自1986年di一个治疗性抗体进入临床以来，治疗性抗体药物单抗、双抗、ADC得到了迅速的发展，到目前为止，FDA共批准了近百个治疗性抗体药物，其中涉及免疫系统与肿瘤治疗的抗体类药物就占到了68%。抗体类药物已经成为了现代生物医药的重要组成部分。
一、关于高浓度抗体制剂
在抗体实验和生产中，高浓度制剂是很多医药企业所追求的目标。HCPF通常指蛋白浓度高于50mg/ml的制剂。高浓度制剂不仅可以为患者提供更好的灵活性，降低患者注射的痛苦，还能够降低成本并节省医疗资源。
目前在单抗制剂的产品中，2015年后FDA批准的高浓度制剂产品是2015年以前批准总数的三倍，由此可见高浓度制剂的趋势。本文重点聊一聊TFF工艺在高浓度抗体开发中的挑战和注意事项。
二、TFF & 高浓度制剂
尽管高浓度制剂的优势很明显，但是由于高浓度抗体制剂的分子间结构更加复杂，更易产生自缔合（Self- association）和聚集（Aggregation）。
为了达到皮下给药所需的高蛋白浓度，经常会遇到许多生产工艺的挑战。从操作的维度来看，高蛋白浓度会导致高粘度，这可能会导致超滤浓缩过程中的压力增加。同时，也会导致超滤浓缩过程通量会逐渐下降至很低的程度，从而导致处理时间较长。
高浓度制剂浓缩过程中会带来物料和TFF系统的几个变化：
1、浓度和粘度的升高
浓度升高，必然带来粘度的增加，物料的流动性会变差。较高的蛋白浓度存在较高的聚集风险，因为组分分子距离越接近，分子间相互作用越强，自缔合(self-association)的概率就越高。
2、体积排阻
体积排阻主要是由于在膜的上游高浓度的蛋白占据了较大的体积，导致其他溶质的空间减少，尤其对于大体积的分子，会导致部分溶质分子在膜的上下游的浓度发生了差异。在膜上下游的渗透浓度发生改变，渗透压力会增大。
3、道南效应
带电产品被超滤膜截留，带电基团的存在使得膜对不同离子的截留率不同。当溶液中存在多种离子时，不同离子的电荷大小和离子半径会影响它们通过膜的比例。离子的电荷数越大、半径越小，其通过膜的比例就越低，从而导致溶液浓度和pH的变化。
4、压力变化
超滤过程中伴随着浓缩的持续，蛋白浓度升高，尤其在浓缩后期，高粘度的物料导致系统阻力上升，压降变大。特别是在膜包的流道中，压力降更为明显。最后表现为，膜包的进口压力快速上升，超过zui大的进口压力限制，导致浓缩进行不下去。
三、如何改良工艺
我们可以通过以下几个方面改良来控制工艺：
1、选择合适的缓冲体系
缓冲液的种类、pH值和浓度会影响蛋白质表面电荷分布、类型和数量，并进一步通过影响静电相互作用从而影响蛋白质的构象和胶体稳定性。为了实现目标配方成分，可以对DF缓冲液或超滤稀释缓冲液进行调整，以解决辅料浓度偏移。或者，可以通过在UF步骤期间使用高离子强度的缓冲液来降低所观察到的道南效应。
2、选择合适的膜包筛网
不同品牌的平板膜包都有多种筛网可供选择。高浓高粘的蛋白制剂可以选择悬空式湍流筛网。其优化的筛网结构能够减少压力损失，减缓进口压力过高的现象；同时有效产生湍流，提高透过效果，减缓高浓度下比较容易产生的浓差极化，提高通量。
3、选择中空纤维柱
相比平板膜包，中空纤维柱是高浓度抗体制剂制备的一种不错的过滤材料，因为纤维内腔呈现非湍流的流体动力学，能获得显著更低的压力降。通过0.5和1.0mm内径纤维进行单抗的浓缩，我们发现，两者存在性能差异，1.0mm内径纤维可获得更低的压力降和更高的通量，从而缩短处理时间。
4、采用单向流超滤（SPTFF）技术
SPTFF技术是切向流过滤技术的一种运用，区别于常规TFF的循环运行，SPTFF中，料液单次通过超滤膜，没有循环的过程。
同时SPTFF技术采用了非常低的流速，提高转化率从而达到蛋白的目标浓度。SPTFF技术也简化了超滤系统配置和简化了操作。由于比较低的进口流速，泵、罐、管路等配置降低，更小的系统循环体积和滞留体积，提高了可达到的最终浓度，并提升了产品收率；进口流速减小，高浓度下也不会造成高进口压力报警。
SPTFF技术中，物料只经过一次泵，减少了剪切力，在高浓度条件下，减轻了对蛋白质量的影响，大大提高了蛋白的稳定性，减少了多聚体的产生。更为便利的是，使用现有的膜包和夹具就能实现SPTFF。
近年来，高浓度抗体制剂因其治疗潜力与易于对患者给药而备受关注。然而，这些产品的开发一直在制造、稳定性、分析和管理层面存在挑战。只有通过稳健的制造工艺与配方开发才能解决这些挑战，最终才能实现可商业化的高浓度抗体产品。
