2025版《中國藥典》新方法：AUC如何成為生物藥大分子的“質量雷達”

2025-08-05 18:15:26 36閱讀次數

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生物藥涵蓋激素、生長因子、細胞因子、抗體、蛋白酶、核酸、腺相關病毒及蛋白疫苗等，相關生物制品已成為治療惡性腫瘤、自身免疫病、遺傳性疾病、糖尿病及感染性疾病等的有力武器。隨著生物藥的進一步發(fā)展，其結構復雜性亦同步升級，給表征與質控帶來前所未有的挑戰(zhàn)。

0標記、0染色、0外標，原液直測，1 nm–6 μm顆粒無處遁形；

純度、分子量、聚集、空殼、構象、相互作用——多維數據一次給齊。

分析超速離心技術（AUC），作為諾獎級的經典方法，以第一性原理為基石，這一技術已成為2025版《中國藥典》、CDE、FDA及USP相關通則系列技術指導原則共同推薦的分析方法，并持續(xù)為其他分析方法的開發(fā)提供指導。

AUC的構造

AUC技術：

提供了一種強大而通用且無標記的方法，廣泛用于檢測和表征各種生物大分子的關鍵物理屬性。它能夠直接、高分辨率地評估重組蛋白、抗體（包括裸抗、ADC）、AAV載體、腸道病毒、VLP疫苗、mRNA疫苗、多肽及小核酸藥物在溶液中的真實狀態(tài)，精確測定其粒徑分布、聚集水平和空殼率等。尤其是在接近天然環(huán)境下提供樣品的均一性、穩(wěn)定性及構象信息方面，AUC展現出不可替代的優(yōu)勢，成為生物制藥研發(fā)、生產和質量控制環(huán)節(jié)中不可或缺的關鍵分析工具。

一

AUC作為金標準用于抗體或重組蛋白表征及質控

AUC——抗體與重組蛋白SEC方法開發(fā)的金標準

為確保SEC方法真正適配目標生物大分子，必須在開發(fā)階段系統(tǒng)評估潛在誤差：蛋白-填料相互作用、不可逆吸附、稀釋解聚或重聚集等。AUC作為行業(yè)公認的金標準，可在接近天然條件下對原始溶液直接離心檢測，全程無固相基質干擾，完美彌補SEC在原理上的不足。樣品通過AUC檢測后即可知道“標準答案”，根據“標準答案”進一步指導其他方法的開發(fā)。

AUC的優(yōu)勢在于：

在樣品原配方中完成原位分析，無需稀釋、無填料吸附，能夠一次性準確量化單體、二聚體及更高階聚集體的真實比例，避免SEC等填料相互作用。

其次，對于大尺寸聚集體，SEC填料可能產生顯著吸附，回收率隨進樣次數遞增，需多次“柱調節(jié)”才能穩(wěn)定，而AUC可為SEC方法優(yōu)化提供可靠基準。

此外，當SEC分辨率不足、單體與聚集體共洗脫時，AUC可將二聚體、三聚體、四聚體、五聚體、六聚體及更大聚集體逐一拆分，基線清晰，避免含量被高估或漏報，從而彌補SEC方法分辨率不足。

最終，通過AUC的峰面積分布，可快速判斷聚集體增長是由二聚體累積還是高階聚集體激增主導，為工藝優(yōu)化和穩(wěn)定性研究提供精準依據。

簡言之，AUC不僅為SEC方法建立“基準刻度”，更是抗體分子大小變異體分辨率與定量的核心工具。關于AUC檢測抗體方法學可參考《單抗藥物分子大小變異體分析超速離心法的建立》文章。

AUC檢測單抗結果

AUC作為“金標準”用于ADC藥物開發(fā)

與裸單抗相比，ADC因偶聯(lián)疏水小分子毒素，結構更趨復雜，疏水性顯著增強；藥物-抗體比（DAR）越高，聚集傾向越大，且靜電相互作用進一步加劇聚集風險。因此，在整個生命周期內精準監(jiān)控ADC聚集體含量至關重要。傳統(tǒng)SEC易受填料吸附、濃度稀釋影響——研究發(fā)現，隨著樣品濃度升高，SEC檢出聚體水平同步上升，表明定量失真。相比之下，AUC在原始配方緩沖液中原位檢測，無需固相基質，聚體含量與理論值吻合，且不隨濃度變化，有效規(guī)避SEC偏差。國家藥監(jiān)局藥品審評中心2023年《抗體偶聯(lián)藥物藥學研究與評價技術指導原則》已將AUC列為ADC聚集體檢測的正交金標準。

SEC檢測ADC藥物

AUC檢測ADC藥物

二

病毒空殼率檢測的金標準

腺相關病毒（AAV）作為體內基因治療首選載體，其制劑中Empty、Partial、Full及Aggregates等各類顆粒并存，雜質與目標顆粒粒徑差異微小，但直接影響藥效與潛在免疫原性。AUC憑借沉降系數的高分辨率，可高精度區(qū)分上述四種顆粒，并通過沉降系數值反推包裝完整性，實現對AAV異質性的全景監(jiān)控。諾華全球首個獲批的AAV基因療法Zolgensma即采用AUC數據作為放行依據。

AUC檢測結果示意

Guidance Draft

三

用于溶瘤病毒產品雜質檢測

溶瘤病毒雜質檢測：空殼、聚集體與完整病毒等在粒徑、分子量和電荷上僅有細微差別，常規(guī)方法分辨率低、定量偏差大。AUC以沉降系數為“指紋”，可精準區(qū)分各類顆粒皰疹病毒700 S→900 S→1200 S，腸道病毒80 S→120 S→150 S，一次上機即可給出定量百分比。AUC可為溶瘤病毒空殼率、聚集體雜質控制提供高分辨率、高可信度的解決方法。

HSV AUC檢測結果舉例

腸道病毒空殼率檢測

四

AUC用于疫苗檢測

VLP疫苗:

AUC通過沉降系數差異，可實時、定量監(jiān)測HPV疫苗顆粒的組裝效率與完整性，為工藝優(yōu)化和放行提供高分辨率質控工具。

AUC檢測HPV VLP疫苗顆粒

mRNA疫苗:

AUC能夠在一次運行中精準區(qū)分片段、單體RNA與各類聚集體，并對LNP顆粒大小分布進行高分辨率解析，從而同步識別LNP聚集體及定量測定包封率。

AUC對mRNA原液進行檢測

AUC對包封率進行檢測

AUC-FV檢測LNP分布

其他疫苗：

亞單位疫苗、類毒素疫苗等其他疫苗同樣可借助AUC對顆粒大小、聚集程度和構象一致性進行高靈敏度、原位檢測，為質量放行與穩(wěn)定性研究提供可靠數據支撐。

五

AUC用于多肽檢測

分析超速離心法（AUC）憑借其卓越的高分辨率檢測能力，已成為多肽藥物聚集體檢測領域的重要技術。國家藥監(jiān)局藥品審評中心發(fā)布的《化學合成多肽藥物藥學研究技術指導原則》正式將AUC列為推薦檢測方法，也是美國藥典通則<1503>的推薦方法，成為合成肽原料藥質量屬性中聚集體檢測的重要手段。

GLP-1 AUC檢測結果舉例

六

AUC用于小核酸藥物檢測

借助AUC技術，小核酸片段的檢測變得精準而高效，能夠清晰地區(qū)分出片段、目標產物以及聚集體。目前，包括Patisiran Sodium、Nusinersen Sodium、Givosiran Sodium和Inclisiran Sodium在內的小核酸藥物的指導草案，均已將AUC列為推薦的理化性質分析方法。

AUC對小核酸原液檢測結果舉例

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參考文獻（上下滑動閱覽）

1. Wang D, Tai PWL, Gao G. Adeno-associated virus vector as a platform for gene therapy delivery. Nat Rev Drug Discov. 2019 May;18(5):358-378

2. <Guidance for FDA Consideration Testing of Adeno-Associated Viral (AAV) Vector-Based Human Gene Therapy Products for Empty Capsids During Product Manufacture.pdf>.Available from: https://darkhorseconsultinggroup.com/proposed-draft-guidance-for-fda-consideration

3. Qin X, Yu Q, Li X, Jiang W, Shi X, Hou W, Zhang D, Cai Z, Bi H, Fan W, Ding Y, Yang Y, Dong B, Chen L, Huo D, Wang C, Zhou Y, Pei D, Ye M, Liang C. Methodological Validation of Sedimentation Velocity Analytical Ultracentrifugation Method for Adeno-Associated Virus and Collaborative Calibration of System Suitability Substance. Hum Gene Ther. 2024 Jun;35(11-12):401-411. doi: 10.1089/hum.2023.169. Epub 2024 Jun 11. PMID: 38717948.

4. Yuan S, Wang J, Zhu D, Wang N, Gao Q, Chen W, Tang H, Wang J, Zhang X, Liu H, Rao Z, Wang X. Cryo-EM structure of a herpesvirus capsid at 3.1 ?. Science. 2018 Apr 6;360(6384):eaao7283.

5. Yang A, Luo Y, Yang J, Xie T, Wang W, Wan X, Wang K, Pang D, Yang D, Dai H, Wu J, Meng S, Guo J, Wang Z, Shen S. Quantitation of Enterovirus A71 Empty and Full Particles by Sedimentation Velocity Analytical Ultracentrifugation. Viruses. 2024 Apr 8;16(4):573. doi: 10.3390/v16040573. PMID: 38675915; PMCID: PMC11053756.

6. Size-Exclusion Chromatography, Analytical Ultracentrifugation, and the Formulation-Dependence of ADC Aggregation. Available from: https://www.criver.com/resources/size-exclusion-chromatography-analytical-ultracentrifugation-and-formulation-dependence-adc

7. 國家藥監(jiān)局藥審中心.《抗體偶聯(lián)藥物藥學研究與評價技術指導原則》.2023

8. 俞小娟等. 單抗藥物分子大小變異體分析超速離心法的建立. 中國醫(yī)藥生物技術 (2025)

9. Weisser NE, Sanches M, Escobar-Cabrera E, O'Toole J, Whalen E, Chan PWY, Wickman G, Abraham L, Choi K, Harbourne B, Samiotakis A, Rojas AH, Volkers G, Wong J, Atkinson CE, Baardsnes J, Worrall LJ, Browman D, Smith EE, Baichoo P, Cheng CW, Guedia J, Kang S, Mukhopadhyay A, Newhook L, Ohrn A, Raghunatha P, Zago-Schmitt M, Schrag JD, Smith J, Zwierzchowski P, Scurll JM, Fung V, Black S, Strynadka NCJ, Gold MR, Presta LG, Ng G, Dixit S. An anti-HER2 biparatopic antibody that induces unique HER2 clustering and complement-dependent cytotoxicity. Nat Commun. 2023 Mar 13;14(1):1394.

10. Pan, Huirong, et al. "Bacterially expressed human papillomavirus type 6 and 11 bivalent vaccine: characterization, antigenicity and immunogenicity." Vaccine 35.24 (2017): 3222-3231.

11. Guerrini, Giuditta, et al. "Analytical Ultracentrifugation to Assess the Quality of LNP-mRNA Therapeutics." International Journal of Molecular Sciences 25.11 (2024): 5718.

12. United States Pharmacopeia (2023). General Chapter, ?1503? Quality Attributes of Synthetic Peptide Drug Substances. USP-NF. Rockville, MD: United States Pharmacopeia.

13. 國家藥監(jiān)局藥審中心.《化學合成多肽藥物藥學研究技術指導原則（試行）》.2023

14. Buckley ST, B?kdal TA, Vegge A, Maarbjerg SJ, Pyke C, Ahnfelt-R?nne J, Madsen KG, Schéele SG, Alanentalo T, Kirk RK, Pedersen BL, Skyggebjerg RB, Benie AJ, Strauss HM, Wahlund PO, Bjerregaard S, Farkas E, Fekete C, S?ndergaard FL, Borregaard J, Hartoft-Nielsen ML, Knudsen LB. Transcellular stomach absorption of a derivatized glucagon-like peptide-1 receptor agonist. Sci Transl Med. 2018 Nov 14;10(467):eaar7047.

15. Analytical Ultracentrifugation Macromolecule Characterization in Solution.