?01 引言

制藥和生物制藥研發(fā)及生產中的許多單元操作都受到機械設計過程的限制。在線過程監(jiān)控提供了實時過程調整的能力，從而優(yōu)化過程結果。本文將介紹拉曼光譜在各種單元操作中的應用。

02 實驗

作為生物工藝或制藥中的PAT，拉曼光譜分析儀實時提供多個反應過程參數(shù)的原位測量，允許自動監(jiān)測和控制各種單元操作1-4。

在本文所描述的研究中，耶拿的Rxn系列拉曼分析儀用于在實驗室/工藝開發(fā)（左）或生產（右）環(huán)境中的細胞培養(yǎng)和制藥單元操作期間收集拉曼光譜。

單元操作

API制造過程‍

預測集：55個數(shù)據(jù)點

 驗證集：60個數(shù)據(jù)點

 硬件：Rxn系列拉曼分析儀和帶浸入式光學元件Rxn-10探頭

 光譜采集：曝光時間50s

混粉過程

硬件：帶Rxn-20探頭的Rxn系列拉曼分析儀

光譜采集：曝光時間1秒

測試條件：對移動的粉末進行光譜測量；低載藥量（<5%w/w）

包衣過程

 硬件：帶Rxn-20探頭的Rxn系列拉曼分析儀

 光譜采集：2秒/10秒

 測試條件：探頭直接安裝到包衣滾筒中

細胞培養(yǎng)過程

硬件：Rxn系列拉曼分析儀和帶生物光學采集元件的Rxn-10探頭

光譜采集：150×5秒

測試條件：葡萄糖和乳酸的預測模型和反饋

03 結果與討論

原位在線拉曼光譜定量監(jiān)測奧美拉唑合成反應過程⁴

• 隨著API濃度的升高，奧美拉唑合成過程中API轉化為副產物的比率也越來越大；

• 原位在線拉曼分析儀可以實時確定反應終點，為反應以最佳比率進行反應淬火提供依據(jù)；

• API含量的最終預測誤差小于0.1%

連續(xù)生產過程中低載藥量制劑的在線監(jiān)測²

在最低載藥量條件下（1%w/w），檢測限±1.1%，與HPLC相當。

原位在線拉曼分析儀實時監(jiān)測多層包衣過程³

6次光譜采集的滾動平均值提供了最佳結果

• 第1層有效值：1.39%

• 第2層有效值：1.46%

• 第3層有效值：1.67%

拉曼光譜控制乳酸補料調節(jié)mAb半乳糖基化¹

• 預測和驅動葡萄糖和乳酸進料的自動化被證明是銨積累的出色控制機制；

• 雙重對照條件顯示所需G1F糖型持續(xù)增加約50%。

結論

原位在線拉曼分析儀在制藥和生物制藥生產的各單元操作中都表現(xiàn)出高度的功能和靈活性。

原位在線拉曼分析儀具有必需的化學特異性，可以在API合成過程中區(qū)分奧美拉唑等簡單分子和副產的砜，預測誤差＜0.1%¹。

原位在線拉曼分析儀能夠實時監(jiān)控混粉過程，數(shù)據(jù)采集時間為1s，精度與更費力的HPLC相當²。

傳統(tǒng)的片劑包衣分析需要破壞性取樣， 指標必須從非常小的樣本量中確定。原位在線拉曼分析儀可以實時監(jiān)測，從而實現(xiàn)自動化和釋放，采集時間為2s，精度為可接受的精度（<2%）³。

原位在線拉曼分析儀還可以對蛋白質治療劑生產中的最終轉譯后修飾提供了前所未有的控制工具或參考⁴。

為了應對不斷增加的壓力，提高藥品質量，同時降低成本和生產時間，該行業(yè)必須采用新一代技術。原位在線拉曼分析儀已顯示出明顯的優(yōu)勢來滿足許多這些需求。

參考文獻