在线拉曼在生物制药中的应用

淘仪科技

FDA于2004年发布《PAT——创新药物开发、生产和质量保证框架》指南，将PAT定义为“通过实时测量原材料、中间体和工艺关键质量属性（CQA）来设计、分析和控制生产的系统”。其核心目标是将质量控制从终端检验转向过程控制，实现“质量源于设计（QbD）”理念。

拉曼光谱技术是基于拉曼散射原理检测被测物组分及含量的方法，已被广泛应用于食品、化工等行业定性和半定量分析中。目前，全球已有越来越多的制药企业应用拉曼光谱法作为药品质量研究、控制及生产过程分析技术（PAT）的重要手段之一。细胞培养过程相当复杂，生物反应器中的成分往往高达50-100种，细胞生长、代谢、生化和生产力以及产品质量对于成功的生产都很重要，可通过无菌探头直接插入生物反应器或层析柱，避免样品污染。

案例分享
牛胰腺核糖核酸酶蛋白RNaseA和RNaseB具有相同的一级、二级和三级结构，但糖基化不同。RNaseB有一个一糖基化位点而RNaseA中不存在单一糖基化位点。

绿色显示的是天冬酰胺残基，在RNaseB中携带糖残基，在RNaseA中没有糖残基。

Hyperflux PRO Plus™连接探头测量在磷酸钠和氯化钠缓冲液中RNaseA和RNaseB拉曼光谱图在酰胺I和酰胺III区域有明显差异。

为进一步对RNaseA和RNaseB进行定量，Hyperflux PRO Plus™采集梯度浓度样品后分别构建RNaseA和RNaseB的PLS模型。

RNaseA定量模型

RNaseB定量模型

通过布鲁克Tornado HTVS高通量增强技术在线拉曼光谱仪可以实现蛋白质糖基化的实时监测。实时评估蛋白质翻译后修饰（如，糖基化）将为蛋白质治疗药物创造实时放行检测（RTRT）可能性的目标。为药品生产企业提供巨大的价值，如减少库存、降低实验室成本和提高投资回报率。

实时准确的在线监测

布鲁克Tornado高通量增强技术（HTVS）在线拉曼光谱仪：HTVS高通量增强狭缝技术使得拉曼性能比传统拉曼技术提高了10倍以上。

总结
在线拉曼技术已成为生物制药智能化转型的核心工具，其应用从单点检测向全流程闭环控制延伸。随着硬件性能的提升和算法的创新（如生成式对抗网络建模），未来将在连续制造、基因疗法等领域发挥更大价值，推动行业向“零缺陷生产”目标迈进。

胜利者

有建模方法和详细操作码