服务简介 背景：小试工艺是临床和商业化生产的基础，为了解决药企面临的发酵工艺开发周期长、抗体表达量低、抗体质量无法满足要求、合规性不符合申报要求等现实问题，三优生物隆重推出发酵工艺开发服务。 方法：三优生物发酵工艺开发服务整合了“板式/管式反应器筛选、Gator高通量检测、矩阵式生物反应器、DoE试验设计”4种技术，并结合系统全面的工艺过程控制和产品质量控制建立稳健的细胞培养工艺。 优势：仅需3个月完成细胞培养工艺开发、抗体表达量高于3-5 g/L的行业平均水平、抗体质量满足要求、合规性符合药物申报要求。 案例：自2020年推出该服务以来，已完成30个以上项目的发酵工艺开发，积累了丰富的经验，打造了稳健的平台工艺。目前上游平均抗体表达量5-6 g/L，最高达12 g/L，处于行业领先水平。 服务内容 服务名称 服务详情 客户提供 交付物及标准 周期 发酵工艺研发 1. 培养基筛选优化 2. 发酵罐克隆筛选评估 3. 发酵工艺参数筛选优化 4. 发酵工艺初步放大确认 细胞株 1. 抗体表达量≥3 g/L 2. 交付质检合格的抗体≥1 g 3. 上游工艺开发及确认报告 4. 抗体质量检测报告 5. 实验记录扫描件 10-14 周 服务亮点 1. 抗体质量符合标准 纯度：SEC-HPLC单体比例≥95%、nrCE-SDS主峰≥92%、CEX主峰≥50%。 活性：相对结合活性符合要求（70%～130%）、生物学活性符合要求。 2. 开发周期极致压缩 经验丰富的项管团队保障平台间无缝衔接，3-4周完成1轮工艺优化。 成熟稳健的平台工艺为快速推进保驾护航，2-3轮试验完成工艺开发。 3. 抗体产量国内领先 上游发酵工艺平均表达量5-6 g/L， 最高达到12 g/L。 下游纯化工艺平均回收率60%-80%，最高达到80%。 4. 符合药物申报要求 细胞株、培养基、试剂、耗材等物料符合法规要求。 工艺确认批次的原液质量符合中国及美国药典标准。 5. 四套授权宿主细胞 包括Freedom CHO-S、HD-BioP3 Null CHO-K1、CHOZN、CHO-K1Q 。 分别针对四套商业化授权宿主细胞建立了稳健高效的平台工艺。 6. 三十以上项目经验 历经三十个以上项目的反复打磨、精雕细琢带来细胞培养工艺层层提升。 对抗体表达量提升、抗体质量改善、代谢副产物降低均有丰富实战经验。 服务特性 1. 严格的工艺过程控制及产品质量控制 13项工艺过程控制指标；7项产品质量控制指标。 Table 1 过程及质量控制指标 类别 检测项目 板式反应器 管式反应器/摇瓶 3 L生物反应器 15 L生物反应器 接受标准 过程控制 接种前细胞活率 √ √ √ √ 细胞活率≥95% 接种前细胞倍增时间 √ √ √ √ 倍增时间≤26小时 培养过程细胞密度 √ √ √ √ Peak VCD≥10 × 106 cells/mL 培养过程细胞活率 √ √ √ √ 收获时细胞活率≥60% 培养周期 √ √ √ √ ≥12天 渗透压 -- √ -- -- 收获液渗透压≤450 mOsmol/kg 葡萄糖浓度 √ √ √ √ 0.2 g/L≤Glc≤8 g/L 乳酸浓度 -- √ √ √ Lac≤3 g/L 铵离子浓度 -- -- -- √ NH4+ ≤15 mM 谷氨酸浓度 -- -- -- √ N/A 谷氨酰胺浓度 -- -- -- √ N/A 二氧化碳分压 -- -- -- √ pCO2≤120 mmHg 抗体表达量 （Protein A-HPLC） √ √ √ √ ≥3 g/L 质量控制 分子大小异构体 （SEC-HPLC） -- √ √ √ 单体≥95% 分子大小异构体 （nrCE-SDS） -- √ √ √ 主峰≥92% 分子大小异构体 （SDS-PAGE） √ -- -- -- 纯度≥90% 电荷异构体 （CEX-HPLC） -- √ √ √ 主峰≥50% 相对结合活性 （ELISA） √ √ -- √ 70%～130% 生物学活性 -- -- -- √ 符合标准 分子量 （LC-MS） -- -- -- √ 符合标准 糖型异构体 （UPLC-MS） -- -- -- √ Man5比例≤10% 备注：其中“√”为必检项；“--”为非必检项，将视项目情况进行检测。 2. 多维筛选体系提高蛋白表达量及质量 多维体系层层筛选优化，抗体表达量逐渐提高，抗体质量严格符合标准。 3. 四套官方授权的宿主细胞可供选择 4种来源清晰的GMP细胞株，包括Thermo Fisher、Horizon、Merck、QuaCell官方授权的宿主细胞。 4. 齐备完善的支撑体系保驾护航 仪器设备：高通量的仪器设备加速前期筛选；标准化的仪器设备保障技术转移与放大。 文件体系：所有标准操作规程、管理规程、研发生产操作基于ICH指导原则制定和实施。 参照法规：ICH Q8～Q12, NMPA/FDA/EMA guidance for industry；Pharmacopoeia (ChP, USP, EP)。 案例展示 1. 某单抗项目培养基初步筛选试验 目的：通过摇瓶筛选抗体表达量高的培养基。 方法：细胞株接种到9种不同的商业化培养基中进行摇瓶补料培养，定期取样，检测相关指标。 结果：活细胞密度达到（20-25）×106 cells/mL，培养15天，细胞活率仍高于70%，抗体表达量6-7 g/L。 结论：通过初步筛选获得了抗体表达量达到6-7 g/L的高表达培养基。 Fig. 1 某单抗项目培养基初步筛选试验 2. 某双抗项目抗体表达量提高试验 目的：通过3 L反应器细胞培养工艺优化提高抗体表达量，改善细胞生长和生化代谢数据。 方法：细胞株接种到3 L反应器中进行分批补料培养，定期取样，检测相关指标。 结果：培养时间由12天延长到16天，抗体表达量达到12 g/L。 结论：通过培养基、补料策略、pH的优化，抗体表达量提高了782%，细胞生长数据显著改善。 Fig. 2 某双抗项目抗体表达量提高试验 3. 某非对称双抗纯度提高试验 目的：通过培养基优化，提高目标双抗SEC和nrCE-SDS纯度及抗体表达量。 方法：细胞株接种到14种不同的商业化培养基中进行摇瓶补料培养，定期取样，检测相关指标。 结果：优化前采用培养基1，抗体表达量为4.3 g/L、SEC单体比例67.4%、nrCE-SDS主峰比例58.2%。优化后采用培养基12，抗体表达量为7.4 g/L、 SEC单体比例83.5%、nrCE-SDS主峰比例81.8%。 结论：通过培养基优化目标双抗SEC和nrCE-SDS纯度及抗体表达量均明显提高。 Fig. 3 某非对称双抗纯度提高试验 4. 某双抗项目乳酸降低试验 目的：通过工艺优化降低乳酸并提高抗体表达量。 方法：细胞株接种到发酵罐中进行Fed-batch培养，定期取样，检测相关指标。 结果：采用优化前工艺，乳酸浓度达到5.6 g/L，细胞生长受到影响，抗体表达量只有1.3 g/L。采用优化后工艺，乳酸浓度始终低于2.5 g/L，细胞生长改善，抗体表达量提高到3.2 g/L。 结论：通过工艺优化，乳酸明显降低，细胞生长改善，抗体表达量提高了146%。 Fig. 4 某双抗项目乳酸降低试验 5. SEC-HPLC纯度分析 SEC（分子排阻色谱）可基于溶液中蛋白质的流体动力学尺寸进行分离。 如Fig. 5所示，SEC-HPLC单体比例为97.73%。符合质量标准（SEC-HPLC单体比例≥95%）。 Fig. 5 某双抗项目SEC-HPLC纯度分析 6. 非还原CE-SDS纯度分析 nrCE-SDS（非还原十二烷基磺酸钠毛细管电泳）可基于溶液中蛋白质分子淌度和分配行为上的差异进行分离。 如Fig. 6所示，nrCE-SDS主峰比例为94.3%。符合质量标准（nrCE-SDS主峰比例≥92%）。 Fig. 6 某双抗项目非还原CE-SDS纯度分析 7. CEX电荷异质性分析 CEX（阳离子交换色谱）可基于溶液中蛋白质所带电荷的差异进行分离。 如Fig. 7所示，CEX酸性峰比例为32.8%，主峰比例为62.0%，碱性峰比例为5.2%。符合质量标准（CEX主峰比例≥50%）。 Fig. 7 某双抗项目CEX电荷异质性分析 8. ELISA Binding检测 酶联免疫吸附分析（ELISA）指将可溶性的抗原或抗体结合到聚苯乙烯等固相载体上，利用抗原抗体特异性结合进行免疫反应的定性和定量检测方法。 如Fig. 8所示，目标抗体结合活性均正常。符合质量标准（70%≤相对结合活性≤130%）。 Fig. 8 某抗体项目ELISA Binding检测 9. 糖基化修饰分析 LC-MS（液相色谱-质谱联用技术）以液相色谱作为分离系统，以质谱作为检测系统，结合了色谱的高分离能力和质谱高选择性、高灵敏度及能够提供相对分子质量与结构信息的优点。 如Fig. 9所示，两批次Man5含量分别为3.36%和3.18%。符合质量标准（Man5≤10%）。 Fig. 9 某双抗项目糖基化修饰分析