生物制品和生物仿制药的表征

生物制品和生物类似物，也被称为生物治疗药物，是由细菌、酵母和哺乳动物细胞等活生物体生产的:这与小分子药物不同，小分子药物是化学合成的。这意味着除了是非常大的分子(多肽、小蛋白、抗体、多糖等)外，它们还表现出翻译后修饰和一定程度的结构变异。

从初级氨基酸序列到高级结构，通过结构表征来确认治疗药物的同一性，并结合杂质控制，是确保疗效和患者安全的关键因素。

布鲁克的质谱分析解决方案超越了传统的肽图谱和完整的质谱分析。这些解决方案结合了性能、速度和通用性，以及强大的工作流软件，为生物制剂开发人员提供了正交表征方法:从单克隆抗体(mAb)亚基分析，使用中间上和中间下的方法，明确地检测和表征序列变异和修饰，包括脱酰胺化、氧化和n端剪接，到详细表征二硫桥的高阶结构研究，在抗体药物偶联物(ADC)研究中，构象表位、结构变化对计算精确药物抗体比(DAR)的影响。

二硫键(DSB)分析 和氢 氘交换(HDX) 已经成为一种可以用来洞察蛋白质结构的技术。这些见解对于确定生物仿制药的结构相似性或在药物开发过程中监测蛋白质稳定性至关重要。治疗性蛋白的三级结构是其活性和稳定性的关键。 

研究和开发实验室需要能够在生物制药中自动进行DSB分析的技术，该技术基于对未还原蛋白的一次消化，而不需要预先了解酶特异性或天然DSB。由于这些蛋白质的复杂性和它们将包含多个二硫键的事实，分析是一个挑战，通常需要使用还原蛋白和未还原蛋白的胰酶消化液进行几次LC-MS运行，并手工比较这两种分析。

核磁共振 对原子分辨率的高阶结构的变化特别敏感，这使得它非常适合于生物制品和生物相似物(高阶结构)的 相似性评估。核磁共振可以进行完整的蛋白质分析，在生理相关的条件下，可以 评价治疗药物的结构 而无需修改。由于磁共振的定量性质及其选择性，效价测定， 杂质剖面和降解研究(如 聚山梨醇酯)可以直接进行快速、简单的测试，不需要计算响应因子，也不需要传统LC方法所需的方法再开发活动，从而节省时间和降低成本。此外，台式时域核磁共振(TD-NMR)正成为一种重要的分析技术蛋白质聚集和100%fill-check小瓶和注射器。

傅里叶变换红外光谱(FT-IR)可用于分析核受体等水溶性和膜蛋白，这些蛋白与阿尔茨海默病、帕金森病、糖尿病和肥胖等疾病有关，是目前药物研发中非常重要的靶点。FT-IR通常应用于蛋白质二级结构的阐明、构象变化的检测以及蛋白质聚集、沉淀、结晶等动力学监测。红外蛋白质分析是一种快速且相对便宜的技术，用于药物开发过程中的处方优化、稳定性研究和蛋白质制剂的质量控制。

表面等离子体共振(SPR)是金标准方法学来表征从动力学的观点的相互作用。基于解决方案的方法提供了一种基于平衡的交互作用视角，而SPR的无标签和实时分析可以洞察动力学，从而增加了一个关键特征，以更准确地理解交互作用。在基于平衡的方法(如ELISA)中具有相似亲和力的生物制剂可能会有很大不同的偏离率，从而导致不同的生物学结果。因此，SPR能够识别在目标蛋白上具有最佳半衰期的生物制剂。

SPR还可以识别针对蛋白质上不同表位的抗体。同样，基于pH值等因素的条件结合，例如在癌症组织中，或不同缓冲液对结合相互作用的影响，可以很容易地进行研究。这些方法有助于理解在生理上更可翻译的环境下的相互作用。