颗粒成像法+光阻法分析系统 FlowCam® + LO

传统的分光光度计分析油水含量的方法是先用溶剂提取后再用分光光度计分析。并且只能定量水中的含油量进行分析。在此研究中，采用流式颗粒成像分析(DOFI)技术对三种反向破乳剂(REBs)处理前后采出水中的油进行了表征。DOFI分析速度快，只需少量样品，就可以定量出油/固体含量、油滴大小和粒径分布。更重要的是，分析可以帮助理解REBs在水净化中的行为和性能。DOFI分析结果表明，通过减少各种尺寸的油滴/固体的数量，REBs的应用可以去除水中的油/固体。一个更有效的REB有助于去除更多大小不一的油滴，并完全去除较大的油滴。结果，平均油滴尺寸在应用REBs后变小。DOFI分析的结果表明，在除油过程中，REBs会使各种大小的油滴聚集在一起，使它们变得更大，更容易去除。另一个发现是，界面活性和研究中使用的REBs的去油性能之间没有相关性。

在蒸汽辅助重力排水(SAGD)作业中，脱脂油回收至游离水分离器(FWKO)，往往会导致油水界面水质差和碎屑形成。为了在脱脂油回收的情况下提高水质和破乳效率，有必要了解整个过程中采出水中的油和固体的状态。本文研究了脱脂油对SAGD操作中水/油分离的影响。采用动流式颗粒成像(DOFI)技术，对SAGD工艺从不同容器中收集的采出水中的油和固体浓度、油滴大小以及相关的粒径分布进行了表征。DOFI分析表明，脱脂油的再循环导致更多的油和固体被输送到FWKO、处理器和诱导气浮(IGF)出口水域，最终进入去油过滤器(ORF)。水中含油量的增加导致油滴增多，尤其是在采出水中残留的小油滴增多。这些小油滴比大油滴更难去除，导致水质恶化。脱脂油的循环利用降低了IGF容器的除油效率，增加了ORF过滤器受油和固体颗粒的污染。破乳研究表明，采用双反乳化破乳剂可以改善水质，减轻添加脱脂油后的固体对水质的负面影响。

动态成像颗粒分析系统具有行业领先成像质量和自动识别统计的软件，是检测，表征和定量各种油气行业应用的有效工具。 • 每分钟分析数以万计的颗粒 – 能够快速统计相关结果 • 能够对所成像的每个颗粒进行40多种物理参数测量 • 能够准确地获得颗1 µm到600 µm颗粒的计数和形态 • 高质量的图片可以将实时数据核实可视化 – 非凡的图像质量可以准备地进行基于图像的颗粒测量。 • 使用自动化的，可建模的，基于自动识别统计软件，可将不同的颗粒进行分门别类，从而节省时间。

流式成像(FI)作为一种强大的工具常被用做与光阻法(LO)形成正交的方法来评估来自蛋白质聚集物的不溶性颗粒。 然而，很少有报道直接比较FI和LO方法在商业治疗性蛋白注射剂中蛋白质颗粒的大小和数量。 在本研究中，我们使用FI和LO测量了几种治疗蛋白注射剂中不溶性颗粒的数量，并对这些颗粒进行了表征，以比较这些方法的分析性能。 通常用FI测得的粒子数远高于用LO测得的粒子数，其差异取决于粒子的产物或特征。 有些产品含有大量的透明的、细长的颗粒，这些颗粒可以逃脱LO的捕捉。 我们的结果还表明，与FI方法相比，LO方法低估了预充注射器产品中硅油滴的大小和数量。 使用FI测量的一个产品中≥10毫米颗粒的计数超过了使用LO方法的药典颗粒物质测试中定义的标准(每个容器6000计数)。 因此，应该注意在使用FI方法时所设定验收标准。

PD-1/PD-L1分子是目前免疫检查点领域倍受关注的靶点。截止 2017年底，美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）批准了3个PD-L1抗体，分别为罗氏的Atezolizumab、阿斯利康的Durvalumab和辉瑞/默沙东的Avelumab，适应症包括非小细胞肺癌、 尿路上皮癌以及merkel细胞癌等少见癌种；国内也有10多家药企布局了该靶点抗体的研发。使用流式颗粒成像分析法的FlowCam 8100可以帮助用户对配方中的不溶性微粒进行检测。 FlowCam具备高灵敏度，高质量的颗粒图像，精确的浓度检测和直测粒径等性能，从一次实验结果中就能够获得“颗粒有多少”，“颗粒有多大”，“颗粒是什么”等信息。

单抗SBP是目前国内生物制品中申报临床试验多的品种，药学研究证实与已上市RBP具有“质量相似性”是其作为SBP开发的先决条件，如果 SBP的产品质量明显区别于原研产品，可以作为药学研究存在重大缺陷，并作为审评不予通过的理由；反之，如果质量高度相似，那么可以根据相似的程度决定着后续非临床、临床研究是否可以简化。本文以某IgG2亚型的EGFR单抗为例，使用FlowCam微流数字成像技术分析不溶性微粒这一关键质量属性，发现其SBP候选药与 RBP存在较大差异，蛋白聚集倾向明显，说明研发和质控水平有待提高，为国内相关企业在单抗SBP 生产过程、制剂配方筛选、包材选用、储运及临床 应用等方面的研究提供思路与方法，以保证产 品质量、安全性和有效性，终惠及广大病患。

Dan Berdovich（Micro Measurement Laboratories）了解他客户的注射剂样品中有蛋白质聚集体，但尽管有各种各样的高科技仪器可供他使用，但他仍然无法完全确信他能看到它们或获得精确计数。 对于颗粒分析的权威机构，他们获得了关于注射药物产品目视检查标准的同行评审论文奖。 然而，虽然在工业市场中，使用颗粒成像技术的应用不到十年，但是Berdovich仍努力解决客户的问题以至他自己的业务获得成功。

如今的药物制造商面临越来越大的压力，既要了解其药物的颗粒成分，又要减少和控制其配方中的颗粒。 为了减少和控制颗粒物质，制造商必须首先了解其来源。 传统上，通过光阻法（LO）和膜显微镜来进行颗粒分析。 虽然已经被USP <788>收录作为标准分析方法，但专家认为它们是不够的。 来自流动成像显微镜的颗粒图像可以实现全面的颗粒表征，更高的质量保证并确保更高的产品安全。流式成像显微镜捕获样品中每个颗粒的图像，并记录这些图像用于计算粒子测量值，例如尺寸和浓度。 颗粒形态可用于鉴定颗粒及其来源，以及观察可能使治疗制剂产生无效性或有害性的蛋白质性质的任何变化。

如今的药物制造商面临越来越大的压力，既要了解其药物的颗粒成分，又要减少和控制 其配方中的颗粒。 为了减少和控制颗粒物质，制造商必须首先了解其来源。 传统上， 通过光阻法（LO）和膜显微镜来进行颗粒分析。 虽然已经被 USP <788>收录作为标准 分析方法，但专家认为它们是不够的。

单抗稳定性研究是贯穿于整个药品研发、临床试验、药品上市及上市后研究的重要内容，是药品储存条件、有效期等的设定依据，也是对产品生产工艺、制剂处方、包装材料等的适用性进行判断的参考，同时也是产品质量标准制订的基础。 在单抗稳定性研究中，单抗分子往往会发生聚集，形成由小而大的不同粒径级别的聚体，这些聚体是产品相关杂质，具有潜在的免疫原性。

AB BioTechnologies，Inc。位于印第安纳州布卢明顿，是一家私营实验室，提供药品有偿服务。 创始人兼首席执行官Jeff Schwegman博士在配方开发，冻干（冷冻干燥）循环开发和优化，热表征以及注射药物产品开发的教育和培训方面拥有丰富的经验。 “我们将冷冻和冷冻干燥等应力条件应用于配方，然后将测量和表征初始解决方案以获得基线，”Schwegman博士说。 “我们添加稳定的辅料，然后我们将其再次冷冻干燥并重新检查样品颗粒，看看我们这么做是否产生什么聚集体。” 蛋白质聚集体很容易被检测到并且它们有可能变性并形成聚集体，因此找到它们是开发过程中的关键步骤。 Schwegman博士需要能够确定客户配方中可能出现的问题的进展。

预灌封注射器（PFS）中形成的治疗性蛋白质的稳定性可能会因蛋白质分子暴露于硅油-水界面和空气-水界面而受到负面影响。另外，诸如在运输过程中经历的搅动可能增加蛋白质与界面的相互作用的有害作用（即，蛋白质聚集和颗粒形成）。在这项研究中，将含有单克隆抗体或溶菌酶的无表面活性剂的制剂在PFS中孵育，将其暴露于硅油-水界面（硅化的注射器壁），空气-水界面（气泡）和搅拌应力（发生在首尾翻转期间）。使用流动显微镜，在所有条件下都可以检测到颗粒（直径≥2 m）。在装有气泡的搅拌式硅化注射器中发现了最高的颗粒浓度。在这种条件下形成的颗粒由硅油滴和聚集的蛋白质以及蛋白质聚集体和硅油的附聚物组成。我们提出了一种在PFS中产生颗粒的界面机制，其中三相（硅油-水-空气）接触线上的毛细作用力从界面上去除了硅油和胶凝的蛋白聚集体，并将其运输到主体中。这种机制解释了硅油-水界面，空气-水界面和搅拌在蛋白质配方中颗粒生成中的协同作用。

2018年12月 - 新英格兰大学和新罕布什尔大学的研究人员最近的一项研究表明，与标准方法相比，流动成像显微镜是一种准确，更有效，信息更丰富的弹性蛋白样聚合物（ELP）凝聚分析方法。 ELP凝聚层在作为药物递送的载体，组织工程，环境修复等方面具有广阔的应用前景。 ELP凝聚层结构具有刺激响应性和高度可调性，使其成为上述应用的理想选择。

目的：流动成像使用基于相机技术对1至100μm尺寸范围内的颗粒进行成像。 由于该范围内的蛋白质颗粒具有引起免疫原性反应的潜力，因此这些方法已成为检测和定量注射蛋白质产品中的亚可见颗粒（SVP）的最广泛使用的技术。

动态颗粒成像分析（DIPA）越来越多地被用作表征基于蛋白质的药物中的亚可见微粒的方法。 许多这类配方，特别是预填充的注射器，其含有用于润滑的硅油液滴。 当计算颗粒浓度，特别是在2μm至10μm尺寸范围内时，总希望能够消除硅油液滴对总颗粒数的影响。

在冷冻状态储存和冻干的蛋白质配方中,冷冻步骤是关键,因为它决定了蛋白质的稳定性。很好地表明,在稳定的配方中,像甘露醇这样的膨化剂会结晶,而在冷冻和储存过程中,如海藻糖这样的低温防护剂应该保持无定形。增殖剂和冷冻的结晶作用取决于它们的相对浓度以及在配方中蛋白质的浓度。例如,在配方中,一种更高的牛血清白蛋白(BSA)浓度会抑制,甚至完全抑制结晶。其他添加剂,如表面活性剂,也会影响蛋白质的稳定性。目前还不知道,如果所有蛋白质对配方的状态有类似的影响,在冷冻过程中表现得类似。在本研究中,通过改变对甘露醇比的不同配方,探讨了单克隆IgG1抗体的冷冻反应。由于pH值对抗体稳定性的影响,pH值的影响也参与到了研究。该研究的关键参数是抗体的形成、聚集和颗粒的形成,以及冻融后配方的宏观外观。

什么是阈值？ 阈值处理是一种在图像处理中使用的图像分割方法，用于从背景中辨别对象的边界的方法。 当阈值缺失或配置不当时，大多数成像颗粒分析仪经常对半透明粒子（例如蛋白质聚集体）进行错误表征或甚至未检测到。 大多数成像粒子分析仪提供的暗像素阈值处理，当它比成像背景更亮时，无法识别颗粒物质。 利用暗阈值和亮阈值可以检测和识别表现出不透明度范围的颗粒（透明不透明），并提高颗粒分析仪检测，成像和分析半透明颗粒的能力。

碳纳米管（CNTs）是一种低密度、柔韧、导电的材料，单个碳纳米管具有较高的抗拉强度。Nanocomp Technologies, Inc.生产的碳纳米管形式有薄片、条带、粉末、分散体和线状。Nanocomp的产品用于航空航天、装甲和耐火材料。

了解添加剂对治疗蛋白稳定性的影响对于获得稳定的配方至关重要。在这项工作中，作者应用了几种高通量和中通量的方法来研究模型单克隆抗体在pH 5.0和6.5的条件下，蔗糖，盐酸精氨酸和精氨酸谷氨酸存在的物理稳定性。在低离子强度缓冲液中，盐的加入降低了抗体的胶态和热稳定性，归因于静电相互作用的增加。精氨酸盐中谷氨酸离子的存在部分降低了离子强度增加的损伤作用。添加280mM蔗糖后，热蛋白的展开温度升高。使用浓度的精氨酸盐降低了尿素重折叠后的相对单体产率，而蔗糖对抗体重折叠有较好的作用。此外，作者还展示了12个月的长期稳定性数据，并观察了热蛋白稳定性、再折叠后的相对单体收率和单体在贮藏过程中的损失之间的相关性。贮存过程中单体的损失与某些配方中的蛋白质聚集和亚可见颗粒的形成有关。本研究表明，常用添加剂对抗体长期物理稳定性的影响可以通过正交生物物理测量来预测。

当静脉注射时，各种颗粒和纳米药物会激活补体，可能导致输液反应和其他药物不良反应。颗粒在治疗蛋白的配方中，由于运输、处理和给病人的治疗过程中产生的应力形成。在本研究中，IVIg溶液被储存在多种类型的小瓶和预填充的注射器中，并暴露在搅拌和冻融应力下产生颗粒。将应激样本加入人血清中，以确定这些颗粒是否激活补体。大小在2到10微米的亚可见IVIg颗粒其激活补体的方式与颗粒数量呈现出线性关系，而在较大粒子(>10微米)的剂量和补体激活之间几乎没有相关性。通过亚可见颗粒IVIg激活补体是另一种途径，如补体级联因子Bb的释放和无C4a生成的过敏性毒素C3a和C5a。亚可见颗粒的数量和形态取决于所施加的应力、配方和容器材料。但2- 10微米大小的微粒激活人血清补体的能力仅取决于微粒浓度。 点击下载