在生物治療藥物的生產(chǎn)過程中，滴度測定用于測量發(fā)酵液中目標(biāo)蛋白的濃度。在以下兩種重要的情況下，需要進(jìn)行準(zhǔn)確的滴度測定。種情況是在克隆篩選過程中，僅選擇那些提供足量目標(biāo)蛋白的轉(zhuǎn)染克隆細(xì)胞株。第二種情況是在發(fā)酵工藝的放大過程中監(jiān)測目標(biāo)蛋白質(zhì)的濃度：細(xì)胞培養(yǎng)基條件的優(yōu)化和佳收獲時間的確定依靠準(zhǔn)確的滴度測定。

反相色譜仍然是色譜工作者“武器庫”中有價值的工具之一。這是一種廣為人知的技術(shù)，依賴于分析物和固定相之間的疏水相互作用。對于完整蛋白，該技術(shù)使用有機溶劑作為流動相進(jìn)行梯度洗脫。在這些條件下，分子很可能發(fā)生變性。這是一種靈敏的分析技術(shù)，因為樣品保留在色譜柱上得到濃縮，且適用于質(zhì)譜分析。因此，該技術(shù)適用于測定完整蛋白質(zhì)的精確質(zhì)量。

肽譜分析是一種強大的技術(shù)，可用于全面鑒定蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)，還能夠區(qū)分蛋白質(zhì)內(nèi)異構(gòu)體的準(zhǔn)確位點。由于生物治療蛋白的一級結(jié)構(gòu)或氨基酸序列是已知的，因此能夠預(yù)測在使用酶（例如胰蛋白酶）酶解蛋白質(zhì)時將生成的片段。胰蛋白酶通過水解賴氨酸或精氨酸，以及除脯氨酸以外的任何其他氨基酸之間的鍵，將蛋白質(zhì)分解成片段。使用這種方法，曲妥珠單抗將被分解成 62 種單獨的片段，并且高分離度反相分離能夠?qū)⑦@些物質(zhì)分離成經(jīng)典的“指紋”色譜圖。將分離與質(zhì)譜檢測相結(jié)合，能夠?qū)㈦淖V分析色譜圖中觀察到的實際的峰，與分析軟件預(yù)測的預(yù)期片段相關(guān)聯(lián)。

確定蛋白質(zhì)的氨基酸組成是一種成熟的技術(shù)，該技術(shù)通常與其他技術(shù)一起使用以確認(rèn)正確的結(jié)構(gòu)。在分析之前，通常利用酸水解使蛋白質(zhì)水解成氨基酸。氨基酸也是用于制備生物治療蛋白的細(xì)胞培養(yǎng)基中的關(guān)鍵成分。通常需要監(jiān)測發(fā)酵反應(yīng)期間各種氨基酸的消耗量，因此可以使用相同的色譜方法。

糖基化是一種重要的翻譯后修飾，因為多聚糖在蛋白質(zhì)識別和生物治療藥物療效方面起著關(guān)鍵作用。生物治療蛋白的生產(chǎn)需要采用哺乳動物細(xì)胞系。糖基化途徑非常復(fù)雜，而且并非所有克隆都能產(chǎn)生所需的糖譜。監(jiān)管機構(gòu)認(rèn)為這是一項重大挑戰(zhàn)，并就如何確定糖指紋圖譜提供了指導(dǎo)，包括使用特定的酶 PNGase F 切割 N-糖，用熒光試劑標(biāo)記它們以提高檢測靈敏度，然后使用親水相互作用色譜 (HILIC) 柱（通常與熒光檢測器結(jié)合使用，但也可使用質(zhì)譜）將它們分離。

蛋白質(zhì)經(jīng)常容易由于環(huán)境條件刺激而發(fā)生聚集，形成二聚體和大分子量低聚物或高階結(jié)構(gòu)。這在生物治療蛋白的生產(chǎn)中尤其成問題，因為目標(biāo)蛋白要經(jīng)受可能誘導(dǎo)聚集的多種條件。這些條件包括發(fā)酵過程中溫度和濃度的變化，以及下游處理過程中 pH 和濃度的變化。甚至剪切力（來自葉輪葉片、攪拌器和其他工程設(shè)備）也可能導(dǎo)致與應(yīng)力相關(guān)的聚集。聚集體，特別是分子量非常大的多聚體以至亞可見顆粒的存在，可能會對健康有害。因此，先決條件是量化和確定聚集水平，并予以限制。

由于存在帶正電荷和帶負(fù)電荷的氨基酸以及帶負(fù)電荷的多聚糖（唾液酸），意味著大分子蛋白質(zhì)作為多電荷物質(zhì)存在，并且有幾種副反應(yīng)可導(dǎo)致凈電荷變化?？贵w抗原結(jié)合區(qū)內(nèi)的異構(gòu)體對功能的影響可能更為重大。