層析填料在生物科技中的發(fā)展趨勢

層析技術(shù)是功能強大的純化工具，廣泛應(yīng)用于多種行業(yè)。尤其在生物制藥工業(yè)領(lǐng)域，不斷改進完善的層析技術(shù)正在幫助制藥廠家應(yīng)對不斷出現(xiàn)的產(chǎn)能挑戰(zhàn)。近年來，為了滿足對無雜質(zhì)的蛋白質(zhì)、病毒、核酸、酶和酶抑制物不斷增長的需求，生產(chǎn)廠家不斷增加層析技術(shù)在藥物純化方面的應(yīng)用，隨著應(yīng)用的增加，層析工藝技術(shù)也出現(xiàn)了很多新的趨勢。

　　■定制個性化層析

　　目前有大量不同來源的基于重組細胞的治療方法，包括哺乳動物和非哺乳動物細胞、轉(zhuǎn)基因牛奶，以及玉米和煙草類植物。原料的多樣性要求層析工藝的個性化，以達到最高的效能。在某些情況下，藥物純化過程可能包含多達6個獨立的層析步驟。慶幸的是，層析工程技術(shù)能幫助生產(chǎn)廠家根據(jù)具體應(yīng)用定制適合的解決方案。

　　對重組細胞治療性藥物的生產(chǎn)廠家而言，柱層析是下游生產(chǎn)過程中最常用、也是功能最強大的純化方法，可采用包括親和、離子交換、疏水作用以及金屬螯合和凝膠過濾等在內(nèi)的多種方法。隨著要求高劑量和長期監(jiān)管的藥物數(shù)量不斷增加，要以更快的速度增加產(chǎn)量以滿足需求，這已為廠商帶來巨大壓力。通過擴大柱層析設(shè)備實現(xiàn)產(chǎn)能增加，目前生產(chǎn)中所使用的最大層析柱直徑超過兩米，而且在某些生產(chǎn)設(shè)備中可能還需要更大的層析柱。

　　■層析柱裝填自動化

　　近年來，柱層析方法進行了許多方面的創(chuàng)新，尤其表現(xiàn)在自動化和過程控制領(lǐng)域中。用于流體傳送和數(shù)據(jù)采集的新式精確控制器以及先進的處理系統(tǒng)都提高了柱層析的可靠性和重現(xiàn)性。

　　自動化促進柱層析科學發(fā)展的一個領(lǐng)域是裝填工序。將介質(zhì)裝填到層析柱中曾經(jīng)被認為是一項需要熟練技巧、勞動強度大的生產(chǎn)活動，需要大量的操作培訓才能保證一致性。但是，事實上，再純熟的人工操作也會導致不定因素出現(xiàn)，并可能破壞批次生產(chǎn)的重復性。對藥品的研發(fā)而言，重復性是非常關(guān)鍵的，若層析柱裝填沒有達到標準，產(chǎn)品純度和產(chǎn)率就會受影響。最嚴重的結(jié)果是，該批生產(chǎn)會遭到破壞，導致成本大幅超支和生產(chǎn)停工。

　　層析柱裝填的創(chuàng)新突破在于采用自動原位裝填技術(shù)，即在裝填過程中，通過獨立的裝填工作站，重懸介質(zhì)并泵入組裝好的柱內(nèi)。原位裝填有利于介質(zhì)均勻裝填到柱內(nèi)，帶來更好的分辨率和產(chǎn)率。它還確保了填充床更穩(wěn)定，從而提高了批次間的一致性。

　　自動原位裝填的另一優(yōu)點是使整個過程更加符合衛(wèi)生要求，因為操作員使用的是全封閉系統(tǒng)。所有裝填和在位清潔工序無需拆卸柱頭，消除了生產(chǎn)過程中的污染風險，并且在某些情況下還可防止操作員在處理生物危險性物品時受到傷害。目前，全球有超過70%的新型柱層析操作設(shè)備采用原位裝填系統(tǒng)。

　　柱層析最重要的發(fā)展之一是采用超聲波技術(shù)監(jiān)測柱內(nèi)填料床的密度。盡管仍處于發(fā)展階段，但以超聲波輔助層析柱裝填的應(yīng)用遲早會商業(yè)化。其性能直接決定了它具有很大的潛力，可以為操作員判斷層析柱的裝填情況提供精確的工具。

　　超聲波檢測器對層析柱中的柱床壓縮、流動組成和可溶成分的存在非常敏感。超聲波可檢測層析柱使用之前所記錄和驗證的"實時"組成數(shù)據(jù)，與來自裝填工作站的動態(tài)反饋控制，能幫助確保在使用之前裝填的一致性和準確性。

　關(guān)鍵詞：層析填料 疏水層析