光遮蔽法可能不足以检测药品中的SVP


科学家手持具有细胞结构的药物

你知道吗? subvisible particles 亚可见颗粒(SVPs)是导致药品召回的首要原因。尽管体积微小,这些亚可见颗粒对生物制品、细胞疗法和基因疗法却影响重大——不仅缩短产品保质期,更危及患者安全。因此,注射剂必须满足近乎无亚可见颗粒的严格要求,这需要通过亚可见颗粒检测实现。该检测方法是制药质量控制中的关键手段,用于检测和量化肉眼难以察觉的颗粒。

研究人员需要在制造过程的每个阶段都对物理稳定性有全面的理解和控制。导致生物制品不稳定和聚集的因素包括"泵送操作产生的剪切力、次优储存温度、冻融循环、气液界面以及接触各种表面化学物质"。 尽管聚集体在尺寸和溶解度上存在差异,当前研究重点集中于1微米至100微米范围内的不可溶亚可见颗粒,主要原因在于亚可见颗粒已被证实"可能诱发不良免疫反应"。

Recently, USP<1788> was revised to update and improve USP<788>, the primary governing standard for particle analysis of injectables. USP<788> provides an overview of two methods that can be used to determine particulate matter: light obscuration (LO) particle count test and microscopic particle count test. Now, in addition to light obscuration and membrane microscopic methods, USP<1788> provides new guidance on the use of flow microscopy for the determination of particulate matter. USP<1788> revision reinforces the idea that complementary, orthogonal tests must be paired with light obscuration when used alone.


光遮蔽法 vs 微观颗粒计数法 vs 动态流成像显微镜

LO颗粒计数器是一种利用光源和探测器测定特定样品中悬浮亚可见颗粒的大小和浓度的仪器。通过使样品通过狭窄孔径,该仪器可测量单个颗粒造成的光阻挡程度。

LO粒子计数测试目前是量化≥10微米和≥25微米粒径区间颗粒的通用标准技术,尽管该方法也能检测小至2微米的颗粒。然而,该方法存在局限性:无法准确计数高粘度配方中的颗粒,且难以评估颗粒形态信息。 通常情况下,透明且非球形的颗粒无法有效遮挡光线,因此常被该方法低估计数。

图表展示了各类技术检测单体-低聚物聚集体、亚可见颗粒及可见颗粒的能力。

显微粒子计数法被视为测量亚可见粒子的合适技术,可确保临床应用的安全性与可控性。该方法通过直接计数对每个样本进行整体表征。然而研究表明,其通量较低,且测得的结果比光阻法低数个数量级。

目前研究人员正越来越多地采用第三种方法——动态流式成像显微技术来量化并表征亚可见颗粒。该技术通过捕捉颗粒在流经细胞时的动态图像,再基于逐像素分析计算其尺寸、形状、数量及额外形态特征。然而该方法同样存在局限性。 在手动操作时,该系统通量相对较低,需使用约200-700微升的大体积样本,且持续面临颗粒残留、堵塞或流动池污染等难题。

由于对研究人员而言, characterize protein aggregates 为确保在监管机构中的合规性,企业必须采用最有效的监测手段来控制亚可见颗粒水平,从而证明其生产过程的安全性。因此,亟需一种可靠的高通量、低体积亚可见颗粒检测技术。


背景膜成像技术提供高对比度替代方案

背景膜成像(BMI) 该技术是专门为测量SVP而开发的替代方法。与微观颗粒计数测试类似,液态样本中的亚可见颗粒被分离到滤膜表面,通过显微镜进行计数分析。BMI软件, Particle Vue Software在分离粒子前对基线进行成像,随后将该基线像素逐点从分离粒子中扣除,从而仅保留分离物体的摄影信息。

该技术基于Aura系统开发而成,这是首个能够在药物研发早期及后期质量控制阶段均可检测颗粒的系统。 借助Aura系统,您可精准判定颗粒源自药物本身、溶液中析出的成分、外部污染物,甚至细胞。BMI通过现代机器人技术、图像处理及创新光学系统,以96孔滤膜板形式重塑膜成像技术——其操作方式与普通板式读取仪完全兼容。

图表展示了背景膜成像技术相较于光遮蔽和流体成像技术在以下方面的优势:低体积需求、可重复性、耗材消耗、高灵敏度、流体控制、颗粒物检测以及仪器兼容性。

总结

在开发蛋白质治疗药物时,理解并掌控生产全过程中的物理稳定性至关重要。制药企业不能仅凭最低标准就放行产品——每个生产环节都需对颗粒物进行全面表征。虽然LO技术效果显著,但用户不应仅依赖此项技术。将BMI与LO技术结合使用,能确保关键治疗药物更安全、研发更高效,从而帮助有需要的患者。

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