人血白蛋白:生產流程與安全性

發表時間:2023-03-22 11:20

人血白蛋白成功用于補充血容量治療和許多其他適應證已逾60年,其用量遠大于其他生物制品,并且年消耗量仍在持續增加。從上世紀70年代到90年代進行了很多有關人血白蛋白的研究,當時出現的副作用與早期白蛋白和血漿蛋白制劑中含有的雜質有關。不過自那以后制造工藝已大幅提高并不斷發展。當今生產的高純度白蛋白已顯示出優異的長期安全性。

一、生產質量的目標

希望生產高純度治療性人血白蛋白制劑,使其中的白蛋白盡可能接近天然的血漿蛋白。治療性白蛋白應該是單體,不能夠含有聚合物,因為后者會影響患者對藥物的耐受性。

二、當代白蛋白的生產過程

白蛋白的制備源于混合的人血漿,與其他主要的血漿蛋白相比,白蛋白的溶解度很高而等電點較低。此外,沿白蛋白多肽鏈的17個二硫鍵賦予其結構的穩定性,當其他蛋白可能變性時,白蛋白仍處于天然狀態。這些獨特的特性使白蛋白可以通過相對簡單但有效的分餾方法進行純化。改變pH值、溫度和/或中間體的離子強度,通??墒箍扇苄缘鞍壮恋?,并通過離心或過濾除去,從而實現血漿蛋白的分離或分餾。

一種沉淀蛋白的有效方法是往血漿池中加入乙醇,同時冷卻(乙醇冷分餾),這一工藝由Edwin Cohn于1946年發明,專門用于白蛋白的純化。另外還有一個同樣有效的乙醇分餾方法是基于Kistler和Nitschmann在1962年發明的工藝,該工藝較少使用沉淀步驟,沉淀出蛋白質通過過濾或離心去除。

一些生產商曾利用層析技術純化白蛋白。上世紀80年代首次用層析法純化白蛋白,其后報道了各種各樣的相關技術,包括離子交換、疏水/反相、組特異性親和、生物特異性親和。一些制造商整合了乙醇分離和層析兩個過程,從而將兩者的優點結合起來。

三、白蛋白生產藥典標準

對于治療性白蛋白溶液,英國和歐洲藥典標準以及食品藥品監督管理局(FDA)指南日益嚴格的規定反映了白蛋白生產技術的持續改進。目前,歐洲藥典標準規定,治療性人血白蛋白溶液純度至少為96%,聚合物不超過5%。此外,規定了鋁、PKA和鉀的最高濃度:鋁的含量必須≤200μg/、PKA≤35IU/ml,而鉀的含量25%白蛋白溶液中必須≤12.5mmol/L,在20%白蛋白溶液中必須≤10mmol/L。美國的規定也與此相類似:白蛋白制劑純度必須>96%、PKA水平≤35.7IU/ml、鋁≤200μg/L、鉀≤2mmol/L。

2020年版的中國藥典關于人血白蛋白的標準規定:白蛋白制劑純度應不低于蛋白質總量的96%、多聚體含量應不高于5.0%。PKA水平不高于35.0IU/ml、鋁離子應不高于200μg/L、鉀離子應不高于2mmol/L。

四、病毒安全性

過去60年人血白蛋白產品病毒安全性記錄極好,歐洲權威機構表示,按照歐洲藥典標準生產的白蛋白還沒有傳播病毒的報道。以下三大主要策略保證了病毒安全性:

1. 慎重選擇獻血員,并進行病原學檢測;

2. 只有當所規定的感染性病毒檢測為陰性后,才能分餾血漿池;

3. 在生產過程中進行病毒的滅活/去除。

首先,捐獻的血漿通過血清學和核酸擴增技術如聚合酶鏈反應來檢測某些通過血液傳播的病毒。此外,證實對病毒血清標志物如HBsAg和抗-HIV1和2型均無反應時,血漿池才能進行下一步處理。根據監管指南,同樣的要求還包括使用核酸擴增技術檢測HAV、HBV、HCV和HIV,而細小病毒B19(B19V)的滴度不得超過104 IU/mL。

白蛋白生產各環節,特別是乙醇冷分餾,可有效清除病毒;此外,巴氏滅菌(60℃熱處理10小時)可有效滅活病毒。在人類志愿者進行的研究表明,巴氏滅菌法可以滅活HBV。巴氏滅菌法于上世紀40年代首次被發明,當時是通過在人類志愿者身上的研究發現HBV可以被這一方法滅活。后來,使用細胞培養物的感染性測定進行病毒的驗證研究表明,脂質包膜病毒(如HIV、HCV型病毒和西尼羅河病毒)和非包膜病毒(如HAV 和 B19V)均可被巴氏滅菌法有效滅活。在白蛋白生產過程中的某些特定步驟能非常有效地去除/滅活很多種病毒,盡管這些病毒表現出不同的理化性質。

五、白蛋白產品的耐受性與安全性

一般而言,現代人血白蛋白制劑耐受性良好,特別是考慮到經常需要大量使用時。自發報告的不良事件發生率低也說明了這一點,盡管報告可能低估了真正的不良事件發生率,而這一結果仍然顯示了一種很好的跡象,即現代白蛋白產品具有良好的耐受性。

六、總結

人血白蛋白的生產是一個不斷完善的過程,伴隨著生物制藥公司致力于生產更高純度的制品,其純度一直高于世界各地監管機構所制定的嚴格標準。白蛋白具有很好的長期安全性記錄,耐受性也很好,并具有極好的病毒安全性記錄。許多隨機對照試驗都表明了人血白蛋白有良好的療效和安全性,世界范圍內正在進一步研究以明確人血白蛋白治療各種臨床患者的有效性、安全性和耐受性。

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