01 純化工藝表征

純化工藝表征（Process Characterization）是通過生產工藝的系統性研究，為工藝表現和產品質量屬性提供數據支持。

其研究目標是為了確認關鍵工藝參數（CPP，Critical Process Parameters），定義這些參數的操作范圍，在可操作接受的范圍內設置推薦的操作范圍，以保證工藝的重現性和穩定性。

工藝表征大致流程如下圖：

在具體執行中，以單步層析的關鍵工藝參數DOE實驗為例，需要對風險評估出來的關鍵參數進行測試實驗，通常采用實驗設計軟件給出實驗設計。

下圖為層析參數魚骨圖：

以離子交換層析為例，假設通過評估篩選出CPP 4項，分別為樣品及結合ph、流速/保留時間、平衡液鹽濃度及洗脫液鹽濃度，每個因素設置2個水平，響應參數為純度，實驗設計如下圖所示：

（注：以下參數為方便展示隨意設置，并非真實測試數據）

1.因子及因子水平

2.響應參數、標準及檢測方法

3.實驗設計（全析因實驗）

對于每一組層析實驗，其流程包括柱料及緩沖準備、系統清洗、上樣、平衡、洗脫、再生等環節，步驟冗長，費時耗力，通常完成一個相當樣品量的層析測試可能需要4-6h

對于一些純化平臺規模不大的單位，比如僅有2臺小試純化系統，完成全部組的實驗測試最低需要38h,效率低下，另外通常會導致人員加班或者隔日測試，如果采取隔日測試的方案，樣品存放時間過久可能導致理化性質的變化，尤其是對于分子設計不穩定的項目，進一步導致結果異常。

所以又快又好的、能在一個工作日完成所有實驗組測試的高效率的層析系統的需求日益高漲。

1）無需手動配置工作緩沖液，無需手動摸索配方，只需貯備母液，緩沖液成本節省約40%；

2）可實現7×24h連續層析或生產，大幅提升層析效率，產率提高40-50%；

3）靈活適配反復使用或一次性管路，一次性管路無需清潔驗證；

4）填料成本節省約30%；

5）人工成本節省約50%；

其中在線配液功能可選配，層析規模覆蓋小試、中試、生產，流速范圍0-3600L/h。連續層析技術可大幅節省層析時間成本，快速完成大量工藝開發及層析生產任務。

在線配液連續層析技術通常的層析竄連邏輯如下：

*上樣-串聯方式，1柱流穿的蛋白被2柱捕獲，3層析柱進行洗脫再生等步驟；

*沖洗-1柱達到設定的穿透點后，將未吸附的蛋白沖洗到3柱；2柱承接上樣

*洗脫-1,3柱完成沖洗后，1柱單獨進入洗脫，3柱承接2柱穿透；

2柱滿載后竄連1柱進入沖洗流程，3柱承接上樣；沖洗完畢后2柱單獨進入洗脫，竄連3,1柱進入上樣；3柱滿載后竄連2柱進入沖洗流程，1柱承接上樣，循環往復，流速不變，任何一個時間點均有1個層析柱在進行上樣，實現連續層析。

在線配液連續層析系統的軟件界面如下：

內置4個系統泵分別配置酸、堿、鹽、水，每個泵鏈接3個入口。1個樣品泵同樣配置3個入口。工作緩沖液通過檢測器反饋調節，達標后流入系統，3根層析柱均適配紫外、電導、溫度、ph、壓力等檢測器，每根層析柱對應3組分出口。界面簡潔實用。

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