隨著抗體藥物領域的高速發展,動物細胞培養工藝也在不斷更新和優化,培養規模更是從早期的百升級別擴大到萬升級別。
然動物細胞培養工藝開發過程中存在的不確定因素較多,這些因素皆會對最終的抗體表達量產生一定程度的影響。

因此基于QbD在上游細胞培養工藝開發過程進行科學的風險評估、風險分析、風險評價來確定風險的重要程度極為重要,用以最終保證細胞培養過程中的穩健性。
今天我們將帶大家簡單了解一下如何基于QbD理念進行上游動物細胞培養工藝開發的風險評估、風險分析、風險評價,并基于培養工藝參數優化進行分享。
常見的風險評估工具有:
(1)風險管理的基本輔助性方法:如魚骨圖和工藝流程圖等
(2)故障書分析
(3)預先危害分析
(4)失效模式與效應分析等
采用合適的風險評估工具結合試驗研究確定關鍵變量,降低或消除風險,這對建立合適的控制策略起著重要的作用。
而在動物細胞培養工藝開發過程中,影響因素主要包括兩個方面:
第一個是培養基的開發。
第二個是培養工藝參數的優化。
▼
本次主要以培養工藝參數的優化進行分享,動物細胞培養至反應器主要包括5個步驟:
1.細胞復蘇
2.搖瓶擴增
3.反應物的多級擴增
4.反應器大規模培養
5.下罐收獲
在以上5個步驟中可能影響工藝屬性和產品質量屬性的工藝參數可參照如下魚骨圖進行標識:

而后可基于對流加工藝培養步驟進行初步風險分析:
01&02
細胞復蘇及搖瓶擴增:依照歷史項目的開發經驗和平臺知識,搖瓶或波浪式培養的種子擴增,細胞比生長速率和倍增時間都比較穩定,且培養使用的搖床和搖擺系統控制簡單,可控性良好,對細胞培養的影響較小,風險評估屬于低風險。
03
反應器的多級擴增:平臺流程相對成熟,細胞擴展在不同規模反應器上的工藝表現穩定,培養結果重現性好。雖然該階段細胞培養參數控制對細胞生長速率等有一定影響,但由于培養周期短,被歸為對最終的抗體濃度和關鍵質量屬性影響低,風險評估屬低風險。
樂純生物LePhinix®?一次性生物反應器具有良好的擴展性,可滿足中試到商業化生產規模,可實現線性放大。
04
反應器大規模培養:該階段屬于商業化生產階段,細胞培養的控制參數,補料培養基的濃度、補料時間等均對抗體產量及質量屬性影響較大,評估屬于高風險。
05
下罐收獲:該階段主要連接后期純化階段,整個過程的對接對抗體產量無影響,過程可控,風險評估屬于低風險。
再來了解一下:細胞培養工藝參數對工藝屬性和質量屬性的影響。

通過細胞培養過程步驟的風險分析、工藝參數和屬性評分、工藝參數對工藝屬性和質量屬性的影響等綜合分析可對培養周期、流加策略、接種密度、培養溫度和pH等工藝參數進行更進一步的優化,從而得到較優的工藝參數。
樂純生物LePhinix®?一次性生物反應器在通氣策略、pH、DO、蠕動泵及耗材(搭配:LeKrius®?一次性生物反應袋)方面皆具有靈活性,可滿足用戶的定制化需求,助力工藝參數優化。

LePhinix®?一次性生物反應器
從50L可線性放大到2000L
經多方實際測試,LePhinix®?一次性生物反應器,可廣泛應用于抗體、細胞治療/基因治療、疫苗領域;適用于細胞批次培養(Batch)、批次流加(Fed-batch)、灌流(Perfusion)等上游工藝;可支持懸浮培養(293F、CHO)、貼壁培養(293T、Vero、MSC間充質干細胞)等工藝類型。
并能確保細胞在LeKrius®?一次性生物反應袋中進行培養,可以達到高水平的細胞密度和活率,保障目標產物的滴度和培養批次之間的一致性。
以下為樂純生物LePhinix®?一次性生物反應器與某進口品牌一次性生物反應器在CHO K1細胞培養中截取的部分數據對比圖。

細胞密度(*106 cells/mL)

細胞活率(%)

細胞乳酸濃度(g/L)

pH監測
目前樂純生物業務范圍覆蓋細胞培養、過濾純化、一次性使用系統三大系列,是中國生物制藥上游耗材及解決方案頭部服務商。針對上游工藝應用的復雜性和需求的多樣性,樂純生物經驗豐富的技術支持團隊,可對一次性生物反應器的售前和售后等環節能提供專業的支持和服務,也能夠針對不同工藝需求,提供上游工藝開發、轉移、驗證、變更和法規咨詢等方面的解決方案。
如有更多細胞培養相關問題,歡迎隨時聯系,我們將竭誠為您答疑解惑,提供技術支持。