藥物開發是個漫長而複雜的過程，從探索開始，一直到讓政府批准上市才算成功。如下所述，藥物開發過程中的每個步驟都有特定的目標，旨在篩選出適合的活性化合物和候選原料，最終得到已核准的原料藥。

在此，我們將討論在抗體藥物開發各階段所使用的相關目標和技術。

探索階段可分為早期探索和晚期探索。探索階段的主要目標，便是在考慮到化學不穩定性及標靶結合的情況下，去除任何具有不良性能的序列。探索過程將從數量數百到數千不等的龐大抗體庫開始，逐漸縮減到僅剩幾十個抗體。為了縮減龐大樣品數，通常會使用矽中 (in silico) 篩選作為主要工具，因為在此階段的樣品非常稀缺。矽中篩選是利用電腦模擬或虛擬篩選工具來對不同分子的行為進行預測。¹ 並且對序列進行分析，盡量減少可能會干擾後期開發的任何「熱點」風險。一旦縮小了抗體庫的範圍，就會對抗原結合進行特性分析，以確保抗體有與已確認的標靶結合，並隨著縮減需進一步分析其特性的抗體數，再次達到所需的效價。

在此階段，抗體的數量已在篩選過程中減少到幾十個。在預配方研究過程中，確保測試能在穩定條件下進行是非常重要的，表示可能需要某種程度的緩衝液篩選。請記住，該緩衝液可能與最終配方緩衝液不同。重要的是從驗證最初階段進行的結合研究開始，採用等溫滴定量熱法 (ITC)，全面對餘下的抗體進行特性分析。

ITC 是種無需透過標記及固定化技術的方法，用於對結合交互作用進行特性分析。這是一種資訊豐富的技術，不僅可判斷某些化合物是否可結合，還可以判斷其交互作用背後的驅動力。對於任何治療藥劑來說，重要的是要充分瞭解它是如何與標靶進行交互作用，包括治療藥劑本身特異性及其對標靶的專一性。確保高度專一性可使治療藥物減少因脫靶結合而產生的不良副作用。在這一階段需要進行特性分析的其它重要屬性包括構象穩定性、膠體穩定性、效價及血漿穩定性。這些資訊將結合使用，以去除任何不需要的抗體。³

候選原料選定階段的重點是評估最有希望用於治療的抗體。本部分中使用的技術所需要的濃度跨越範圍較大，最高可達 100 mg/mL 的濃度，並將收集相似類型的資訊，例如構象穩定性和膠體穩定性，但是，此階段需要更高解析度的數據資料。將使用差示掃描量熱法 (DSC)，透過對 T_onset 及 T_M 進行特性分析來評估構象穩定性。

自動化 奈瓦差示掃描量熱儀 (Nano DSC) 使研究人員能夠在不使用外源標籤或染料的情況下，對樣品的短期熱穩定性進行特性分析，從而簡化工作流程並減少生物製藥開發中可能出現的錯誤。² 在一項實驗中，研究人員便可以確定熔化溫度、焓和熱容量變化，使他們能夠計算自由能，進而就哪種配方最穩定做出最明智的決定。² 這種高效的測定方式有助於候選原料選定的過程。此外，物理化學特性分析、體內 PK/PD 和賦形劑評估也將在此階段完成。

一旦選定了一種或兩種抗體，研究工作就會轉向最終配方最佳化，以便進行首次人體試驗。構象穩定性仍是在這製劑配方過程中需要測量和監控的關鍵屬性。透過改變 pH 值、鹽濃度、糖濃度和界面活性劑，可製備一系列配方。每種配方組合都可能改變構象穩定性，因此測量穩定性至關重要。與其它階段不同，對最終抗體劑量進行測試是非常重要的，其劑量可能高達 200+ mg/mL。測試穩定性最重要的技術便是 DSC，它能準確測量穩定性來比較不同的配方，以確定哪種配方具有最高的開發潛力。²

在製劑和／或商業配方製程中要考慮的另一個關鍵領域便是投藥方式。投藥方式將影響最終劑量和產品的最終型態（例如液態或冷凍乾燥）。抗體藥物製劑有兩種最常見的投藥方式，一是以皮下注射穩定的液態製劑，或以靜脈輸注冷凍真空乾燥製劑和重組溶液。⁴ 若欲延長架儲期而將製劑進行冷凍乾燥，那麼可以透過確定玻璃轉化溫度或陷縮溫度來更瞭解冷凍真空乾燥所需的條件。⁵ 在主要乾燥步驟中，最重要的是要設計一個溫度斜率，使其維持在該溫度下，避免結構塌陷或收縮。差示掃描量熱法 (DSC) 是瞭解此資訊的黃金標準和首選工具。

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