預(yù)測和測量蛋白質(zhì)聚集,是生物制藥配方中的一個重大難題。Lisa Newey-Keane博士描述了一種新型分析方法,可以方便地研究蛋白質(zhì)的聚集。
由于在藥物研發(fā)總體經(jīng)費支出中,生物分子研究工作所占的比重越來越大,因此分析測試在迅速發(fā)展的生物制藥行業(yè)受到廣泛關(guān)注。這些分子開發(fā)不僅成本高昂,而且受到嚴(yán)格監(jiān)管,所以急需更適合、更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鰷y量方法。很多業(yè)內(nèi)人士都提到,分析瓶頸是一個很令人擔(dān)心的問題,可能會限制藥物的開發(fā)。
與小分子藥物不同,蛋白質(zhì)制劑是非合成或非結(jié)晶的,且本質(zhì)上是不均勻的。正因為如此,對生物療法的純度和效力做出判定,要比對非生物分子復(fù)雜得多。例如,雜質(zhì)來源繁多,包括以聚集體、錯誤折疊構(gòu)象,或是以完全變性結(jié)構(gòu)形式存在的生物分子。因此,用于保證和控制質(zhì)量并提供預(yù)配方和配方必要數(shù)據(jù)所需的分析技術(shù)與制藥業(yè)中的用于小分子藥物的分析技術(shù)完全不同。這種復(fù)雜性和多變性,不僅給制造商,同樣也給監(jiān)管機構(gòu)帶來了許多新的挑戰(zhàn)。
挑選合適的候選分子會在其它分析中涉及各種物理化學(xué)測試過程,以排除那些有可能成為下游“問題分子”的分子。其中一個需要回答的最重要的問題是,這些分子將會在配方中有怎樣的表現(xiàn)。而值得關(guān)注的重要領(lǐng)域是蛋白質(zhì)聚集體,以及聚集可能引發(fā)的免疫反應(yīng)。監(jiān)管機構(gòu)已經(jīng)明確表達(dá)了對直徑為0.2微米至2微米的蛋白質(zhì)聚集體造成的潛在免疫原性的關(guān)注,但現(xiàn)有的粒徑測定技術(shù),尚不足以提供這一范圍的量化數(shù)據(jù)。它們可以讓你知道有這種粒徑的粒子存在,但無法確定存在的數(shù)量。被應(yīng)用于馬爾文阿基米德系統(tǒng)的諧振質(zhì)量測定(RMM )技術(shù)能彌補這一缺陷,因為它不僅可以進行粒徑測量,更重要的是能對直徑為50納米- 5微米的粒子進行計數(shù)。
技術(shù)簡介
共振質(zhì)量測量主要是依靠一個可以檢測質(zhì)量變化的機械共振結(jié)構(gòu)。質(zhì)量增加或減少,可以使結(jié)構(gòu)的共振頻率上升或下降。由于可對頻率進行非常精確的測定,這就為測量質(zhì)量提供了基礎(chǔ)。為了測量懸浮在液體上的微小顆粒的質(zhì)量,共振器內(nèi)置了微流體通道。當(dāng)懸浮顆粒通過該結(jié)構(gòu)時,它會改變共振器的整體質(zhì)量,由此改變其共振頻率。如圖1所示,顆粒在位置1時進入共振器。當(dāng)顆粒到達(dá)共振器末端的位置2時,對共振頻率造成的偏移達(dá)到最大值。而當(dāng)顆粒在位置3退出時,共振頻率又恢復(fù)到基準(zhǔn)線。
通過測量共振頻率對基準(zhǔn)線的偏移,可以實現(xiàn)對粒子質(zhì)量的測量。對于具有上浮力的微粒,如油滴(見下文),則可以觀測到相反的效果,共振頻率會相對于基準(zhǔn)線發(fā)生正偏移。
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