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文丨Lisa
编丨Lisa
生物制药行业中，传统工艺开发方法面临生产率低、成本高的问题，且难以满足日益增长的候选药物开发需求和监管要求。
高通量工艺开发（HTPD）应运而生，其重要性在行业内不断提升。
高通量上游工艺开发
开发方案及时间：微生物发酵过程开发若研究5 - 10个参数，通常需4周；哺乳动物细胞培养研究10天的过程，时间会增加2 - 3倍；经典生物反应器开发典型细胞培养过程需3 - 4个月。
现有系统及特点
小型摇瓶、微量滴定板、旋转管和微流体等：24孔、48孔、96孔格式常见，可用于低VCD的批量筛选、克隆筛选和细胞培养基筛选，但微量滴定板通常只作筛查工具，提供数据有限。
微流体生物反应器：工作体积小（5 - 700 mL），可并行组装提供高实验通量，成功优化过抗体生产，但氧气转移速率低（可通过引入蠕动式氧合混合器改善），且缺乏研究复杂进料策略能力。其pH和DO监测通常通过光学传感器完成。
不同模型系统适用于不同类型研究，各有优劣，如微量滴定板格式可用于多种研究但有局限性，小型生物反应器系统作为开发平台具有较多优势。
高通量下游工艺开发
模型系统设计要点：下游纯化步骤的缩小型模型要能代表大规模装置运行，为其提供相关数据，其中色谱的缩减最具挑战性。
高通量技术及应用
格式及用途：目前有微量滴定滤板、预包装移液管尖端和预包装迷你柱三种格式，不同格式适用不同研究。
如基于板和尖端的方法用于研究半平衡条件，微型柱可用于多种色谱研究，通过改装实验室多通道液体处理器可实现微型柱更高实验通量；预充式移液管尖端可使样品与色谱树脂接触，其对流条件类似填充床；基于分批吸附原理和微量滴定板格式结合的技术可用于多种研究，且手动操作流程简单。
高通量研究中的问题及改进
高通量工作流会引入自动化、分析和数据评估瓶颈，分析负担重，对上游运营使用系统类型有限制，小样本量影响后续质量属性分析，关键工艺参数识别依赖分析测试结果。
单克隆抗体工艺开发需多种分析方法确定纯度和杂质，部分技术已转化为HTS格式，但仍需开发更快、更灵敏的高通量分析技术，如改进聚集体定量方法或优化现有分析技术的部署策略。
高通量方法对流程开发效率和整体流程知识的影响已经很大，并且将变得越来越重要。
随着支持高通量分析和工艺开发技术的技术和自动化的成熟，预计用于高通量工艺开发的系统将在未来几年继续发展。
这包括更快、更灵敏的高通量分析技术，以及标准化的数据分析平台。
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