用于下游纯化的可抛弃型预装层析柱

Original 瑞普利金 Repligen瑞普利金 2022-12-21

在下游纯化工艺引入灵活的生产技术仍是执行可抛弃型生产的主要挑战，虽然根据应用的特定要求，可行的解决方案往往不止一个。膜过滤器、整体柱和预装层析柱都是可选择的单独使用或结合使用技术选项，每一个都可以提供与众不同的特殊纯化优势。

本章聚焦于可抛弃型预装层析柱，包括这种相对新颖的技术的当前状态、有用性以及使用性，评估其设计、性能和适用性，并考量其用于单克隆抗体（mAb）下游工艺时的形式、适配性以及功能。本章虽未比较不同的可抛弃型下游技术，但关注了已知技术的可抛弃型形式，其优势是不需要对现有的厂房、设备、人员或培训进行更改。但是，由于填料部分的原因，预装层析柱很少作为一次性使用设备，所以，并不是所有情况下都适用描述可抛弃型技术的模式或语言，用于描述可抛弃型技术的某些语言会影响对预装柱工艺适配性的评价。例如，以Repligen的OPUS和GE Healthcare的ReadyToProcess（RTP）预装柱技术为例，我们应该定位为一次性使用可抛弃型、多次使用可抛弃型还是其它的概念呢？答案是，它们应该被定义为可重复使用的可抛弃型产品。这种技术通过预装填和即取即用的方式，支持灵活生产的基本目标。

Repligen的OPUS^®预装层析柱平台

因为不需要装柱和拆柱，且替换用层析柱可备库存，以便立即安装启用，所以，预装柱技术可通过简化生产工艺，支持精益生产管理理念的原则。根据应用要求，预装柱可作为一次性使用技术使用，例如，用于毒素、抗体偶联药物（ADC）和某些疫苗的纯化。但是，预装柱也可针对运行抛弃或多次运行商品化工艺而重复使用，因为与装填的玻璃柱一样，预装柱的装填柱床可长时间保持稳定，且可清洗和重复使用。

对于小规模应用，商品化的预装柱已有十多年的应用历史，但其在临床和早期商品化生产中的使用受限于简单易用的平台得缺乏，而且，在一定程度上，行业更多关注于上游的挑战。一旦行业完全了解了上游可抛弃型应用的优势，在符合cGMP的中试和商品化规模工艺中采用可抛弃型预装层析技术只是时间问题。随着行业致力于简化工艺、降低成本、扩大生产以及完全整合的可抛弃型设施采用，这种使用简单的平台的潜在优势不容忽视。

为确保效率，此类平台需在柱效、不对称性、循环数和可清洁性方面与玻璃自装层析柱保持一致。预装柱的生产和文件记录需确保最终的层析柱可被接受用于cGMP工艺。更重要的是，技术必需可“真正”平台化，这就意味着其需适用于给定工艺的每个层析步骤。如果预装柱产品的选择受限于填料或柱尺寸，那么采用此类预装可抛弃型技术对于生物药生产商来说意义有限。所以，除了功能性外，一个开放的平台必需允许客户指定层析柱规格，即可选择任意填料、任意直径以及任意柱床高度，这可以说是平台化预装层析柱技术的“唯一有效定义”。

Repligen最新推出的直径80cm预装层析柱OPUS^® 80R

预装柱的潜在使用和应用反应了生物药生产中对工艺层析的要求，包括工艺开发以及随后的中试和工艺规模生产。预装柱相对来说是一个较新的产品，使用预装柱即意味着纯化科学家们无需再自己装柱。以往，装柱被认为是生物工艺的“黑”技巧之一，需要面对不同规模条件下，装填不同层析填料时的有效性和高效性挑战。近来，预装层析柱技术开始被行业采用主要受多种趋势的驱动：包括市面上填料数量的不断增加，加上装柱的功能性要求日趋严苛，加大了终端人员的负担；预装柱可在需要时及时取用，即取即用，使工艺进程更加流畅、快速；行业态度的转变，更强调卓越的运营，即更好地使用关键资源，而将非关键操作进行服务外包。

在后续文章中，我们将介绍工艺开发规模预装柱、中试及生产规模层析柱的形式、适用、功能及行业案例，尽情关注。

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原文：S.K.Tingley, DISPOSABLE PREPACKED‐BED CHROMATOGRAPHY FOR DOWNSTREAM PURIFICATION: FORM, FIT, FUNCTION, AND INDUSTRY ADOPTION. Process Scale Purification of Antibodies, 2017.