單克隆抗體：通過控制凍融提高質(zhì)量和更好的結(jié)果

在像生物制藥開發(fā)和生產(chǎn)這樣敏感的領(lǐng)域，受控過程和程序一直發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，并將繼續(xù)如此。對(duì)于高度脆弱的物質(zhì)尤其如此，例如源自白細(xì)胞的單克隆抗體。它們?cè)陂_發(fā)和生產(chǎn)的每一步都需要特別小心和敏感的處理，而且在物流過程中也需要特別小心和敏感，以免其功效受到影響。此外，快速的冷凍和解凍速度可以提高質(zhì)量水平，并帶來更好的整體結(jié)果。

定義和歷史：什么是單克隆抗體？

單克隆抗體（mAb或moAb）是通過克隆特別的白細(xì)胞而產(chǎn)生的免疫球蛋白（例如IgG），所有后續(xù)抗體都以這種方式產(chǎn)生，可以追溯到惟一的母細(xì)胞。它們也可以通過將一種單克隆抗體的治療靶點(diǎn)提高到對(duì)兩個(gè)表位的結(jié)合能力來進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，從而產(chǎn)生所謂的雙特異性單克隆抗體。通過熒光或放射性探針可以生產(chǎn)出與幾乎任何合適的抗原和抗體偶聯(lián)物結(jié)合的單克隆抗體，使其成為生物化學(xué)、分子生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的重要工具。

醫(yī)學(xué)上使用的單抗的歷史可以追溯到19世紀(jì)后期，當(dāng)時(shí)它們最初用于破傷風(fēng)和白喉治療。如今，moAb的應(yīng)用更加廣泛，它們不僅用于治療，還用于診斷目的（例如ELISA測定）。自1986年FDA初次批準(zhǔn)以來，它們的重要性顯著增加。

與多克隆抗體相反，單克隆抗體具有來自同一譜系的額外好處。這意味著通過始終訴諸同一原始批次的等分試樣，可以無休止地復(fù)制它們的結(jié)果。盡管有最后一個(gè)事實(shí)，但任何種類抗體的生產(chǎn)和一般處理都是復(fù)雜的過程，需要一個(gè)既無菌又可控的環(huán)境。這適用于生產(chǎn)過程中的每一步，從開發(fā)一直到最終給藥，包括離心、凍融循環(huán)、多個(gè)處理步驟，例如稀釋到室溫下的最終濃縮、儲(chǔ)存、運(yùn)輸以及長期儲(chǔ)存條件后的解凍。所有這些程序都同樣重要，以保證患者的最佳結(jié)果。

快速凍融抗體的好處

對(duì)于像血細(xì)胞及其衍生的抗體一樣脆弱的溶液和物質(zhì)，即使將防腐劑和冷凍保護(hù)劑（例如三氮化鈉、甘油）添加到小瓶中所含的抗體溶液中，所采用的冷凍過程類型也會(huì)對(duì)其最終質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。冷凍速度會(huì)影響冷凍物質(zhì)的均勻性和粘度：在幾乎任何傳統(tǒng)的凍融過程中，根據(jù)其在冷凍和解凍過程中所承受的應(yīng)力，物質(zhì)的某些部分總是顯示出較低的活性。因此，適當(dāng)?shù)膬鋈谒俾适谦@得均勻結(jié)果的關(guān)鍵參數(shù)，而不會(huì)大幅損失活性抗體濃度，從而降低質(zhì)量。

各種測試已經(jīng)證實(shí)，持續(xù)的高冷凍速度 - 可以通過主動(dòng)式一次性平臺(tái)實(shí)現(xiàn) - 冷凍濃縮（部分冷凍混合物的固體或液體部分中的蛋白質(zhì)濃度）程度小，變性和聚集體形成水平顯著降低。從邏輯上講，當(dāng)以快速和一致的凍融速率加工時(shí)，待冷凍物質(zhì)的原始特性將得到更好的保留。我們通過實(shí)驗(yàn)室冷凍機(jī)、制藥速凍機(jī)和低溫速凍機(jī)來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

抗體以緩慢的速度冷凍/解凍的風(fēng)險(xiǎn)

另一方面，慢速冷凍的主要特征是不同的冷凍速率，可能對(duì)原料藥的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。較慢的冷凍過程會(huì)導(dǎo)致形成更長的冰晶形成過程，這會(huì)對(duì)抗體儲(chǔ)存產(chǎn)生負(fù)面影響。晶體結(jié)構(gòu)的形成進(jìn)一步引起張力，這反過來又可以破壞高達(dá)20%的所有蛋白質(zhì)（在沒有任何蛋白酶的存在的情況下！），當(dāng)?shù)蜏貜耐庀騼?nèi)擴(kuò)散物質(zhì)時(shí)，這可能導(dǎo)致核心膨脹，從而損害或破壞周圍的材料。

此外，靜態(tài)冷凍機(jī)（如低溫冰箱）提供的緩慢冷凍速率導(dǎo)致冷凍濃縮水平增加。在最壞的情況下，這可能導(dǎo)致摩擦和破裂導(dǎo)致大量抗體的破壞。。然而，mAb等高濃度物質(zhì)需要均勻的冷凍過程，以便以最佳方式保持原始質(zhì)量。

新機(jī)遇和機(jī)遇：利用更高水平的技術(shù)處理mAb

一次性技術(shù)在生物制藥行業(yè)的實(shí)施正在迅速增長，尤其是因?yàn)楫a(chǎn)量的提高、一次性組件的適應(yīng)性以及對(duì)個(gè)性化療法和醫(yī)療化合物的接受。最重要的是，一次性平臺(tái)有助于快速生產(chǎn)臨床試驗(yàn)材料、用于蛋白質(zhì)印跡的單克隆抗體試劑以及細(xì)胞和基因療法。

一次性技術(shù)具有高度的靈活性和可擴(kuò)展性;因此，它們?yōu)樘幚砀鞣N體積的抗體、細(xì)胞和基因提供了理想的解決方案。創(chuàng)新方法開辟了新的配方機(jī)會(huì)，這是傳統(tǒng)系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)的，盡管它們可能是經(jīng)過嘗試和測試的。

越來越多的療法和化合物要求工廠和系統(tǒng)能夠適應(yīng)或能夠適應(yīng)開發(fā)和生產(chǎn)速度的提高以及不斷變化的要求。對(duì)于單克隆抗體，應(yīng)特別關(guān)注粘度：由于蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用，濃縮的mAb溶液可能表現(xiàn)出高水平的粘度，這可能會(huì)在生產(chǎn)過程中帶來挑戰(zhàn)。

然而，一次性支持進(jìn)行的粘度測試表明，粘度程度不會(huì)影響灌裝過程。盡管如此，使用RoSS.FILL可以調(diào)節(jié)液體吞吐量的速度和力，并根據(jù)各自的產(chǎn)品條件進(jìn)行調(diào)整。這允許在將高度敏感的物質(zhì)送入冷凍過程之前進(jìn)行單獨(dú)控制的灌裝過程 - 所有這些都是通過單一平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的。