[发明专利]一种抗体药物生产工艺中碎片的修复方法

说明书

本发明公开了一种基于动力学计算的抗体生产工艺中蛋白药物碎片的修复方法，其基于反应动力学模型的表达式为(13)～(18)，采用该模型可以计算出最优的工艺处理策略。采用该模型可以识别在蛋白质A捕获过程中影响IgG二硫键再氧化的工艺参数，如树脂、温度、酸碱度、电导率和氧化剂，由此，建立了基于再氧化机理的反应动力学定量模型，通过该模型衍生出的二硫键再氧化法，可生产高纯度单克隆抗体；该动力学模型提供了对这些工艺参数的系统理解，以符合美国FDA提出的“质量源于设计(QbD)”的概念来控制产品质量。

技术领域

本发明涉及抗体药物制备技术领域，尤其是一种抗体药物生产工艺中碎片的修复方法。

背景技术

蛋白质药物分子结构复杂，相比于传统的化学药物或者小分子药物的生产过程更为复杂，一旦发现发生质量问题，很难进行问题诊断和修复。目前大多数研究都集中在预防上，包括控制收获期间和收获后的溶解氧水平、冷冻收获细胞培养、缩短收获细胞培养保持时间以及添加减少抑制剂。这些预防策略都不能用于减少和挽救被还原导致的碎片化产品。虽然也有通过单一的氧化方法进行修复的报道。但是方法单一，适用面弱，且多为基于经验的操作，而非基于生产工艺问题诊断后的对症方法。

重组抗体是一类重要的治疗蛋白，典型的IgG分子量为150kDa，由两条轻链和两条重链组成，由链间二硫键连接。二硫键是稳定蛋白质天然结构的重要因素。不适当的二硫键形成和二硫键还原会影响工艺性能和蛋白质稳定性和功能性。在哺乳动物细胞培养过程中，细胞培养收获后二硫键的还原更为频繁。高还原力导致的还原是由于细胞内成分的释放，如硫氧还蛋白/硫氧还蛋白还原酶。大多数研究都集中在二硫键减少的预防上，包括控制收获期间和收获后的溶解氧水平、冷冻收获细胞培养、缩短收获细胞培养保持时间以及添加减少抑制剂。这些预防策略都不能用于减少和挽救二硫键被还原导致的碎片化产品。

近年来，生物制药的大力发展，蛋白药物二硫键的减少在收获期更为常见。大多数的现有缓解策略是防止二硫化物的还原，而对还原产物的补救办法很少且效果差。

发明内容

基于上述问题，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种可有效补救抗体药物中被还原二硫键的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种抗体生产工艺中碎片的修复方法，包括如下步骤:

(1)构建反应动力学模型，表达式为:

根据上述表达式(13)～(18)计算一定的工艺处理时间后，抗体碎片的浓度，其中，k₁～k₆是每一个基元反应的相应速率常数，L表示IgG轻链、H表示IgG重链、HH表示IgG重重碎片、HL表示IgG半聚体、HHL表示IgG重重轻碎片以及MONO表示IgG完整单体，t表示工艺处理时间，0表示工艺处理之初；

(2)使用步骤(1)中动力学模型模拟蛋白药物分子的碎片化和修复过程；

(3)将需要研究的各影响因子通过步骤(1)中动力学模型进行分析拟合；

(4)根据步骤(3)计算机运算的模型拟合结果推演出最优的蛋白药物分子碎片的修复条件(即工艺参数)并通过实验进行验证，即得。