博济医药科(kē)技股份有(yǒu)限公司
股票代码為(wèi)(300404)创建于2002年,2015年在深圳创业板上市,是一家為(wèi)國(guó)内外医药企业提供药品、保健品、医疗器械研发与生产全流程“一站式”外包服務(wù)(CRO)的型高新(xīn)技术企业,同也提供药品上市许可(kě)持有(yǒu)人(MAH)服務(wù)。
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药品研发“一站式”服務(wù)包括:新(xīn)药立项研究和活性筛选、药學(xué)研究(含中试生产)、药理(lǐ)毒理(lǐ)研究、临床用(yòng)药与模拟剂的生产、临床试验、临床数据管理(lǐ)和统计分(fēn)析、上市后再评价、技
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博济医药始终坚持“诚实、守信、专业、权威”的经营理(lǐ)念,截至2020年,公司累计為(wèi)客户提供临床研究服務(wù)800余项,基本涵盖了药物(wù)治疗的各个专业领域;累计完成临床前研究服務(wù)500多(duō)项。经过近二十年的发展,博济医药在技术实力、服務(wù)质量、服務(wù)范围、营业收入、团队建设等方面都已跻身我國(guó)CRO公司的领先位置,成為(wèi)我國(guó)本土大型CRO公司的龙头企业。
公司新(xīn)闻
袁来如此|大分(fēn)子生物(wù)分(fēn)析概论(二_1):LBA定量方法的监管验证
作者:广州博济医药 时间:2021-01-27 来源:广州博济医药

上周,“袁来如此”专栏正式开篇,博济医药子公司深圳博瑞副总经理(lǐ)袁智博士以《大分(fēn)子生物(wù)分(fēn)析概论(一):大分(fēn)子药物(wù)生物(wù)分(fēn)析的基础知识》為(wèi)题,梳理(lǐ)了大分(fēn)子药物(wù)分(fēn)析方法的基础概念。


本期开始,“袁来如此”专栏将就LBA定量方法的监管验证展开详细介绍,预计将有(yǒu)多(duō)篇重磅干货内容呈现,敬请垂注!

1.历史视角

1992年,美國(guó)弗吉尼亚州水晶城,全球首个关于生物(wù)分(fēn)析方法验证会议召开,会议讨论共识的生物(wù)利用(yòng)度、生物(wù)等效性和药代动力學(xué)研究的生物(wù)分(fēn)析方法成為(wèi)了后来制药行业进行生物(wù)分(fēn)析方法验证的实际准则。史称水晶城会议。

水晶城会议还讨论了生物(wù)分(fēn)析方法验证的普遍问题,同时也承认了色谱和非色谱测试方法(包括免疫测试方法和微生物(wù)方法)之间存在差异。以水晶城会议為(wèi)基础,后续的行业会议和文(wén)献对生物(wù)分(fēn)析方法验证进行了多(duō)次讨论。

迄今為(wèi)止,人们最重视的是常规小(xiǎo)分(fēn)子药物(wù)的生物(wù)分(fēn)析方法的验证,其主要原因是自从1990年以来,作為(wèi)小(xiǎo)分(fēn)子药物(wù)的常规分(fēn)析工具——串联式液相色谱-质谱仪(LC-MS/MS)的使用(yòng)率在迅速地增長(cháng)。而大分(fēn)子的生物(wù)分(fēn)析方法亦对此借鉴颇多(duō)。

在本文(wén)中,LBA 是免疫测试方法(immunoassays)的同义词,指任何基于大分(fēn)子相互作用(yòng)进行定量分(fēn)析的方法;监管验证(regulatory validation)则是通过验证后方法所产生的分(fēn)析数据,可(kě)供生物(wù)药物(wù)的临床前毒理(lǐ)研究和临床申报、注册使用(yòng)。后续文(wén)章将详细解释监管验证与非监管验证之间的差异,敬请关注。

2.导论

一个分(fēn)析方法的生命周期通常可(kě)分(fēn)為(wèi)3个阶段:方法开发(method development)、研究前验证(pre-study validation)和研究中验证(in-study validation)。方法开发是建立分(fēn)析方法的过程,而研究前验证是对分(fēn)析方法的确认,研究中验证则是在应用(yòng)过程中,如出现关键成分(fēn)发生变化后,进行的部分(fēn)验证。

為(wèi)了确保一个分(fēn)析方法能(néng)用(yòng)于大分(fēn)子定量,以支持药代动力學(xué)评估,并经得起监管审核,需要对特定分(fēn)析方法的各个组成部分(fēn)进行评估、验证和持续监控。因此,只要使用(yòng)该分(fēn)析方法,其验证就是一个持续的过程。

所以,方法验证是一个动态的过程。表1总结了需要评估的组分(fēn)和对于分(fēn)析方法生命周期中每个阶段的建议。本文(wén)的组织也对应于这些方法组分(fēn),在相应的章节中,将讨论在不同阶段中可(kě)能(néng)开展的活动的更完整、详信的信息。

表1. 验证评估参数汇总



3.文(wén)件记录

方法开发阶段

在方法开发过程中生成的信息应记录在实验室筆(bǐ)记本或其他(tā)可(kě)接受的文(wén)档形式中。应包括以下评估信息:关键检测试剂的选择和稳定性、测试格式的选择(抗體(tǐ)、稀释液、微孔板、检测系统等)、标准曲線(xiàn)模型的选择、样本基质的选择、试剂的特异性、样本制备、初步的稳定性研究和方法稳健性(robustness)的初步评估。在方法开发阶段结束时,应生成方法草(cǎo)案或方法验证工作列表(即需要进行的实验),供研究前验证期间参考。

研究前验证阶段

在开始研究前验证的实验之前,应撰写一个方法验证计划或者是可(kě)以参考适当的标准操作程序 (SOP),以确保研究前验证所需要做的实验有(yǒu)一个书面大纲。此验证计划可(kě)以是一个独立的文(wén)档,也可(kě)以是实验室记录本或类似文(wén)档的一部分(fēn)。
该文(wén)件应包括对此方法预期用(yòng)途的描述以及需要验证的性能(néng)参数,这些参数包括但不限于标准曲線(xiàn)、精密度和准确性、定量范围、特异性和选择性、稳定性、稀释線(xiàn)性、稳健性、运行大小(xiǎo)(批次batch/run size)和运行接受标准。该验证计划应包括拟进行的实验工作所研究的每个性能(néng)参数的目标接受标准。
完成验证实验后,应撰写一份全面的报告,报告的格式可(kě)以由实验室的内部政策决定,此报告应汇总测试性能(néng)数据、涉及方法SOP或验证计划的偏差以及任何其他(tā)相关信息

研究中验证阶段

在实验过程中,研究人员需要生成包含适当统计参数的标准曲線(xiàn)和质量控制样品(QC)的累积数据汇总表,并将其与研究样本的测定数值汇总到最终的研究报告中。与研究前验证不同的是,这些表格中不包括失败的运行。最终报告中需包含的其他(tā)信息包括:分(fēn)析过程中发生的偏差描述、重复分(fēn)析的样本汇总及其原因以及所有(yǒu)未通过运行的详细信息的汇总表。
4.测试试剂的选择、稳定性、测试格式和运行/批次大小(xiǎo)(batch/run size)
LBA分(fēn)析方法的关键组成部分(fēn)是配體(tǐ)试剂(ligand reagent),通常是用(yòng)于免疫测试的一个或一对抗體(tǐ)。此外,其他(tā)配體(tǐ)试剂还可(kě)能(néng)包括结合蛋白(binding protein)、受體(tǐ)(receptor)、寡核苷酸(oligonucleotide)和多(duō)肽片段。為(wèi)简单起见,本文(wén)仅讨论免疫测试用(yòng)的试剂(必须选择拥有(yǒu)适当特异性和选择性试剂,其应当具有(yǒu)能(néng)够持久且稳定地形成抗體(tǐ)/抗原复合物(wù)的结合特性)。
LBA的测试格式包括但不限于:夹心式、竞争式、直接或间接结合抑制以及固相或溶液相的测试格式。
一个典型的测试运行(batch/run)包含了标准校准样品(standard calibrator)、验证样品(validation sample)、QC 样品和研究样本(study sample),在应用(yòng)要验证的方法时须将它们作為(wèi)整體(tǐ)进行分(fēn)析。在理(lǐ)想状况下,所需最低数量的QC样品应代表给定运行中研究样本总数的5%。对于基于微孔板的测试方法,一个运行可(kě)以包括多(duō)个独立的微孔板,但每个微孔板应包含独立的一组校准样品和QC样品。

方法开发阶段

方法开发的第一步是选择测试格式。对于固相测试,必须选择固定抗體(tǐ)或其他(tā)蛋白质。如受體(tǐ)的固相,常為(wèi)塑料和玻璃表面,但二者之间的差异可(kě)能(néng)很(hěn)大,还会影响方法的灵敏度和变异性。如果使用(yòng)主动吸附(active adsorption,例如avidin-biotin),则必须选择用(yòng)于改变固相表面(包板)的合适的化學(xué)反应。被动吸附(passive adsorption)是最常用(yòng)的包板方法,但会受到所使用(yòng)的缓冲液特性(例如盐浓度和pH)的影响,必须适当地选择包板溶液的浓度/體(tǐ)积、混合蛋白质的模式(摇动与涡旋)和包板的温度。
在选择测试稀释液时,必须考虑待测物(wù)、预期的基质和结合实體(tǐ)(例如抗體(tǐ)或受體(tǐ))的具體(tǐ)特征。例如,可(kě)能(néng)需要添加重金属或螯合剂,以便确认达到最佳的结合状态。此外,还可(kě)能(néng)需要考虑去污剂(例如,Tween-20或Triton-X100)或填充蛋白(如albumin,casein或gelatin),从而优化测试方法的性能(néng)。
实验过程中应当选择合适的信号检测系统,以提供可(kě)接受的信号并使背景噪声最小(xiǎo)化。使用(yòng)比色法(colorimetry)以外的信号检测系统,可(kě)以提高检测的灵敏度。这些检测信号系统包括荧光、化學(xué)发光、放射性测定和電(diàn)化學(xué)发光。使用(yòng)信号放大系统可(kě)以实现更高的灵敏度。除了分(fēn)析方法的各个组分(fēn)外,在方法开发过程中,还应当选择、建立和运行该分(fēn)析方法的格式,如竞争式或非竞争式。
应当建立分(fēn)析配置(assay configuration,例如标准品、QC样品和研究样本在微孔板上的位置),并测试与预期的研究中测试运行相同数量的微孔板。应当根据测试方法的性能(néng)与所需的测试精密度之间的关系来确定用(yòng)于标准品、QC样品和研究样本的重复孔数量。虽然最终结果可(kě)以基于单孔或复孔的分(fēn)析结果,但确定QC样品结果的重复孔数量必须与用(yòng)于获取真实样本结果的重复孔数量相同。
对运行内(intra-batch/run)和运行间(inter-batch/run)测试性能(néng)的评估,需要為(wèi)每个验证样本生成多(duō)个结果,其中每个结果都是根据重复孔的响应值计算的。测试运行的数量和每个样本的重复孔结果(即重复测量结果)的数量应足够大,从而可(kě)靠地估计该测试方法的性能(néng)特征。稍后在涉及特定性能(néng)特征(例如,精密度和准确性)的部分(fēn)中,将提出有(yǒu)关最少测试运行/重复孔数量的建议。

研究前验证阶段

在方法验证时,应当使用(yòng)在方法开发阶段识别和优化了的关键测试试剂(简称关键试剂),且不能(néng)更改,并在方法SOP中予以标识。在方法验证的过程中,将确认方法草(cǎo)案中定义的这些关键试剂的性能(néng)。还应当确认分(fēn)析配置(如微孔板数量、标准品和验证样品的位置、重复孔数量、操作条件等)以及在方法开发过程中确定的测试运行的大小(xiǎo)(batch/run size)。

研究中验证阶段

在测试方法的生命周期中,通常需要更换某个关键组分(fēn)(例如试剂批次)。对已验证组分(fēn)的更改,需要进行部分(fēn)验证,来证明其具有(yǒu)类似的性能(néng)。此外,还可(kě)以使用(yòng)在常规分(fēn)析运行中QC样品产生的可(kě)接受结果,来延長(cháng)关键试剂(不包括参考标准,reference standard)的有(yǒu)效期,并且必须根据这些数据,仔细记录有(yǒu)效期的延長(cháng)。在研究中验证时,应当使用(yòng)之前验证过的测试格式,对此格式的任何更改均应清晰地记录在案。如果进行了重大更改,则可(kě)能(néng)需要进行部分(fēn)验证,以证明测试性能(néng)的可(kě)比性。
5.参照(比)物(wù)(REFERENCE MATERIAL)
用(yòng)于制备标准校准品(standard calibrator)、验证样品和QC样品的物(wù)料来源会有(yǒu)所不同。须着重了解物(wù)料的来源及相关说明材料。在条件允许的情况下,尽可(kě)能(néng)地将标准品、验证样品、QC样品等从同一来源物(wù)料的单独分(fēn)装(separate aliquot)小(xiǎo)份中制备。参照(比)物(wù)在供应有(yǒu)限的情况下(例如,药物(wù)相互作用(yòng)研究,其中纯标准品只能(néng)从商(shāng)业试剂盒这样的有(yǒu)限来源获得),可(kě)以通过考查不同批次或其他(tā)商(shāng)业商(shāng)品之间的可(kě)比性后,从同一个单个等分(fēn)(single aliquot)物(wù)料中制备标准品和QC样品。
6.特异性(specificity)和选择性(selectivity)
抗體(tǐ)的特异性(specificity)是指其结合目标抗原的能(néng)力。在理(lǐ)想的情况下,所使用(yòng)的抗體(tǐ)对待测物(wù)是特异性的,即不与样品中可(kě)能(néng)存在的待测物(wù)的变异體(tǐ),或其他(tā)结构相关的物(wù)质发生交叉反应。特异性有(yǒu)时与交叉反应性的概念有(yǒu)关,如果抗體(tǐ)是高度特异性的,则其交叉反应性较低。
选择性(selectivity)是一个与特异性有(yǒu)关的概念,是一种分(fēn)析方法在样本中存在其他(tā)成分(fēn)的情况下检测待测物(wù)的能(néng)力。通常,LBA无需样品预处理(lǐ)(例如萃取),可(kě)直接在生物(wù)基质中测定待测物(wù)的浓度,但此做法或将受到试剂与样本基质成分(fēn)的交叉反应所引起的非特异性反应的影响。特异性和选择性评估将验证该分(fēn)析方法是否对待测物(wù)具有(yǒu)特异性,并且可(kě)以从复杂的基质中选择性地定量待测物(wù),而不被正向或负向的干扰所影响。

方法开发阶段

分(fēn)析方法的特异性将取决于所使用(yòng)的抗體(tǐ)或抗體(tǐ)对(antibody pair)的预先确定的特异性。抗體(tǐ)可(kě)以从商(shāng)业来源获得或内部生产。无论哪种情况,在选择之前都必须评估抗體(tǐ)结合特性的数据,评估分(fēn)析特异性的方法通常是分(fēn)析样本基质,样品基质+不同浓度的待测物(wù)及其变异體(tǐ)、物(wù)理(lǐ)化學(xué)上类似的化合物(wù)以及样品基质+可(kě)能(néng)与待测物(wù)共同使用(yòng)的化合物(wù)。

在某些情况下,可(kě)以使用(yòng)一个样本基质来评估特异性,该样本基质包含与體(tǐ)内浓度相当的一种或多(duō)种与待测物(wù)有(yǒu)关的化合物(wù)。通常,竞争式测试格式比夹心式测试格式更易受干扰物(wù)的干扰,因為(wèi)夹心式分(fēn)析方法使用(yòng)两种抗體(tǐ),故具有(yǒu)更大的特异性。

如果无法获得待测物(wù)的变异體(tǐ)或相关形式,则可(kě)能(néng)无法在方法开发过程中生成交叉反应性(分(fēn)析特异性assay specificity)数据。因此,可(kě)能(néng)需要对经过验证的分(fēn)析方法的特异性进行回顾性评估,因為(wèi)随着时间的流逝,将产生更多(duō)有(yǒu)关待测物(wù)行為(wèi)的数据。

在方法开发过程中,评估选择性即是评估存在基质成分(fēn)时对待测物(wù)的定量。这些基质成分(fēn)可(kě)能(néng)会干扰抗體(tǐ)与待测物(wù)的结合,应当在定量下限(LLOQ,即低于低水平QC样品的浓度)或之上的附近外加待测物(wù)到同一样本基质类型的多(duō)个批次(至少10个)中,并评估相对误差的百分(fēn)比(%RE)。尽管选择性问题通常在定量范围的低端发生,也需要在较高待测物(wù)浓度下评估选择性。在背景干扰与浓度有(yǒu)关的情况下,必须确定在哪个待测物(wù)的浓度之下可(kě)能(néng)出现干扰。在方法验证之前,可(kě)能(néng)需要相应地提升最低的定量限。

研究前验证阶段

研究前的验证过程将证实分(fēn)析方法的特异性和选择性性能(néng)(使用(yòng)最相关的化合物(wù)和样本基质)。选择性由回收率(recovery)代表,回收率的接受标准与准确性评估相同。推荐的选择性接受标准是:至少80%被评估的样本基质均获得可(kě)接受的回收率。

研究中验证阶段

在样本分(fēn)析过程中,通常不存在针对特异性和选择性的接受标准。如果存在潜在的干扰问题,则必须事先确定样本的性能(néng)特征,并做相应的处理(lǐ)。通常情况下,疾病状态的样本基质可(kě)能(néng)包含对照基质中不存在的成分(fēn),例如,类风湿因子(rheumatoid factor)脱落的可(kě)溶性受體(tǐ),来自自身免疫性疾病的异源干扰、高血脂(lipemic)样本、溶血(hemolyzed)样本等。因此,强烈建议在获得相关疾病状态的样本基质后,重复进行选择性和特异性实验。更换抗體(tǐ)批次后,也需要重新(xīn)验证特异性和选择性。
7. 特别声明

本文(wén)如有(yǒu)疏漏和误读相关指南和数据的地方,请读者评论和指正。所有(yǒu)引用(yòng)的原始信息和资料均来自已经发表學(xué)术期刊、官方网络报道等公开渠道, 不涉及任何保密信息。参考文(wén)献的选择考虑到多(duō)样化但也不可(kě)能(néng)完备,欢迎读者提供有(yǒu)价值的文(wén)献及其评估。

8. 扩展阅读

袁来如此|大分(fēn)子生物(wù)分(fēn)析概论(一):大分(fēn)子药物(wù)生物(wù)分(fēn)析的基础知识

参 考 文(wén) 献

1. V. P. Shah, et al. Analytical methods validation: bioavailability, bioequivalence, and pharmacokinetic studies. Pharm. Res. 9:588–592 (1992).
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