生物製劑、蛋白質與疫苗的劑型設計

蛋白質聚集

蛋白質聚集是指蛋白質分子相互黏連結成團塊,而不再各自在溶液中自由漂浮。設想一群人各自收著手肘——很好。現在想像有些人的外套拉鍊鬆開,鬆垮的衣襟勾住了旁人;不久便纏成一團,並在不斷碰到他人時越長越大。在蛋白質產品中,部分展開的分子暴露出具黏性的內部表面,彼此扣連,形成二聚體、更大的簇團,最終成為可見顆粒。

聚集之所以重要,有兩個原因。其一,結塊的蛋白質不再發揮作用,效價隨之下降。其二,更嚴重的是,聚集體是已知最強的非預期免疫反應觸發因素之一:身體可能把這些重複而異常的表面視為威脅,進而產生針對藥物的抗體,這會降低療效,少數情況下還可能造成傷害。正因如此,主管機關把聚集體及相關的次可見顆粒視為必須測定並控制的關鍵品質屬性。

聚集由那些促使蛋白質趨於展開或彼此靠攏的應激所驅動:熱、極端pH、凍融、運輸中的攪動,尤其是與氣-水界面或容器表面的接觸。配方師以適宜的pH與緩衝劑、穩定性糖類,以及能屏蔽表面的界面活性劑(如聚山梨醇酯)來對抗它。聚集體可能是可逆的(鬆散締合)或不可逆的(共價或緊密結合);不可逆者才是真正令人擔憂的。

一個誠實的細微之處:並非所有聚集體風險相同,少量且經充分表徵的水準是正常且可接受的。目標不是歸零,而是把聚集保持在低水準、在保存期限內穩定且被充分理解——這比聽起來更難,因為聚集體的尺寸跨度巨大,沒有任何單一方法能把它們全部看清。

運輸途中振搖蛋白質小瓶會把空氣攪入液體;蛋白質在氣-水界面處展開並聚集,這正是此類產品常含少量聚山梨醇酯作為護衛的原因。

蛋白質小瓶為何標註「切勿振搖」。

聚集、變性與次可見顆粒密切相關:展開暴露出黏性表面,這些表面驅動聚集,而最大的聚集體便表現為次可見(乃至可見)顆粒。