評估疫苗產(chǎn)品的顆粒大小是生物制藥產(chǎn)品開發(fā)中最關(guān)鍵的組成部分之一。疫苗制劑中顆粒的大小、形狀和性質(zhì)是影響疫苗制品免疫原性和穩(wěn)定性的重要參數(shù)。顆粒污染物可引起不適當(dāng)?shù)拿庖咴�性反�?yīng)，對患者安全構(gòu)成重要威脅。因此，必須用足夠靈敏和準(zhǔn)確的方法進(jìn)行顆粒表征。雖然疫苗輸送系統(tǒng)中的顆粒具有廣泛的物理化學(xué)性質(zhì)，但研究最多的參數(shù)之一是顆粒大小。測量顆粒大小是至關(guān)重要的，因?yàn)榇笮】梢栽谝呙缗浞介_發(fā)的不同方面發(fā)揮重要作用，如免疫原性、納米顆粒遞送系統(tǒng)的幾何形狀、抗原呈遞細(xì)胞(APCs)有效攝取抗原的合適佐劑的選擇、抗原到靶淋巴組織的運(yùn)輸、蛋白質(zhì)聚集和溶劑介質(zhì)穩(wěn)定性等。
 
法國藥企龍頭賽諾菲公司的疫苗CMC（化學(xué)成份生產(chǎn)及控制）部門通過評估代表三個案例研究的三種不同類型的疫苗配方，對基于集合的傳統(tǒng)動態(tài)光散射(DLS)技術(shù)和基于可調(diào)電阻脈沖傳感(TRPS)的新興技術(shù)進(jìn)行了比較評估，以評估顆粒大小的潛力。

采用DLS和TRPS對內(nèi)部生產(chǎn)的外膜泡（dOMV）疫苗進(jìn)行了研究，比較了兩種不同技術(shù)在OMV尺寸表征方面的可變性。Zetasizer和Zetatrac的DLS數(shù)據(jù)分別見圖3a和b，圖3c為TRPS數(shù)據(jù)。DLS技術(shù)報告的尺寸與Zetasizer和Zetatrac儀器分別測量的直徑117 nm和132 nm。然而，TRPS測量顯示粒徑分布（PSD）范圍為73至204 nm，平均種群直徑為87 nm(圖3c)。這兩種技術(shù)之間的差異可能是由于測量的原理不同所導(dǎo)致。事實(shí)上，DLS方法測量的水動力直徑包括顆粒的大小及其周圍的水動力邊界層，這可能導(dǎo)致對顆粒大小的高估，而TRPS分析涉及顆粒通過帶電孔隙時直接測量的真實(shí)粒徑。

圖3

圖3來自a) Zetatrac、b) Zetasizer和c) Exoid的dOMV DS的PSD 數(shù)據(jù)。Zetatrac和Zetasizer的粒徑分布呈單峰型，分別為116 nm和132 nm。用TRPS觀察到的顆粒直徑較小，為87 nm。

對病毒候選疫苗的PSD進(jìn)行分析。圖4a和b分別顯示了Zetasizer和Zetatrac對病毒顆粒的大小分布概況，圖4c顯示了Exoid對TRPS測量的大小分布。DLS的百分比體積(% vol) PSD數(shù)據(jù)顯示出多模態(tài)分布，其中大多數(shù)病毒粒子群在200-500 nm范圍內(nèi)，以及大于1 μ m的聚集體較少。之所以有這么大的范圍，是因?yàn)椴《绢w粒的形狀不規(guī)則。Exoid測量中也有類似的觀察結(jié)果，其中大部分粒子群在400-500 nm左右，還有較小的聚集子群在1000-2000 nm范圍內(nèi)。雖然兩種技術(shù)都能檢測到總體種群，但TRPS比DLS更能確定這些總體的大小。散點(diǎn)圖(圖4d)中的每一個單獨(dú)的點(diǎn)都代表了通過孔隙的每一個顆粒，在這個范圍內(nèi)顆粒的分布更容易被觀察到。

圖4

圖4 a) Zetatrac、b) Zetasizer和c) Exoid中病毒顆粒配方的PSD數(shù)據(jù)。Zetatrac和Zetasizer的DLS分布呈多模態(tài)分布，表明該配方具有高度的多分散性。三種技術(shù)均可觀察到約400 nm大小的病毒顆粒以及大量的聚集體。

DLS和TRPS在該病毒疫苗制劑穩(wěn)定性評估中的比較評價。數(shù)據(jù)表明，顆粒大小在250-500 nm之間變化，在不同技術(shù)之間具有可比性。

圖5

圖5 DLS和TRPS技術(shù)對候選病毒疫苗穩(wěn)定性的比較分析。

結(jié)論

盡管DLS和TRPS技術(shù)都可以有效地提供尺寸估計(jì)，但每種技術(shù)都有一些局限性。在DLS測量中，在混合種群的多分散樣本中存在可能的大小高估和大小平均的風(fēng)險，光散射技術(shù)通過測量運(yùn)動粒子的光散射，是測量1 ~ 1000 nm尺寸范圍內(nèi)粒子的一種高效、靈敏的技術(shù)。然而，隨著顆粒粒徑的不斷增大，其動力學(xué)活性受到影響，進(jìn)而影響DLS對粒徑的影響。因此，可以檢測到大尺寸的顆粒/聚集體，但在分辨率方面可能不那么有效。在我們的第三個案例研究中可以看到，與DLS相比，單粒子TRPS技術(shù)提供了更好的大聚集體分辨率。

歡迎關(guān)注進(jìn)科馳安官方微信（微信公眾號：Bio-Gene）
回復(fù)：視頻，查看更多相關(guān)視頻
長按/掃描以下二維碼可識別關(guān)注公眾號

廣州進(jìn)科馳安科技有限公司
Bio-Gene Technology Ltd.
熱線：176 2009 3784
www.bio-gene.com.cn
marketing@bio-gene.com.cn
香港 北京 上海 廣州 濟(jì)南