Subvisible Particles: Why Don’t I Just Filter My Biologic Samples?

Význam tématu

Filtrace biologických terapeutik je běžná metoda k odstranění agregátů a nečistot vzniklých během výroby. Přestože dokáže eliminovat většinu předexistujících subviditelných částic, neřeší samotnou instabilitu vzorku. Během skladování se mohou částice znovu tvořit a ovlivnit jak bezpečnost, tak účinnost konečného produktu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace bylo zhodnotit vliv filtrace na obsah subviditelných částic (SVP) ve třech typech biologických formulací: dvou terapeutických proteinech a lipidových nanočásticích (LNP). Analýzu provádíme těsně po filtraci a opakovaně během dvoutýdenního skladování při 4 °C.

Použitá metodika a instrumentace

Všechny vzorky byly filtrované jednorázovým 0,2 μm nylonovým stříkačkovým filtrem (PVDF). Měření SVP probíhala pomocí backgrounded membrane imaging (BMI) na systému Aura® a vyhodnocena byla softwarově Particle Vue v4.2. Velikost monomeru LNP stanovena dynamickým rozptylem světla (DLS). Každá podmínka byla měřena ve čtyřech replikátech s objemem 40 μL.

Hlavní výsledky a diskuse

Filtrace odstranila více než 90 % částic větších než 0,2 μm, avšak zcela nedokonalá propustnost zanechala reziduální SVP. Během skladování vzrostl počet částic u všech tří vzorků:

• Protein 1: nárůst z ~1 500 na >10 000 částic/mL (+400 % za 2 týdny).
• Protein 2: počátečně nejvyšší počet SVP, zdvojnásobení během 2 týdnů ukazuje vyšší náchylnost k agregaci.
• LNP: vzrůst z 750 na 4 000 částic/mL, méně výrazné než u proteinů.

Rychlost tvorby nových částic závisela na typu biologika a formulaci.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda BMI na systému Aura® umožňuje

• rychlou kvantifikaci SVP po filtraci,
• nízkovýkonné vysokopropustné sledování stability,
• včasné odhalení vzniku agregátů během skladování.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření aplikace pro komplexní biologiky, včetně buněčných terapií, kde filtrace často není možná. Kombinace BMI s dalšími analytickými technikami (mikroskopie, spektroskopie) pro vícedimenzionální charakterizaci agregátů. Automatizace a vysokopropustné formáty pro screening formulací zrychlí vývoj stabilních léčivých proteinů a nanovektorů.

Závěr

Jednorázová filtrace významně snižuje původní obsah SVP, neodstraňuje ale problém stability samotné molekuly. Dlouhodobé sledování partikulace po filtraci je klíčové pro zajištění kvality a bezpečnosti biologických léčiv.

Reference

1. Zydney AL. New developments in membranes for bioprocessing–A review. Journal of Membrane Science. 2021;620:118804.
2. Saggu M, et al. Extended characterization and impact of visible fatty acid particles–a case study with a mAb product. Journal of Pharmaceutical Sciences. 2021;110(3):1093–1102.