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抗体药物纯化中亲和配基及其残留检测的重要性

发布日期发布日期:2025-04-21浏览量浏览量:24

抗体药物纯化中亲和配基及其残留检测的重要性

随着生物制药技术的迅猛发展,抗体药物已成为当今生物医药领域中增长最快的治疗类别之一,广泛应用于癌症、自身免疫疾病、感染性疾病等多种适应症的治疗。抗体药物以其高度特异性和靶向性,能有效中和致病因子、调节免疫反应或引发靶向细胞凋亡,为传统治疗手段提供了重要补充。

在抗体药物的开发与生产过程中,确保其纯度、活性和安全性至关重要。抗体的表达产物通常是复杂的生物混合物,可能含有细胞碎片、宿主蛋白、DNA残留以及其他杂质。为了获得高纯度、高质量的抗体,必须经过一系列精细的纯化步骤,其中亲和层析(Affinity Chromatography)作为首选的纯化方法,在工业化生产中被广泛应用。

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亲和配基在抗体纯化中的应用及优势

亲和层析的核心在于其高特异性的结合机制,这一特性来源于所使用的亲和配基(Affinity Ligands)。这些配基通常固定在色谱柱的填料表面,能够与目标抗体的特定结构域形成可逆结合,从而实现选择性捕获抗体。常见的亲和配基主要包括以下几类:

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Protein A

源自金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的细胞壁,是最早被开发用于抗体纯化的天然蛋白之一。Protein A含有多个IgG结合结构域,主要与抗体的Fc段结合,对人类IgG1、IgG2和IgG4具有高亲和力,对IgG3结合较弱。

  • 应用优势:适合大规模工业化抗体纯化,能够快速从复杂原液中分离出高纯度的IgG抗体,是目前治疗性抗体生产中最常用的亲和配基。

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Protein L

来自革兰氏阴性菌(Peptostreptococcus magnus),与Protein A不同,Protein L与抗体的κ轻链结合,而不是Fc段。因此,它能结合含有κ轻链的多种类型的抗体(如IgA、IgM、IgG等)。

  • 应用优势:适用于保持抗体完整构象和功能活性的场景,尤其适合研发早期或结构非典型抗体的纯化需求。对于与Protein A结合能力较弱的抗体亚型,Protein L是一种理想替代。

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VH3

基于人类抗体可变区重链第3族(VH3 family)序列构建的人工配基,通常为小分子肽或模拟肽结构,能够特异性识别并结合VH3结构域。人类抗体中约 20%~30% 属于VH3家族,因此该配基具有广泛适用性。

  • 应用优势:在抗体发现、筛选和结构功能研究中有独特价值,特别适合在构建VH3富集的抗体库或筛选特定结构域抗体时使用。

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抗体纯化后检测亲和配基残留的必要性

尽管亲和配基在抗体纯化过程中发挥了关键作用,但若在最终药物中其残留未被有效去除,将可能对产品质量、安全性与疗效造成严重影响。检测亲和性配基残留的具体原因包括:

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安全性风险

  • 免疫原性问题:Protein A、Protein L 等配基多为细菌来源蛋白,或经人工改造,属于人体“非自体”成分。若残留在药物中,可能引发患者产生针对这些外源蛋白的免疫反应,导致过敏、免疫耐受性降低,甚至产生中和抗体,影响治疗效果。

  • 毒性潜力:如Protein A可能与患者体内免疫细胞上的Fcγ受体非特异结合,诱导炎症反应或免疫系统失调,尤其是在高剂量或长期用药情况下风险更大。

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质量控制与法规要求

  • 生产过程一致性监控:亲和性配基残留量的波动可反映纯化流程效率变化。通过监测残留量,可及时发现工艺问题,确保产品批次间质量稳定性。

  • 符合法规规范:全球主要药品监管机构如FDA、EMA以及中国NMPA等,对生物制品中的工艺残留物(process-related impurities)有明确限制,亲和性配基作为关键工艺残留之一,必须进行定量检测与严格控制,以符合GMP要求及上市审批标准。

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对抗体功能的潜在影响

  • 遮蔽抗原结合位点:残留的配基可能与抗体结合,干扰其识别靶标的能力,降低药物活性。

  • 影响免疫效应机制:如残留Protein A掩盖Fc段,可能削弱抗体的ADCC或CDC效应,降低其在体内的免疫清除能力。

  • 诱发抗体聚集与降解:某些配基会促进抗体结构不稳定,形成聚集体或降解产物,既损害药效,又可能增加免疫原性。

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ACRO亲和配基残留检测解决方案

为满足抗体药物生产中对亲和配基残留的高标准检测需求,ACROBiosystems百普赛斯旗下品牌resDetect™推出了多个高性能的亲和配基残留检测试剂盒,采用抗体夹心ELISA原理开发,适用于Protein A、Protein L及VH3等不同亲和配基的残留定量检测。通过使用我们的亲和配基残留检测试剂盒,生物制药企业不仅能提高工艺残留控制的效率与精度,还可加速产品开发进程,增强合规性与市场竞争力。


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产品优势

  • 高灵敏度:可检测极低浓度(pg等级)残留,满足高标准质量要求。

  • 良好的缓冲液兼容性:适用于各类制剂和生产缓冲体系,方便集成至不同工艺流程中。

  • 验证数据完善:试剂盒均通过WHO ICH Q2(R2)标准验证,在灵敏度、精密度、准确度、回收率、特异性及稳定性等方面表现优异。

  • 高通量适应性:支持工业化检测流程,适用于中试及商业化生产中批量质量控制。

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产品列表

验证数据
resDetect™ Universal Protein A Quick ELISA Kit (Boiling-free)
  • 高普适性,多种形式Protein A或变体适用

提供4种不同类型的标准品,适用于目前商业化的大部分Protein A及变体亲和层析填料的残留检测。

The minimum detectable concentration of different forms of protein A are 40 pg/mL. The minimum detectable concentration was determined by adding twice standard deviations to the mean optical density value of twenty zero standard replicates and calculating the corresponding concentration.

  • 高回收率

Total 53 samples were tested by ACRO and Competitor C kits simultaneously. 45 samples tested by ACRO (Cat. NO. RES-A029) kit fell into the acceptable recovery range (80-120%), and only 11 samples tested by competitor C kit fell into the acceptable recovery range.

  • 极低非特异

具备良好的Protein A检测特异性,与竞品相比无非特异性检出。

3 monoclonal antibody samples which not contain Protein A were tested by ACRO and Competitor P kits simultaneously. All 3 testing results tested by ACRO kit were below LOD (blank+2SD, red line), meanwhile, all 3 testing results tested by Competitor P kit were far beyond the LOD (blank+2SD, green line). Those data show there are non-specific binding of Competitor P kit.

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resDetect™ Protein L Quick ELISA Kit
  • 抗干扰能力强

We have conducted interference effect test about frequently-used buffers, they have excellent buffer compatibility. For specific buffers, it is recommended that you verify recovery to determine the minimum dilution ratio.

  • 特异性强,无交叉反应

Host cell protein (HCP 500 ng/mL) and host cell DNA (HCD 0.5 ng/mL) of HEK293, E.coli or CHO systems were added to human IgG1 (Bevacizumab, 1mg/mL) and human IgG4 (Toripalimab, 1mg/mL), respectively, which were higher than the usual quality standard limit. Then high, medium, and low concentrations of Protein L were added, respectively, and the ratio of Protein L recovery in the Protein L added samples without HCP and HCD was added as the specificity verification index. verification index.

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