单克隆抗体的电荷异质性源于翻译后修饰及降解，这一过程使得抗体的电荷特性（如等电点及电荷分布）发生变化，从而产生不同的电荷变体。这些电荷变体可分为酸性和碱性类型，而表面电荷正常的抗体被称为主峰。这三者在分析时因洗脱时间的差异得以有效区分。作为单克隆抗体的重要质量属性，电荷变体可能对治疗效果产生潜在影响。研究表明，酸性电荷变体的减少优先于碱性变体的减少，因为许多酸性电荷变体对药效具有较大不利影响，尤其在互补决定区发生变化时。与碱性电荷变体相比，曲妥珠单抗的酸性变体与重要的乳腺癌相关因子的结合率较低，导致抗增殖效果较差。

在体内，酸性和碱性电荷变体与主峰表现出不同的清除率。大量研究指出，酸性电荷变体的组织保留和清除率降低，而碱性变体的组织保留和血液清除率增加。因此，在抗体药物的生产过程中，为了保证抗体蛋白的电荷属性及其在药物制品中的量，通常会选择在分离纯化过程中直接去除酸性和碱性电荷变体，这可能导致蛋白回收率下降、过程效率降低及经济性下降。

有研究表明，牛磺酸不仅能降低抗体碱性电荷变体的含量，还能提高主峰的含量，并略微提升最大活细胞密度，显著增加抗体产量。此外，牛磺酸对抗体的糖基化、聚体及片段化等质量属性影响较小。这些研究结果为未来调控抗体电荷异质性、提升抗体药物的产量和质量提供了指导。在电荷异质性形成方面，C末端赖氨酸的残留、未完全切除的脯氨酸以及氨基酸氧化琥珀酰亚胺等都可能导致额外正电荷的引入，进而提高等电点。

影响单克隆抗体电荷异质性的因素还包括细胞培养介质、细胞死亡后释放的胞内酶、纯化及储存过程中的温度和pH值。例如，酸性电荷变体的形成机制之一是共价加成物的产生。当制剂中存在还原糖时，葡萄糖或乳糖可在制备或存储过程（特别是在富含葡萄糖的培养基中）与赖氨酸残基发生伯胺反应。

在不同条件下，酸性和碱性电荷变体的形成机制具有明显差异。例如，降低培养温度可以显著减少酸性电荷变体的水平，但可能会导致碱性变体数量增加。此外，pH值降低可导致酸性电荷变体减少，主要因为这影响了二硫键的形成、半乳糖苷化及FC区域重链恒定区Asn338的脱氨基作用。补充过渡金属（如铁、铜和锌）也可能影响抗体的电荷分布，通过不同机制增加或减少电荷变体的生成。

在CHO细胞无血清培养基开发过程中，发现添加尿苷能够显著提高最大活细胞密度和抗体表达量。然而，对抗体电荷变体的影响仍未实现显著改善。尽管赖氨酸变体含量大幅减少，但Fab区内甲硫氨酸及色氨酸的氧化比例却有所增加。过氧化氢和AAPH孵育实验验证了这些氧化物种正是mAbl抗体碱性电荷变体形成的重要因素。

综上所述，牛磺酸和其他抗氧化剂的添加在平衡抗体电荷异质性方面显得尤为重要。牛磺酸通过抑制活性氧的形成，提高培养液的还原性，从而减少氧化变体的生成，这对于提升抗体的整体质量及治疗效果至关重要。这些发现为未来生物制药行业中的抗体药物研发提供了有力的支持，尤其在品牌方面，MILE米乐致力于提供高质量的单克隆抗体解决方案，为生物医学领域带来新的突破。