在生物藥的蛋白類制劑研究領(lǐng)域中，顆粒污染物或者外來顆粒的引入造成的制劑安全問題普遍受到重視，然而，由于此類制劑的一些特殊性質(zhì)，如何區(qū)分此類制劑中外來顆粒成為一項(xiàng)難題。蛋白類制劑顆粒粒度檢測推薦使用胤煌科技YH-FIPS系列流式成像粒度儀產(chǎn)品。可以用流體成像的方式，加上人工智能顆粒分類，來區(qū)分顆粒的大小、濃度、數(shù)量等。該設(shè)備同時(shí)滿足USP1787和USP1788藥典要求，為藥品研發(fā)帶來質(zhì)量保證。

本文主要說明顆粒的特性以及蛋白制劑中顆粒的顆粒檢測可能的影響因素：

1、特定的單個(gè)顆粒屬性

在蛋白制劑中，某些特定的顆粒特性是很難確定的，每一個(gè)顆粒可能都具有不同且單獨(dú)的屬性，比如說折射率及顆粒密度等，這些因素使得采用傳統(tǒng)的光學(xué)方法（光散射法、光阻法、激光衍射法）對此類制劑進(jìn)行粒度檢測會(huì)形成一些誤差結(jié)果。

2、蛋白質(zhì)懸浮液的組成和性質(zhì)

蛋白質(zhì)懸浮液具有高度異質(zhì)性可多分散性，其粒度分布可從納米級延伸到微米級，由于這些復(fù)雜結(jié)構(gòu)包含多種聚集途徑，因此可能包含無數(shù)的單體、締合物以及聚集體，最終造成其物理或者化學(xué)性質(zhì)的變化。

另外，當(dāng)懸浮液中的“大顆粒"較多時(shí)，“小顆粒"的檢測是相較困難的，因?yàn)椤按箢w粒"信號的疊加會(huì)使得“小顆粒"的檢測信號變得十分微弱，使得最終結(jié)果造成偏差，這一現(xiàn)象在使用動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)進(jìn)行粒度檢測時(shí)更為明顯。

3、蛋白制劑與藥包材相互作用的可能性增加

蛋白質(zhì)表面表現(xiàn)出帶電或親疏水的界面。這導(dǎo)致與不同種類的包裝材料相互作用的可能性增加，例如玻璃注射器、不銹鋼等形成可浸出物，導(dǎo)致蛋白的聚集。出于這個(gè)原因，還必須識別和區(qū)分蛋白質(zhì)懸浮液中源自這種接觸材料的外在顆粒。硅油即為一個(gè)典型的例子，硅油對于優(yōu)化的注射器性能力學(xué)是必要的。幾項(xiàng)研究調(diào)查了硅油在蛋白質(zhì)制劑中的影響，例如聚集引發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和免疫原性風(fēng)險(xiǎn)[1-2]。硅油滴的鑒定、區(qū)分和表征十分重要。

4、缺乏統(tǒng)一的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)定義蛋白質(zhì)的粒度

在大多數(shù)情況下，使用的標(biāo)準(zhǔn)品采用聚苯乙烯或二氧化硅的球形顆粒。然而，這些顆粒的物理化學(xué)性質(zhì)，特別是折射率，與所研究的蛋白質(zhì)顆粒的折射率有很大不同。為了數(shù)據(jù)更可靠，這些技術(shù)需要校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)顆粒，其性質(zhì)應(yīng)更接近目標(biāo)蛋白質(zhì)的特性。在過去的十年中，已經(jīng)使用了各種方法，例如，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的Ripple等人使用了乙烯四氟乙烯（ETFE）顆粒[3-4]來模擬。另一種方法是通過交聯(lián)蛋白質(zhì)來形成大小的顆粒，例如Micromod Partikeltechnologie產(chǎn)生的白蛋白（例如BSA）顆粒[5]。折射率的匹配特性的問題。對于分析數(shù)據(jù)評估，大多數(shù)計(jì)算假設(shè)球形顆粒；但是樣品顆粒有復(fù)雜多樣的形狀。因此，制定普遍適用的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)仍然很困難。

流式成像粒度儀-蛋白類制劑顆粒粒度檢測解決方案

YH-FIPS系列流式成像粒度儀產(chǎn)品介紹

技術(shù)優(yōu)勢：

√ 寬廣的檢測范圍（0.2 μm-3 mm）、檢測濃度可高達(dá)1*10⁷個(gè)/mL；

√ 專業(yè)遠(yuǎn)心變倍鏡頭，兼容不同類型粒子測試，杜絕形貌畸變；

√ 引入FIPS超分辨算法及AI智能算法等多種算法，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性；

√ 數(shù)據(jù)同時(shí)給出粒子形貌、尺寸分布等信息，以達(dá)到最“真"統(tǒng)計(jì)；

√ 符合21 CFR part 11及GMP對數(shù)據(jù)完整性的要求。

微流成像顆粒分析系統(tǒng)檢測原理圖

樣品在流動(dòng)過程中可以被相機(jī)實(shí)時(shí)拍攝，記錄到樣品中的所有的顆粒，最終得到樣品的粒徑分布信息和圖片信息。

所有的顆粒、液滴和氣泡都可以被捕捉到測量系統(tǒng)中，而圖像信息可以根據(jù)形態(tài)學(xué)和圖像強(qiáng)度參數(shù)及顆粒大小進(jìn)行分類，該分類可以用于確定不同顆粒類型的相對比例，樣品在流動(dòng)過程中被實(shí)施拍攝，足量的粒子信息被采集之后，樣品的測試結(jié)果就具有代表性和統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

胤煌科技(YinHuang Technology)是一家專注于為醫(yī)藥、半導(dǎo)體及化工材料等行業(yè)提供檢測分析設(shè)備及技術(shù)服務(wù)的高科技公司，致力于為客戶提供全面、準(zhǔn)確的檢測分析和解決方案。主營產(chǎn)品包括不溶性微粒分析儀，可見異物檢查分析儀，原液粒度及Zeta電位分析儀，CHDF高精度納米粒度儀，高分辨納米粒度儀，溶液顏色測定儀，澄清度測定儀等，公司自主研發(fā)的YH-MIP系列顯微計(jì)數(shù)法不溶性微粒儀、YH-FIPS系列流式動(dòng)態(tài)圖像法粒度儀，YH-FIPS系列微流成像顆粒分析儀已經(jīng)在生物醫(yī)藥、半導(dǎo)體及材料化工領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

[1] Chisholm C.F., Nguyen B.H., Soucie K.R., Torres R.M., Carpenter J.F., Randolph T.W. In Vivo Analysis of the Potency of Silicone Oil Microdroplets as Immunological Adjuvants in Protein Formulations. J. Pharm. Sci. 2015;104:3681–3690. doi: 10.1002/jps.24573.

[2] Liu L., Ammar D.A., Ross L.A., Mandava N., Kahook M.Y., Carpenter J.F. Silicone oil microdroplets and protein aggregates in repackaged bevacizumab and ranibizumab: Effects of long-term storage and product mishandling. Investig. Ophthalmol. Vis. Sci. 2011;52:1023–1034. doi: 10.1167/iovs.10-6431. 

[3] Ripple D.C., Dimitrova M.N. Protein particles: What we know and what we do not know. J. Pharm. Sci. 2012;101:3568–3579. doi: 10.1002/jps.23242.

[4] Ripple D.C., Montgomery C.B., Hu Z. An interlaboratory comparison of sizing and counting of subvisible particles mimicking protein aggregates. J. Pharm. Sci. 2015;104:666–677. doi: 10.1002/jps.24287. 

[5] Karow A.R., G?tzl J., Garidel P. Resolving power of dynamic light scattering for protein and polystyrene nanoparticles. Pharm. Dev. Technol. 2015;20:84–89. doi: 10.3109/10837450.2014.910808.