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生物藥涵蓋激素、生長因子、細(xì)胞因子、抗體、蛋白酶、核酸、腺相關(guān)病毒及蛋白疫苗等，相關(guān)生物制品已成為治療惡性腫瘤、自身免疫病、遺傳性疾病、糖尿病及感染性疾病等的有力武器。隨著生物藥的進(jìn)一步發(fā)展，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜性亦同步升級，給表征與質(zhì)控帶來前所未有的挑戰(zhàn)。
0標(biāo)記、0染色、0外標(biāo)，原液直測，1 nm–6 μm顆粒無處遁形；
純度、分子量、聚集、空殼、構(gòu)象、相互作用——多維數(shù)據(jù)一次給齊。
分析超速離心技術(shù)（AUC），作為諾獎級的經(jīng)典方法，以第一性原理為基石，這一技術(shù)已成為2025版《中國藥典》、CDE、FDA及USP相關(guān)通則系列技術(shù)指導(dǎo)原則共同推薦的分析方法，并持續(xù)為其他分析方法的開發(fā)提供指導(dǎo)。
AUC的構(gòu)造
AUC技術(shù)：
提供了一種強(qiáng)大而通用且無標(biāo)記的方法，廣泛用于檢測和表征各種生物大分子的關(guān)鍵物理屬性。它能夠直接、高分辨率地評估重組蛋白、抗體（包括裸抗、ADC）、AAV載體、腸道病毒、VLP疫苗、mRNA疫苗、多肽及小核酸藥物在溶液中的真實狀態(tài)，精確測定其粒徑分布、聚集水平和空殼率等。尤其是在接近天然環(huán)境下提供樣品的均一性、穩(wěn)定性及構(gòu)象信息方面，AUC展現(xiàn)出不可替代的優(yōu)勢，成為生物制藥研發(fā)、生產(chǎn)和質(zhì)量控制環(huán)節(jié)中不可或缺的關(guān)鍵分析工具。
一
AUC作為金標(biāo)準(zhǔn)用于抗體或重組蛋白表征及質(zhì)控
1 AUC——抗體與重組蛋白SEC方法開發(fā)的金標(biāo)準(zhǔn)
為確保SEC方法真正適配目標(biāo)生物大分子，必須在開發(fā)階段系統(tǒng)評估潛在誤差：蛋白-填料相互作用、不可逆吸附、稀釋解聚或重聚集等。AUC作為行業(yè)公認(rèn)的金標(biāo)準(zhǔn)，可在接近天然條件下對原始溶液直接離心檢測，全程無固相基質(zhì)干擾，完美彌補(bǔ)SEC在原理上的不足。樣品通過AUC檢測后即可知道“標(biāo)準(zhǔn)答案”，根據(jù)“標(biāo)準(zhǔn)答案”進(jìn)一步指導(dǎo)其他方法的開發(fā)。
AUC的優(yōu)勢在于：
1在樣品原配方中完成原位分析，無需稀釋、無填料吸附，能夠一次性準(zhǔn)確量化單體、二聚體及更高階聚集體的真實比例，避免SEC等填料相互作用。
2其次，對于大尺寸聚集體，SEC填料可能產(chǎn)生顯著吸附，回收率隨進(jìn)樣次數(shù)遞增，需多次“柱調(diào)節(jié)”才能穩(wěn)定，而AUC可為SEC方法優(yōu)化提供可靠基準(zhǔn)。
3此外，當(dāng)SEC分辨率不足、單體與聚集體共洗脫時，AUC可將二聚體、三聚體、四聚體、五聚體、六聚體及更大聚集體逐一拆分，基線清晰，避免含量被高估或漏報，從而彌補(bǔ)SEC方法分辨率不足。
4最終，通過AUC的峰面積分布，可快速判斷聚集體增長是由二聚體累積還是高階聚集體激增主導(dǎo)，為工藝優(yōu)化和穩(wěn)定性研究提供精準(zhǔn)依據(jù)。
簡言之，AUC不僅為SEC方法建立“基準(zhǔn)刻度”，更是抗體分子大小變異體分辨率與定量的核心工具。關(guān)于AUC檢測抗體方法學(xué)可參考《單抗藥物分子大小變異體分析超速離心法的建立》文章。
AUC檢測單抗結(jié)果
2 AUC作為“金標(biāo)準(zhǔn)”用于ADC藥物開發(fā)
與裸單抗相比，ADC因偶聯(lián)疏水小分子毒素，結(jié)構(gòu)更趨復(fù)雜，疏水性顯著增強(qiáng)；藥物-抗體比（DAR）越高，聚集傾向越大，且靜電相互作用進(jìn)一步加劇聚集風(fēng)險。因此，在整個生命周期內(nèi)精準(zhǔn)監(jiān)控ADC聚集體含量至關(guān)重要。傳統(tǒng)SEC易受填料吸附、濃度稀釋影響——研究發(fā)現(xiàn)，隨著樣品濃度升高，SEC檢出聚體水平同步上升，表明定量失真。相比之下，AUC在原始配方緩沖液中原位檢測，無需固相基質(zhì)，聚體含量與理論值吻合，且不隨濃度變化，有效規(guī)避SEC偏差。國家藥監(jiān)局藥品審評中心2023年《抗體偶聯(lián)藥物藥學(xué)研究與評價技術(shù)指導(dǎo)原則》已將AUC列為ADC聚集體檢測的正交金標(biāo)準(zhǔn)。
SEC檢測ADC藥物
AUC檢測ADC藥物
二
病毒空殼率檢測的金標(biāo)準(zhǔn)
腺相關(guān)病毒（AAV）作為體內(nèi)基因治療首選載體，其制劑中Empty、Partial、Full及Aggregates等各類顆粒并存，雜質(zhì)與目標(biāo)顆粒粒徑差異微小，但直接影響藥效與潛在免疫原性。AUC憑借沉降系數(shù)的高分辨率，可高精度區(qū)分上述四種顆粒，并通過沉降系數(shù)值反推包裝完整性，實現(xiàn)對AAV異質(zhì)性的全景監(jiān)控。諾華全球首個獲批的AAV基因療法Zolgensma即采用AUC數(shù)據(jù)作為放行依據(jù)。
AUC檢測結(jié)果示意
Guidance Draft
三
用于溶瘤病毒產(chǎn)品雜質(zhì)檢測
溶瘤病毒雜質(zhì)檢測：空殼、聚集體與完整病毒等在粒徑、分子量和電荷上僅有細(xì)微差別，常規(guī)方法分辨率低、定量偏差大。AUC以沉降系數(shù)為“指紋”，可精準(zhǔn)區(qū)分各類顆粒皰疹病毒700 S→900 S→1200 S，腸道病毒80 S→120 S→150 S，一次上機(jī)即可給出定量百分比。AUC可為溶瘤病毒空殼率、聚集體雜質(zhì)控制提供高分辨率、高可信度的解決方法。
HSV AUC檢測結(jié)果舉例
腸道病毒空殼率檢測
四
AUC用于疫苗檢測
1VLP疫苗:
AUC通過沉降系數(shù)差異，可實時、定量監(jiān)測HPV疫苗顆粒的組裝效率與完整性，為工藝優(yōu)化和放行提供高分辨率質(zhì)控工具。
AUC檢測HPV VLP疫苗顆粒
2mRNA疫苗:
AUC能夠在一次運行中精準(zhǔn)區(qū)分片段、單體RNA與各類聚集體，并對LNP顆粒大小分布進(jìn)行高分辨率解析，從而同步識別LNP聚集體及定量測定包封率。
AUC對mRNA原液進(jìn)行檢測
AUC對包封率進(jìn)行檢測
AUC-FV檢測LNP分布
3其他疫苗：
亞單位疫苗、類毒素疫苗等其他疫苗同樣可借助AUC對顆粒大小、聚集程度和構(gòu)象一致性進(jìn)行高靈敏度、原位檢測，為質(zhì)量放行與穩(wěn)定性研究提供可靠數(shù)據(jù)支撐。
五
AUC用于多肽檢測
分析超速離心法（AUC）憑借其卓越的高分辨率檢測能力，已成為多肽藥物聚集體檢測領(lǐng)域的重要技術(shù)。國家藥監(jiān)局藥品審評中心發(fā)布的《化學(xué)合成多肽藥物藥學(xué)研究技術(shù)指導(dǎo)原則》正式將AUC列為推薦檢測方法，也是美國藥典通則<1503>的推薦方法，成為合成肽原料藥質(zhì)量屬性中聚集體檢測的重要手段。
GLP-1 AUC檢測結(jié)果舉例
六
AUC用于小核酸藥物檢測
借助AUC技術(shù)，小核酸片段的檢測變得精準(zhǔn)而高效，能夠清晰地區(qū)分出片段、目標(biāo)產(chǎn)物以及聚集體。目前，包括Patisiran Sodium、Nusinersen Sodium、Givosiran Sodium和Inclisiran Sodium在內(nèi)的小核酸藥物的指導(dǎo)草案，均已將AUC列為推薦的理化性質(zhì)分析方法。
AUC對小核酸原液檢測結(jié)果舉例
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參考文獻(xiàn)
1. Wang D, Tai PWL, Gao G. Adeno-associated virus vector as a platform for gene therapy delivery. Nat Rev Drug Discov. 2019 May;18(5):358-3782.
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