人源化單克隆抗體已成為治療癌癥、過敏和自身免疫性疾病等諸多疾病的主要藥品。隨著此類產品的不斷開發，如何提高藥物制劑的穩定性，特別是在制造、運輸、儲存和交付過程中防止蛋白質聚集是關鍵的挑戰。如何檢測蛋白質的聚集狀態，胤煌科技（YinHuang Technology）研發的YH-FIPS流式動態圖像法粒度儀算法助力蛋白質抗體類藥物顆粒檢測。

為什么蛋白質容易形成聚集

蛋白質聚集體是在大小和構象上有許多變化的異質物種，蛋白質容易聚集與其形成機制和儲存條件有關，蛋白質的聚集通常是經過一系列的過程實現的，蛋白質內部結果發生變化后會形成二聚體或者寡聚體，這些將作為成核位點，引發更多的聚集，最終顆粒尺寸逐漸變大形成不溶性微粒。蛋白質的聚集過程涉及到多種相互作用力，比如疏水作用、靜電作用、氫鍵、范德華力等，這些相互作用力是造成蛋白質聚集的關鍵。

蛋白質聚集的影響因素

蛋白質結構是影響蛋白質聚集的主要因素，蛋白質的結構中包含一些疏水的氨基酸，不同疏水程度的氨基會顯著加快蛋白聚集的速率，糖基化對于蛋白質的穩定性具有非常重要的意義，此外，蛋白質表面的脫酰胺也會增強蛋白顆粒的聚集。

環境也會影響蛋白質的聚集情況，溫度、pH、離子強度、配方輔料的添加這些因素主要通過影響構象穩定性來影響蛋白質之間的相互作用，最終形成聚集。

制備過程中的一系列操作帶來的影響亦會致使蛋白發生聚集，冷凍、離心、攪拌、光照、干燥等諸多因素均會導致聚體形成，這些應力的變化會改變蛋白質的自身理化特性，最終誘導顆粒形成聚集。

蛋白質聚集記錄神器：YH-FIPS流式動態圖像法粒度儀

具有非天然構象的蛋白質聚集體對產品質量有著顯著影響，同時也影響著生物活性和免疫原性，例如Carpenter等人[2]指出了他們對于目前對于低于10 μm蛋白質顆粒的理解與現有指南之間的差距，并提出了對其在產品安全性（免疫原性）和有效性方面的風險的擔憂。對抗體藥物中蛋白質的大小及形狀觀察可以了解其中蛋白質顆粒的聚集程度，從而對藥物療效設計起到積極的指導作用。胤煌科技（YinHuang Technology）推出的YH－FIPS流式動態圖像法粒度儀可以對藥物中的每個粒子進行逐幀跟蹤，提取和記錄有關顆粒的大小、形狀和對比度等信息，達到樣品顆粒信息的最真實統計。

圖2：YH-FIPS系列流式動態圖像法粒度儀

YH-FIPS系列流式動態圖像法粒度儀技術優勢：

√ 寬廣的檢測范圍（0.2 μm-3 mm）、檢測濃度可高達1*107個/mL；

√ 專業遠心變倍鏡頭，兼容不同類型粒子測試，杜絕形貌畸變；

√ 引入FIPS超分辨算法及AI智能算法等多種算法，確保數據準確性；

√ 數據同時給出粒子形貌、尺寸分布等信息，以達到最“真”統計；

√ 符合21 CFR part 11及GMP對數據完整性的要求。

圖3：使用YH-FIPS系列流式動態圖像法粒度儀對某抗體藥物進行檢測得到的蛋白聚集的部分圖片

胤煌科技(YinHuang Technology)是一家專注于為醫藥、半導體及化工材料等行業提供檢測分析設備及技術服務的高科技公司，致力于為客戶提供全面、準確的檢測分析和解決方案。主營產品包括不溶性微粒分析儀，可見異物檢查分析儀，原液粒度及Zeta電位分析儀，CHDF高精度納米粒度儀，高分辨納米粒度儀，溶液顏色測定儀，澄清度測定儀等，公司自主研發的YH-MIP系列顯微計數法不溶性微粒儀、YH-FIPS系列流式動態圖像法粒度儀，YH-FIPS系列微流成像顆粒分析儀已經在生物醫藥、半導體及材料化工領域得到廣泛應用.

[1] Roberts CJ. Therapeutic protein aggregation: mechanisms, design, and control. Trends Biotechnol. 2014 Jul;32(7):372-80. 

[2] Carpenter JF, Overlooking subvisible particles in therapeutic protein products: Gaps that may compromise product quality. J Pharm Sci 2009 98:1201–1205.