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抗體藥物的研發(fā)和生產(chǎn)過程非常復(fù)雜，有諸多技術(shù)瓶頸，如全人源抗體篩選核心技術(shù)平臺(tái)的建立和制備、高表達(dá)細(xì)胞系的構(gòu)建、細(xì)胞培養(yǎng)與蛋白純化工藝步驟及過程對(duì)產(chǎn)品純度和各項(xiàng)理化特性的影響等。因此，無論是FDA提出的質(zhì)量源于設(shè)計(jì)（QbD）原則，還是我國(guó)的《生物類似藥研發(fā)與評(píng)價(jià)技術(shù)指導(dǎo)原則》，都對(duì)生物大分子藥物的工藝開發(fā)提出了更高的要求?，F(xiàn)在QbD理念已經(jīng)普遍被國(guó)內(nèi)外藥物研發(fā)企業(yè)認(rèn)可和推崇，它強(qiáng)調(diào)需要確定并理解影響蛋白藥物療效的關(guān)鍵質(zhì)量屬性（CQA）。嚴(yán)格地監(jiān)督和控制這些屬性，有助于確保穩(wěn)定的、更加可預(yù)測(cè)的研發(fā)和工藝流程。
針對(duì)生物大分子藥物研發(fā)和生產(chǎn)過程的篩選與質(zhì)控，基于微流控技術(shù)的LabChip® GXII Touch能夠?qū)?xì)胞培養(yǎng)液上清及純化后的抗體、融合蛋白的滴度、純度、糖基化程度、片段化及聚合、糖譜、電荷異質(zhì)性等關(guān)鍵質(zhì)量屬性進(jìn)行快速、、可重復(fù)、自動(dòng)化的定性定量分析，以及克隆構(gòu)建過程中的DNA、RNA分析。每個(gè)樣品的分析時(shí)間耗時(shí)少至42秒，提供可以媲美傳統(tǒng)毛細(xì)管電泳的數(shù)據(jù)同時(shí)，通量增加70倍。
純度檢測(cè)
目前，監(jiān)測(cè)蛋白質(zhì)產(chǎn)品質(zhì)量的方法包括SDS-PAGE、毛細(xì)管電泳（CE）和HPLC。SDS-PAGE勞動(dòng)強(qiáng)度大，且難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，在現(xiàn)代分析實(shí)驗(yàn)室中已被基于CE的分析方法代替。CE和HPLC分析需要15-60分鐘/樣品分離時(shí)間，一定程度上限制了DOE研究。在過去的十幾年中，基于微流控的檢測(cè)方法廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)的大小測(cè)定、定量和純度評(píng)估，因?yàn)樗行Ы鉀Q了SDS-PAGE、HPLC和CE方法的局限性。
美國(guó)Amgen公司分析與制劑科學(xué)部門2008年在Electrophoresis雜志上發(fā)表的文章中[1]，對(duì)使用LabChip技術(shù)篩選mAb產(chǎn)品質(zhì)量屬性進(jìn)行了研究。他們?cè)谶€原和非還原條件下分析了來自CHO細(xì)胞培養(yǎng)上清粗提液的mAb和純化產(chǎn)物，所得分辨率和靈敏度與傳統(tǒng)CE-SDS相似，但分析速率要快大約70倍（42秒 vs 50分鐘/樣品，如圖1）。Amgen研發(fā)人員在該文章中使用HT Protein Express assay對(duì)粗提樣品中的非糖基化重鏈（NGHC）進(jìn)行定量分析，以測(cè)定高甘露糖的相對(duì)含量。他們終得出結(jié)論，該實(shí)驗(yàn)可為早期細(xì)胞培養(yǎng)篩選提供有價(jià)值的反饋。
微流控毛細(xì)管電泳方法用于單抗藥物生產(chǎn)質(zhì)控和放行分析
美國(guó)GSK公司生物制藥分析科學(xué)部門2017年在Electrophoresis雜志上發(fā)表的文章中指出[2]，他們已經(jīng)成功將微流控毛細(xì)管電泳檢測(cè)方法貫穿應(yīng)用在整個(gè)單克隆抗體產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)質(zhì)控流程中，包括前期研發(fā)以及后期cGMP（現(xiàn)行藥品生產(chǎn)管理規(guī)范）放行和穩(wěn)定性測(cè)試。整個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試是在LabChip® GXII Touch系統(tǒng)上采用HT Protein Express assay檢測(cè)完成。
高分辨率蛋白純度分析——進(jìn)一步滿足生產(chǎn)質(zhì)控的高要求
基于LabChip® GXII Touch微流控平臺(tái)的Protein Clear HR assay是專為mAb研發(fā)和生產(chǎn)過程中的高分辨率蛋白純度分析而設(shè)計(jì)開發(fā)的，能夠可視化地檢測(cè)樣品中低至5ng/μL的雜質(zhì)。它在Protein Express assay的基礎(chǔ)上，更加提升性能，使得樣本純度分析的重復(fù)性更上一層樓，可以進(jìn)一步滿足生產(chǎn)質(zhì)控的高要求。利用LabChip® GXII Touch系統(tǒng)的分析能力和速度，以及IntelliChip的實(shí)驗(yàn)參數(shù)自動(dòng)反饋優(yōu)化技術(shù)，您可以擁有無以倫比的通量和重現(xiàn)性，從而加速蛋白研發(fā)流程。
糖譜分析
糖基化等轉(zhuǎn)錄后修飾對(duì)于蛋白質(zhì)功能有很重要的作用，它會(huì)影響治療性抗體的藥代動(dòng)力學(xué)、藥效以及安全性等?？贵w生產(chǎn)過程中培養(yǎng)基、pH值、溫度等條件的變化都會(huì)影響糖基化的結(jié)構(gòu)。因此，各家藥物生產(chǎn)商必須在研發(fā)和生產(chǎn)中不斷對(duì)糖型進(jìn)行檢測(cè)分析。如果用傳統(tǒng)的HPLC，CE-LIF技術(shù)或者質(zhì)譜技術(shù)來分析N-糖型，通常需要2-3天的時(shí)間來進(jìn)行消化、標(biāo)記和分析，而利用一體式的標(biāo)準(zhǔn)Pro?ler Pro Glycan試劑盒，在LabChip® GXII Touch上實(shí)現(xiàn)高分辨率的分離檢測(cè)，96個(gè)樣品可以在不到6個(gè)小時(shí)之內(nèi)完成。每個(gè)樣品檢測(cè)可在45秒內(nèi)完成，且只需要8μL樣品。同時(shí)LabChip芯片和試劑盒適用于多次檢測(cè)，單次芯片制備多可運(yùn)行192個(gè)樣品。
電荷異質(zhì)性分析
LabChip® GXII Touch技術(shù)可用于鑒定相對(duì)于mAb主峰的堿性和酸性變體，其結(jié)果生成速度比常規(guī)IEX（離子交換色譜）和CZE（毛細(xì)管區(qū)帶電泳）快15倍，且能夠自動(dòng)計(jì)算變體的相對(duì)百分比。更大的通量意味著您可優(yōu)化使用寶貴的研究時(shí)間，使藥物更快進(jìn)入到臨床。
LabChip® GXII Touch系統(tǒng)能快速分析蛋白樣品的純度、滴度、糖基化程度、糖譜分析、電荷異質(zhì)性等多項(xiàng)關(guān)鍵質(zhì)量屬性，為生物治療藥物研發(fā)和生產(chǎn)流程的各個(gè)環(huán)節(jié)提供快速分析和樣品質(zhì)控。同時(shí)也該系統(tǒng)可以對(duì)DNA、RNA、Small RNA等核酸樣品進(jìn)行片段分析及質(zhì)控。
除了微流控平臺(tái)外，我們還可以利用多模式平臺(tái)，結(jié)合靈活、靈敏的HTRF和ALPHA等技術(shù)，針對(duì)抗體生產(chǎn)的原材料制備、轉(zhuǎn)染和抗體生產(chǎn)等多個(gè)環(huán)節(jié)提供高通量的質(zhì)控解決方案。例如，靶向抗體的穩(wěn)定性和聚集性檢測(cè)，我們一方面可以通過直接檢測(cè)抗體的自發(fā)熒光變化，研究尿素誘發(fā)的抗體變性過程[3]，我們也可以利用ALPHA技術(shù)，配合抗熱的、特異識(shí)別構(gòu)象表位的納米抗體開展抗體/蛋白復(fù)合物的熱穩(wěn)定性研究[4]。針對(duì)CHO等工具細(xì)胞株的一些重要污染指標(biāo)，如dsRNA和HCP殘留等，我們則提供商業(yè)化的成熟解決方案[5，6]。
