生物制剂和生物仿制药的特性

生物制剂和生物仿制药，也称为生物治疗药物，由细菌、酵母和哺乳动物细胞等活生物体产生：这与小分子药物形成对比，小分子药物是化学合成的。这意味着，除大分子外（肽、小蛋白、抗体、多糖等），它们表现出翻译后修饰和一定程度的结构变异。

通过结构表征（从初级氨基酸序列到高阶结构）确认治疗药物的特性，以及杂质控制，是确保疗效和患者安全的关键因素。

Bruker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。这些解决方案将终极性能、速度和多功能性与强大的支持工作流的软件相结合，为生物制剂开发人员提供随时可用的正交表征方法：单克隆抗体（mAb）亚单位分析采用中间向上和中间向下的方法，用于明确检测和表征序列变体和修饰，包括脱酰胺、氧化和N-末端剪切到更高阶结构研究，用于详细表征二硫键、构象表位，在抗体-药物结合物（ADC）研究中，计算准确的药物-抗体比率（DAR）时扰动的结构变化。

二硫键（DSB）分析 氢 氘交换（HDX） 已成为可用于深入了解蛋白质结构的技术。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。治疗蛋白质的三级结构是其活性和稳定性的关键。 

研发实验室需要一种能够在生物制药中自动分析DSB的技术，该技术基于未还原蛋白质的单一消化，而无需事先了解酶特异性或天然DSB。由于这些蛋白质的复杂性以及它们将包含多个二硫键的事实，分析是一个挑战，通常需要使用还原和非还原蛋白质的胰蛋白酶消化液进行几次LC-MS分析，并手动比较这两种分析。

核磁共振 在原子分辨率下对高阶结构的变化特别敏感，因此非常适合 生物制剂和生物仿制药的相似性评估（高阶结构）。核磁共振允许完整的蛋白质分析，使 治疗药物结构的评价 未经修改，在生理相关的条件下。由于磁共振的定量性质及其选择性、效价测定， 杂质分析和降解研究（例如。 聚山梨醇酯)直接执行，无需响应系数计算或传统LC方法所需的方法重新开发活动，即可实现快速简便的测试，从而节省时间并降低成本。此外，台式时域核磁共振（TD-NMR）正成为分析蛋白质的重要技术蛋白质聚集体和100%填写支票小瓶和注射器。

傅里叶变换红外（FT-IR）光谱学可用于分析水溶性和膜蛋白，如核受体，这是目前药物研究和开发中的一个非常重要的目标，与阿尔茨海默病、帕金森病、糖尿病和肥胖症等疾病有关。FT-IR通常用于蛋白质二级结构的阐明、检测和分析红外蛋白质分析是一种快速且相对廉价的技术，用于配方优化、药物开发过程中的稳定性研究以及蛋白质药物产品的质量控制。

表面等离子体共振（SPR）是从动力学角度描述相互作用的金标准方法。虽然基于溶液的方法提供了基于平衡的相互作用视角，但SPR的无标签实时分析提供了对动力学的洞察，从而增加了更精确理解相互作用的关键特征。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具有显著不同的关闭率，随后产生不同的生物学结果。因此，SPR能够识别目标蛋白质具有最佳半衰期的生物制剂。

SPR进一步允许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（例如癌症组织中的pH值）或不同缓冲液对结合相互作用的影响可以轻松地进行研究。这些方法有助于在生理上更可翻译的环境中理解相互作用。