随着疫苗技术的发展,先进的分析工具需要支持疫苗的发现,开发和生产。因此,各种各样的技术从细胞到生物化学分析和仪器分析部署,以确保产品质量。1,2理想情况下,选择分析方法将敏感,健壮和可靠,使识别、描述和量化各种分析物,包括杂质、出现在示例。这样的一个方法是色谱法。
色谱法在疫苗生产
液相色谱(LC)是主力的分析治疗和免疫原性药物,如疫苗,在开发和生产。许多方法来隔离已报告,描述和量化所需的目标分子。有不过的局限性与现有的色谱方法,科学家们正在通过创新来克服列化学,色谱技术或使用探测器光电二极管阵列,在具有挑战性的矩阵分析复杂的分子。
当被问及最创新,帮助分析LC,Caryn l·黑尔博士,健康研究所主任詹姆斯和洛娜Mack椅子在生物工程、化学工程学系教授密歇根科技回答说:“有很多方面影响速度、灵敏度和选择性。速度和灵敏度改进与新树脂珠,以及巨石和膜,减少或消除扩散。这些增加的速度,使峰窄,从而提高灵敏度。选择性是改进新的选择性的配体。此外,新方法检测峰正在帮助提高灵敏度。新的探测器使用光散射可以帮助大大检测更大的生物分子。使用质谱(MS)也提高了检测的速度,提高了识别峰。”
LC结合各种探测器中使用的疫苗开发和制造阶段。让我们考虑一些例子的色谱技术,被应用于疫苗管道。
描述和量化
色谱技术是用来描述和量化疫苗期间发现,开发和质量控制。随着传输电子显微镜(TEM)和动态光散射(DLS),凝胶排阻层析法(SEC)被用来描述病毒样颗粒(车牌区域)打击SARS-CoV-2发达。3D-antigen、现在的沙宾灭活脊髓灰质炎疫苗(sIPV)配方,量化了交会。4信用证与串联女士被用来量化衣壳蛋白(L1)的多价的人乳头状瘤病毒疫苗。5
过程监控
易于耦合LC不同探测器是一个有用的工具来监控生产过程。为了跟踪过程中间体和多价疫苗产品生产过程中,证交会与一系列的直列式探测器,如紫外(UV)、多角度光散射(mal)和折射指数(RI),已被用于测量分子量,蛋白质和多糖浓度。6
净化
在制造过程中,目标分子的净化是至关重要的。亲和色谱法等色谱技术,快速蛋白液(FPLC),离子交换(IEX),反相(RP)或疏水作用(嗝)色谱法用于分离纯的产品。7,8弱阴离子交换色谱法被用来去除rHBsAg骨料,anti-hepatitis B病毒表面抗原的重组形式,乙肝疫苗的生产过程中。9正交技术耦合的二维格式来实现所需的分离。RP LC也被加上亲水相互作用色谱法(HILIC)净化QS-21,一个高度有效的疫苗佐剂,从一个商用提取的Quillaja saponaria树皮。10
杂质分析
疫苗安全性监测以确保使用LC杂质。简单RP-high-performance液相色谱(HPLC)已经被用来量化残留丙戊酸(用于制造期间细胞转染)杂质在流感疫苗。11特里同x - 100和甲醛,用于病毒疫苗的净化,也被一个简单的RP-HPLC-UV量化方法。12
稳定性测试
实时和加速稳定性研究了戊肝疫苗的使用液相色谱-光谱法(质)和其他分析技术。13
临床研究
HPLC-tandem MS方法进行验证来确定肿瘤相关抗原,以支持临床研究。14
挑战和机遇
虽然色谱技术,如亲和色谱法和IEX已被证明是有效的净化的生物分子,他们有一些局限性。“最大的挑战许多疫苗的色谱法,除非他们蛋白质亚基疫苗,是分子的大小,”黑尔博士说。“大生物分子很难描述,因为他们是复杂的。他们也不扩散到色谱法珠,从而大大减少可用的表面积绑定。乔治的法令的实验室显示这在他2015年的论文。15一种无法穿透12小时后的珠子,而免疫球蛋白饱和的大部分珠子在大约5分钟。”
”为此,巨石和膜色谱法正变得越来越受欢迎的大型生物分子。”
例如,亲和色谱法的实现以商业规模是有限的和昂贵的。然而,新媒体的发展和配体的纯化疫苗有望改善工业生产通过消除许多下游处理步骤。16
考虑使用自动化的好处减少周转时间,黑尔博士解释说,“提高周期的关键之一是减少分析时间。在线和内联分析将大大减少周期时间。目前,很少有(如果有的话)在线或内联分析病毒疫苗。更多的是,特别是在该地区的拉曼光谱。分析越来越接近识别产品,产品纯度和浓度与拉曼。”
在网上模型和人工智能(AI)被用于加快色谱纯化疫苗。17使用信用证的优点和缺点以及质谱仪描述和量化抗原,如灭活病毒,一种,重组蛋白和protein-polysaccharides佐剂的存在与否,都被报道。18一个质量设计(QbD)方法是采用开发一种快速、敏感和选择性超高效液相色谱法(UHPLC) 4 cmenb疫苗的质量控制的方法。19
结论
快速开发和制造大量的疫苗有效地支持了色谱技术,如亲和色谱法,IEX和RPLC生产流水线。色谱法是用于监控过程中间体、净化产品在制造、描述和量化产品后期制作,分析杂质和产品的稳定性研究。
尽管有许多不同的技术和方法可用于疫苗的分析,仍有改进的空间。“疫苗有许多未满足的需求分析。目前我们评估总蛋白质,特定的蛋白质,大小和DNA / RNA内容。然而,这些测试就证明你有你想要的产品。我们没有任何明确的方法来评估这些大型的质量和功能生物分子,”黑尔博士总结道。
因此,疫苗中的应用色谱法管道来支持有效的生产和高品质的产品将继续增长。
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