ADC药物纯化工艺解决方案

在常见单抗工艺上，ADC药物工艺中还增加连接子-小分子药物制备、ADC原液制备等工艺，并且偶联过程中除了会额外引入有机试剂、偶联酶（如适用）、空载连接子、游离有效载荷及其衍生物等杂质外，偶联过程也改变了彼此的物理化学特性，可能会引起结构、电荷等变化。因此在ADC偶联工艺后还需增加纯化工艺，以去除工艺相关杂质与产品相关杂质。

针对不同杂质寻找不同的解决方案，为了帮助业内人士快速全面了解ADC药物的研发与生产，发布了《ADC工艺解决方案》，该手册涵盖了ADC药物考量因素、工艺流程、设备设施、纯化工艺及相关验证服务等几个维度全面系统阐述了ADC药物整体解决方案，为ADC药物发展与创新提供强有力的支撑。手册主要内容概览如下，想要了解详细内容请扫描下方二维码下载阅读。

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目前ADC偶联后，下游纯化工艺普遍多使用切向流过滤 (TFF) 用于去除有机杂质、偶联相关杂质或缓冲液的置换。因这些杂质的分子量明显低于TFF膜包的截留分子量MWCO，所以切向流过滤方法理论上可以去除这些游离小分子杂质，需要注意的是与单抗的UFDF步骤相比，ADC偶联后的UFDF往往需要更多DV以确保杂质降至可接受水平。然而对于游离的连接子和有效载荷会有一些挑战，难点通常在于其可能于ADC药物和/或UFDF膜之间存在低亲和力的非共价相互作用^[2]，但通过额外的UFDF工艺参数调整或者增加层析步骤来解决相应杂质的去除，研究者筛选了几种巯基淬灭剂，最后发现结合混合物通过L-半胱氨酸处理，可以有效增加杂质透过效率（图1）^[3]。

在其他的一些案例中，游离的药物和溶剂不能完全被UFDF清除到理想水平，就需要在超滤工艺之后增加层析步骤，可以使用分子筛层析或者阳离子交换层析将其去除。以阳离子层析为例^[4]，调整上样样品环境，ADC与层析柱上带有负电荷的配基结合，而游离的药物和溶剂则会流过柱子，不发生结合，根据此原理，可以显著降低小分子杂质的含量，如下图案例所示，经过阳离子层析后，游离药物含量从上样样品的52.2%降至了5%。同理，抗体平台常用的Capto S Impact与Capto SP ImpRes在ADC药物偶联后纯化同样适用。

抗体通常具有复杂的异质性（如电荷变异体、分子大小变异体、糖基化和其他翻译后修饰等），裸抗本身的异质性及偶联造成的异质性的叠加会导致ADC的复杂程度大幅增加^[1]。在目前ADC偶联工艺中，聚集体的出现更为常见，而且聚集体一旦形成，在后续的纯化过程中仅使用UFDF去除掉是比较困难的，因此针对聚集体同样考虑使用层析纯化来达到去除的目的。下图示例所用纯化填料使用SP Sepharose Fast Flow，当样品上到300 g/l时，vHMWS这种杂质会开始流穿。最终，通过阳离子的流穿模式，将vHMWS的含量降低到了0.03%，平均DAR值未受到影响^[5]。

除了常见的球状填料，我们还有另外一款膜层析Mustang S可供选择，膜材是亲水性的聚醚砜，孔径0.65 μm，膜上连接有强阳离子S配基，由16层膜构成，同样是ADC纯化中的有力工具。

DAR表示每个抗体分子上偶联的有效载荷的平均数量，直接与产品的有效性和安全性相关，是ADC产品的关键质量属性。尽管越来越多的ADC平台采用定点偶连策略实现DAR值的高均一性，但仍可以通过以疏水相互作用层析 (HIC) 工艺实现对DAR值范围的控制。正如以下案例所示^[6]，在Butyl Sepharose HP层析柱上样后通过缓冲液由高盐至低盐的线性梯度洗脱，未偶联载荷的裸抗由于疏水性较弱而最早出峰，其次是DAR2，然后是DAR4，由于DAR6/8的疏水性较强，最后在CIP阶段出峰（图4）。

除以上几种纯化方式外，还有分子筛层析可供选择，分子筛层析可以在纯化过程中同时实现缓冲液置换与小分子和聚集体杂质的去除，但无法解决DAR值分布不均问题，因此，在ADC药物纯化过程中，还需要针对不同的纯化目的选择不同的纯化手段。

参考文献