病毒污染是应用于哺乳动物细胞系衍生的生物技术产品时面临的重要风险。在生产过程中,无论是处于临床前阶段、临床GMP阶段还是商业化阶段,内源性或外源性病毒的污染都可能导致患者安全面临严重威胁。数据显示,在过去的36年内,共报告了26起与哺乳动物细胞培养物相关的病毒污染事件,且这些事件发生在产品生命周期的各个阶段。因此,确保产品的病毒安全性已成为行业监管与工艺开发的核心焦点。
为了确保这些产品在潜在病毒污染方面的安全,监管机构要求进行病毒清除研究,以评估纯化过程对内源性和外源性病毒的去除能力。在下游工艺中,病毒的去除一般是通过柱层析和专用的病毒去除步骤(如低pH孵育、去污剂处理和纳滤)来实现的。特别是阴离子交换层析(Anion Exchange Chromatography, AEX)在病毒清除中的效果及其影响因素将被重点介绍。
在下游纯化工艺中,层析步骤不仅有效去除工艺相关杂质和产品相关杂质,同时也是重要的病毒清除单元操作。其中,AEX被证明是病毒清除过程中关键的一步。在抗体类产品的纯化中,主要采用两种模式:
- 流穿模式(Flow Through Mode, FT):利用目标单抗与模型病毒等电点(pI)的差异,大多数单抗在适宜的缓冲液条件下因带正电荷而流穿,而模型病毒在此条件下带负电荷,被去除。
- 结合-洗脱模式(Bind and Elute Mode, B/E):依据单抗与病毒之间结合力的差异,先使两者结合于填料上后,再通过改变洗脱条件选择性洗脱单抗。
数据显示,FT模式的AEX在包膜病毒和非包膜病毒的去除上具有效果显著,约70%的应用选择FT模式,而约30%采用B/E模式。FT模式对两种病毒展现出较高的稳定性,批次间变异性较低,而B/E模式在病毒去除能力上则表现出更高的批次间变异性。
复合模式层析填料结合了离子交换与疏水相互作用等多种机制,具备提高缓冲液兼容性及增强病毒清除效果的独特优势。在高盐条件下与单一模式AEX相比,复合模式AEX仍能保持优异的细小病毒去除效果。病毒与介质的相互作用强度受多种因素影响,包括病毒的等电点(pI)、溶液pH值、盐浓度、抗体特性等。
综上所述,阴离子层析对病毒去除的有效性受到多种因素的影响。因此,为获得可靠的病毒清除效果,建议在pH值70-85、电导率低于10mS/cm、载量不超过100mg/ml的条件下进行操作。强效的病毒清除能力在多个项目中得到验证,尤其是尊龙凯时的Diamond系列产品在包膜和非包膜病毒的清除能力上表现尤为突出,充分展现了高盐环境下的稳定性和可靠性。
依赖于严格的操作参数和经过验证的流程,确保AEX的病毒清除能力不仅是标准规范的要求,也是提升产品安全性与有效性的根本途径,为生物药品的生产供应链提供坚实保障。