生物技術藥物分析檢測技術的相關研究

王賢淼

（江蘇恒瑞醫藥股份有限公司，江蘇連云港 222000）

隨著醫藥行業的飛速發展，生物技術藥物的研究也進入了更高一級平臺。生物技術藥物是指通過DNA重組技術或其他創新生科技型生物技術生產的治療藥物，主要包括細胞因子、纖溶酶原激活劑、重組血漿因子、生長因子、抗體、疫苗和寡核苷酸藥物等，臨床應用于治療惡性腫瘤、心腦血管疾病、糖尿病、類風濕性關節炎等重癥疾病。生物技術藥物的治療效果顯著、副作用較小，逐漸成為新藥研制的重點。根據IMS Health預測，至2020年，我國生物技術藥物市場將成為全球第二大生物醫藥市場，成為國民經濟的重要組成內容。

生物技術藥物不同于傳統的化學合成藥物，若生產、儲存、運輸過程操作不當，極易引起藥物蛋白的異構或異變，病患用藥時可能會發生難以預計的不良反應，因此，對生物技術藥物質量分析檢測顯得尤為重要。隨著《中華人民共和國藥典》（2015年版）頒布實施，生物藥物分析與檢測技術也不斷更新完善，生物技術藥物的質量控制將會大幅提高，分析檢測標準逐步與國際接軌，藥品質量將達到國際水平[1]。本文結合當前科技發展趨勢，對生物技術藥物進行分析和檢測的方法進行闡述，期待為生物技術藥物分析檢測技術的長遠發展作出一定貢獻。

1 生物技術藥物概述

生物技術藥物融合了生物學、醫學、制藥等多領域的先進技術，是以生物信息技術和基因工程為基礎建立起的生物產業。生物技術研制出的蛋白質、蛋白質修飾物、生物激酶、抗體及細胞因子、核酶等藥物，在精準醫療的帶動下，在新藥研發、臨床治療和傳統藥物改進中得到廣泛的應用[2]。

2 生物技術藥物分析檢測

生物技術藥物分析是一門集研究、檢測和控制于一體的綜合性學科，主要是分析鑒定各類生物技術藥物的化學組分、構型、形貌特征，檢測藥物質量、不同藥物中各組分含量、藥代降解產物的含量。生物技術藥物，特別是蛋白質藥物，由于自身穩定性較低，極易發生部分肽鏈斷裂或折疊，而導致蛋白質團聚失效，在原料藥生產，生物制劑儲存、運輸至臨床應用的各個環節均應進行產品質量分析檢測[3]，全面監控生物技術藥物質量品質，保障病患治療用藥的安全、合理和有效[4]。

生物技術藥物分析檢測主要工作包括藥物分析與檢驗、雜質與安全檢驗、氨基酸類藥物的分析與檢驗、多肽及蛋白質類藥物的分析與檢驗、酶類藥物的分析與檢驗、脂類藥物的分析與檢驗、核酸類藥物的分析與檢驗、糖類藥物的分析與檢驗、基因工程藥物的質量控制。分析檢測方法主要有化學法、儀器分析法及生物檢定法[5-6]。分析檢測常規步驟如下：審查→取樣→鑒別→檢查→含量檢測→記錄→出具檢測報告。

2.1 化學法

化學法分析檢測生物技術藥物組分含量，主要包括重量法和滴定法。重量法是通過精準稱取定量待測物，根據相關單質和化合物的質量，計算待測物中目標物質的含量的定量法。滴定法是化學實驗室使用的常規方法，測定數據準確但操作繁瑣，氨基酸類藥物多用滴定法對其含量測定。

2.2 儀器分析法

儀器分析的靈敏度較高，用于微量和痕量分析檢測，包括光學法、電化學法、色譜法、電泳法、酶法分析法和免疫分析法等。隨著現代精密分析儀器不斷研究問世，生物技術藥物的分析檢測手段也愈發精準完備[7]。

2.2.1 凝膠電泳法

十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳法（SDS-PAGE）是在蛋白質類生物技術藥物常用的分離和檢測方法，其遷移速率取決于分子量大小。SDS-PAGE適用于分離和檢測分子量為5～500 kDa的寡聚蛋白質，該類蛋白質共價鍵在聚丙烯酰胺環境下較為穩定，通過調節梯度凝膠或特定緩沖體系可以進擴大分子量的檢測范圍，SDS-PAGE的局限性在于檢測范圍較窄，由于加熱過程可能會導致蛋白質類藥物在K12中非正常降解，其定量的準確性欠佳。

2.2.2 超速離心法

超速離心法（AUC）是根據不同生物藥物沉降特質（分子形貌、構型、分子量大小有關），通過超速離心機對待測樣進行離心分離，檢測系統動態監控藥物分子的沉降情況，分析檢測待測樣品的理化性質。沉降平衡法與沉降速率法屬于超速離心法范疇。通過沉降平衡法可得到生物藥物分子的相關化學計量信息；沉降速率法可得到分子的分子體積和構型等流體力學性質，是寡聚蛋白質檢測常用分析方式。Philo[8]使用沉降速率法完成了單克隆抗體聚合（單聚體到七聚體）過程的定量檢測。

2.2.3 光學濁度法

研究表明，散射光的散射角和強度與懸濁液中物質粒徑、形貌等參數相關。將生物技術藥物配制成懸浮液，測定透過溶液的光的散射程度分析檢測藥物相關理化參數。濁度法是利用溶液中顆粒懸浮物的Rayleigh散射特性測定溶液渾濁度的方法。生物技術藥物的蛋白質類制劑，可通過濁度法快速測定蛋白質的濃度、懸浮粒徑的大小，廣泛應用于蛋白質液體制劑聚合程度的分析檢測。

2.2.4 色譜法

色譜法的優勢在于靈敏度高、可精準定量并能夠同時檢測混合組分中待測物含量，其在分析檢測研究中的地位難以取代。高效液相色譜法（HPLC）采用了高效固定相、高壓輸送流動相和在線檢測技術，對生物技術藥物進行有效成分分析、鑒定、檢測且不影響其分子構型和生化活性。我國在新藥臨床實驗前的審批流程中明文規定：新藥的藥物代謝動力學實驗應首選HPLC檢測。

Gaillard等[9]利用HPLC建立了胰島素生物測定簡化方法，可對胰島素進行快速分析檢測。Bunger H等[10]在藥物代謝動力學研究中，通過尺寸排阻高效液相色譜法將綿羊肺表面活性劑所包含的SP-B和SP-C從脂質中有效分離。

2.3 生物檢定法

2.3.1 免疫分析法

生物技術藥物具有免疫原性，這為免疫分析法應用提供相應平臺。酶聯免疫吸附法（ELISA）精準靈敏、穩定性好、設備自動化程度高、可批量檢測、無放射危害是生物技術藥物免疫分析中常用的分析方法。Aoki等[11]采用ELISA研究了濾過性毒菌白介素-6（vIL-6）的與受體的結合特性；曾衍霖等通過ELISA法建立了重組新型人白細胞介素-2（125Ala）的大鼠藥代動力學模型。

2.3.2 生物分析法

生物分析法是通過不同給藥劑量（濃度）效應曲線，測定不同的組織或細胞對待測藥物的特異性反應，對待測藥物進行定量分析。湯仲明等[12]對重組人腫瘤壞死因子α（rhTNFα）的代謝分析檢測中，利用TNFα敏感細胞株L929測定給藥后血清中rhTNFα濃度隨用藥時間的變化曲線，成功證明了rhTNFα因子對腫瘤的治療作用。免疫分析法和生物分析法都會受到活性代謝產物、生物基質、血清中抑制因子等因素干擾或特質性限制，無法全面分析檢測生物技術藥物在生物體內降解過程的完整信息。

3 生物技術藥物分析檢測技術展望

隨著科學不斷進步，生物醫藥行業也進入蓬勃發展時期，通過臨床試驗投入市場的生物技術藥物數量、種類將會不斷提高，現代生物分析檢測技術也應隨之更新完善，滿足市場所需。因此，在生物技術藥物的生產、儲存、運輸及臨床治療等過程中，應用先進精準的方法，加強對原料藥和成品制劑的分析檢驗，環節當中控制和研究該產品的質量，以全面控制生物藥物的質量，保障病患治療用藥的安全性、合理性及有效性。目前，生物分析檢測技術逐步發展成熟，已被正式運用到不同的生物學檢測領域當中。在新科技的推動下，生物制藥分析和檢測技術將迎來新的發展機遇。