工艺强化
调整、强化与放大。
生物制药厂商和CDMO面临着越来越严峻的压力，为保持竞争优势，他们需要不断提高产量和降低成本。工艺强化（PI）似乎是水到渠成的解决方案，但仍有许多人认为实施这种程度的变革是不切实际的美好愿望。赛多利斯致力于帮助制药厂商平衡当前需求与未来发现，通过强化关键工艺，助其体验工艺强化优势，并为未来发展打下坚实基础。
赛多利斯提供多种针对上下游单元操作的工艺强化解决方案，可帮助客户显效提高设备总产率。我们不仅拥有多项先进技术，包括适用于工艺开发和可扩展灵活生产解决方案的高通量工具，还拥有一支由应用科学家组成的专家团队，能够帮助制药厂商成功实施工艺强化。
工艺强化是一种整体框架，以操作单元生产工艺、生物制造设备输出的整体生产力最大化为目的，提高设备利用率和增加工艺产量。
为什么需要强化生物工艺？
加快药物开发流程
上游工艺表达量可提高多达4倍
下游工艺产率可突破性提高多达50倍
层析填料用量和成本最多可减少80%，成本效益显著
可用于任何工艺和任何分子，适用性强
专题电子书
选择工艺强化策略的首要考量因素
了解生物制药工艺强化的多重优势，获取专家洞见。
- 了解针对您具体业务的不同技术和战略方案
- 了解工艺强化如何助您提高产率、缩短总体时间、减少占地面积、降低成本或提升灵活性
- 深入了解理想的工艺强化策略如何根据不同药物分子进行针对性调整
突破性提高产率
生物制药厂商要保持竞争力，要能在大小不同的规模下生产多种专用产品，就必须将产率提高到全新水准。可惜的是，许多厂商仍在使用专为大体积加工而建造的不锈钢生产设施，因此，他们无法与采用一次性解决方案和其他强化技术的厂商竞争。
强化扩种培养会对上游产率产生立竿见影的影响。
与标准分批补料培养相比，浓缩补料批次培养可帮助厂商将产率提高多达4倍。因此，构建浓缩补料批次培养能力，是赛多利斯帮助厂商在规划全新设施时，引入工艺强化技术或将其引入现有系统的一种优选方案。
- Biostat STR® 一次性生物反应器创新集成XCell ATF®技术及先进的PAT工艺分析和控制工具，支持从50升到2000升不等的多体积灌流培养。
生物制药行业希望可以按需提高生物工艺的产率。了解为什么工艺强化是实现这一目标的最佳途径。
大幅降低产品成本
过去10年间，每种分子的平均最高年销售额下降了50%，而平均年开发成本却上涨了30%，因此，降低成本（COGS）已成为业界的首要任务。目前仍然依赖分批补料培养工艺的制药厂商有机会引入新技术，快速调整现有上游工艺，进而提高产率，最终降低生产成本。
与标准分批补料培养相比，在N-1代扩种培养时采用灌流培养工艺可使每克成本下降30%-50%，这是工艺强化的一个重要实例。目前，赛多利斯是唯一一家同时掌握两种N-1代扩种培养强化技术的公司，可提供分别针对RM生物反应器和STR生物反应器的理想方案，同时配套使用先进的集成分析工具：
- Biostat® RM摇摆式生物反应器，配备了Flexsafe® RM一次性工艺袋、集成灌流膜以及在线分析与自动化工具。
- Biostat STR®一次性生物反应器，集成XCell ATF®技术、PAT和自动化工具，适用工作体积为50升到2000升不等。
- 4Cell® XtraCHO培养基系统，专为CHO-DG44细胞而优化升级
灵活性全面升级
随着药品的专业化不断提高，小批量生产量和生产工艺变量也会大幅增加。一项对从现在到2025年的商业研发管线分析表明，80%以上的候选药物仅需年产500千克以下就可满足需求。为跟上这一趋势，生产企业需要提高单个产品的生产通量，同时利用同一设施开展不同药物分子生产。
赛多利斯可帮助引入浓缩补料批次培养（CFB）技术，其通量比标准批次培养高出3-4倍，有助于实现生物工艺强化和提高灵活性，满足生物制药厂商保持竞争优势的要求：
- Biostat STR®生物反应器和Biostat® RM生物反应器集成了PAT自动化工具，具备灌流培养功能，可构建完全灵活的强化扩种培养系统。
占地面积大幅减少
传统上游操作完全依赖于分批补料培养工艺，根本无法满足蛋白药物创新带来的多样化分子要求。与此同时，药物专业化意味着通量需求更小，约60%的药物年产量仅需300千克或以下即可满足患者需求。鉴于上述趋势，制药厂商正在寻找更加灵活的小模块一次性灌流培养设施，以满足多样化分子需求，并实现多种产品生产之间的快速切换。
多药物分子生产需要引入灌流培养技术，而该技术需要的生物反应器体积较小，因此其生产设施往往会采用模块化设计。模块化设计可减少占地面积，降低前期资本支出，还可因一次性技术的采用而缩短转换时间。
- Biostat STR®和Biostat® RM生物反应器配有出色的培养基处理解决方案，可实现小体积的一次性模块化生产设施，适用于多种强化工艺。
减少生物工艺设施占地面积有助于最大限度地提高生产效率、节省宝贵资源。了解如何利用强化工艺节省工厂空间。
开发时间大为缩短
上市速度往往决定了产品的竞争优势和定价。因此，务必要选择理想的开发工具，大幅缩短工艺开发时间，建立可扩展的灵活流程。
赛多利斯推出了多套解决方案，通过缩短工艺开发时间，同时集成PAT工具来加快工艺优化进程，从而帮助制药厂商尽快完成新药临床试验（IND）申报。这种方式十分灵活，可轻松扩展至任何上游强化工艺方案。
- 赛多利斯CHO平台服务套餐可在14周内将DNA扩增至研究细胞库（RCB），并在五个月内将RCB扩增至主细胞库（MCB）。无论规模大小，细胞系、培养基和可扩展上游工艺都无需对培养基或工艺进行优化，因此制药厂商可节省长达两个月的开发时间。
- 赛多利斯Ambr®高通量生物反应器系统结合PAT工具，有助于加快工艺优化速度。Ambr® 15 Cell培养系统是最小的一次性生物反应器，可模拟15 mL的灌流培养，优化细胞系和培养基筛选。而Ambr® 250灌流系统是理想的小规模工艺开发/表征系统。
生物制药企业总是面临着时间压力，而生物制造流程往往是造成时间紧迫的主要限制因素。了解工艺强化如何帮助企业减轻时间压力。
工艺强化流程
培养基和缓冲液制备
在强化工艺中，培养基和缓冲液管理是一个要求严格的关键步骤，体积增加和储存时间延长，都可能给过滤步骤带来更多挑战。为应对体积增加和储存时间延长等问题，必须优化培养基和缓冲液输送。
为克服与培养基和缓冲液相关的挑战，您需要优化升级的一次性自动制备、混匀和储存解决方案，以便满足各种各样的强化工艺要求。此外，还需要使用高通量过滤器来实现理想的无菌过滤效果和降低风险。因此，您将需要：
- 优化提升混匀和储存能力，扩大处理体积
- 提高培养基和缓冲液的过滤通量
- 灵活的一次性自动化解决方案
针对培养基和缓冲液制备管理，赛多利斯推出了以下生物工艺应用解决方案：
- Flexsafe® Pro Mixer，快速灵活的一次性混匀系统，轻松实现快速混匀
- Flexsafe®一次性储液袋，显著提高加工和运输过程中的混匀和储存能力
- Sartopore® 2 一次性过滤器，支持无菌过滤细胞培养基和缓冲液，性能稳健
- Virosart® Media一次性培养基病毒过滤器，高效去除培养基中的病毒
- FlexAct® BP/MP配液模块搭配Palletanks®托盘箱，培养基和缓冲液的一次性制备与储存解决方案，具有模块化和自动化特点
- 适用于多种层析应用的即溶粉末，便捷高效
满足扩种和生产提效需求
随着需求增加、降本压力和产品多样化趋势日益明显，企业必须配备灵活、敏捷且高产的生产设施。工艺强化有助于满足上述需求，但实施起来可能颇具挑战。有效的解决方案既要易于实施又需兼具成本效益，可通过提高灵活性和产率，来强化扩种培养或生产性生物反应器。为进一步加深工艺了解，我们还需要使用在线过程分析技术（PAT）解决方案和最佳澄清方案，尤其需要高细胞密度灌流培养工艺。
为实现工艺强化，您需要成本效益可观的一次性解决方案。因此，您需要以下强化扩种方案或生产性生物反应器：
- 经测试证实有效的一次性可扩展RM和STR灌流培养生物反应器
- 在线过程控制技术，有助于加深对工艺参数的了解
- 稳健且可扩展的澄清解决方案
如果您正考虑从分批补料培养工艺转向强化工艺，赛多利斯可提供以下颇为灵活的灌流培养解决方案，同时满足您的扩种和生产需求：
- Biostat® RM生物反应系统和先进的Flexsafe® RM集成灌流膜工艺袋
- Biostat STR®一次性搅拌式生物反应器，创新集成XCell ATF®技术
- SIMCA®与SIMCA®-online多变量数据分析软件，有助于加深工艺理解，降低因偏差导致的各种风险
- PAT Toolbox工具箱，包括BioPAT® Trace、BioPAT® Viamass和BioPAT® Spectro等可扩展的一次性传感器，显著提高实时数据测量和自动化过程控制能力
为去除高细胞密度培养中的细胞碎片和其他与产品相关的杂质，我们提供以下一次性澄清解决方案：
- Ksep®全封闭式系统是全自动化的一次性可扩展离心解决方案，经过优化升级，支持处理高细胞密度培养产品，同时持续确保产品质量和高回收率 product quality in a continuous manner
- Sartoclear® 系统是可扩展的单/双层滤膜大容量深层过滤器，可搭配多种孔径滤膜，满足不同的物料的过滤需求
捕获层析
捕获层析通常是首个纯化步骤，需要有效减少与产品和工艺相关的杂质，保持较高的产率。但层析介质价格高昂，一次层析操作就会显著削弱其处理能力。而大型层析柱的装填更是耗时费力，需要额外的操作和储存空间。因此，半连续运行是一种理想模式，但采用上游灌流培养工艺的单柱系统很难满足这种运行要求。
与高表达量的强化上游工艺集成需要拥有半连续捕获能力和技术，才能达到以下目的：
- 利用填料（特别是Protein A）有效降低成本
- 实行多柱捕获
- 不断提升灵活性和自动化
为提高批处理层析产率并降低层析填料成本，赛多利斯推出了以下灵活且可扩展的亲和层析解决方案：
- BioSMB Process系统是高产率的多柱层析（MCC）解决方案，可提高层析填料利用率，适用于批次培养和灌流培养工艺
精纯
不同料样、浓度和杂质分布差异会延长精纯层析步骤的开发和优化流程。研发人员需要快速调节下游工艺，才能有效应对管线中的分子变化。以上所有因素都会降低杂质去除步骤的产率和效率，从而导致下游工艺无法高效运行。
为有效强化精纯步骤，您需要可扩展的层析解决方案，既能有效去除杂质，又能提升灵活性和自动化，大幅减少占地面积。您将需要：
- 可扩展的层析介质
- 灵活性优异的一次性层析系统，高效满足各种独特的工艺要求
为帮助您有效去除杂质、提高产率，同时减少占地面积和缓冲液用量，赛多利斯为您提供以下层析解决方案以及高载量层析介质和|或即用型膜层析滤器：
- Sartobind®膜层析滤器兼具高载量和高通量，可卓效去除污染物
- CMM HyperCel高选择性混合模式填料成本效益可观，可在中等电导率条件下高效捕获分子并去除杂质
- Resolute Linear层析柱搭配AutoPak软件，助力高效完成层析柱装填
- Resolute® Flowdrive SU一次性层析系统，操作简便，可全面升级灵活性
病毒清除
病毒清除包括病毒灭活和去除，是保障患者安全至关重要的一步。目前业界面临的主要挑战是，因保持时间不足或pH控制不力而导致的病毒灭活效率低。其他挑战还包括不同类型的病毒去除效率不高，压降导致病毒穿透，过滤器载量和通量低导致过滤时间延长，以及所需过滤面积增大造成的成本增加等。
病毒清除解决方案需要具备可靠性、可扩展性以及可观的成本效益，还需要提供较高的产率，因此，您需要：
- 高载量病毒过滤
- 卓效降低生物负载
- 自动化灵活解决方案
为帮助您从不同料样中实现病毒灭活、降低生物负荷并去除病毒，赛多利斯为您提供以下可扩展的高载量过滤器和一次性模块化自动平台：
- Virosart® Max病毒预过滤器，可实现理想的病毒预过滤效果，从而提高过滤器处理能力
- Virosart® HF高载量过滤器，可高效去除病毒
- Sartoclear®一次性单层/双层滤膜深层过滤器，可在低pH条件灭活后进行高载量澄清
- Sartopore® 2一次性灭菌级过滤器，可有效降低生物负荷
- FlexAct® VI和VR模块化可配置平台解决方案，配备工艺袋组件及一体化预过滤器、过滤器和输送装置，分别适用于病毒灭活（VI）和病毒截留（VR）
切向流过滤与最终过滤
切向流过滤（TFF）与终端过滤是下游步骤的最后一步，旨在获得理想的产品浓度、完成制剂配方和原料药最终过滤。高浓度粘性料样会导致过滤器通量和载量下降，造成过滤时间延长和所需过滤面积增大，进而导致总成本上升。此外，不同浓度的料样还会导致终端过滤步骤的通量减小，从而降低原料药产率。
为完成原料药的制剂和终端过滤，您需要高载量、高通量和完全可扩展的硬件系统与耗材解决方案，才能完成最终制剂和过滤，其中包括：
- 低吸附、高流速过滤器
- TFF膜包，高浓度粘性料液的理想解决方案
- 灵活的一次性自动化系统
为提升最终产品浓度、优化制剂配方和除菌过滤效果，赛多利斯为您提供以下高流速、高载量且操作灵活的一次性TFF和终端过滤解决方案：
- Sartoflow® 1000和Sartoflow® 4500一次性全自动化TFF系统，轻松满足UF|DF需求，还适用于对剪切力敏感的分子
- Hydrosart®膜包，精选高亲水性、低吸附性和高通量的再生纤维素膜制成，适用于TFF过滤
- Sartopore® Platinum一次性低吸附除菌过滤器，精选专利表面改性膜制成，适用于原料药过滤
了解有关工艺强化的更多信息
专题资料
白皮书：强化上游处理 - 对媒体管理的影响
工艺强化 （PI） 可加快药物开发速度，提高生产率、灵活性和质量。但是，有了这些优势，PI还可以带来增加媒体量的挑战，以及如何在上游流程中管理它们。本白皮书有助于确保您的实施策略考虑到与工艺强化相关的介质量增加。
