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在生物藥物生產中使用 Agilent RapID拉曼光譜系統進行原料身份驗證
閱讀：201 發布時間：2025-3-27前言過去十年中，人們從利用傳統的小分子活性藥物成分逐漸轉變為利用單克隆抗體 (mAb) 和蛋白質等來自活細胞的大分子。目前生物制品的生產正以每年 10% 的速度增長，這是因為小分子靶標已經難以滿足新療法的需求。生物藥物的生產必須無菌并且需要多種原料，包括生長培養基、溶劑、變性劑、緩沖試劑和防腐劑。生長培養基通常以散裝干粉形式供應，它是一種含有碳水化合物、氨基酸、維生素、礦物質和緩沖液的專有混合物。打開容器進行原料檢測會將培養基暴露于大氣水分或者潛在的微生物污染中，可能影響產量、藥效和安全性。
實驗部分拉曼光譜是區分復雜混合物組成差異的方法。但是傳統的拉曼光譜有所局限，它只能測試透明袋或者玻璃樣品瓶中的粉末，因此檢測很多材料時需要打開容器進行取樣。AgilentRapID 系統采用空間位移拉曼光譜 (SORS) 技術采集拉曼光譜圖，能夠穿透容器快速無污染地實現對原料的身份驗證（圖 1和表 1）。
結果與討論圖 2 所示為穿透白色 HDPE 瓶對兩種化學成分相似的培養基混合物進行檢測獲得的 SORS 譜圖。這兩種混合物僅在含有的氨基酸種類和比例上有所不同，但是 RapID 系統能夠輕松將二者區分開來。
對環境敏感的材料如果將樣品打開進行身份驗證而不立即使用，其保質期可能會受影響。聚山梨酯（吐溫）可能會同大氣中的氧氣反應產生過氧化物，而降低產品產率。聚山梨酯 20 和 80 作為表面活性劑能防止蛋白聚集，廣泛用于 mAb、抗體藥物偶聯物(ADC) 和疫苗的生產，通常裝在充滿氮氣的棕色玻璃瓶中。圖3 所示為穿透未開封的棕色玻璃瓶采集的聚山梨酯 20 和 80 的SORS 譜圖對比。譜圖容易區別，可以防止錯誤鑒定。
緩沖試劑緩沖試劑種類繁多，包括 HEPES、MOPS 和 CAPS 等有機化合物。Tris（2-氨基-2-羥甲基丙烷-1,3-二醇，也稱 THAM、氨丁三醇）通常裝在 Tyvek 包裝袋（大體積）或者白色 HDPE 罐（小體積）中供應。由于其形式（酸或鹽）對緩沖體系性能有重要影響，因此需進行仔細鑒定。然而，打開容器會將內容物暴露于微生物污染中。Tyvek（編織 HDPE 纖維）具有很強的拉曼光譜背景，導致使用傳統拉曼光譜系統無法穿透容器對內容物進行身份驗證。無論容器是否透明，RapID 光譜系統都能夠對其進行圖譜采集并區分純 Tris 與其鹽酸鹽形式，每個容器只需要 10 秒的時間（圖 4）。
結論Agilent RapID 拉曼原料身份驗證系統能夠穿透未開封的容器對各種生物藥物原料進行快速鑒定。因為無需對原料進行取樣，質量控制能夠避免保質期和儲存的問題，降低潛在的污染風險。