1.  引言

BIND Therapeutics, Inc. 是一家生物制藥公司，開發(fā)稱為 Accurins（見圖 1）的靶向納米粒子技術，用于治療癌癥和其他具有大量未滿足醫(yī)療需求的嚴重疾病。通過結合控釋聚合物系統(tǒng)、靶向和遞送大量治療藥物的能力，Bind 正在為一類新型靶向治療開發(fā)一個納米技術支持的平臺。

圖 1. BIND Accurins 技術

Accurins 通常是 80-120 nm 的顆粒，由具有活性藥物成分 (API) 核心的聚丙交酯聚乙二醇 (PLA-PEG) 共聚物組成。共聚物的 PLA 部分為包封疏水性 API 提供了一個可生物降解的、相對疏水的核心。聚合物的親水性聚乙二醇酯部分期望覆蓋在顆粒的表面，使它們能夠逃避網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)(RES)吞噬細胞的調(diào)理和從血液循環(huán)中移除。80-120 nm 的大小非常適合通過滲漏的脈管系統(tǒng)（增強的通透性和滯留性，或 EPR 效應）積聚在腫瘤部位，同時避免被脾臟過濾。

80-120 nm也是適合所需理化特性的尺寸，可保持高載藥量、控制釋放和加工能力，包括最終無菌過濾和凍干的能力。

Accurins 是通過納米乳液工藝制造的，該工藝使用高壓均化來剪切分散在不混溶水相中的有機液滴。控制液滴尺寸對于確定藥品的最終尺寸分布十分重要。許多因素會影響液滴大小，包括原材料屬性、顆粒配方、均質機機械性能、水相組成和工藝參數(shù)。該批次開始生產(chǎn)后，均質器壓力是最容易控制來調(diào)節(jié)尺寸的過程。

BIND 014 是一種 Accurin，開發(fā)用于將多西紫杉醇遞送至實體瘤和癌細胞，表達前列腺特異性膜抗原 (PSMA)。這里描述的所有實驗都是針對 BIND-014 Accurins。

2.  在線動態(tài)光散射

動態(tài)光散射 (DLS) 可用于測量亞微米顆粒尺寸，DLS 的工作原理是小顆粒通過布朗運動在流體中隨機移動。系統(tǒng)檢測到布朗運動引起的平移擴散，然后用于求解 Stokes-Einstein 方程以確定粒子大小（方程 1）。

D = k_Bτ/6 πη R..............（等式 1） 

其中： 

D = 擴散系數(shù) 

k_B = 波爾茲曼常數(shù) 

η = 粘度 

R = 粒子半徑

Nicomp DLS 已在實驗室中成功使用數(shù)十年，Nicomp®在線粒度儀也已有了實際應用。Entegris （Nicomp粒度儀生產(chǎn)商）現(xiàn)在已在客戶制造業(yè)務中安裝了多個系統(tǒng)，用于在生產(chǎn)運行期間跟蹤顆粒大小。在線系統(tǒng)從過程中取出樣品，稀釋樣品以避免多重散射效應，測量樣品，然后重復該過程（見圖 2）。完整的測量周期約為 2 分鐘，為監(jiān)控制造操作的工藝工程師提供連續(xù)的粒度信息。

圖 2. DLS 系統(tǒng)簡圖，帶自動稀釋

3.  實驗細節(jié)

Entegris Nicomp®在線 DLS 系統(tǒng)安裝在高壓均質器的下游，其設置使其能夠每約 2 分鐘從工藝流中獲取乳液樣品。設置 DLS 的射流系統(tǒng)，使乳液樣品以與下游 Accurin 過程類似的方式在水中稀釋，并在流通池中自動稀釋至產(chǎn)生理想光散射強度（~300 kCt/秒）的濃度。

此處描述了三個批次： 

1. 一個批次由 11 個過程樣品和可變壓力制成，在整個均質化過程中，以建立壓力大小相關性。

2. 在工藝條件略有不同的情況下生產(chǎn)的批次導致前兩個工藝樣品的尺寸略小于目標尺寸。調(diào)整壓力后，尺寸恢復到最后四個樣品的目標值。

3. 臨床規(guī)模開發(fā)批次在以約 5 分鐘的間隔采集的八個樣本期間展示穩(wěn)定的尺寸讀數(shù)，確認壓力設定點是合適的。

4.  結果

第一個實驗（圖 3 和圖 4）的結果顯示了我們預期的壓力與尺寸的關系。從趨勢線曲線擬合可以看出，尺寸對壓力的響應為每 1,000 psig 約 9 nm。

圖 3. 均質機壓力與粒徑

圖 4. 壓力與平均尺寸的相關性

第二個實驗的初始尺寸讀數(shù)低于目標尺寸約 5–7 nm，因此進行了壓力調(diào)整（降低 1,000 psig）。在稍后的時間點，平均粒徑按預期增加了 ~5–10 nm。

圖 5. 均質器壓力與粒徑

最后一組數(shù)據(jù)來自使用在線分級器的第一個臨床規(guī)模實驗。盡管 BIND 有程序在尺寸超出我們的目標范圍時根據(jù)需要調(diào)整壓力，但沒有必要這樣做。所有八次測量都非常接近 100 nm 目標。

圖 6. 批處理運行期間的平均大小

5.    結論

Nicomp® 在線 DLS 系統(tǒng)被集成到 Accurin 制造過程中，用于確定最佳條件并確保在整個批次中粒徑在所需規(guī)格范圍內(nèi)。進行在線測量可減少進行工藝更改與獲取評估更改是否產(chǎn)生預期效果所需的粒度數(shù)據(jù)之間的滯后時間。此外，與將樣品帶到實驗室進行離線批量分析相比，在線分析可以更好地監(jiān)控產(chǎn)品質量。在線 DLS 是一種有價值的過程分析技術。