概 述

重组胶原蛋白凭借无病毒风险、低免疫原性、良好水溶性及高批次一致性的优势，成为传统动物源胶原蛋白的理想替代品，在生物医药、组织工程、高端护肤等领域广泛应用。建立严谨全流程的质量控制体系是保证重组胶原蛋白产品安全性、有效性和一致性的重要基石。

重组胶原蛋白的多种类型

传统胶原蛋白是从动物组织(如牛跟腱、猪皮、鱼鳞)中提取获得，存在无水溶性、病毒源污染、免疫原性高及批次差异大等问题，重组胶原蛋白利用重组DNA技术，对编码人体胶原蛋白质的基因进行修饰，经过宿主细胞培养和纯化后获得的胶原蛋白或类似胶原蛋白的多肽，主要分为重组人胶原蛋白、重组人源化胶原蛋白及重组类胶原蛋白。重组胶原蛋白具有良好生物相容性、高生物活性、低免疫原性等优势，是医疗器械以及医美美妆行业的“明星”分子。

重组胶原蛋白的生产流程

重组胶原蛋白的表达系统有大肠杆菌、酵母、植物、杆状病毒、哺乳动物细胞等，其中以大肠杆菌和酵母为主。大肠杆菌和酵母表达体系缺乏动物细胞中胶原蛋白翻译后修饰，需要添加相对应的重组酶；植物、杆状病毒、哺乳动物细胞表达体系的表达量低于大肠杆菌和酵母系统，但具有完整的三螺旋结构和较好的热稳定性。

重组胶原蛋白的生产流程为：

· 基因构建：从靶基因序列和胶原结构域选择目标片段序列，设计胶原蛋白(Gly-X-Y)n目的基因，将目的基因与载体构建。有时需要敲除宿主细胞的某些特定基因，从而优化胶原蛋白表达系统和提高表达量。

· 工程细胞构建：工程细胞是重组胶原蛋白生产的起始与核心，以实现目标蛋白的高表达效率、蛋白结构正确性及生物学活性。大肠杆菌表达系统的优点为明确的遗传背景、细胞生长周期短、表达效率高，但存在无糖基化修饰及易形成包涵体的问题；酵母表达系统具有大规模高密度培养、培养周期短成本低等优点，但存在培养上清液多糖浓度高不利于下游纯化的问题；哺乳动物细胞表达具有蛋白翻译后修饰，活性更接近于天然蛋白，但生产成本较高和对细胞培养要求高。

· 细胞培养：根据工程细胞生长特性设置培养条件，包括温度、pH值、溶氧以及CO2浓度并进行高密度培养，包括工程细胞的控制(表达载体和宿主细胞、细胞库系统、细胞库的质量控制、细胞基质的遗传稳定性)、生产过程控制(细胞培养、提取)、培养基的筛选、工艺优化、工艺放大等。

· 下游纯化：纯化步骤分为细胞破碎与澄清、沉淀与粗分离、层析纯化(核心步骤)、病毒与内毒素去除、浓缩与缓冲液置换。通过细胞裂解将蛋白质释放到细胞外后，进行初级纯化和精纯化，初级纯化方法有盐析、有机溶剂沉淀和超滤等。初步纯化后进行进一步精纯以提高胶原蛋白的纯度，包括凝胶过滤层析、疏水层析和亲和层析。

· 质量研究：重组胶原蛋白的结构验证包括一级结构、高级结构(如三螺旋构象)及翻译后修饰。质量控制包含理化性质检测、纯度与杂质检测、生物活性检测、稳定性与无菌检测以及免疫原性评估。

· 制剂开发：包括成药性研究、制剂工艺开发与GMP条件下的成品生产。根据产品特性及特殊要求，确定产品的剂量和包装形式(预充针、西林瓶等)、无菌灌装、检验储存等。

重组胶原蛋白的关键质量属性

国家药品监督管理局在2021年发布了《重组胶原蛋白生物材料命名指导原则》和《重组胶原蛋白类医疗产品分类界定原则》，明确了行业规范。2023年正式发布实施的YY/T 1849-2022《重组胶原蛋白》行业标准是全球首个针对重组胶原蛋白的综合性行业标准，详细规定了其质量要求、检测方法和技术指标，为产品质量评价提供了权威依据。后续颁布的YY/T-1888-2023《重组人源化胶原蛋白》行业标准规范重组胶原蛋白的质量控制、检测指标以及检测方法等。

1、理化项目

2、鉴别

3、杂质

重组胶原蛋白的核心竞争力在于生产工艺的严格控制及全方位、多维度、可追溯的质量研究体系。瀚海新酶依托生物制药质控研究平台，可提供从原材料质检、杂质控制、终产品放行等全面的质检方案。

瀚海新酶构建了蛋白定向进化及Hevo AI+辅助设计平台，拥有丰富的重组蛋白设计开发和大规模生产制造经验，可提供GMP级规模化生产服务，拥有5L-50L-500L-5T-10T-30T-60T-100T不同规模的灵活发酵平台，匹配多种规格的层析系统，以及0.2㎡-0.5㎡-2㎡-10㎡-20㎡不同规模的冻干平台。

内容丨研发中心、市场部-生物药

编辑排版丨品牌

审核丨研发中心、市场部

图片丨来源于瀚海新酶、网络（侵删）