基于高滴度生产工艺的生物技术药物变色源解析与控制策略研究

《Journal of Pharmaceutical Sciences》：Discoloration source and control of a biotechnological drug product manufactured using a high titer production process

本文系统阐述了高滴度生产（HTP）工艺中单克隆抗体（mAb）药物出现褐色变色的根本原因，确认氰钴胺（cyanocobalamin）在强化细胞培养过程中形成的活性形式是主要致色源。研究通过电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）技术建立了以钴元素为替代指标的总钴胺素质量控制方法，为生物制药工艺强化过程中的杂质控制提供了完整的质量源于设计（QbD）实践范例。

　　

研究亮点

高滴度生产工艺的开发带来了前所未有的复杂性和潜在挑战。本研究表明，生产生物反应器中细胞培养组分浓度的增加可能导致意外的组分相互作用，从而对产品质量构成潜在风险。本文描述的综合方法为超标（OOS）结果的根本原因分析提供了系统手段，也为工艺杂质等产品质量属性的控制策略开发提供了可靠方案。

HunterLab颜色分析

单克隆抗体药物原料（DS）（140 mg/mL）和制剂（DP）（约100 mg/mL）的溶液颜色使用HunterLab UltraScan Pro?色度计（HunterLab, Reston, VA）进行定量分析，采用500 μL样品和1.0 cm比色皿。欧洲药典（EP）黄色系列（Y4-Y7）和棕色系列（B4-B7）标准品也以类似方式定量。该仪器测量样品在可见波长范围内的三原色，并通过算法转换为Hunter颜色标度。

产品变色观察

作为单克隆抗体分子新HTP工艺开发的重要环节，对新工艺生产的药物原料和制剂在不同环境因素（如温度、光照等）下的稳定性进行常规监测。在2-8°C推荐储存条件下存放12个月的制剂稳定性样品颜色检测中出现超标（OOS）结果，呈现褐色外观。

结论

本文深入的特性研究证实，钴胺素（可能以羟钴胺形式）是OOS产品稳定性样品中观察到的褐色变色的根源。研究确定了影响药物原料样品中钴胺素水平波动及相关颜色变化的若干潜在因素。其中最重要的因果因素是HTP工艺强化导致活性钴胺素形成及其与单克隆抗体结合的可能性增加。