生物制药分析测试-生产尖端疗法的关键一步

生物制药或生物制剂是一种快速增长的细分市场全球医药市场已经彻底改变了癌症和自身免疫性疾病等难治疾病的管理。

生物制药包括治疗制剂，如蛋白质，抗体和DNA制剂。与化学合成药物不同，大多数生物制药是在微生物、动物或植物等生命系统中通过多步骤制造过程产生的高度复杂的分子。因此，广泛的描述和一个分析技术的宝库必须支持生物制药产品从发现到进入市场。分析测试也是关键之一步骤朝着获得成功的生物仿制药(后续生物制剂)批准。

分析测试提供了生产安全有效的生物制药产品所需的信息，疗效或安全性取决于产品的关键质量属性(CQA)。国际协调委员会(ICH) Q8 (R2)定义了cqa是“一种物理、化学、生物或微生物性质或特征，应在适当的限度、范围或分布范围内，以确保所需的产品质量”。这些属性可以通过多种分析程序进行评估，每种分析程序产生不同的结果。

是什么使生物制药的分析测试成为一项具有挑战性的任务?

分析测试是开发和批准生物制药的关键步骤，但它有自己的一套挑战。“有两个主要因素，”他解释道阿努拉格·拉索尔博士他是印度理工学院化学工程系的教授。“其一是这类产品的复杂性。与可能只有少量CQAs的小分子药物相比，生物制药产品可以有多达15-30个CQAs。不仅如此，其中许多(如聚集或糖基化)通常需要两到三种分析工具来进行彻底的描述。第二个主要因素是该行业的监管。所有方法都需要验证，这意味着它们需要满足各种性能标准的高阈值:准确度、精密度、检测限(LOD)和定量限(LOQ)等。考虑到这些因素，再加上一些杂质可能需要量化的低水平，分析方法的发展并非易事，”Rathore说。

监管机构等谁和USFDA建议使用正交分析平台对CQA进行定性和定量表征。正交法包括使用操作原理不同的分析工具。因此，一种方法可以检测到另一种方法没有检测到的变量。

实时PCR生物制药资源

访问本白皮书，了解用于简化生物制剂开发的实时PCR和数字PCR生态系统，基因治疗制造工作流程中的残留质粒定量，以及微流控阵列板技术如何提高数字PCR病毒滴度定量的准确性和一致性。

视图白皮书

赞助内容

生物制药的分析检验。ICH Q6B指南

根据我Q6B在美国，生物制药产品的表征应包括其物理化学性质、生物活性、免疫化学性质、纯度和杂质的评估。

物理化学特性

物化表征包括对产品的组成、物理性质和初级结构的评价。使用适当的方法也可以获得有关产品高阶结构的详细信息。分析方法可用于阐明物理化学性质的化合物列在表1中。

表1:用于研究物理化学性质的分析方法。

物理化学性质	技术方法
分子量或大小	大小排斥色谱法， SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳;质谱分析，以及其他适当的技巧
同种型模式	等电点聚焦
消光系数	紫外/可见分光光度法
电泳模式	聚丙烯酰胺凝胶电泳，等电聚焦，sds -聚丙烯酰胺凝胶电泳，western-blot，毛细管电泳
液相色谱图	大小排斥色谱，反相液相色谱，离子交换液相色谱和亲和色谱法
光谱资料	圆二色性,核磁共振(NMR)

质谱是这是最流行的技术之一。“质谱在生物制药分析中是一个强大的工具，因为它允许对产品质量属性(pqa)进行表征，这可能对药品的整体安全性、稳定性和有效性产生影响，”他说克雷格厕所他是爱尔兰都柏林国家生物加工研究与培训研究所(NIBRT)的研究科学家。制造商感兴趣的pqa示例如下转录后修饰(例如，脱酰胺化和氧化)，c端赖氨酸剪切和聚糖丰度引起的电荷变化剖面。Jakes补充说:“现代质谱可以对生物药物进行完整的、亚单位的或肽的表征，每一个水平都比以前提供更多的位点特异性信息。”

质谱技术在过去的几十年里有了巨大的发展，并取得了一些技术进步。“对我来说，质谱最重要的技术进步是多属性方法(MAM)的发展。MAM是一种强大的工具，可以同时监测产品质量属性(pqa)，并通过新的峰值检测(NPD)算法检测产品或过程诱导的杂质。MAM的核心是一种高分辨率肽映射协议，旨在用一次LC-MS运行取代QC环境中的许多传统分析。在NIBRT中，我的同事和我显示当我们将其应用于12天的细胞培养实验并使用NPD来识别宿主细胞蛋白质等杂质时，我们就知道这项技术是多么强大了，”Jakes说。

阐明生物活性

的生物属性生物制药产品的特性有助于解释产品达到特定生物效应的特定能力或能力。在许多复杂分子中，物理化学信息可能无法确认其高阶结构，但可以从生物活性来阐明。生物活性可以使用基于动物的生物测定、基于细胞培养的生物测定和生物化学测定来测定。

电子活化解离法对依那西普o -链糖基化的综合表征

下载此应用程序笔记，了解电子激活解离如何保存糖肽片段中的聚糖结构，提供可靠的识别和o -糖基化的准确定位，并用于阐明蛋白质治疗中的复杂糖基化谱。

查看App

赞助内容

免疫化学性质评估

评估免疫化学性质必要的当治疗产品是抗体时。免疫化学性质是用来描述抗原和抗体之间的相互作用和敏感反应的参数。免疫化学表征有助于检测产品的亲和性、亲和性和免疫反应性。产品的免疫反应和抗药物抗体的产生率也可以进行评估。ELISAwestern blot是一种可以用于免疫化学表征的技术。

纯度和杂质评估

生物制药也对产品纯度和杂质的存在进行监测。检测产品的纯度在很大程度上取决于所使用的分析方法，并且可能具有挑战性。通常采用多种正交分析技术，如表2所示。

杂质可以在生产过程中产生(工艺相关杂质)，也可以与药品相关(产品相关杂质)。杂质可能会干扰产品的生物活性，并对产品的安全性、有效性和稳定性产生负面影响。例如，一些杂质可能会刺激对产品的免疫反应，导致抗体或细胞介导免疫的产生。因此，尽可能地对杂质进行表征并评估其生物活性是至关重要的。

表2:一个分析程序清单可以用来检测杂质。

杂质和污染物的类型	技术方法
与工艺相关的杂质和污染物
细胞底物衍生的杂质 细胞培养衍生的杂质 Downstream-derived杂质	免疫分析，杂交技术和清除研究
与产品相关的杂质，包括降解产物
截短形式 去酰胺化，异构化，不匹配的S-S连接，氧化，或改变共轭形式 聚合	HPLC, SDS-PAGE，色谱，电泳，毛细管电泳，质谱，圆二色和尺寸排除色谱

流式细胞术基础:成功的流式细胞术实验需要考虑的五个阶段

你对原理了解得越多，你的实验就会越好。下载本指南，了解样品制备、荧光、荧光色素和抗原、细胞仪和数据分析的技巧。

查看指南

赞助内容

生物制药分析测试的最新进展

在阐述分析测试的最新进展时，Anurag博士解释说:“如果我回顾过去五年分析测试的主要进展，我看到了以下趋势。首先，MAM的使用越来越多，其目的是最大化单个工作流的结果。第二，用在线和在线测试取代离线测试，提高决策效率，降低成本。第三，越来越多地使用基于光谱的测试，用于各种各样的应用，逐渐取代传统和繁琐的分析测试工具，如HPLC和ms。”

分析程序在生物制药开发过程中所起的关键作用，突出了精心设计的分析策略和选择最佳分析工具的重要性。近年来，我们见证了一些创新在分析技术和过程中。U在正确的阶段使用正确的分析工具可以确保高效地开发出安全稳定的生物制药产品。