2025/04/28
随着生物医药创新技术进步和市场需求的演变，高浓度蛋白制剂因其能够实现蛋白药物的皮下注射，在临床和商业领域均展现出显著优势，可实现患者自我给药、增加患者舒适度、改善患者依从性、替代静脉输注而降低医疗费用，皮下注射将是首选的给药方式。 基于单抗的疗法，通常每剂需要数百mg到1g的高剂量才能达到所需的治疗浓度。通常所说的高浓度制剂是指最终的单抗蛋白浓度＞100 mg/mL的制剂。一般的皮下给药需要限制给药体积＜2mL，根据临床给药量计算，某些靶点的药物将要求蛋白浓度高达150~200mg/mL，甚至更高。目前，FDA批准的单抗产品中有大约三分之一是高浓度制剂。 TFF超滤系统（如切向流超滤系统、离心超滤管）可将蛋白质溶液浓缩至原体积的1/20甚至更低。例如，Minimate切向流超滤系统可处理高达1L的样品，浓缩至5mL，回收率超过90%。 01常见超滤工艺制剂挑战 1 体积排阻效应 蛋白质分子在高浓度情况下，在溶液中占有很大的体积。减少了其他溶质可用的溶质体积，导致溶质的含量降低。在没有电荷效应的情况下，质量摩尔浓度是相等的。 2 水合效应 原理：溶质和蛋白质之间的特异性/非特异性相互作用 溶质—蛋白质吸引 →回流端溶质质量摩尔浓度较高 溶质—蛋白质斥力 →回流端溶质质量摩尔浓度降低（斥力通常称为优先水合作用） 特异性相互作用（不常见） ： Ligand Binding 非特异性相互作用（常见） ：盐，糖，氨基酸 3 道南效应 定义：带电蛋白分子位于膜的一侧，其他带电的扩散性辅料为了维持电中性，导致跨膜分布不均匀。 02道南效应缓解策略 1.透析缓冲液偏移量修正法 调整DF缓冲成分以达到目标最终产品中的辅料浓度和pH值 通过Donnan模型估计初始偏移量，并通过实验进行评估。 恢复缓冲液成分为标准缓冲液，按规格配制 2.缓冲液平均法 按目标辅料浓度和pH配制DF缓冲液 通过模型估计偏移量，并通过实验验证 使用“调节”缓冲液进行产品回收，和产品混匀 pH值和辅料浓度在回收缓冲液中进行修改，以达到最终池目标 03总结 高浓度蛋白UF/DF期间应考虑3个影响: • 体积排斥效应(所有辅料) • 优先水合作用(取决于辅料和蛋白质，通常溶质＜100mM可忽略不计) • 道南效应(仅带电辅料，蛋白质conc.)/离子conc. /温度/缓冲液) 应考虑辅料偏移现象对过滤效率的影响(启动缓冲液成分去除) 在选择过滤缓冲液配方时，还应考虑UF2（过浓缩）中的Donnan效应。 典型的UF/DF工艺过程，pH和辅料水平在不到10倍体积置换可以达到稳定。 道南效应导致pH和辅料浓度的偏移。一般蛋白带正电，换液前初始样品带负电的缓冲盐无法完全置换掉；置换液中带负电的缓冲盐，浓度会增加；置换液中带正电的缓冲盐，浓度会降低。 蛋白浓度越高，道南效应导致的pH和辅料浓度偏移越大。 体积排阻效应会导致高浓度制剂的不带电辅料含量会降低。
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