层析填料在生物科技中的发展趋势

层析技术是功能强大的纯化工具，广泛应用于多种行业。尤其在生物制药工业领域，不断改进完善的层析技术正在帮助制药厂家应对不断出现的产能挑战。近年来，为了满足对无杂质的蛋白质、病毒、核酸、酶和酶抑制物不断增长的需求，生产厂家不断增加层析技术在药物纯化方面的应用，随着应用的增加，层析工艺技术也出现了很多新的趋势。

　　■定制个性化层析

　　目前有大量不同来源的基于重组细胞的治疗方法，包括哺乳动物和非哺乳动物细胞、转基因牛奶，以及玉米和烟草类植物。原料的多样性要求层析工艺的个性化，以达到最高的效能。在某些情况下，药物纯化过程可能包含多达6个独立的层析步骤。庆幸的是，层析工程技术能帮助生产厂家根据具体应用定制适合的解决方案。

　　对重组细胞治疗性药物的生产厂家而言，柱层析是下游生产过程中最常用、也是功能最强大的纯化方法，可采用包括亲和、离子交换、疏水作用以及金属螯合和凝胶过滤等在内的多种方法。随着要求高剂量和长期监管的药物数量不断增加，要以更快的速度增加产量以满足需求，这已为厂商带来巨大压力。通过扩大柱层析设备实现产能增加，目前生产中所使用的最大层析柱直径超过两米，而且在某些生产设备中可能还需要更大的层析柱。

　　■层析柱装填自动化

　　近年来，柱层析方法进行了许多方面的创新，尤其表现在自动化和过程控制领域中。用于流体传送和数据采集的新式精确控制器以及先进的处理系统都提高了柱层析的可靠性和重现性。

　　自动化促进柱层析科学发展的一个领域是装填工序。将介质装填到层析柱中曾经被认为是一项需要熟练技巧、劳动强度大的生产活动，需要大量的操作培训才能保证一致性。但是，事实上，再纯熟的人工操作也会导致不定因素出现，并可能破坏批次生产的重复性。对药品的研发而言，重复性是非常关键的，若层析柱装填没有达到标准，产品纯度和产率就会受影响。最严重的结果是，该批生产会遭到破坏，导致成本大幅超支和生产停工。

　　层析柱装填的创新突破在于采用自动原位装填技术，即在装填过程中，通过独立的装填工作站，重悬介质并泵入组装好的柱内。原位装填有利于介质均匀装填到柱内，带来更好的分辨率和产率。它还确保了填充床更稳定，从而提高了批次间的一致性。

　　自动原位装填的另一优点是使整个过程更加符合卫生要求，因为操作员使用的是全封闭系统。所有装填和在位清洁工序无需拆卸柱头，消除了生产过程中的污染风险，并且在某些情况下还可防止操作员在处理生物危险性物品时受到伤害。目前，全球有超过70%的新型柱层析操作设备采用原位装填系统。

　　柱层析最重要的发展之一是采用超声波技术监测柱内填料床的密度。尽管仍处于发展阶段，但以超声波辅助层析柱装填的应用迟早会商业化。其性能直接决定了它具有很大的潜力，可以为操作员判断层析柱的装填情况提供精确的工具。

　　超声波检测器对层析柱中的柱床压缩、流动组成和可溶成分的存在非常敏感。超声波可检测层析柱使用之前所记录和验证的"实时"组成数据，与来自装填工作站的动态反馈控制，能帮助确保在使用之前装填的一致性和准确性。

　关键词：层析填料 疏水层析