物药的研发这么有挑战性呢?主要是由于生物药具有分子量大、结构复杂和可变性、容易受到各种理化因素影响等特点,在生物发酵(细胞培养)、目标产物的分离纯化等复杂生产过程中存在异变性,为药物的有效性和安全性的评价带来了很多考验。
岛津生物技术药物仪器解决方案
液相色谱篇
基于生物药的结构复杂性和异变性,需要对其进行全面的检测和质量控制,以保证产品的安全和有效。岛津密切关注生物药质量研究和控制,继推出《蛋白类生物技术药物开发和临床试验解决方案》后,细化生物药研究领域,又推出了《生物药杂质与辅料分析解决方案》,本次结合近期的研究成果,特推出《岛津生物技术药物解决方案——液相色谱篇》应用文集,聚焦液相色谱在生物药质量研究和控制中的应用。
典型案例,先睹为快
1 生物兼容液相色谱分析双特异性抗体大小异质性
非片段化设计的双抗分子量较大,通常需要采用尺寸排阻色谱法(SEC)对其大小异质性行分析,反映双抗连接情况,保障产品质量。
该双抗样品中各色谱峰峰形良好,分离度均大于1.5,分离良好。保留时间和峰面积的RSD %分别在0.02~0.03 %和0.12~0.64 %之间,方法重复性好。
2 生物兼容液相分析抗体药物偶联物(ADC)的药物抗体比(DAR)值
药物抗体偶联比(DAR)是抗体所连接药物数量的平均值,是ADC的关键质量属性。疏水作用色谱是检测抗体药物偶联物DAR值的常用分析技术,通常采用非变性的色谱条件,可使ADC药物保持完整的状态。疏水作用色谱能将不同DAR值的组分分开,从而能直接测定不同DAR值组分的比例。
使用疏水作用色谱测定了ADC药物实际样品,得到了该药物的DAR分布,并计算了该药物的平均DAR。
3 超高效液相色谱联合荧光检测器分析曲妥珠单抗N糖谱
单抗药物功能的实现与其糖基化修饰密切相关,糖基化修饰会影响蛋白的性能,如构象、稳定性、溶解度、药物代谢动力学、活性及免疫原性等。2020版《中国药典》第三部新增了《3130-单抗N糖谱测定法》指导原则,我们参考该指导原则建立了曲妥珠单抗游离N糖谱分析方法,方法分离度好,重复性好。
4 一体化液相色谱分析曲妥珠单抗肽图
HPLC肽图分析不但可以比较生物类似药与原研药一级结构的一致性,还可以通过不同批次产品的肽图的比较来验证工艺稳定性,因此肽图分析在蛋白类生物药质量控制中至关重要。
曲妥珠单抗酶解产物形成的众多色谱峰得到了高效分离,六次重复进样的重复性良好,方法稳定可靠,适用于肽图一致性评估。
5 生物兼容液相联合ELSD分析抗体药物辅料吐温80含量
吐温80是抗体药物生产中用到的一种辅料,可减少蛋白聚集以及蛋白在容器表面的吸附。但吐温80本身及其降解副产物可能会对人体健康造成威胁,故建立抗体药物中吐温80的含量检测的方法对控制药物辅料安全性具有重要意义。
我们开发了一种检测抗体药物中吐温80含量的方法,并应用于两种抗体制剂中吐温80含量的测定,两种抗体制剂中吐温80的含量分别为144.3 μg/mL和404.1 μg/mL。
生物药具有治疗针对性强、用量少、疗效好且安全性较高等优点,近年来得以飞速发展。生物药质量控制是生物药安全有效的保证,是生物药生产的关键环节。岛津液相色谱性能卓越、稳定耐用,是生物药质量控制的好帮手。《岛津生物技术药物解决方案——液相色谱篇》(←点击查看)应用文集,汇集岛津生物药液相色谱分析新方案,涵盖双特异性抗体、抗体药物偶联物(ADC)、mRNA疫苗等时下热门的生物药物。