随着抗体制剂技术的飞速发展,高浓度制剂凭借其灵活的给药方式和节省医疗资源的优势,逐渐成为企业提升产品竞争力的密钥。
高浓度制剂通常多适用于皮下注射,相比于需要专业医护人员进行操作的静脉注射,皮下注射可由患者自行操作,从而提升治疗效率和患者体验,提高患者用药的依从性。此外,高浓度制剂减小了产品总体积,给存储、运输等操作提供了便利。
(相关资料图)
目前FDA批准的单抗产品中高浓度制剂(>100mg/mL)占了约三分之一,其中最高浓度达到了200mg/mL。但由于高浓度抗体制剂的分子间相互作用更为复杂,在处方稳定性和工艺开发方面更具挑战。在市场对于高浓度制剂开发的关注与需求下,药明生物自主研发的WuXiHighTM高浓度高通量制剂开发平台应运而生。
密钥的关键支柱
WuXiHighTM平台搭建在药明生物研发和生产领域的丰富经验和雄厚技术的基础之上,由大量开发数据驱动,通过持续的研发能力,赋能药物顺利“通关”。
WuXiHighTM平台能够支持各种分子类型(单抗、双抗、融合蛋白、ADC、多肽、酶)和各种剂型(水针、冷冻制剂和冻干制剂)的制剂开发和生产。
得益于自动化与数字化进程在生物药开发领域的加速,WuXiHighTM平台应用自动化仪器(如UNcle、HT-DLS、BIG TUNA和LF-NMR等),能够高效率完成高浓度制剂产品的开发。其中,WuXiHighTM平台高通量筛选的核心仪器Low-Field NMR,具备高通量、非侵入性和全尺寸覆盖检测蛋白聚集的能力,基于原子、磁场和共振原理,可以根据函数拟合,预测液体制剂的稳定性和粘度趋势,以及对冻干配方水分含量的无损检测。此外,它还具有评估蛋白的临界聚集浓度(Cagg)的功能,为蛋白制剂剂型选择提供指导,真正实现了“一机多用”的效果,加速赋能高浓度制剂产品的开发过程。
除此之外,WuXiHighTM平台率先联用了计算机模拟技术,采用同源建模、分子动力学模拟、机器学习等技术,来实现从氨基酸序列开始的蛋白质建模、蛋白质在不同辅料中的稳定性模拟,并结合高通量实验筛选结果,实现高通量处方筛选的理论模拟和实验验证的闭环。在此基础之上,利用树状模型、深度学习等,建立起蛋白质信息和蛋白质处方稳定性的关联,从而完成从氨基酸序列到蛋白质产品性质端到端的预测及其评价体系的构建。
有的放矢,不惧挑战
高浓度制剂不仅在处方稳定性上面临挑战,在工艺开发上也面临诸多难题:
高浓度使得蛋白更加容易发生聚集,因此可能会影响蛋白的稳定性,进而缩短产品的储存寿命(shelf-life);
在原液生产UF/DF的过程中,高浓度会导致道南效应加剧;
在制剂生产中,高浓度溶液可能伴随着高粘度,使得原液搅拌和过滤过程变得困难;
高浓度制剂会增加过膜压和滤膜堵塞等问题;
在灌装过程中容易出现滴液、堵塞和精度变差等问题;
在使用注射笔进行给药时,高粘度会导致注射时间更长,给患者用药带来不便,降低患者依从性;
高浓度冻干产品的复溶时间延长,给临床用药带来了不便。
WuXiHighTM平台为此提供了新的突破性解决方案,在70多个成功开发的高浓度项目中,6%的项目达到了200mg/mL浓度,35%的项目达到了150-200mg/mL浓度。药明生物已赋能300多种临床和商业化处方和500多项原液和制剂生产技术转移工作,拥有世界范围内IND成功申报经验,为全球客户的制剂开发与生产提供优质服务。
打造药械组合服务新篇章
高浓度制剂因其给药体积较小,更易于使用预充针或者注射笔给药。WuXiHighTM技术也为药械组合产品的开发奠定了基础。未来,越来越多的关节炎、斑秃、湿疹等慢性病患者足不出户即可注射药剂,大大提升就医效率,改善患者治疗体验。
药明生物具有成熟的端到端的药械组合开发和生产能力、全自动的预充针GMP灌装生产线、以患者为中心的药械组合产品设计,让不断迭代的创新工艺赋能更多病患。
高浓度制剂是挑战、更是机遇,技术平台的不断创新是制剂研发最大的助推器。兼顾高浓度、高通量、高产品质量等优势,药明生物WuXiHighTM平台将持续为全球客户提供多元化的选择,最终造福广大病患。
2023年5月,在“加速技术创新,赋能生物药开发”首届2023 BioDev生物药开发论坛上,药明生物副总裁、制剂产品开发部、临床制剂产品生产部负责人郭哲明博士详细介绍了上述WuXiHighTM平台赋能高浓度制剂开发和临床生产过程的能力及优势,更多生物制药前沿洞见请点击链接查看:
关于药明生物制剂产品开发业务
药明生物提供包括制剂处方开发、制剂工艺开发、药械组合产品开发、技术转移和制剂产品生产等一体化的制剂产品开发与生产业务。
公司赋能单克隆抗体、双特异性抗体、融合蛋白、ADC、酶等多种分子的整个药品开发生命周期,从临床前、临床阶段、一直到商业化阶段的制剂产品开发与生产。此外,药明生物还拥有高浓度蛋白制剂、共处方制剂、多肽制剂、纳米颗粒制剂和疫苗等特殊制剂的开发能力和经验。
目前,临床供应链服务(Clinical Supply Service)正在全面建设中,旨在为全球客户提供对临床药物的贴签、一级/二级包装、冷链运输、仓储、分发、回收、销毁和对照药采购等业务。
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