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本研究首次实现了浓度达360 mg/mL的水相高浓度抗体制剂，通过溶剂脱水结合微流控技术同步完成抗体沉淀与水凝胶微球封装，显著提升制剂稳定性与注射性能。
文献概述
本文《High-Concentration Antibody Formulation via Solvent-Based Dehydration》，发表于《Advanced Materials (Deerfield Beach, Fla.)》杂志，回顾并总结了一种基于溶剂脱水的高浓度抗体制剂新方法。该方法通过微流控乳化将含抗体与PEG的水相液滴引入戊醇有机相，实现水分快速萃取，同步诱导抗体形成无定形态固体分散体（ASD），同时藻酸盐在钙离子作用下交联形成水凝胶微球，实现抗体的高效包封。最终所得微球可稳定悬浮于含PEG的水相中，制剂浓度高达360 mg/mL，且具备良好注射性能和长期稳定性。研究系统分析了抗体相行为、脱水动力学及微球形成过程，并验证了制剂的结构完整性、生物活性及快速释放特性。该技术突破了传统高浓度抗体溶液的黏度与稳定性瓶颈，为皮下给药提供了理想的水相制剂平台。背景知识
单克隆抗体（mAbs）作为重要的生物治疗药物，广泛用于癌症、自身免疫病等疾病的治疗。传统静脉输注虽有效，但成本高、需专业人员操作，限制了患者依从性。皮下（SC）注射因其便捷、低成本和可自我管理等优势，成为更理想的给药途径。然而，皮下注射体积受限（通常<2 mL），要求抗体浓度远高于200 mg/mL，以满足治疗剂量。常规高浓度抗体溶液易出现高黏度、聚集和物理不稳定性，导致注射困难和免疫原性风险。现有解决方案如非水制剂或冻干粉需复溶，虽能提高浓度，但常引发注射部位疼痛、炎症，且复溶后浓度仍有限。固体形式如晶体或无定形蛋白颗粒虽稳定性好，但难以实现水相高浓度悬浮。此前研究尝试将沉淀的抗体颗粒封装于水凝胶微球，但依赖离心步骤，难以连续化生产，且粒径较大（>100 μm），限制了应用。因此，开发一种可规模化、水相稳定、高浓度且易于注射的抗体制剂平台，是当前生物药制剂领域的关键挑战。本研究通过溶剂脱水与微流控技术的结合，实现了抗体ASD的原位形成与水凝胶封装同步进行，解决了高浓度与水相稳定性之间的矛盾，为皮下给药提供了全新策略。
研究方法与实验
研究人员首先构建了人IgG与PEG的相图，确定了无定形态固体分散体（ASD）形成的条件窗口。通过单颗粒脱水实验，利用光学显微镜观察液滴在戊醇中的尺寸变化，结合Epstein–Plesset模型分析脱水动力学，验证了PEG可有效诱导抗体在脱水过程中快速形成ASD。随后，引入藻酸盐与钙离子，实现ASD同步封装为水凝胶微球。采用微流控十字结装置实现连续化生产，通过调节连续相与分散相流速比精确控制微球粒径（可低至<100 μm）。对所得微球进行载药量、包封率、注射力、二级结构（CD与FTIR）、生物活性（ELISA）及体外释放行为等系统表征。关键结论与观点
研究意义与展望
该研究提出了一种创新的高浓度抗体水相制剂平台，解决了皮下给药中高浓度与低黏度、稳定性的矛盾。通过溶剂脱水驱动的ASD形成与水凝胶封装，实现了抗体的高效浓缩与物理保护，同时维持了水相给药的生物相容性优势。微流控技术的引入使工艺可扩展、粒径可控，适合工业化生产。该平台不仅适用于IgG类抗体，理论上可拓展至其他治疗性蛋白、多肽或核酸药物，只要其固体形式可被稳定。
未来研究可进一步探索不同聚合物与交联体系对微球流变性与释放动力学的调控，优化制剂性能。同时，需开展体内药代动力学与免疫原性研究，验证其临床转化潜力。该技术有望推动多种高剂量生物药的皮下给药开发，提升患者依从性与治疗可及性，具有广阔的临床应用前景。
结语
本研究成功开发了一种基于溶剂脱水的高浓度抗体水相制剂新方法，通过微流控技术实现抗体无定形态固体分散体的原位形成与水凝胶微球的同步封装。该方法突破了传统高浓度抗体溶液的黏度与稳定性瓶颈，最终制剂浓度高达360 mg/mL，且为水相悬浮液，显著优于非水制剂。微球具备优异的注射性能（注射力<20 N）、长期稳定性（4个月）以及快速体外释放特性，满足皮下给药的关键要求。该平台工艺连续、可扩展，粒径可调，适用于多种治疗性蛋白。研究不仅提供了高浓度抗体制剂的创新解决方案，也为其他生物大分子的长效、便捷给药开辟了新路径，具有重要的科学价值与转化潜力。未来需进一步验证其体内性能与安全性，推动其向临床应用迈进。
