超越杂质：为何当今生物制品需要更智能的颗粒分析

颗粒分析不仅是生物制药研发的必要环节，更是决定药物安全性和有效性的关键要素。在开发蛋白质治疗药物时，必须明确并监测聚集体等大于1微米的颗粒；而在递送系统中，载体本身（无论是细胞还是病毒）也属于颗粒范畴。忽视或误判这一环节，将危及患者安全在内的所有环节。

蛋白质治疗中的分析技术

在蛋白质治疗药物领域，释放检测通常涉及多种分析方法。这些方法包括：通过尺寸排阻色谱（SEC）进行寡聚体分析、测量由亚微米颗粒或可逆自聚引起的浊度、利用光遮蔽法（LO）分析亚可见颗粒，以及对可见颗粒进行目视检查。 亚微米颗粒检测方法常用于扩展产品表征和故障排查，但其相对较低的稳健性在质量控制应用中仍构成挑战。

鉴于生物制药的多样性，选择正确的分析技术至关重要。通常需要结合多种互补技术才能获得最精确的结果。此外，这些方法的特性需随着药物研发的不同阶段而演变，以确保在每个阶段都能得到恰当应用。

在药物研发的早期阶段，检测方法应侧重于低样品消耗、高通量和自动化。随着药物研发进程推进，更应关注稳定性指示特性、方法稳健性以及结果的统计学意义。当药物进入后期研发和放行检测阶段时，方法在受监管环境中的易操作性至关重要。对于放行检测，关注点将聚焦于关键质量属性（CQAs），因为此时产品特性已得到充分表征且控制策略已建立。

一篇新近发表的文章介绍了近十年来出现的分析技术和方法的最新进展。作者还全面概述了颗粒分析在不同类型生物制药中的应用，包括治疗性蛋白质以及病毒颗粒等颗粒状生物制药制剂。

克服亚微米颗粒分析中的挑战

颗粒分析技术已从仅针对"不需要的"颗粒（如蛋白质聚集物）发展到同时识别"需要的"颗粒，例如细胞基药物产品（CBMPs）、类病毒颗粒（VLPs）、脂质纳米颗粒（LNPs）和疫苗。这些新型产品需要更精确的颗粒鉴定方法。

尽管取得进展，分析亚微米级颗粒——尤其在脂质纳米颗粒（LNPs）和病毒样颗粒（VLPs）等复杂制剂中——仍具挑战性。现有的分析技术在该尺寸范围内的应用有限，且主要用于表征目的。随着生物制药日益复杂化，颗粒分析必须覆盖从纳米级到微米级的广泛尺寸范围，方能应对产品复杂性。

高对比度粒子成像技术在可见与亚可见分析中的应用

为帮助克服当前方法面临的部分挑战，沃特世公司开发了一种名为背景膜成像（BMI）的颗粒分析技术。该技术采用基于自动化96孔板的方法，对尺寸大于2微米的颗粒进行显微分析。

BMI采用先进的图像处理技术分析图像并获取颗粒数据。首先拍摄膜的背景图像。随后样品经过滤并捕获颗粒后，对同一膜进行二次成像，此时膜表面附着颗粒。背景图像与样品图像精确对齐后，通过逐像素减法消除背景纹理，从而显现颗粒。 该技术实现的对比度是液体环境测量的10倍，粒径数据经电子显微镜校准，且分析过程完全自动化。

最近，BMI已进军荧光膜显微镜领域，通过荧光成像选项实现了对BMI技术的补充。

总结

随着生物制药的持续发展，颗粒分析的复杂性日益增加。选择合适的颗粒分析技术已不再仅限于检测杂质，如今还需准确表征关键组分，例如细胞生物制造产品（CBMPs）、病毒颗粒、病毒样颗粒（VLPs）、脂质纳米颗粒（LNPs）及疫苗。理解不同方法的工作原理并选择恰当的技术组合，对于确保这些先进疗法的安全性、质量和有效性至关重要。

Waters BMI技术为颗粒分析领域的诸多挑战提供了突破性解决方案。通过消除背景噪声并生成高对比度图像，BMI技术显著提升了可见与不可见颗粒的检测能力。这项自动化技术兼具高通量处理能力与清晰精准的数据输出特性，标志着生物制药研发领域的重大进步。将BMI技术纳入颗粒分析策略，意味着您正运用最前沿的工具来保障药品质量。

参考文献

1. 生物制剂中的颗粒物，第二部分：治疗性蛋白质、病毒、疫苗和细胞的分析技术及应用进展。 Roesch, Alexandra 等. 《药学杂志》第111卷第4期，933–950页。https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022354921006894