在過去的二十年里，生物技術能力的進步使得設計用于醫學目的的生物分子成為可能，例如重組激素和生長因子、單克隆抗體和疫苗。這種治療通常被稱為生物治療劑


　　40個氨基酸的蛋白質或多肽的活性成分是通過生物技術構建的。這一大類藥物，包括用于各種適應癥的藥物，現在占新藥批準的很大一部分。特別是單克隆抗體，由于其高特異性，是提供靶向治療的有價值的工具。2017年，FDA批準的46種藥物中有22種為生物治療藥物，其中10種為單克隆抗體。


　　與傳統的小分子藥物一樣，生物治療藥物在上市前必須充分定性，以確保患者安全。事實上，這對于基于蛋白質的治療尤其重要，因為它們可能會引發免疫反應。生物治療的復雜性及其對變性的敏感性意味著結構變異的范圍非常大。因為即使是最小的變化也會顯著影響功能和免疫原性，所以對生物治療藥物進行最詳細的分析是非常重要的。此外，生物治療藥物復雜的制造工藝為結構偏離提供了更大的空間。因此，確保只有正確形成和組合的產品才能到達供應鏈非常重要。


　　需要深入了解復雜生物制藥的結構和組成，這對生物分析能力提出了很高的要求。事實上，它促進了許多蛋白質分析和免疫原性測定技術的發展和提高。


　　生物治療產品的特性


　　蛋白質最微小的結構變化都會帶來嚴重的效率和安全問題。此外，降解產物和未結合的前體很可能受到污染，這可能會產生不利影響。這種安全性問題導致了監管要求的引入，這要求分離和單獨表征生物治療劑的每種成分。


　　超高效液相色譜(UHPLC)具有強大的分離能力，加上其速度和良好的分辨率，使其成為詳細表征生物制藥的寶貴工具。Tosoh  Bioscience  LLC的Atis  Chakrabarti將在Pittcon  2019上發表演講“分析色譜用于生物分子表征的不同模式”，他將探索不同色譜模式在mAb表征中的應用。


　　多種UHPLC技術與紫外或光散射等檢測能力結合使用，質譜可用于獲取其他結構信息。這種多維分析方法有助于提高潛在的靈敏度，并使表征更復雜的蛋白質成為可能。


　　然而，要實現生物治療藥物的完全分離，通常需要一個艱巨而復雜的方法開發過程來找到最佳的UHPLC構型。在Pittcon  2019上，Michael  Dong將在題為“穩定性指示方法方法開發中的UHPLC”的演講中詳細介紹加速方法開發的技術。確定生物相似性


　　生物仿制藥是小分子仿制藥的生物治療等效物。生物仿制藥的簡化許可方法使得已經在市場上銷售的生物治療藥物的新版本能夠獲得許可，只要它們被證明與其復制產品具有可比性。


　　由于翻譯后修飾(如糖基化)中即使很小的差異也會顯著改變生物分子的功能和免疫原性，因此需要有效的分析方法來確認生物仿制藥與原始分子有緊密的復制。


　　在Pittcon  2019上，格蘭馬克制藥公司的Akos  Szekrenyes將在他的講座“生物仿制藥單克隆抗體的綜合分析：基于最近批準的后續產品的當前趨勢”中概述當前用于評估生物仿制藥相似性的分析技術。


　　免疫原性評價


　　重組蛋白中結構異質性的許多機會增加了免疫原性的風險。如果患者對引入的生物治療劑產生免疫反應，可能會產生危險的后果，如療效下降、內源性對應物破壞、藥物藥代動力學改變和超敏反應。


　　因此，能夠可靠地檢測抗生物治療劑的抗體并將其與其他抗體區分開來是很重要的。此外，有必要充分表征生物治療藥物翻譯后修飾的精確模式，以便在開發的早期評估免疫原性潛力。


　　完全液相色譜-質譜(LC-MS)是評估蛋白質結構修飾(如糖基化)的有價值的工具。


　　在Pittcon  2019年題為“硅納米柱陣列上細菌感染人體皮膚組織的質譜成像”的演講中，喬治華盛頓大學的Jarod  Fincher強調了質譜成像(MSI)的能力，它不僅可以檢測廣泛的生物分子，還可以同時繪制它們的空間分布


　　新生物分析技術的驗證


　　生物治療藥物的復雜性意味著監管機構無法指定可接受的技術來證明治療的純度、免疫原性或生物相似性，因為分析方法通常需要針對特定的生物治療藥物進行定制。相反，制造商必須提出適當的分析技術，并證明它們適合該目的。


　　分析方法驗證(AMV)不僅使監管機構對制藥公司報告的結果充滿信心，還確保了開發和生產過程的質量，從而確保了最終產品的質量。


　　開發符合法規要求的分析方法應首先確定具體的特征，無論是物理的、化學的、生物的還是微生物的，這些特征應在適當的限度內，以確保所需的產品質量。這些被稱為關鍵質量屬性(CQA)。在Pittcon  2019上，百時美施貴寶的李濤將在題為“生物制劑工藝開發中的分析和開發現狀”的演講中，討論基于關鍵質量屬性的分析和開發及其與生物治療藥物特性的關系。