在生物制藥上游工藝中，連續(xù)灌注細(xì)胞培養(yǎng)已經(jīng)相當(dāng)成熟。已有十幾款藥物采用灌流工藝進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。然而，連續(xù)下游工藝在已上市生物藥品生產(chǎn)中并不常見。生物藥下游工藝的連續(xù)化生產(chǎn)依然面臨諸多挑戰(zhàn)。下表列出了目前全球范圍內(nèi)布局連續(xù)化生產(chǎn)的企業(yè)建設(shè)情況。

連續(xù)生產(chǎn)平臺(tái)建設(shè)與運(yùn)營中的主要挑戰(zhàn)

作為生命科學(xué)領(lǐng)域的先行者，***直致力于幫助生物制藥企業(yè)提供降本增效的解決方案。端到端連續(xù)流平臺(tái)放大生產(chǎn)解決方案可以應(yīng)對以上的諸多挑戰(zhàn)。接下來將分別介紹下游連續(xù)生產(chǎn)的4大平臺(tái)技術(shù)。

有關(guān)PCC技術(shù)在蛋白A親和層析方面的應(yīng)用，已經(jīng)有不少的報(bào)道，在灌流培養(yǎng)工藝中對于下游連續(xù)捕獲的***大挑戰(zhàn)是細(xì)胞罐內(nèi)表達(dá)產(chǎn)物的濃度持續(xù)變化，如果需要實(shí)現(xiàn)和連續(xù)捕獲的無縫對接，就需要連續(xù)捕獲的系統(tǒng)具備根據(jù)濃度變化動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)上樣載量。連續(xù)流層析系統(tǒng) (Periodic counter-current chromatography) 針對這***工藝特點(diǎn)，開發(fā)了UV動(dòng)態(tài)控制 (Dynamic Control) 功能，串聯(lián)上樣時(shí)兩根層析柱前后各有***個(gè)UV檢測器，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測在線的UV變化。如圖3，通過計(jì)算進(jìn)樣料液的UV值 (UV Sample) 和經(jīng)過第***根層析柱后的穿透UV值 (Breakthrough Curve) 與基線 (Base Line) 的差值來計(jì)算ΔUV，在工藝開始前通過設(shè)定ΔUV來控制上樣終點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對上樣過程的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，確保上樣過程可以有效識(shí)別不同層析柱間的體積差異，并且根據(jù)實(shí)際料液濃度的變化或柱效的變化進(jìn)行靈活的調(diào)整，保持第***根層析柱穩(wěn)定的過飽和程度（圖4A，4C）, 從而達(dá)到每根層析柱純化效果的穩(wěn)定（圖4B，4D）。保障洗脫樣品濃度及收集體積的穩(wěn)定性，***大化利用填料載量及工藝效率。進(jìn)而保障后續(xù)連續(xù)病毒滅活及連續(xù)精純過程運(yùn)行流速穩(wěn)定及工藝載量的***致性。

得益于在工業(yè)***連續(xù)流層析系統(tǒng) (Bioprocess PCC) 上各柱位間可以任意串聯(lián)，Bioprocess PCC連續(xù)流層析系統(tǒng)同樣可以應(yīng)用于連續(xù)精純工藝的生產(chǎn)，比如直通式 (STP) 連續(xù)層析工藝模式。其主要優(yōu)勢在于將兩個(gè)精細(xì)純化步驟進(jìn)行自動(dòng)、連續(xù)化的銜接，以減少和消除步驟中間的等待時(shí)間。以經(jīng)典的抗體精純工藝為例，根據(jù)具體工藝的不同，可以將直通式設(shè)計(jì)為結(jié)合洗脫模式 (B/E) -流穿模式 (FT) 的銜接，或者流穿模式 (FT) -流穿模式 (FT) 的銜接（圖13）。已經(jīng)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，表明了這兩種直通式設(shè)計(jì)，銜接前面步驟的蛋白A連續(xù)層析捕獲，可以取得合格的抗體質(zhì)量結(jié)果 。

工業(yè)***連續(xù)流層析系統(tǒng) (Bioprocess PCC) 采用SS不銹鋼設(shè)計(jì)，搭配高性能LEWA隔膜泵以及自研UV900紫外檢測器可以支持>2000h長時(shí)間運(yùn)行。支持30天以上的的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，可以降低連續(xù)生產(chǎn)過程宕機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。

Cadence VI系統(tǒng)是***款全自動(dòng)連續(xù)低pH病毒滅活系統(tǒng)，搭配有兩個(gè)收集mixer、酸堿泵（外接袋子或Mixer）和轉(zhuǎn)料泵。通過程序自動(dòng)控制按順序自動(dòng)執(zhí)行：洗脫液收集、pH值降低、低pH值孵育、pH值中和，以及樣品轉(zhuǎn)移到下***個(gè)單元等操作?？梢詫?shí)現(xiàn)病毒滅活過程的連續(xù)化生產(chǎn)，通過工藝設(shè)計(jì)可以完美的匹配捕獲層析連續(xù)洗脫過程。對比手動(dòng)低pH孵育過程，可節(jié)省30%-40%樣品調(diào)節(jié)時(shí)間。實(shí)現(xiàn)無中斷連續(xù)化運(yùn)行，連續(xù)VIN運(yùn)行過程視頻演示如下：

Cadence VI采用獨(dú)特的pH探頭設(shè)計(jì)，能夠快速潤濕，提供準(zhǔn)確讀值并可以實(shí)時(shí)反饋酸堿泵的啟停。pH探頭可進(jìn)行高壓滅菌，使用前可以進(jìn)行無菌對接，確保使用時(shí)無外源污。pH探頭能夠長時(shí)間穩(wěn)定工作，提供準(zhǔn)確的pH值，使用過程中無需再進(jìn)行校準(zhǔn)。連續(xù)48h運(yùn)行過程見下圖；與外部校準(zhǔn)過的pH探頭相比，系統(tǒng)的pH探頭誤差在±0.05 pH范圍之內(nèi)，優(yōu)于±0.1 pH精度范圍。

Cadence VI搭配的交互式軟件，代表了***新***代的自動(dòng)化理念，所有交互和工作流程都經(jīng)過精心設(shè)計(jì)和測試。操作直觀便捷，內(nèi)置Flowkit安裝向?qū)В?**大限度地降低誤操作風(fēng)險(xiǎn)，輕松實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。內(nèi)置全套方法模板，兼容批次和連續(xù)兩種處理模式，可實(shí)現(xiàn)快速配方編輯，***鍵啟動(dòng)，保障低pH孵育及回調(diào)過程全自動(dòng)化運(yùn)行。

連續(xù)下游工藝中有相當(dāng)大體積和數(shù)量的緩沖液需求。對于500L規(guī)模灌流連續(xù)生產(chǎn)工藝，整個(gè)生產(chǎn)過程預(yù)計(jì)需要消耗數(shù)萬升緩沖液，這些緩沖液如果采用傳統(tǒng)方式***次進(jìn)行配置，需要大量廠房空間進(jìn)行存儲(chǔ)，不銹鋼罐體硬件成本投入高，通過在線配液系統(tǒng)定期配置緩沖液可以縮小存儲(chǔ)罐體積，解決以上問題。的在線配液技術(shù) (IC) 的設(shè)計(jì)理念是基于PAT動(dòng)態(tài)反饋技術(shù)，使用單***組分的共軛酸、堿、鹽、水和添加劑等作為單***母液組分（圖7），根據(jù)緩沖液CQA的不同要求，采用不同的反饋控制回路（圖8），實(shí)現(xiàn)了配制的緩沖液達(dá)到預(yù)期的緩沖濃度，鹽濃度或電導(dǎo)率、pH等CQA要求的配液技術(shù)。在線配液系統(tǒng)簡化了緩沖液的制備，并顯著降低了儲(chǔ)罐體積、緩沖液配置數(shù)量和占地面積實(shí)現(xiàn)緩沖液的自動(dòng)化配置。夠縮短了人工制備時(shí)間。 （來源： ）