液相色谱在生物制药行业

寻找药物来治疗和预防COVID-19,导致可用的小分子药物,如remdesivir再利用和一些新发展药物和疫苗。¹许多新疗法是生物制药在1982年,一个术语。²这些生物制剂或“大分子药物”,如治疗性蛋白、单克隆抗体、寡核苷酸和抗体药物配合,已成为宝贵的工具,用于治疗各种疾病。这包括癌症,风湿性关节炎、牛皮癣,有效的小分子疗法是有限的或不可用。

与小分子制造的化学药品,生物制药来自活细胞(微生物、动物、植物或人工)。复杂的生产过程可以导致异质性或目标分子的结构的变化可能会影响疗效,安全性和稳定性的分子。因此,以确保正确的化合物是形成所需的纯度,持续监测的过程以及产品的质量是至关重要的。这涉及到深入描述变体(s)获得的过程。此外,药物产品的污染和/或制造过程中与宿主细胞蛋白质配方,或与分子片段或目标分子的聚合形成在储存或运输需要周期性分析。

此外,大量的生物仿制药品“负担得起”,预计将与创新者相同的产品,还需要测试来评估他们的相似性原始或参考产品,质量和功效。生物制药的各种路线的政府影响其药物动力学,由于治疗药物监测在体液变得重要。

液相色谱用于生物制药怎么样?

而液相色谱法(LC)加上质谱分析(女士)(质)是一个强大的和常用技术,生物制药在药物开发的特征,LC加上可见-紫外可见)/光电二极管阵列(PDA)、荧光、光散射检测器用于常规分析。各种LC方法已经开发评估这些分子的关键质量属性,如纯度和化学修改biotherapeutic分子,聚合和变异,以及量化他们复杂的矩阵,保证没有杂质。下面列出了这些方法的一些例子:

• 肽图是成熟的技术识别一种蛋白质,监测其结构完整性和确定任何氨基酸一级结构修改。它涉及到消化的蛋白质与酶如胰蛋白酶,其次是年代eparation和识别它的碎片。快速肽映射方法使用反相色谱(RP),或RP-high液相色谱法(HPLC)与紫外检测了估算特定站点氧化单克隆抗体。³
• 凝胶排阻层析法(SEC)是用于分离分子在溶液中根据其大小或分子量。SEC与紫外线或光散射检测技术选择研究聚合在蛋白质和抗体,或瓦解的分子在制造或后续处理。SE-HPLC方法已经开发了病毒疫苗和病毒样颗粒的质量控制(一种)。⁴
• 离子交换色谱法(IEX)和紫外检测的检测charge-variants的存在。IEX还帮助科学家理解蛋白质-蛋白质之间的关系在自然状态。⁵
• 疏水作用色谱法(嗝)是用来净化生物分子通过隔离他们使用疏水性。这种技术被应用于单独的医药级超螺旋质粒DNA从其他亚型。⁶嗝结合产物被用于分析抗体药物配合。⁷
• LC技术,如RPLC,嗝,证券交易委员会和多维分离曾决定drug-to-antibody比率,评估药物负载分配和分析流程相关杂质在抗体药物配合。⁸
• 聚糖或糖与单克隆抗体具有荧光或MS分析post-LC分离。⁹
• 质通常用于分析转录后修饰,如蛋氨酸氧化或脱酰氨基作用,生物制剂。最近的一项研究使用非目标化LC-high-resolution女士(人力资源)的单克隆抗体检测全球转换差异分析。¹⁰
• 亲和色谱法,这是基于特定的生物分子之间的相互作用和它们的配体,用于隔离和效价(浓度)的决心。¹¹
• 高效液相色谱法已被证明是适合生物仿制药品的日常合规测试。¹²
• 除了一个(1 d-lc)和二维LC (2 d-lc),多维LC (mD-LC)相结合的在线样品制备与多层次化验使用相同的生物制药分析LC系统正在开发中。¹³
  
  

液相色谱法发现众多,不同的应用程序在生物制药行业。

除了描述和量化biotherapeutics,信用证也已申请辅料的分析,¹⁴杂质如淋滤硅油在治疗性蛋白质配方来自预填充注射器、¹⁵以及生物制剂的净化。¹⁶

色谱法在药物分析的意义是什么?

在生产过程中,生物制药是容易改变他们的结构。举个例子,在细胞培养、蛋白质结构可以修改:

• 氨基酸残基的甲基化,磷酸化和糖基化
• 二硫加扰
• 脱酰氨基作用
• c端赖氨酸或精氨酸的乳沟

这需要彼此分离的变异以及媒体和杂质。信用证是一种有效的工具。此外,大多数生物制药紫外线活跃或具有发色团,让他们服从紫外可见/ PDA探测器的检测。用rp -确定蛋白质的一级结构消除了需要执行耗时的埃德曼降解确定氨基酸序列。相比传统的技术分析抗体等酶联免疫吸附试验(ELISA)高效液相色谱法提供了几个优势,如降低检测极限,适合定量分析和更好的再现性。此外,没有依赖的可用性抗体的ELISA。描述疫苗的LC是一个可行的替代昂贵而耗时的动物实验,ELISA分析超速离心法。

高效液相色谱仪器的可用性在大多数实验室,易于操作和维护使色谱常规分析的理想技术。上面提到的各种形式的信用证使它适合描述生物制药的不同方面。与终极高性能液相色谱(UHPLC),可以提高分析速度;进一步的可用性bio-inert版本的UHPLC组件使它适合快速和生物制药的常规分析。

是什么让生物制药为信用证样本具有挑战性的?

生物制药的分析带来了独特的挑战由于他们:

一)与小分子药物相比相对更大的规模

b)物理特性,如多个充电状态的蛋白质和肽分子

c)微异质性

这需要使用多个正交的技术完整的描述。一些结构性变异可能影响药物的安全性和效力可能出现在浓度较低的情况下。因此,样品制备分离的低丰度蛋白质是生物制药分析的关键步骤。有时,新颖的生物制药药物可能需要评估的很少的信息可以在文学。这可能需要使用通用探测器质谱仪等初步评估。此外,互补技术可能需要检测non-UV-absorbing修改,杂质或辅料。

虽然高效液相色谱是理想的常规分析的生物制药,一些因素必须牢记,确保更好的色谱法。最小化或消除附着生物分子的流动路径和与金属离子相互作用,特别是铁或钢,周期性流动路径的钝化,按照标准操作程序(SOP)或建议使用bio-inert高效液相色谱系统。除了保留分子的完整性,使用bio-inert系统消除了金属部件的腐蚀样品流路径造成长期接触缓冲区与高盐浓度或高博士这些系统采样流路由惰性材料,如钛、PEEK (polyetheretherketone,工程塑料)或陶瓷抗氧化和腐蚀。

与适当的化学和生物制药分析、列维度需要不同类型的分析。RP列大孔隙大小和短烷基链推荐完整的蛋白质分析,而SEC和IEX列分别用于凝胶排阻和离子交换色谱法的应用。亲水相互作用液相色谱(HILIC)列是首选多糖分析,和肽映射使用C18-RP列。对于几乎所有这些应用程序,bio-inert列可以用来减少非特异性结合,提高再现性。

色谱参数如流量优化来实现良好的分辨率和灵敏度;调整离子强度和pH值移动阶段确保分析物溶解度,减少他们的交互与免费的硅醇组列和保持生物分子的活性。保持最优柱温度是重要的生物分子容易变性温度升高。SEC列与合适的校准标准的尺寸和重量。敏感的探测器必须检测和识别低丰度蛋白质和少量修改。

结论

各种信用证格式和列属性(包括RP,秒,IEX HILIC,嗝,亲和力或制备)和能力结合各种探测器,如紫外、荧光、光散射和女士,有助于使LC的理想工具的常规分析生物制药的关键质量属性。

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