未來生物製藥發展趨勢

1 生物藥分析比以往任何時候都多

傳統工程蛋白和單克隆抗體藥物在新生物製劑開發中佔仍佔很大比例，但下一代治療方法包括細胞和基因療法、多特異性藥物以及基因疫苗和療法，正在經歷爆炸性增長。

因此，對於高度靈敏的分析系統的需求也日益增長，分析系統可用於以靈敏度、精度和高分辨率快速表徵多種類型的分析物。這些系統必須能夠在複雜基質、以及廣泛濃度範圍內同時分離、檢測和鑑定多種分析物。

通常，分析物具有高度相似的結構，例如，僅透過一兩個脫酰胺作用就可以區分的納米抗體來自宿主細胞和培養基的蛋白質污染物可能對安全性和功效產生負面影響，這也帶來了分析的挑戰使用常規的配體結合測定法不可能開發出能夠分析不同宿主細胞蛋白質（HCP）譜（每個宿主細胞中多達1000個或更多數量）的有效單一測定法。

具有卓越的分離能力和高精確度的一種簡單、快速、有效的技術，例如，毛細管電泳（CE）越來越多地用於檢查和確認所有類型生物藥物的純度、異質性和聚糖締合。也產生了爲特定CE方法優化的專業和標準化試劑和試劑盒，例如毛細管等電聚焦（CIEF），毛細管區帶電泳（CZE），CE十二烷基硫酸鈉（CE-SDS）和CE –激光誘導熒光（CE-LIF）提供了完整的工作流程和解決方案，這些解決方案既精確又足夠靈活，適合質量控制應用程序。

CE還與質譜方法相結合，用於下一代模式開發和商業化期間所需的一系列分析。同時，事實證明，利用數據獨立採集技術的液相色譜串聯質譜（LC-MS/MS）可以提供更全面的覆蓋範圍，分析方法也更快，更簡單的開發，被用於更好的生物轉化和分析物表徵指示。其分析結果則更少出現假陰性，以及多種試劑聯合使用是的價格更加便宜。例如，CE方法可以同時檢測來自不同生物的HCP，並在一次注射進樣中鑑定和定量所有HCP，而無需考慮其濃度。此外，它可以應用於任何生物製劑，包括細胞和基因療法，而無需進行耗時更長的開發工作。

2 對新疫苗的需求達到歷史最高水平

COVID-19大流行刺激了新疫苗開發領域的空前熱潮。人們正在尋求一系列傳統和前沿的疫苗開發方法。基於裸露的DNA質粒、病毒載體和mRNA基因疫苗利用了強大、可擴展的平臺製造概念和集成工藝過程，大大縮短了疫苗開發的時間。隨着這些新疫苗的快速開發和商業化，先進的分析技術在確保這些新疫苗的安全性和有效性方面起着至關重要的作用。

3 具有新模式的未知領域和治療方法

除了新的基因疫苗之外，許多基於RNA和DNA的新療法，例如寡核苷酸抗病毒藥，病毒和其他基因療法，各種類型的細胞和基因修飾的細胞療法，雙特異性和三特異性抗體藥物。如今，結合物的雙特異性T細胞銜接子，肽體和納米抗體正在開發中。

這些新型藥物的治療方法克服了單克隆抗體（mAb）的某些侷限性，例如能夠同時結合多個位點，更高的穩定性以及進入實體組織和穿越血腦屏障的能力。但是，這些新模式和工藝過程的複雜性可能會產生許多變體。這些治療性藥物的滴度通常也比mAb低（10-50％）。

從克隆選擇階段到生產工藝開發和商業化生產，多樣性和更高的複雜性給分析帶來了更大的負擔。在低濃度下，有必要區分結構差異較小的分子。因此，在爲這些新方法開發分析方法時，更高的靈敏度和分離度至關重要。

爲了克服這些挑戰，正在對現有的可靠mAb方法進行分析開發過程中的變異進行優化和調整。例如，可以透過增加樣品中試劑的百分比、使用不同的試劑、降低pH值以及更改分析的溫度和時間來優化CE-SDS、cIEF、CZE和用於肽和納米抗體分析的快速聚糖分析。

業界一直在努力尋找能夠解決mAb變體特定複雜性的替代正交技術（而不是僅採用改良的mAb方法）。諸如毛細管電泳與質譜（CE-MS）的聯用技術可以支援完整納米抗體的電荷變異體分析，即使質量差異僅爲1-2道爾頓。

高分辨率質譜（HRMS）可確保寡核苷酸抗病毒藥物的母體寡核苷酸以及主要和次要代謝物具有足夠的分辨率。

爲了在亞基水平上表徵多特異性，使用具有差分遷移率分離（DMS）技術的LC-MS/MS系統可以實現更高的通量。這項技術可透過一次進樣而分離蛋白質亞基，並明確鑑定每條鏈，而無需進行色譜分離，從而減少了完成研究所需的總時間。

4 患者需要更快實現的治療方法

對於傳統療法和下一代療法的開發人員來說，上市時間至關重要。對於靶向特定基因的新療法，其緊迫性甚至更大。首先贏得市場的企業才能夠在競爭激烈的市場獲得勝利。

因此，改善基因和其他新療法的工藝製備關鍵是開發一致、可擴展、高產的平臺方法和快速分析方法。如果沒有快速的分析方法，就無法完全瞭解所有相關的過程參數以及它們如何影響產品質量屬性，這將阻止開發良好的市場工藝過程。

自動化和數據分析的進步有可能減少分析時間並簡化分析，同時提高一致性和準確性。鑑於下一代療法的生產量通常很低，這些測定法還必須具有更高的靈敏度和精度。

事實證明，CE解決方案可爲各種應用提供GMP發佈所需的高靈敏度和高分辨率。例如，可以使用CE-LIF測定AAV衣殼蛋白的純度，其靈敏度比傳統的SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳（PAGE）方法高四個數量級，而使用較少的樣品量則可以提高通量檢測。

5 分析方法成熟可信賴

製藥企業需求開發成熟、合格的過程和分析的需求，爲單克隆抗體藥物提供了新的模式，單克隆抗體藥物具有明確定義的工藝過程和分析要求。基因、細胞和其他下一代療法的開發者們缺乏平臺解決方案，監管指南以及熟練且經驗豐富的人員，因此必須創造自己的商業化途徑。

但是，美國食品藥品監督管理局（FDA）仍在繼續開發指導檔案，以支援這些改變生命的新穎藥物的開發和商業化。FDA透過創造機會來討論確保最佳產品安全的最佳方法來鼓勵進步。技術提供者、藥物開發人員和監管機構的各種聯盟正在共同努力，以修改現有方法並開發新技術，以簡化和減少分析新研究所需的時間。將最好的分析技術與最聰明的治療思想相結合，將盡快爲患者帶來最新最有效的療法。