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毛细管电泳法分析美珀珠单抗纯度
张文华①,于蒙蒙①,杨天一②,
唐 浩②,刘 炬①,倪 明①
作者单位:
①联勤保障部队药品仪器监督检验总站
②江苏太平洋美诺克生物药业股份有限公司
[摘 要] 目的 验证 CE-SDS 毛细管电泳方法用于美珀珠单抗纯度分析。方法 使用毛细管电泳仪二极管阵列检测器,在还原和非还原条件下对该方法的专属性、重复性、准确性、线性、耐用性进行考察。结果 该方法主峰和面积比的重复性 RSD<2%,准确性回收率在 90%~110%,峰面积线性回归的相关系数 r>0.99,专属性和耐用性良好。结论 该方法测量结果可靠,适用于美珀珠单抗的纯度分析;也可为单抗药纯度质控方法的建立和验证提供参考。
[关键词] 毛细管电泳;美珀珠单抗;纯度分析
[中图分类号] R927
[文献标识码] A
[文章编号] 1008-9926(2026)1-0043-04
[DOI] 10.3969/j.issn.1008-9926.2026.01.010
单克隆抗体(以下简称单抗)药物近年来发展迅速,具有特异性高、作用机制明确、效果显著、不良反应小等优势,广泛应用于恶性肿瘤、自身免疫性疾病、感染、心血管疾病和器官移植排斥等重大疾病治疗。
美珀珠单抗是抗 CD147 分子的人源化 IgG2 型单抗,可通过阻断 CD147 分子与新型冠状病毒刺突蛋白的相互作用而阻断病毒入侵宿主细胞[1],是用于治疗重型、危重型新型冠状病毒肺炎(COVID-19)成年患者的潜在候选药物。
纯度是单抗药物关键质量属性的分析重点,对确保抗体药物的安全性和有效性至关重要。十二烷基硫酸钠毛细管电泳(capillary electrophoresis sodium dodecyl sulface, CE-SDS)在还原和非还原条件下,依据分子量大小,定量测定抗体药物纯度,在抗体药物的质量控制分析中应用日趋广泛[2-4]。CE-SDS 在分辨率、定量准确性及自动化程度等方面有优势,并且可以对单抗非糖基化重链进行准确定量[5]。本研究依据《中华人民共和国药典》(简称《中国药典》)(2020 年版通则 9101)分析方法验证指导原则利用 CE-SDS 方法对美珀珠单抗纯度进行了方法验证[6]。
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仪器与试药
1.1 仪器 CESI 8000 Plus 毛细管电泳仪〔二极管阵列(PDA)检测器,SCIEX 公司〕,熔融石英毛细管(338451,SCIEX 公司);SO300D 干式恒温器(赛欧华创公司)。
1.2 试药 注射用美珀珠单抗、参比品(江苏太平洋美诺克生物药业股份有限公司);碘乙酰胺(I6125-10G,Sigma 公司),β-巯基乙醇(63689-25ML-F,Sigma 公司),SDS-MW Gel Buffer(M305683,SCIEX 公司),10 ku Standard kit(M307631,SCIEX 公司)。
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方法与结果
2.1 测定方法
2.1.1 溶液配制 SDS-MW 样品缓冲液:称取 1.21 g 的三羟甲基氨基甲烷(Tris),加水 90 ml,溶解混匀,并用盐酸调 pH 至 9.0;再称取 1.00 g 十二烷基硫酸钠(SDS)加入上述溶液中,溶解混匀,加水至 100 ml,过滤,配制成含 1% SDS 的 0.1 mol·L-1 Tris-HCl 溶液。
酸性冲洗液 0.1 mol·L-1 HCl:取 0.86 ml 浓盐酸加入加有少量超纯水的 100 ml 量瓶中,加超纯水稀释至刻度,摇匀过滤。
碱性冲洗液 0.1 mol·L-1 NaOH:称取 4 g 氢氧化钠,加超纯水 80 ml,溶解混匀,转移至 100 ml 量瓶,加超纯水稀释至刻度,过滤。
2.1.2 样品制备 采用超纯水将 100 μg 单抗稀释到 30 μl,再加入 65 μl SDS-MW 样品缓冲液,2 μl 10 ku 内参标准品,250 mmol·L-1 碘乙酰胺(非还原条件)或 β-巯基乙醇(还原条件)5 μl,盖紧盖口,充分混匀,6 000✕g 离心 1 min;70 ℃水浴 3 min(非还原条件)或 15 min(还原条件);取出,冷却至室温,12 000✕g 离心 2 min,取 90 μl 待检测。
2.1.3 电泳条件 毛细管总长 30.2 cm,有效长度 20 cm,内径 50 μm。5 kV 进样 20 s,15 kV 分离 35 min,在波长 220 nm 下进行检测。
2.2 方法验证
2.2.1 专属性 分别采用非还原条件和还原条件处理空白对照(超纯水)、供试品和参比品,并进行电泳。结果显示,空白对照在出现 10 ku Marker 峰之后无明显干扰峰,供试品电泳图谱与参比品电泳图谱一致。美珀珠单抗为 IgG2 型单抗,有 2 个主峰,两种结构均有活性。非还原条件参比品迁移时间分别为 28.083 min(主峰 1)、28.558 min(主峰 2),供试品迁移时间为 27.950 min(主峰 1)和 28.425 min(主峰 2)。还原条件参比品轻链、重链出峰时间分别为 16.417、 20.500 min,供试品轻链、重链出峰时间分别为 15.842、19.833 min。结果表明,本方法专属性良好,见图 1。
2.2.2 重复性 采用 6 份 100%浓度水平的样品检测结果进行评价,考察重复性。在还原和非还原条件下,相对标准偏差均小于 2.0%,重复性良好。见表 1。
2.2.3 准确性 分别制备 50%、100%和 150%水平的供试品样品,每个样品检测 3 次,分析回收率。以 100%供试品水平下的峰面积结果作为基准,则 50%和 150%水平的供试品理论峰面积应分别为 100%水平下的 50%和 150%,用检测值除以该理论峰面积即为回收率。非还原条件下回收率在 97.7%~109.2%,还原条件下回收率在 94.8%~108.5%,准确性良好。见表 2、表 3。
2.2.4 线性 分别制备 50%、75%、100%、125%、150%水平的供试品样品各 2 份,以峰面积和供试品含量水平进行线性回归,采用 Graphpad 进行线性拟合,非还原条件下主峰 1、主峰 2、峰面积和线性拟合后的 R2 分别为 0.998、0.997、0.998。还原条件下轻链、重链、轻链和重链峰面积和线性拟合后的 R2 分别为 0.999、0.997、0.998。R2 均大于 0.99,说明本方法在使用范围内线性良好,见图 2。
2.2.5 耐用性 为考察方法的耐用性,重点对样品处理温度微小变动的影响进行了分析。在 65、70、75 ℃ 3 种处理温度下主峰面积和相对标准偏差为 0.3%,轻重链峰面积和百分比的相对标准偏差为 0.6%,见表 4、表 5。
2.2.6 样品测定 取 3 个批号的注射用美珀珠单抗供试品(批号:G202112001,G202201001,G202201002),按 2.1 项下方法进行测定,结果见表 6。
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讨论
人 IgG 抗体从结构分,主要有 IgG1、IgG2、IgG3、IgG4 等,人血清中含量最高的抗体是 IgG1,其次是 IgG2、IgG3 和 IgG4。对于 IgG2,由于在 Fab 和 hinge 结构域中存在不同的二硫键,因此存在两种异构体(IgG2A/B),这决定了与抗原结合时 Fab 结构域的刚性[7]。美珀珠单抗属于 IgG2 型单抗,有 2 个主峰,纯度结果两个主峰面积百分比的和相对稳定,两个主峰各自的面积百分比随着浓度、处理温度不同,比例有所变化,可能是两种异构体有所转换。
目前,单抗药纯度的测定方法主要有高效液相色谱(HPLC)法、凝胶电泳法、毛细管电泳法等。传统的凝胶电泳法准确性和自动化方面存在不足,HPLC 法技术成熟,但样品和溶剂消耗大,毛细管电泳技术以其分辨率高、模式多、低消耗、速度快等优势,该法逐渐成为单抗药物纯度分析的优选方法,被越来越多的药企采用,也被包括我国在内的多国药典认可[8]。
IgG2 型抗体因其独特的结构,在纯度分析上面临特异性挑战。监管机构(如 FDA,EMA)推荐使用正交方法进行单抗纯度鉴定,CE 与 HPLC 的分离机理不同,能够发现 HPLC 可能无法检测到的杂质,为 IgG2 型抗体质量属性提供更全面的支持。本研究对使用 CE 研究方法进行 IgG2 型抗体质量控制提供参考。毛细管电泳技术不仅应用于单抗药的纯度、等电点及电荷异质性、糖型等分析中,而且随着蛋白药物、细胞/基因治疗药物以及新型疫苗等生物制品的不断发展,将会有更大的应用空间,提高生物制品的有效性和安全性[9]。
参考文献
[1]尉 丁, 张 征, 郑朝辉, 等. 美珀珠单抗治疗新型冠状病毒感染的多中心、双盲、随机、安慰剂对照的加载Ⅱ/Ⅲ期临床试验[J]. 空军军医大学学报, 2023, 44(7): 589-601.
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[3]麻 旭, 屈 晨, 田 橙, 等. 毛细管电泳法检测含聚乙二醇的曲妥珠单抗的纯度[J]. 河南师范大学学报(自然科学版), 2021, 49(3): 72-77.
[4]段 颖, 谭澄莹, 李国柱, 等. 毛细管电泳法分析 IgG4 型生物类似药纯度[J]. 工业微生物, 2023, 53(5): 122-124.
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[6]国家药典委员会. 中华人民共和国药典(四部)[S]. 北京:中国医药科技出版社, 2020: 480-483.
[7]TAEYE S W D, RISPENS T, VIDARSSON G. The ligands for human igg and their effector functions[J]. Antibodies, 2019, 8(2): 30.
[8]陈泓序, 屈 锋. 毛细管电泳技术在单克隆抗体药物分析中的应用[J]. 色谱, 2018, 36(3): 195-208.
[9]沈 娟, 刘 炬, 于蒙蒙, 等. 抗体偶联药物组成及质量控制概述[J]. 解放军药学学报, 2025, 38(2): 209-215.
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