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(tǒng)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(wěn)定性。

工藝表征大致流程如下圖：

在具體執(zhí)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(tǒng)清洗、上樣、平衡、洗脫、再生等環(huán)節(jié)，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(guī)模不大的單位，比如僅有2臺小試純化系統(tǒng)，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(wěn)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(tǒng)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(jié)省約40%；

2）可實現7×24h連續(xù)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(jié)省約30%；

5）人工成本節(jié)省約50%；

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

在線配液連續(xù)層析技術通常的層析竄連邏輯如下：

*上樣-串聯(lián)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(huán)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(xù)層析。

在線配液連續(xù)層析系統(tǒng)的軟件界面如下：

內置4個系統(tǒng)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(jié)，達標后流入系統(tǒng)，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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