典型情况幻灯片(如有其他用例请评论)
行业 | 生物技术、制药 |
职称 | 上游/发酵科学家,下游科学家 |
部门或角色 | 研发 |
行业 | 制药、生物技术 |
关键业务问题 | 减少因上游工艺设置而导致下游无法去除的杂质水平 |
具体能力 | 确定影响下游杂质水平的上游条件 |
商业双赢 | 提高产品纯度、加快上市时间、提高质量、降低成本 |
EBI/业务指标 | 风险缓解、产品管道、成本降低、上市时间 |
用户获胜 | 团队之间更好的沟通、新颖的技能、感知、可推广性 |
问题/原因 | 上游和下游各自为政,对彼此的问题缺乏了解,上游可能会瞄准高生产率的条件,而不是纯度 |
需要注意的术语:生物反应器、色谱法、上游、下游、纯化、AAV、蛋白质、过滤、分离
要问的问题:您在开发过程中是否遇到过从产品中去除杂质的问题?您了解上游工艺如何影响下游的分离吗?您想更好地了解流程步骤之间的影响吗?
语境
该演示基于Lonza 在 Discovery Europe 2024 上发表的论文 - 我使用MultiDLC HPLC 模拟器工具重新创建了结果,并在峰高度周围创建了 DoE。
本文重点介绍生物技术/制药流程的典型设置,材料在上游(通过化学反应/发酵)产生,然后必须由下游团队进行分离和纯化。挑战在于,上游工艺通常会针对高生产率水平进行优化,这也可能导致产品中产生杂质并传递到下游。有些杂质可以通过优化下游分离过程来去除,但有些杂质可能成本太高或无法去除。杂质可能会导致最终产品的功效、监管审批和客户认知方面出现问题,因此将其最小化非常重要。
杂质水平可以通过下游过程的色谱图进行“小规模”监测(见下文)——杂质越少越好!

USP 和 DSP 之间通常无法很好地沟通,因此 Lonza 采取了一种创新方法,让两个团队共同努力,了解他们是否可以改变上游工艺条件,以减少下游工艺中的杂质。这是通过上游过程的 DoE 执行的,其中测量的输出是下游功能色谱数据。
这是一个来自大型制药组织现实生活情况的非常好的案例研究,这应该有助于说服潜在客户相信其价值。
最后的事情先做
我创建了最终功能性 DoE 结果的仪表板,并简化了视图以仅显示色谱图(左)并将输入显示为自定义滑块(右)以将焦点集中在 FDE 的值上。
我们可以回顾并展示主要发现:
- 铵仅影响第一个峰(产品)
- 初始VCD似乎只影响第三个峰值
- pH 值仅影响杂质,因此非常适合更改。
我们可以通过目标优化(更多详细信息见下文)更进一步——这提供了从下游工艺中去除杂质的条件,避免额外的加工步骤、昂贵的工艺优化或放弃产品工艺。
过程
该过程与HPLC 演示中描述的过程类似。简单来说:
- 使用自定义设计创建 DOE
- 运行并执行设计并收集时间序列数据,创建一行来标识实验编号
- 使用“连接”工具连接数据表
- 创建目标函数(见下文)
- 在时间和 Ct 的 FDE 中运行小波模型。以上游工艺设置作为补充
- 根据目标优化流程设置。
额外 – 目标创建
要创建目标,您可以从实验中获取示例数据集并更改值以创建“理想”峰值轮廓。
原始示例
后处理以创建目标我将杂质为 0 的时间值更改为 0,然后更改样条拟合以使线条适合上述点。然后,您可以为样条线“保存公式”,并将数据带回原始数据表作为目标。这是他们在一起的样子:
