單克隆抗體：通過控制凍融提高質(zhì)量和更好的結(jié)果

在像生物制藥開發(fā)和生產(chǎn)這樣敏感的領(lǐng)域，受控過程和程序一直發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，并將繼續(xù)如此。對于高度脆弱的物質(zhì)尤其如此，例如源自白細(xì)胞的單克隆抗體。它們在開發(fā)和生產(chǎn)的每一步都需要特別小心和敏感的處理，而且在物流過程中也需要特別小心和敏感，以免其功效受到影響。此外，快速的冷凍和解凍速度可以提高質(zhì)量水平，并帶來更好的整體結(jié)果。

定義和歷史：什么是單克隆抗體？

單克隆抗體（mAb或moAb）是通過克隆特別的白細(xì)胞而產(chǎn)生的免疫球蛋白（例如IgG），所有后續(xù)抗體都以這種方式產(chǎn)生，可以追溯到惟一的母細(xì)胞。它們也可以通過將一種單克隆抗體的治療靶點提高到對兩個表位的結(jié)合能力來進(jìn)行工程設(shè)計，從而產(chǎn)生所謂的雙特異性單克隆抗體。通過熒光或放射性探針可以生產(chǎn)出與幾乎任何合適的抗原和抗體偶聯(lián)物結(jié)合的單克隆抗體，使其成為生物化學(xué)、分子生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的重要工具。

醫(yī)學(xué)上使用的單抗的歷史可以追溯到19世紀(jì)后期，當(dāng)時它們最初用于破傷風(fēng)和白喉治療。如今，moAb的應(yīng)用更加廣泛，它們不僅用于治療，還用于診斷目的（例如ELISA測定）。自1986年FDA初次批準(zhǔn)以來，它們的重要性顯著增加。

與多克隆抗體相反，單克隆抗體具有來自同一譜系的額外好處。這意味著通過始終訴諸同一原始批次的等分試樣，可以無休止地復(fù)制它們的結(jié)果。盡管有最后一個事實，但任何種類抗體的生產(chǎn)和一般處理都是復(fù)雜的過程，需要一個既無菌又可控的環(huán)境。這適用于生產(chǎn)過程中的每一步，從開發(fā)一直到最終給藥，包括離心、凍融循環(huán)、多個處理步驟，例如稀釋到室溫下的最終濃縮、儲存、運(yùn)輸以及長期儲存條件后的解凍。所有這些程序都同樣重要，以保證患者的最佳結(jié)果。

快速凍融抗體的好處

對于像血細(xì)胞及其衍生的抗體一樣脆弱的溶液和物質(zhì)，即使將防腐劑和冷凍保護(hù)劑（例如三氮化鈉、甘油）添加到小瓶中所含的抗體溶液中，所采用的冷凍過程類型也會對其最終質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。冷凍速度會影響冷凍物質(zhì)的均勻性和粘度：在幾乎任何傳統(tǒng)的凍融過程中，根據(jù)其在冷凍和解凍過程中所承受的應(yīng)力，物質(zhì)的某些部分總是顯示出較低的活性。因此，適當(dāng)?shù)膬鋈谒俾适谦@得均勻結(jié)果的關(guān)鍵參數(shù)，而不會大幅損失活性抗體濃度，從而降低質(zhì)量。

各種測試已經(jīng)證實，持續(xù)的高冷凍速度 - 可以通過主動式一次性平臺實現(xiàn) - 冷凍濃縮（部分冷凍混合物的固體或液體部分中的蛋白質(zhì)濃度）程度小，變性和聚集體形成水平顯著降低。從邏輯上講，當(dāng)以快速和一致的凍融速率加工時，待冷凍物質(zhì)的原始特性將得到更好的保留。我們通過實驗室冷凍機(jī)、制藥速凍機(jī)和低溫速凍機(jī)來實現(xiàn)這一點。

抗體以緩慢的速度冷凍/解凍的風(fēng)險

另一方面，慢速冷凍的主要特征是不同的冷凍速率，可能對原料藥的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。較慢的冷凍過程會導(dǎo)致形成更長的冰晶形成過程，這會對抗體儲存產(chǎn)生負(fù)面影響。晶體結(jié)構(gòu)的形成進(jìn)一步引起張力，這反過來又可以破壞高達(dá)20%的所有蛋白質(zhì)（在沒有任何蛋白酶的存在的情況下！），當(dāng)?shù)蜏貜耐庀騼?nèi)擴(kuò)散物質(zhì)時，這可能導(dǎo)致核心膨脹，從而損害或破壞周圍的材料。

此外，靜態(tài)冷凍機(jī)（如低溫冰箱）提供的緩慢冷凍速率導(dǎo)致冷凍濃縮水平增加。在最壞的情況下，這可能導(dǎo)致摩擦和破裂導(dǎo)致大量抗體的破壞。。然而，mAb等高濃度物質(zhì)需要均勻的冷凍過程，以便以最佳方式保持原始質(zhì)量。

新機(jī)遇和機(jī)遇：利用更高水平的技術(shù)處理mAb

一次性技術(shù)在生物制藥行業(yè)的實施正在迅速增長，尤其是因為產(chǎn)量的提高、一次性組件的適應(yīng)性以及對個性化療法和醫(yī)療化合物的接受。最重要的是，一次性平臺有助于快速生產(chǎn)臨床試驗材料、用于蛋白質(zhì)印跡的單克隆抗體試劑以及細(xì)胞和基因療法。

一次性技術(shù)具有高度的靈活性和可擴(kuò)展性;因此，它們?yōu)樘幚砀鞣N體積的抗體、細(xì)胞和基因提供了理想的解決方案。創(chuàng)新方法開辟了新的配方機(jī)會，這是傳統(tǒng)系統(tǒng)無法實現(xiàn)的，盡管它們可能是經(jīng)過嘗試和測試的。

越來越多的療法和化合物要求工廠和系統(tǒng)能夠適應(yīng)或能夠適應(yīng)開發(fā)和生產(chǎn)速度的提高以及不斷變化的要求。對于單克隆抗體，應(yīng)特別關(guān)注粘度：由于蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用，濃縮的mAb溶液可能表現(xiàn)出高水平的粘度，這可能會在生產(chǎn)過程中帶來挑戰(zhàn)。

然而，一次性支持進(jìn)行的粘度測試表明，粘度程度不會影響灌裝過程。盡管如此，使用RoSS.FILL可以調(diào)節(jié)液體吞吐量的速度和力，并根據(jù)各自的產(chǎn)品條件進(jìn)行調(diào)整。這允許在將高度敏感的物質(zhì)送入冷凍過程之前進(jìn)行單獨控制的灌裝過程 - 所有這些都是通過單一平臺實現(xiàn)的。