——网络研讨会记录 2021 年 2 月 11 日
今天我们将探讨抗体药物偶联物(ADCs)的发展。
我们将对它们进行介绍,简要说明一下它们是什么,同时也会介绍我们的配方工艺开发情况。
让我们先来考虑一下目前的癌症治疗方案。这些方案因癌症类型的不同而有所差异。
实体瘤通常采用多种方法进行治疗。首先,如果可能的话,会进行手术,尽可能切除大部分肿瘤。现在,甚至有了能够帮助区分肿瘤与健康组织边缘的诊断剂,使得外科医生能够更精确地沿着这些边界切除肿瘤细胞。其他方法包括使用化疗药物以及放疗。
放射治疗尽可能地针对肿瘤区域,但总体而言,放射线仍有可能照射到健康组织,对健康组织造成严重损害,从而导致组织瘢痕化。
目前我们所拥有的化疗药物,这些小分子药物种类繁多,但通常需要频繁大量地输注。之所以需要大量输注,是因为要确保这些小分子药物能够到达肿瘤所在区域,从而达到预期的治疗效果。然而,当以大剂量给药时,这些药物也会对健康组织产生影响,从而引发潜在的严重副作用,这是当前面临的一个重大挑战。
患者会脱发,会感到恶心、疲劳。而这种疲劳和恶心往往需要额外的药物治疗。所以,这对患者来说是非常艰难的情况。
这些药物通常通过注射或输液给药,但也有口服药和外用药,尤其是用于皮肤黑色素瘤的。您可能听说过的一些这类化疗药物,它们已经存在很长时间了,比如抗代谢药物。
有一种叫作阿糖胞苷和吉西他滨。它们已经存在很长时间了。还有烷化剂,比如基于铂的药物,如顺铂和卡铂。这些药物也很有名,存在已久,比如氮芥类药物卡莫司汀,还有长春花生物碱,长春新碱、长春碱。如果您是园丁,您可能听说过我们在夏天可以种植的长春花藤。而这些长春花生物碱正是从这种长春花藤中提取出来的。
那么,现在让我们探讨一种截然不同的策略。与其让这些有毒物质大量涌入人体,不如考虑大幅减少化疗药物分子的数量,前提是能够将它们结合到抗体药物偶联物(ADC)上。这些抗体药物偶联物由三个分子实体构成:一个是单克隆抗体,在此图中,它呈现为 Y 形结构中的蓝色部分,通常我们是通过基因工程来构建这些抗体的。
这些抗体可以被选择,使其优先附着于表达特定蛋白质或化学信号(比如组织因子)的细胞上。由于我们的身体已经知道如何与这些抗体协同工作,因此,我们能够在这些抗体上接入一个化学连接系统,正如图中所示的那条黄色线,它看似简单,实则构造复杂。而红色的球体代表整个单独的细胞毒性分子,每个单克隆抗体上可能有四到八个这样的分子。这大大减少了给予一个人的细胞毒性分子的数量。
我们期望抗体能够特异性地识别并结合那些表达或过度表达特定分子的特定细胞。我们希望这些癌细胞仅表达抗体所识别的靶点,或者这些靶点的表达水平较高。我们的目标是确保抗体药物偶联物对健康组织的影响尽可能小。
我们希望靶点结合亲和力强。在抗体药物偶联物(ADCs)中,细胞毒性药物作为“有效载荷”或“弹头”,被设计为与抗体牢固结合,确保在被递送至肿瘤细胞前保持稳定。这样我们就能使用非常低的剂量,但仍能杀死肿瘤细胞。我们希望连接系统能够稳定地附着在抗体上,直至抵达预定的目标位置。在该技术刚开发时所使用的较早的连接系统,往往连接效果不佳,会有游离的连接体和化疗药物四处漂浮。
这种情况如今已不常见。这些连接系统是牢固连接的,在体内循环时相当稳定。我们希望如此,这样它们就能只将有效载荷递送至肿瘤。
这些连接系统主要作用于细胞。它们可以分为可裂解型和不可裂解型两大类别。
这仅是ADC平台的一个实例。抗体被染成蓝色和红色,这个大型连接系统与弹头相连。我们计划将四个或六个独立的分子特异性地连接到这些抗体上。
连接系统可以是可裂解的,也可以是非裂解的。我们期望这些连接系统能稳固地连接,确保药物不会在体内非目标区域释放。它们必须将这种偶联物保持为无活性物质,直到其到达目标部位。非裂解连接体会使ADCs被细胞内化,随后抗体被分解,进而释放出有效成分。而对于可裂解连接体,其裂解取决于某些环境条件,比如 pH 值,或者氧化还原电位。
它们可能对酸或溶酶体蛋白酶敏感,当到达预定位置时,这些蛋白酶会切断连接体。
这里仅展示了已上市的抗体药物偶联物(ADC)中的一个示例。根据最新数据,全球已有15款ADC药物获得批准上市,例如罗氏的Kadcyla、Seagen/武田制药的Adcetris等,它们被用于治疗包括淋巴瘤、乳腺癌在内的多种疾病。您可以在表格左侧看到这些不同的ADC。紧随其后的是抗体部分,我在这里标注了人源化或嵌合抗体。总体而言,它们都使用了某种类型的免疫球蛋白 G(IgG),通常是 IgG-1 或 IgG-4。目前市场上有可裂解和不可裂解的连接子。
然后它们中的每一个都与这些成分已被证实有效。此外,还有几种产品目前尚未进入开发阶段。它们均出自我们研究所。我已为其中两种产品的配方申请了专利,并分别在美国和欧洲获得了授权。然而,我们最终将这些专利转让给了位于哈雷的工厂,目前这些产品正在那里生产,用于临床用药。目前市场上销售的这五种产品,以及我们转让给荷兰的那些产品,均为冻干粉剂。这一点揭示了一些问题。
这意味着它们的溶液稳定性不佳。因此,它们虽能在极低温度下保持稳定,但冷链运输的复杂性,尤其是在疫情期间,成为了一个显著的挑战。即便能够通过冷链运输并保持低温,但目的地的设施可能不具备这种低温存储条件。因此,为了克服这些不稳定溶液或低温存储的不兼容性问题,我们可以考虑对其进行冷冻干燥以延长其稳定性。
那么,究竟什么样的抗体药物偶联物(ADC)制剂才是更佳的呢?首先,一旦我们配制并加工处理完毕,连接系统必须保持稳定。其次,值得注意的是,一些仍在使用的较旧的连接系统,其稳定性往往不尽如人意。这表明,在使用这些旧的连接系统时,必须将其视为四类化合物来处理,以确保操作的安全性。也就是说,必须在隔离器中进行操作,否则可能会危及操作人员的健康。
目前,那些稳定性极佳的连接剂,我们可以将其作为三类化合物来处理并进行操作。
我们在实验室里对其进行研究,仍像对待其他任何化学物质一样采取适当的预防措施,但不必只在隔离器中操作。为确保单克隆抗体的稳定性,我们全程关注其可能发生的聚集、降解及碎片化现象。而提高其长期稳定性的方法通常是冷冻干燥。
这只是一个简要的流程图,向您展示我们的流程概览,其实也是任何人的流程概览。因此,拥有出色的分析方法至关重要,特别是能够指示稳定性的分析方法。
我们通常从制剂研究和溶液稳定性研究入手。我们旨在确定,哪种缓冲剂最为适宜?其对 pH 值的依赖性如何?缓冲剂浓度的依赖性是否会对该分子的稳定性产生影响?
这将为我们提供基本数据,从而开始构建用于冻干产品开发流程的配方。在所有这些研究中,我们都在一些我们预计可能会失败的领域开展工作。我们希望了解产品会在哪些地方失败,以便避开这些领域。若研究从未遭遇失败,我们便难以判断自己是否已逼近失败的边缘。所以,能够进行这样的测试是很重要的。在冻干产品的开发中,我们也会测试失败的情况。稍后我会给你们展示一些幻灯片。然后我们会进行彻底的二次干燥研究,考察残留水分对产品稳定性的影响。我们也会给你们提供一些这方面的案例研究。
我们的分析工具箱:所有这些方法都极其重要,但在早期阶段,其中有一些比其他方法更为关键。
例如,我们可能会关注浓度,然而,我尚未观察到浓度的显著变化,因此它并不足以作为稳定性表征的理想方法。我们真正想知道的是,是否出现碎片化?是否出现聚集?是否出现任何表明其长期不稳定的情况?接下来我会展示一张幻灯片,其中会包含这些内容。因此,对于聚集的检测,我们采用尺寸排阻色谱(SEC)和动态光散射(DLS)。有时结合使用这两种方法更为理想,因为动态光散射所需溶液量极少,仿佛能“额外”获取数据一般。DAR-HIC 是药物抗体比与疏水作用色谱的结合。我们用它来确定连接系统是否还在原位。正如我之前提到的,对于新的连接系统,我们从未看到过任何变化。因此,我们考虑在长期稳定性研究中纳入这一特定的检测方法,旨在获取更多相关数据。
不过,对于我们的稳定性检测方法,虽然常用的是冰点下降法(ICE),但我们也可以观察药物相关物质(DAR)或游离药物随时间的变化,但这取决于连接系统。所以,在早期研究中,我们主要关注尺寸排阻色谱法(SEC)和冰点下降法(ICE)。我们发现这些方法能提供更多的信息。
这里有一个游离药物的示例,这是在 50 摄氏度下保存的溶液和冻干。我们通常在研究中不保存溶液样品于50摄氏度,但以下示例中因特定原因而这么做,具体原因已遗忘。这么做是为了在50摄氏度下加速数据获取,并可能对长期保存情况有所启示。
在我们早期的研究中,经常会将冻干样品分别在 50℃ 下保存一到两周,在 25℃ 和 40℃ 下保存两到四个月,以此来监测游离药物。采用新型连接系统后,制剂中几乎未检测到游离药物。
这里还有一个药物抗体比率的例子。同样,即使在极端条件下,比如我在这里展示的是 40 摄氏度持续两周,但我们有长达六个月、十二个月甚至两年的数据,在这些条件下药物抗体比率都没有变化。所以,这通常只是作为一个检查项包含在内。
不过,我们确实使用了冰点等渗压测定法(ICE)。之所以使用这种方法,是因为我们确实观察到随着时间的推移,由于储存条件以及我们的配方条件,可能会出现不同的电荷异构体。这只是个例子。对比初始图谱与在50摄氏度下放置一周后的图谱,我们可以观察到显著的变化,这有力地证明了该方法作为稳定性指示的重要性。
我们同样会采用尺寸排阻色谱法(SEC)。我们将监测可溶性聚集体,并且确实能够观察到其随时间的变化。接下来,我将向您展示一些实例,并介绍我们所使用的统计分析方法。通过这些分析,我们利用SEC和ICE来确定应采取的研究方向。
那么现在让我们来看一下冻干抗体药物偶联物配方的成分。这些是一些常见的配方辅料。我不会用到所有这些辅料,但列出了一些常见的辅料以及使用它们的原因。例如,用于控制 pH 值、稳定冻干固体或提供基质。
但同样,我们希望所使用的全部辅料都是惰性的,它们不应发生相互作用。然而,它们确实会带来一些相互作用,这里有一些例子。
例如,虽然氯化钠的某些作用可能不构成严格意义上的相互作用,但当我们需要调整渗透压时,如进行直接注射、肌肉注射或皮下注射,氯化钠便成为调整渗透压的关键因素。如果要进行静脉输注,对于这种制剂,我们其实无需担心调整渗透压的问题。
然而,在冷冻干燥过程中,我们应尽量避免使用氯化钠,因为盐类物质会降低产品的临界温度,导致温度进一步下降。
这会使冷冻或干燥变得困难。因此,调节渗透压的更佳选择是甘露醇和甘氨酸。同时,加入离子型表面活性剂可以有效抑制聚集现象,稍后我将详细解释这一点。缓冲剂。我们尽量避免使用磷酸盐类缓冲剂,主要是因为它们可能会带来一些金属离子。
这些被称为螯合剂,并出现在已上市的抗体药物偶联物清单中。尽管它们使用磷酸盐缓冲液,但仍需谨慎使用。二糖的选择。如果我们党有一个大分子,我们需要在里面加入一种无定形赋形剂。通常我们使用蔗糖或海藻糖。麦芽糖或乳糖也是可用的,但这些被称为还原糖。
这意味着它们在冷冻干燥时会与蛋白质发生反应。特别是会产生一种叫作美拉德反应的相互作用,导致变色。这就是烹饪肉类时其表面会变色的原因。所以我们尽量避免使用那些还原糖。我们可能会添加一种结晶型赋形剂。我经常选择这样做,因为它不仅能提高冻干效率,还能降低失败风险。所以,您可以添加甘露醇或甘氨酸。
我刚刚在一场网络研讨会上收到了一个问题:“甘露醇和甘氨酸更常用于哪些情况?”甘露醇和甘氨酸并不能对蛋白质起到任何保护作用。这意味着您不能单独将它们与蛋白质一起使用。您会用它们来构建结构。因此,甘露醇和甘氨酸能构成很好的支架。因此,它们能够稳固地固定所有无定形成分于原位,同时仍能保持冻干固体的优美外观。
它们还能让您在更高的温度下进行处理。所以这会大大缩短您的冷冻干燥时间。所以它们具有很大的优势。但如果您查看市面上的那些配方,很多都不包含这种成分。我选择在配方中加入它们,仅仅是为了提升干燥的便利性。
所以,对于不太熟悉冷冻干燥的各位来说,这是一个大致的工艺流程图。图中展示的是搁板温度与时间的关系。
红线只是搁置温度。所以我们首先进行冷冻步骤。将其冷却到非常低的温度,比如说零下 40 度、零下 50 度,保持一段时间然后冷冻。如果存在结晶成分,我们可以在之后加入退火步骤。也就是将温度升至比如说零下 15 度左右,保持大约三小时,以确保其结晶。
然后我们就可以开始初步绘图了。这就是我们的步骤:首先制造真空,随后去除大部分冰。我们根据升华前沿处冰的蒸气压与冷凝器中冰的蒸气压之间的差异来去除冰。这又是一个全新的课题,所以我就讲到这里。但在一次干燥结束时,您大概应该还剩下约 2% 到 5% 的水分。
接下来我们进入二次干燥阶段。在这个阶段,我们会提高搁板的温度。此时压力已不再重要,因为我们现在需要能量来去除水分。这种水分被称为结合水,即只能通过扩散作用释放的水分。因此,去除这些结合水需要消耗能量。出于这个原因,我们要将搁板温度提高到 30 或 40 摄氏度,并保持一段时间以降低水分含量。
稍后我会带您去我们进行研究的地方,研究残留水分的影响。那里的研究比这个概括性的图表要深入得多。
所以在开始配方设计之前,这里有一些基本问题需要考虑。我们致力于简化流程,仅在有数据支持添加必要成分时,才会进行添加。
关于蛋白质和单克隆抗体,我们收到的第一个网络研讨会问题是:“缓冲液类型、缓冲液浓度和 pH 值对 ADC 及溶液的稳定性有何影响?” 答:缓冲液浓度确实有影响。为避免高浓度缓冲液在注射时引发疼痛,以及可能与分子发生的相互作用,我们倾向于选择较低的浓度。所以,我们需要在 pH 值和浓度范围内选择更稳定的缓冲液。
下一个问题 Q:(来自观众)ADC 或蛋白质是否对界面相互作用敏感?A:我们需要了解的是
当我们将配方加入小瓶时,蛋白质或抗体药物偶联物(ADC)是否会因优先附着在玻璃表面而损失,或者在形成所有这些冰晶时发生损失?此时您的分子与冰面接触很多,可能会发生变性或聚集。我们会有这样的问题吗?
因此,我们需开展研究,探讨是否需添加表面活性剂等物质以预防该情况的发生。最后,我们的抗体药物偶联物(ADC)对将溶液从取样管通过灌装针头转移到小瓶中的方法是否敏感?我们需要考虑这些制剂在大规模生产时的处理方式。而这正是这些泵送研究发挥作用的地方。
首先,这是我说的解决方案研究。我们研究不同类型的缓冲液、缓冲液浓度和 pH 值之间的差异。这为实验的统计设计奠定了良好的基础,能够减少我们准备的配方数量,减少送往实验室的样本数量,还能减少材料的使用量。因此,我们可以配制这些溶液,在25摄氏度和40摄氏度下分别存放一至两周,期间每周进行测试。
这里展示了一组从实验中提取的数据样本。观察的是尺寸排阻色谱图,特别关注了在 40 摄氏度下储存两周后的统计分析结果。首先,我们分析缓冲液浓度的影响。与 10 毫摩尔和 30 毫摩尔的条件相比,当缓冲液浓度提升至 50 毫摩尔时,可以注意到轻微的变化,即聚集现象有所增加,这在实验中是普遍现象。实际上,缓冲液浓度通常不需要超过 20 至 30 毫摩尔。
现在让我们来看缓冲类型。组胺和磷酸盐在减少聚集方面的效果,明显优于柠檬酸盐。接下来是 pH 值。将 pH 值降至 5 会导致更多的聚集。所以这有助于我们缩小可接受的 pH 值范围。
我们还将查看 ICE 数据。ICE 数据也说明了同样的情况。基本上,我们希望 pH 值保持在 6 到 7 之间。因此,建议避免使用柠檬酸缓冲液,转而采用效果更佳的组胺缓冲液。总的来说,在我们实验室研究的大多数 ADC 中,它们在 pH 值约为 6 的组胺缓冲液中都相当稳定,并且配制浓度在 10 到 30 毫摩尔之间。这有助于我们确定中心点。现在我们可以用 15 毫摩尔的缓冲液进行配制,并且我们已经确定了可接受的配制范围。
现在让我们来考虑制剂开发。有效的界面相互作用。我们通常需要设计某种类型的实验来研究有效的界面现象,特别是在空气与溶液的界面、玻璃与溶液的界面以及冰与溶液的界面。为此,我们开发了一个轻微的摇晃实验,通过不断翻转溶液,使分子能有效暴露于空气与溶液的界面。
而且我们会设置一些实验,分别准备添加了表面活性剂和未添加表面活性剂的样本,希望这样能涵盖一个范围。
我们将测定表面活性剂的用量,以确定防止聚集所需的更低表面活性剂用量。我们将样本摇晃30至60分钟,并随后进行自由式研究,包括将样本冷冻再解冻,具体进行三到五次循环。
我们通常使用吐温 80,但也有混合物。我尚未发现任何文献明确表明其中一种表面活性剂明显优于另一种,两者的使用程度大致相当。然后我们还会研究剪切应力,因为…… 问:(观众提问)“你们会用泊洛沙姆作为表面活性剂吗?” 答:可以使用。然而,在我们实验室中,泊洛沙姆的使用并不频繁。对于具体原因,我难以给出确切的解释,仅是我们对吐温的使用经验更为丰富。 问:(观众提问)“除了吐温 20 和 80 之外,您还见过哪些表面活性剂被广泛使用?” 答:像刚才提到的泊洛沙姆,但我们用得不多。不过它们确实存在。我会给您一个网站链接,您可以在那里查看它们的应用、所用的配方类型以及浓度。非常好的问题。
那么,我们直接跳到下一张幻灯片。这是一个例子,这是一种抗体药物偶联物。这里展示的是两种不同的抗体药物偶联物,研究了搅拌的影响和自由式的影响。这里出现了聚山梨酯 80。
在这些研究中,我们制备了不含聚山梨酯且浓度极低的样本。浓度可低至0.2%,我甚至见过0.1%的样本,并且亲自制备了一个高达1.1%的高浓度样本进行试验。我们通过尺寸排阻色谱法(SEC)观察主峰的损失情况,结果发现没有差异。在抗体药物偶联物(ADCs)的这些配方中,我们无需额外添加表面活性剂。这是链接。
欢迎来到这个网站。这里有一个美国食品药品监督管理局(FDA)的辅料查询功能,这个网站很棒。他们虽不会透露具体哪款产品使用了该辅料,但会详尽列出市场上所有含此辅料的产品,涵盖外用、注射及口服等多种形式,并明确标注其浓度。
问:(观众提问):“抗体药物偶联物(ADCs)比传统单克隆抗体更稳定吗?” 答:根据我的经验,抗体药物偶联物表现出极高的稳定性,相比之下,某些单克隆抗体的稳定性则大相径庭,因此,这个问题十分值得探讨。这几乎会让你觉得处理起来更轻松,但别掉以轻心。你还是得做这些研究,因为它们还是有可能降解的。不过,仅供参考,你可以看看那个网站。真的很有帮助。
向您展示更大浓度是多少
已经使用过了。而且对于一些通过静脉输液给药的小分子制剂来说,其中含有的聚山梨酯的量远远超出预期。所以这是一个很好地查看现有情况的地方。
几年前,在一次会议上(我不记得是谁做的报告了),有人介绍了几种灌装方法。当时有人坚决反对使用柱塞泵,但我对此持保留意见。问:(听众提问)“CMC 浓度调配好之后,我们是否应该添加聚山梨酯?”
A:默认情况下,您已经做到了。这些聚山梨酯的临界胶束浓度极低。所以,您自然而然就形成了胶束。
再回到灌装方法。灌装方法和生产区域各不相同。这里我只列举其中两种,一种是蠕动泵。就是您左边的那两张图片。我们通常使用的是硅胶管,将其缠绕在那些旋转杆上,通过旋转挤压和松开硅胶管来实现溶液的转移。这种泵的一个主要问题是,需要研究硅胶管在泵中的使用寿命,以确定何时开始出现老化。长时间挤压会导致某些硅胶管侧面开裂,更常见的是管内壁摩擦剥落。这样,灌装瓶中就会出现硅胶管的碎片。所以在长时间使用硅胶管之前,进行相关研究是非常重要的。还有一种是活塞泵,就是您左边下方的那张图片。我想我之前说错了,是漏掉了两张关于蠕动泵的图片,而不是活塞泵的。活塞泵,您看到的是两个圆柱体,里面还有一个圆柱体在上下移动。它必须足够窄,才能在外部圆柱体内移动而不刮擦。这意味着必须存在间隙,该间隙将由您填充的溶液来占据,因此赋予了其自润滑的特性。它的运作方式是移动,吸取一定量的溶液,然后将其注入您的小瓶中。这里的问题在于,随着时间的推移,由于溶液具有自润滑性,您的分子会逐渐积聚。部分分子会残留并暴露于高强度的剪切力之下,这对某些分子构成挑战,而对其他分子则不构成影响。但重要的是要进行研究以确定这是否是个挑战。
让我们来探讨一个实验挑战。我们通过蠕动泵和活塞泵对溶液进行了五次和十次的循环。我为什么要进行循环操作呢?目的是为了模拟溶液在活塞泵缸体中随时间滞留的实际情况。
在本实验中,我们使用了特定的配方,并将其纳入短期稳定性测试,测试周期为两周。我们为何要进行这样的测试呢?这是基于我们之前的经验教训。过去,我们仅关注随时间推移是否会产生颗粒,因此只在预泵前的 T 时刻和 T 等于 0 时进行了测试,结果并未发现任何颗粒。
我们看到了变化,后来又看到了变化。这让我们意识到,我们需要将这些置于稳定性考量之中。我们发现,对于某一种特定的抗体药物偶联物(ADC)而言,随着时间的推移,柱塞泵并非糟糕的选择。因为我们观察到聚集现象有所增加,但主峰却大幅下降。
所以对于大分子的冷冻干燥,我得快进一下了,这里我准备的幻灯片很多,但时间不够。不过我们开始得有点晚。我们必须认识到冷冻浓缩现象的存在,该现象会改变分子环境,进而可能引发其他变化。添加辅料的原因之一是,固体含量低时需要增加体积。总的来说,因为我们讨论的是抗体药物偶联物(ADC),这是一种大分子,所以我们必须有无定形的结构。
那里有赋形剂。无定形赋形剂包裹着那些分子,防止它们因失水或相互作用而展开。
因此,我们可以开展一项研究,以考察不同糖类的影响。我们已经进行了这样的研究,即在甘露醇含量保持恒定的条件下,探究蔗糖和海藻糖的作用。
之所以采取这种做法,是因为使用结晶成分时,其浓度需与无定形成分相当或更高,否则难以形成结晶。
这里有一个冷冻干燥机的例子,它在样品室和产品室都有取样口,然后这里是冷凝器。所以水从产品室流到冷凝器。
简而言之,由于时间有限,之前已介绍过的内容此处不再赘述。但要明白,我们有多种方法来冷冻物品,冷冻速度越慢,比如每分钟冷冻 0.1 摄氏度,我们就会发现过冷的程度更高。这意味着溶液要到很低的温度才会结冰,从而形成非常小的冰晶,这可能会带来问题。我们还可以采用控制冰核化的方法,这是米尔罗克的一个例子,他们使用冷冻促进剂,也就是向冷冻室注入冰雾作为冰晶的“种子”。
这些小瓶中装有溶液,瓶塞部分塞入瓶口,瓶塞上有排气孔。这些瓶塞是单孔排气的,但也可以是双孔排气的。
这是在制品数据的一个示例。在这里我想向您展示的是,这一过程的主要部分是初干阶段,我们可以通过几个方面来判断初干阶段何时结束。当然,这又是一个完全不同的课题了。我们可以观察产品温度,也可以在初干阶段接近尾声时查看压力的降低情况。
这是这些冻干固体稳定性的一个实例。我们发现,而且这在抗体药物偶联物(ADCs)中屡见不鲜,它们对 pH 值的敏感度高于其他任何因素。所以在高 pH 值 6.5 条件下用海藻糖配制的配方八,经过两个月,其稳定性大幅下降。
问:(观众提问)“根据您的经验,抗体药物偶联物(ADC)的冷冻干燥行为与不含药物的单克隆抗体(mAb)的冷冻干燥行为有多大的可比性?” 答:它们非常相似,因为单克隆抗体本身的分子量约为 150 千道尔顿。抗体药物偶联物(ADC)的分子量与之非常接近。那个连接系统以及所连接的小分子,它们增加的重量并不多。所以它们非常接近。当我们担心……这是个很好的问题,因为当我们必须使用替代品来进行这些研究,比如冷冻干燥研究时,我们可能会这么做。我们可能会这么做是因为我们担心它们对水蒸气从固体向冷凝器流动的阻力。如果替代品的分子量与您的抗体药物偶联物相差很大,那么它对质量传递的阻力可能比您的抗体药物偶联物小,从而干燥得更快、更容易。所以这些是需要考虑的一些因素。
假设我们的目标是让干燥后的固体占据与您的溶液相同的体积。顶部这种情况我们认为是不可接受的。这是仅用蔗糖开发的一种配方形式。当仅用无定形成分进行配方时,它们往往会收缩。在这种情况下,温度以及水蒸气的阻力传质都很高,所以您会得到不希望出现的更大程度的收缩。
总的来说,我们希望产品外观良好,因为在市场上,如果它们外观怪异,你会收到很多投诉。实际上,在很多这种配方崩解的情况下,我们并没有真正看到稳定性有大的变化。只是它们难以复原,而且看起来不美观。
以下是一些外观不佳的例子。这是坍塌。
这是部分坍塌,而且这主要是一种无定形化合物。
这是膨胀的一个例子,这种特定的配方含有甘氨酸,而最初的循环中没有退火步骤。它原本就这样完全稳定,但如果您添加退火步骤,整个固体看起来会美观得多。
只是对您为何希望事物看起来美观的一些思考。
我打算在这里进行测试;我们要做失效识别和失效研究。在这个过程中,我们会反复使用相同的样本,大概 10 个左右,然后在越来越高的温度下进行冷冻干燥。我们想观察货架温度对产品温度和外观的影响。
所以我直接讲这个。这种配方是用甘露醇和蔗糖配制而成的。这只是其干燥稳定性的一个例子。整个冷冻干燥过程都是在 4 摄氏度下进行的。
它从未接近过失效点,样本看起来仍然不错。只是稍微有点变化,但只是有点远离了墙面。它们仍然在可接受的范围内。
最后一点,我们想研究残余水分和稳定性的关系。为此,我们在二次干燥过程中取样,并利用近红外(NIR)和卡尔·费休法建立校准曲线。
我们使用取样器在整个一次干燥结束阶段以及整个二次干燥阶段持续采集样本。
这是一个示例,这里展示了搁板温度的步骤。这是搁板温度随时间变化对残留水分干燥程度的影响。在一次干燥结束时,搁板温度为零下 25 度,此时该产品仍有将近 4%的水分。
但如果将其置于零下 10 度的环境中,比如说,持续数小时,水分含量会降至约 2.5% 等等。所以我们要做的是,开展一项研究或工作,在特定条件下取出样本,这样我们就能得到具有不同残余水分含量的样本。
这通常是获取具有明确残余水分含量的样本的一种非常稳定的方法。然后,我们对这些样本进行近红外扫描,以精确测定残余水分含量直至为零,之后将它们置于稳定性条件下保存。
以下是他们如何使用差示扫描量热法(DSC)在 T0 时改变这一情况的示例。我们看到,当水分浓度较高时,这种干沙拉的热重曲线(TG)向左移动。这意味着温度更低,可能稳定性更差,甚至在储存两个月后,这种变化会进一步加剧。
我们还会查看额外的粉末衍射(PD)数据,即额外的粉末 X 射线衍射,我们会对这些固体进行 X 射线照射,它们含有甘露醇。这里,我用箭头标出的是甘露醇半水合物。
在大多数情况下,对其进行冷冻干燥时,它往往会形成这种物质。我们担心的是这种水合物的流失,因为一旦流失,它会释放出水分,而水分可能会与固体发生反应。幸运的是,在我们研究的案例中,这还没有成为问题。我们的分子仍然完全稳定,但我们仍在对此进行调查。