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應(yīng)用專題 - 蛋白質(zhì)制劑粘度測(cè)定

更新時(shí)間:2018-12-21   點(diǎn)擊次數(shù):1470次

蛋白質(zhì)藥物包括多肽、基因工程藥物、單克隆抗體、基因工程抗體、重組疫苗等,與傳統(tǒng)的小分子合成藥物相比,蛋白質(zhì)藥物具有高活性、特異性強(qiáng)、低毒性、生物功能明確、有利于臨床應(yīng)用等特點(diǎn)。由于其成本低、成功率高、安全可靠,已成為醫(yī)藥產(chǎn)品中的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于治療諸如癌癥、感染性疾病、炎癥、神經(jīng)性疾病、心血管疾病、自身免疫性疾病等各種人類疾病。

由于生物半衰期短,生物利用度不高,不易通過(guò)生物屏障等因素限制,蛋白質(zhì)制劑的基本劑型為注射劑和凍干粉針劑。藥物溶液或混懸液一般通過(guò)胃腸外途徑注射給藥,注射方式包括靜脈(IV)輸注、皮下(SC)或肌內(nèi)(IM)注射等。與靜脈輸注相比,皮下或肌內(nèi)給藥方式可有效減少給藥時(shí)間,降低治療成本,提高患者順應(yīng)性且改善患者和醫(yī)療服務(wù)提供者的方便性。皮下(通常低于約2ml)或肌內(nèi)(通常低于約5ml)注射需要小體積,所以必須對(duì)蛋白質(zhì)溶液進(jìn)行濃縮以提高制劑的有效蛋白質(zhì)劑量。隨著濃度的增加,蛋白質(zhì)分子在溶液中會(huì)發(fā)生聚集、變形、交聯(lián)、脫酰胺、異構(gòu)化、氧化及剪裁等現(xiàn)象,導(dǎo)致粘度呈現(xiàn)近似指數(shù)及的上升。過(guò)高的粘度會(huì)增加蛋白質(zhì)制劑的制備及使用難度,導(dǎo)致患者注射部位的不適反應(yīng),在一定程度上影響蛋白質(zhì)制劑的物理和化學(xué)穩(wěn)定性。由于蛋白質(zhì)的高粘度和其他性質(zhì)所帶來(lái)的問(wèn)題,多種藥學(xué)上重要的高分子量蛋白質(zhì)諸如單克隆抗體目前經(jīng)由靜脈輸注給藥的方式遞送高劑量的蛋白質(zhì)。

通過(guò)添加粘度降低劑,降低蛋白質(zhì)制劑的粘度有助于提高泵送、濃縮、過(guò)濾等加工工藝的效率;降低制劑的注射力,改善制劑的可注射性和/或患者順應(yīng)性、方便性和舒適性,避免引起給藥部位的刺激跡象;增加制劑中蛋白質(zhì)的濃度及給藥?kù)`活性,降低蛋白質(zhì)的給藥頻率;提高制劑的生物利用度;影響藥物動(dòng)力學(xué),有效降低給藥劑量的Cmax(指在給藥劑量后且在給藥后續(xù)劑量前的大血漿濃度),使制劑毒性降低。因此,優(yōu)化蛋白質(zhì)制劑的配方,降低溶液粘度,是蛋白質(zhì)藥物開(kāi)發(fā)中至關(guān)重要的。

本文使用DV2T錐板粘度計(jì)(如圖1所示)測(cè)量一種高濃縮低粘度的液體蛋白制劑的粘度。幫助用戶建立蛋白質(zhì)制劑的生產(chǎn)及制備工藝過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量控制的粘度測(cè)試方法。TC-650 AP水浴循環(huán)系統(tǒng)用于控制樣品溫度(測(cè)試溫度為25℃),Rheocalc T軟件連接主機(jī),進(jìn)行程序編輯及數(shù)據(jù)采集,繪制粘度變化曲線。

錐板粘度計(jì)適用于微量樣品的粘度測(cè)試,測(cè)試所需樣品體積僅為0.5-2.0 mL(具體的樣品量與所使用的轉(zhuǎn)子型號(hào)相關(guān)),可有效節(jié)約測(cè)試成本;錐板粘度計(jì)使用錐形轉(zhuǎn)子及配套的樣品杯,可以計(jì)算的剪切率和剪切應(yīng)力,得到粘度;樣品杯中內(nèi)置RTD溫度探針,通過(guò)外接循環(huán)水浴,可實(shí)現(xiàn)測(cè)試過(guò)程中樣品溫度的控制和測(cè)量;由于樣品量很少,可快速恒溫,有效提高測(cè)試效率。TC系列循環(huán)水浴系統(tǒng)的控溫精度高可達(dá)0.01℃,為粘度測(cè)試提供準(zhǔn)確及穩(wěn)定的溫度條件。

       首先,根據(jù)粘度計(jì)操作手冊(cè)調(diào)節(jié)錐板粘度計(jì)的轉(zhuǎn)子與樣品杯之間的間隙,然后吸取一定量的液體蛋白質(zhì)制劑于錐板粘度計(jì)的樣品杯中,連接粘度計(jì)主機(jī)和TC-650 AP水浴循環(huán)系統(tǒng),設(shè)置測(cè)試溫度為25℃。在Rheocalc T 軟件上編輯相應(yīng)的測(cè)試程序,待樣品溫度穩(wěn)定后開(kāi)始測(cè)量。

       選擇“Multi Point”模式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,在2 min的測(cè)試時(shí)間內(nèi)總共采集了12個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),觀察測(cè)試過(guò)程中數(shù)據(jù)讀取及溫度控制的穩(wěn)定性。根據(jù)圖2可知,使用水浴控溫時(shí),測(cè)試穩(wěn)定性非常好,12個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的粘度平均值為26.19 cP,RSD僅為0.05%。扭矩讀數(shù)平均值為43.6%,可以使用該測(cè)試方法進(jìn)行產(chǎn)品的粘度控制。

作為的粘度計(jì)/流變儀生產(chǎn)商之一,AMETEK - Brookfield一直致力于為廣大用戶提供質(zhì)量穩(wěn)定可靠,測(cè)量度高,測(cè)量重復(fù)性好的產(chǎn)品。Brookfield粘度計(jì)的測(cè)量精度可以達(dá)到全量程測(cè)量范圍的±1%,重復(fù)性可以達(dá)到±0.2%,是實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展質(zhì)量控制及產(chǎn)品研發(fā)的理想選擇。針對(duì)不同行業(yè)的粘度測(cè)試需求,提供個(gè)性化的解決方案,適應(yīng)各種行業(yè)用戶的分析需求。

RST 流變儀可以進(jìn)行全面的流變學(xué)測(cè)試,在質(zhì)量控制和研發(fā)領(lǐng)域均可進(jìn)行的流變分析。RST系列流變儀具有控制剪切率和剪切應(yīng)力兩種模式,尤其適合于測(cè)量非牛頓流體在穩(wěn)態(tài)流動(dòng)下的粘度、流變曲線等特性。另外,它還可以測(cè)量非穩(wěn)態(tài)剪切流動(dòng)和蠕變狀態(tài)下的粘彈性、屈服應(yīng)力以及觸變性等流變特性。

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