生物制药的生产过程中，杂质产生是不可避免的。这些杂质包括宿主细胞来源的核酸、宿主细胞蛋白和潜在的病毒，以及工艺中的溶出析出物等。这些杂质会对制品的质量和安全性产生负面影响，因此需要在后续的纯化过程中进行去除。本文将介绍验证这些杂质去除的方法以及一些实现过程中的技术挑战。
宿主细胞蛋白是一种常见的杂质，可能引起制品的严重免疫反应。为了去除这些杂质，可以使用SDS-PAGE、酶联免疫吸附（ELISA）方法和高效液相色谱（HPLC）等技术。其中，ELISA是目前用于活性药物成分放行检测以及中间体样品检测的行业标准。然而，ELISA的灵敏度通常受到限制。因此，使用缩小模型进行的放射性标记研究方法可以用于确定HCP去除的能力。这种方法需要制备代表性的放射性标记的HCP样品，使用125I标记实现。挑战性实验可以在单个的层析步骤上或顺序执行的单元操作上进行。使用缩小模型的挑战性实验也通常用于验证异染色质达标性的去除。
另一个重要的杂质是细胞培养添加剂。这些添加剂会提高表达水平或维持细胞系的稳定性，但对人体可能具有潜在的毒性、生物活性或免疫源性。因此，在纯化过程中需要证明它们的清除率。例如，甲氨蝶呤、抗生素和生长因子等成分，经放射性标记后使用缩小模型进行挑战性实验来证明各个步骤的清除率。根据添加到细胞培养液中的起始量和清除率，可以估算出活性药物成分中的这些组分的含量，并进行安全性评估。
来源于细胞培养的产品需要证明纯化工艺具有去除病毒的能力。病毒的去除验证需要在缩小模型上进行，类似于用于HCP和DNA去除的验证。选择一组模式病毒进行挑战性实验。这些模式病毒要反应不同大小和形状的范围，并包括114 DNA和RNA病毒和/或包膜或非包膜病毒家族。基于细胞培养物中的RVLP的数量，纯化过程中病毒效价的总体降低要比起始材料中可能存在的水平高几个数量级。
纯化工艺也会产生一些自身的杂质，包括层析柱脱落的配基，比如蛋白A配基。必须证明纯化工艺中蛋白A能够去除到很低并且水平稳定。另外，纯化过程中还会产生内毒素等杂质，这些杂质是衍生自细菌（比如大肠杆菌）的脂多糖成分。它们也有可能通过受污染的原材料引入。因此，需要使用缩小模型进行杂质去除验证研究。
在实现杂质去除过程中，还需要克服许多技术挑战。例如，ELISA方法的灵敏度限制、缩小模型标记问题、足够代表性缩小模型构建、诊断的选择以及去除方案的制定等。此外，在缩小模型中挑战性实验的设计和验证等也是关键。
总之，在生物制药的生产过程中，验证杂质去除的能力非常关键，因为它们可能会对制品的安全性和质量产生负面影响。通过选择合适的验证方法和克服实现过程中的技术挑战，可以保证最终的制品符合监管要求，并确保制品的安全和品质。
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