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从静脉到皮下:rHuPH20+组氨酸+蛋氨酸标配(下)

221 人阅读发布时间:2025-06-12 16:53

在单抗 - rHuPH20 皮下注射剂的配方设计中,甲硫氨酸(蛋氨酸)是不可或缺的 “稳定卫士”,目前所有市售该类制剂均添加了 5-10 mM 浓度的甲硫氨酸,其作为牺牲型抗氧化剂,正默默守护着蛋白质的结构与功能。

从静脉到皮下:rHuPH20+组氨酸+蛋氨酸标配(上)

甲硫氨酸通常作为牺牲添加剂加入到配方中以保护蛋白免受氧化,目前市售产品的上限约为 10 mM (1.49mg/mL)[7]。蛋白质和肽类易受氧化损伤,这是由于某些氨基酸会与其环境中的氧自由基发生反应。氧化可能改变蛋白质的理化特性(如折叠和亚基结合),导致聚集或断裂。此外,根据被氧化的氨基酸在蛋白质中的位置是否靠近其功能域或表位样结构域,氧化还可能对药效和免疫原性产生潜在的负面影响[8]。一项研究发现光氧化导致重组 IgG1 抗体Fc区域中两个关键甲硫氨酸残基(Met252和Met428)被氧化,进而破坏CH2域稳定性,引发共价聚集体的形成,并降低其与FcRn受体的结合活性及抗体依赖性细胞毒性(ADCC)功能。实验表明,与其他添加的氨基酸或糖相比,添加甲硫氨酸是防止蛋白质制剂中光诱导氧化的最有效赋形剂(表2)[9]。另有一篇文章也讨论了重组单克隆抗体HER2(rhuMAb HER2)在光照和高温下的氧化问题,证明了添加甲硫氨酸可以通过清除自由基或氧来防止抗体中的甲硫氨酸被氧化(图5,图6)[10]。目前市场上单抗-rHuPH20皮下注射剂,其抗体绝大多数是 IgG1 亚型。重组IgG1抗体保守区的甲硫氨酸被氧化的风险可能随着制剂浓度的增加而增加,因此高浓度制剂增加了对抗氧化剂的需求。

表2 尺寸排阻色谱(SEC)对光暴露mAb8样品中聚集体(HMWS)和片段(LMWS)相对于其避光对照的定量分析。


新闻图片1

图5 防止配方中 rhuMAb HER2 温度诱导氧化的方法。将抗氧化剂添加到制剂中,在 40°C 下放置 2 周后,通过 HIC评估蛋氨酸氧化,通过疏水相互作用色谱(HIC)检测rhuMAb HER2的蛋氨酸氧化水平,与在相同条件下储存的不含抗氧化剂的对照样品的结果进行比较。

 

新闻图片2

 

图6抗氧化剂对 rhuMAb HER2 光诱导氧化的影响。将不含抗氧化剂的样品(黑色)、含6.3 mM硫代硫酸钠的样品(灰色)及含3.5 mM蛋氨酸的样品(条纹)分别进行包裹(暗处)与未包裹(光照)处理,置于光强20,000Lux的光照箱中27°C条件下储存2周。通过疏水相互作用色谱(HIC)检测rhuMAb HER2的蛋氨酸氧化水平,并与5°C暗处保存2周的对照样品的结果进行对比。

单抗-rHuPH20皮下注射剂与单抗静脉注射剂配方的不同还在于前者加入了蔗糖/海藻糖/山梨醇(或增加了用量)。这三种辅料作为构象稳定剂,主要通过优先排斥机制稳定蛋白质。不同产品所用的辅料及浓度可能略有不同,那么蔗糖和海藻糖的稳定效果是否相似?海藻糖浓度的增加是否使蛋白质能够更有效地承受相关的应力?最近与文章研究了不同的构象稳定性制剂组合物对曲妥珠单抗稳定性的影响[11]。该研究探讨了不同制剂处方(含蔗糖、海藻糖或山梨醇)对曲妥珠单抗(trastuzumab)在冻融、冻干和机械振荡等应力条件下稳定性的影响。结果显示,所有处方中的曲妥珠单抗在构象稳定性(二级和三级结构)方面表现良好,但在聚集行为上存在差异。具体而言,含蔗糖的处方在冻干过程中易形成可溶性聚集体,而含山梨醇且不含表面活性剂的处方在机械振荡后易产生不溶性聚集体。海藻糖的稳定效果与其浓度无关,表现出良好的全面稳定性。因此,在制剂处方设计中,若需避免冻干引起的聚集,应优先选择海藻糖而非蔗糖;若处方中无表面活性剂,应避免使用山梨醇以防止机械应力下的不稳定性。总体而言,海藻糖因其稳定的表现和浓度无关的特性,是更优的选择。

 

在单抗-rHuPH20皮下注射剂处方中,所有辅料都是传统的,这些辅料已在已批准的抗体药物中使用多年。到目前为止,几十年来,FDA 批准的高浓度抗体产品中没有使用任何新型辅料,主要是因为难以获得 FDA 的批准。基于上述讨论,对于开发单抗-rHuPH20皮下注射剂,构建一个基本包含组氨酸蛋氨酸海藻糖/蔗糖聚山梨酯的平台制剂是合理的,尤其是在早期阶段,它可以加快研发时间表并提高制剂开发的工作效率。

 

艾伟拓作为药用辅料供应商,始终聚焦高端制剂市场需求,致力于为中国制药企业提供优质、安全的药用辅料解决方案。为进一步加强行业交流与合作,艾伟拓特别搭建玻璃酸酶专业交流社群,旨在为产业链上下游伙伴打造资源共享、技术探讨与业务协同的高效平台。

 

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