呼吸气体分析的力量来优化生物制药过程

发酵与哺乳动物细胞培养过程至关重要的生产很多产品,包括治疗性单克隆抗体药物和疫苗,并支撑的许多细胞和基因治疗的最新进展。T他必须仔细监控细胞培养及其环境以满足生物制药生产的严格控制,以及确保高产量,避免不必要的副产品。呼吸气体分析可以用来描述细胞的行为和生产力通过监测气体被送入,孵化期间,所产生的一种文化。在线质谱分析过程是一个连续呼吸气体分析技术,可以适应过程监控的管理框架,使之成为一个有用的工具为改善流程的见解和驾驶更好的结果在细胞培养或发酵。

帕特的步骤实现

过程分析技术(PAT)使用持续的监控以获得更好的理解通过实时测量过程是如何工作的。生成的数据可以用来改善过程控制和结果。在生物制药行业,这些结果可能包括提高产品质量,确保法规遵从性,减少处理时间,或加速新产品的开发。帕特是一个多步骤的过程,开始理解的关键质量属性(CQAs)过程,需要维护/改善,然后确定关键工艺参数(cpp)影响CQAs,最终,cpp改善过程的连续监测和控制的结果。

图1:帕特的实现步骤。

帕特生物制药发酵的

有许多类型的帕特用于医药开发和制造,这取决于类型的工作流被监控。发酵是一个复杂的过程,需要仔细控制环境,以及监控状态的文化,增加产量,避免不必要的副产品。生物制药发酵期间,喷雾气体提供氧气,援助pH值和温度的控制,促进高效生物反应器内的混合。这个过程涉及到精细调度的各种气体——包括氧气、二氧化碳和氮-创造一个最佳的环境对细胞的生长和新陈代谢。发酵产生废气,或出口气体,如二氧化碳和其它代谢副产品。适当的气体流量管理删除这些废气,同时最小化任何潜在的损失宝贵的挥发性化合物——是至关重要的,积累可以抑制细胞生长和产品的形成。

喷雾和出口气体的在线监测可以用来计算呼吸商(RQ)——的耗氧量和二氧化碳的速度进化。知道RQ理解至关重要的健康文化,说明代谢效率和营养消耗的类型。精确评估生物反应器的入口和出口气体的浓度,包括挥发性的气体,提供了一个理想的方法来准确地跟踪文化的生长动力学和衬底消费以非侵入性的方式,在不损害环境的不育。这些数据提供了宝贵的见解来帮助优化流程,进料时间和感应,以及确定理想的时候停止发酵最大可行的细胞群。实时气体分析也提供了机会识别污染在接种之前,以及检测不需要的副产品和中毒的发病。这些因素提高整体生产效率,减少对加工和废物,导致更高的生物制药产量和利润。

在线过程磁质谱

质谱(MS)是一个相对简单的和非侵入性方法分析发酵过程所涉及的气体。这种技术不需要样本收集或使用的传感器放置在无菌发酵领域,有助于防止污染。女士比替代气体分析仪,平台还提供了更大的灵活性,因为他们的分析方法主要是在软件定义,允许广泛的样本流的分析采用不同的组成部分。此外,女士通常是更快、更准确和更多样化的比其他技术和仪器self-calibrating很低的维护要求,减少停机时间和允许连续使用。

大多数质谱分析工作流包含相同的三个关键步骤——电离,大规模分离和检测,但magnetic部门女士已经成为首选方法发酵监控。这种方法使用一个变量磁场分离带电粒子和现在已经成功被许多世界领先的生物技术和制药公司。磁性行业女士用热灯丝电子电离产生的带正电荷的离子气体样品。这是紧随其后的是质量分离,带正电的离子与高能加速到一个磁部门和偏转扫描根据他们的质量和电荷。这些偏转离子进入检测器,信号测量产生的离子,离子的数量从每个气体分子被直接正比于信号生成的检测器。

这种技术提供了大量优势四极女士——包括更高的线性、准确度和精密度。它还使用一个高离子加速电压产生高能离子,减少其对污染残留分子散射的真空系统。这使分析器实现优秀的长期稳定和持续经营。女士磁性行业的另一个好处是,仪器不受表面充电效应——由于不完美的电极表面,从而导致失调或漂移质量轴。与磁部门女士,信号强度在任何特定的质量位置出现平顶峰值,消除需要准确地测量中间的峰值,并使系统具有内在的容错。女士这允许磁性行业系统校准间隔时间长,使他们非常有利于长时间的发酵过程,可以持续几天甚至几周时间。

结论

帕特是至关重要的生物制药产业,以满足监管要求和确保有效的过程控制。实时监测气体分析是特别有用的发酵和细胞培养,增强创新和直观的女士设备的发展。这些系统提供了一个简单的和非侵入性的方式来分析气体参与工作流,和不需要样本收集或使用传感器放置在无菌发酵领域,消除潜在的污染源。至关重要的是,磁部门女士提供了必需的数据——例如RQ -允许运营商做出明智的决定当饲料倍停止发酵。这有助于显著提高产量和利润,而生产更多biotherapeutic产品一致。