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ProteinSimple生物制药工艺开发电子书(四)-蛋白表征

美国ProteinSimple公司 2021-02-02 10:43:58

 抗体类药物及重组蛋白类药物,因为均为大分子药物,且修饰复杂,质量控制难度大,因而国内外专家均提出质量源于设计(QbD)的理念。认为药物质量应该在基于对药物分子生物学特性,作用机制全面了解的前提下,设计开发相应的生产工艺以求药物分子达到其预期的质量属性,因而抗体类生物治疗药物的关键质量属性(CQA)设定尤其重要。

Maurice iCIEF、CE-SDS双功能分析系统

Maurice是ProteinSimple在iCE280,iCE3,之后开发的第三代iCE系列产品,坚持采用了ProteinSimple首创的成像毛细管等电聚焦电泳(iCIEF),同时增加了CE-SDS检测。



成像毛细管等电聚焦电泳iCIEF

研究单克隆抗体电荷异质性的常规方法分别包括平板等点聚焦(isoelectric focusingIEF)和离子色谱,前者分辨率较差。近年来由于全景成像毛细管等电聚焦电泳(imaged capillary isoElectric focusing iCIEF)的高分辨率、自动化、重复性好、实验条件优化较易的优点,2012年来自于北美欧洲11个生物制药巨头(SeattleGeneticsBristol Myers SquibbAmgenBaxterBiogen IdecEli LillyGenentechGenzyme, Johnson and JohnsonPfizer, SolviasRoche,)的12个不同实验室,进行了iCIEF实验室间数据比较,同一样本,在不同实验室,使用不同仪器和毛细管,其apparent pI RSD小于0.8%。

iCE3和Maurice系统是等电点和电荷异质性分析的金标准。

ADC药物分析

Determination of Charge Heterogeneity andLevel of Unconjugated Antibody by Imaged cIEF. Antibody-Drug Conjugates, Methods in Molecular Biology, vol. 1045


高唾液酸化Fc融合蛋白检测

Applications of imaged capillaryisoelectric focussing technique in development of biopharmaceuticalglycoprotein-based products. Electrophoresis2012, 33, 1538–1544 Department of Bioprocess and Bioanalytical Research,Merck esearch Laboratories, West Point, PA, USA

重组HBsAg疫苗

Maurice全自动足球直播免费高清无插件直播CE-SDS分析系统



全自动Simple Western系统 

从1979年Roche科学家发明三明治夹心转膜,1981年美国著名的西雅图弗雷德·哈金森癌症研究中心正式命名WesternBlot,在过去三十几年里,Western Blot已经被广泛应用各种足球直播免费高清无插件直播研究,在生物制药领域也有广发应用,比如生物标志物发现,治疗性蛋白药物开发,单抗药物鉴别,疫苗抗原筛选,抗体筛选等。   

Western Blot技术在过去三十多年里基本没有明显的发展,一直需要研究人员花费大量操作四件。美国ProteinSimple基于毛细管电泳技术,开发出1小时手工操作,3小时完成WesternBlot全程定量检测,彻底革新了Western Blot技术。SimpleWestern系统拥有一系列专利:US7,935,308B2;US7,935,479B2;US7,935,489B2等。

Simple Western技术突破:

  • 自动灌胶,跑胶,无需转膜,解决了影响Western Blot结果的两个重要瓶颈

  • 根据化学发光信号值进行定量,解决了Western Blot不能准确定量的问题

  • 无需值守,全程自动检测,解决了Western Blot大量时间耗费

  • 400nl毛细管,微量样品检测,解决了稀缺样品无法进行Western Blot检测现状

  • 覆盖2-440KD分子量范围,解决大分子量和小分子量蛋白的检测瓶颈 

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    Simple Western 系统的高重复性 

    生物药品的免疫学检测,比研究领域内对重复性,稳定性的要求更高。因此Merck疫苗在其实验室对Simple Western重复性,稳定性进行评价。三个样品,五次检测,CV10%,传统westernblot 的CV则>35%。

    Qualitative andquantitative evaluation of SimonTM, a new CE-based automated Westernblot system as applied to vaccine development.Electrophoresis 2012, 33,2790–2797 

    免疫学鉴定 

    在生物医药研发中,比如疫苗候选抗原筛选,抗原鉴定,自身免疫抗体谱检测中膜条包被抗原,抗体药物免疫原等,免疫学检测都是非常重要的方法。

    WHO推荐对单价,多价疫苗均需进行抗原鉴定。核磁共振是非偶联多糖疫苗鉴定的金标准,但是对于偶联蛋白载体的疫苗不能很好工作,之前ELISA和传统western blot是主要检测手段。但是这两种手段均费时,费力,重复性差。高通量全自动Simple Western可以解决这些问题。单次检测只需3-4小时,自动化避免手工操作引起的重复性差的问题。Merck疫苗使用Peggy Sue高通量系统,建立15价肺炎链球菌疫苗抗原鉴定方法,可以同时检测15个血清型肺炎链球菌抗原。


    Automatedcapillary Western dot blot method for the identity of a 15-valent pneumococcalconjugate vaccineAnalytical Biochemistry xxx (2015)

    Ella 全自动微流控ELISA系统 --90分钟获得372个ELISA数据



    1小时完成72样本HCP检测

    宿主细胞蛋白残留(HCP)可能会引起机体过敏,同时HCP残留量也可以反应整个生产工艺,因而是生物工艺关键质量属性的重点监测项目。传统ELISA法,步骤繁琐,人为引入误差大,时间长,效率低。 ELLA1小时可以进行72样本HCP检测,全程自动完实现检测标准化,降低CV值

    生物制药巨头Genentech公司评估Ella系统,对8个因子高中低三种QC样品,进行检测,结果精准稳定。intra-assay CV集中在3-6%, inter-assay CV集中在6-8%,显著优于其他方法。

    Bioanalyticalqualification of clinical biomarker assays in plasma using a novelmulti-analyte Simple Plexplatform. Bioanalysis(2016) 8(23), 2415–2428


    2016年11月份,Cell杂志封面文章,题目为:Host and Environmental Factors InfluencingIndividual Human Cytokine Response,作者研究个体及环境因素对人体细胞因子表达的影响,以作为功能人类基因组的重要补充。

    研究者包括多个世界著名大学及研究机构:荷兰拉德堡德大学医学中心,美国麻省理工学院Broad研究所,美国哈佛大学麻省总医院,美国科罗拉多大学医学院,新加披科技部,挪威奥斯陆大学医院等。

    研究对象:534名健康志愿者。

    作为最重要的数据:静息状态细胞因子,表达水平低于传统ELISA检测下限,故研究者采用Ella进行数据采集。

     

    原文阅读:

    Measurement ofresting levels of low abundance cytokines such as IL-1b, IL-6,IL-18, and VEGFare below the lower limit of quantification by standard ELISAs in a healthycohort; therefore, the Ella microfluidic analyzer wasused to assess cytokine concentrations in the fg/mL to low pg/mL range.(Ella)

    Host andEnvironmental Factors Influencing Individual Human Cytokine Responses,ter Horst et al., 2016, Cell 167,1111–1124