Мелкомасштабная модель для оценки риска вымываемых веществ из одноразовых биотехнологических контейнеров посредством характеристики качества белка

Вымываемые вещества из одноразовых биотехнологических контейнеров (BPC) являются источником процесс-индуцированных примесей, которые могут изменить качество продукции биотерапевтических препаратов и повлиять на безопасность пациентов. Поскольку вымываемые вещества часто присутствуют в очень низких концентрациях, их трудно обнаружить, и оценить их влияние на качество белка затруднительно. Мы разработали мелкомасштабную стресс-модель, основанную на оценке стабильности белка, для оценки рисков, связанных с хранением биотерапевтических препаратов в одноразовых мешках из‑за присутствия вымываемых веществ. Мелкомасштабные BPC заполняли белковым раствором при высоких отношениях поверхности к объему (≥ 3× соотношения поверхность/объем для контейнеров производственного масштаба) и инкубировали при стрессовых температурах (например, 25 °C или 30 °C до 12 недель) вместе с соответствующим контрольным сосудом для хранения (например, стеклянной ампулой или нержавеющей сталью) для параллельного сравнения. Изменения варианта размеров белка, измеренные методом жидкостной хроматографии без разрушения молекул (size-exclusion chromatography), капиллярным электрофорезом и образованием частиц для двух моноклональных антител в мелкомасштабной стресс-модели и контроле выявили вредное влияние гамма-облучённых BPC на агрегацию белка и значительные различия между более ранними и поздними партиями контейнеров. Предварительная инкубация пустых BPC перед хранением белка улучшала стабильность белка, что указывает на присутствие летучих или термочувствительных вымываемых веществ (термолабильных или термически деградируемых). Увеличение концентрации полисорбата 20 снижало, но не полностью устраняло взаимодействия вымываемых веществ с белком, что указывает на наличие гидрофобного вымываемого вещества. В целом модель может информировать об уровне риска вымываемых веществ из BPC для биотерапевтических препаратов в ходе рутинного производства и помогать при выборе подходящего BPC для производственного процесса посредством оценки изменений качества продукта. Лей‑резюме: Вымываемые вещества из одноразовых систем часто присутствуют в малых количествах и труднодоступны для обнаружения существующими аналитическими методами. Наличие релевантных вредных вымываемых веществ из одноразовых BPC можно косвенно выявить, изучая стабильность моноклональных антител по изменениям, измеряемым методом size-exclusion chromatography, капиллярного электрофореза с натрия додецилсульфатом и по видимым/субвидимым частицам, применяя мелкомасштабную стресс-модель с высоким отношением поверхности к объему при повышенной температуре наряду с соответствующим контролем (например, стеклянные ампулы или контейнеры из нержавеющей стали). Эти изменения атрибутов качества белка позволили оценить потенциальные риски, связанные с использованием одноразовых BPC для хранения, а также обнаружить различия в качестве мешков между ранними и поздними партиями. По-видимому, эти вымываемые вещества образуются в процессе стерилизации мешков гамма‑облучением. Улучшение стабильности белка после хранения в «преднагретых» мешках указывает на то, что эти вымываемые вещества могут быть термически нестабильными или летучими. Также были оценены влияние уровней сурфактанта, температур хранения, отношения поверхность/объем, фильтрации и замены буфера на вымываемые вещества и стабильность белка.