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下游UF/DF生物工艺过程监测
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及早检测聚集现象，避免影响产品产量和质量
借助实时洞察，全程掌握UF/DF过程中的蛋白质浓度与聚集状态。在线拉曼监测技术支持过程中决策，将下游纯化转变为受控的、数据决策型操作，而非事后的补救措施。
引言
UF/DF在哪些环节会损耗时间（和产量）
超滤/渗滤（UF/DF） 是下游工艺中工况变化最复杂的环节之一。该工序通常设于层析 纯化之后 ，最终制剂灌装之前 ，也是原料药定型前最后一次调整浓度、缓冲液成分并规避聚集风险的机会。
蛋白质浓度、缓冲液成分及聚集趋势可能瞬息万变——然而，目前大多数过程监测与控制策略仍依赖离线取样及滞后分析 。在UF/DF过程中，蛋白质处于高局部浓度环境、剪切力及快速缓冲液置换环境中 ，而这些因素恰恰在材料价值最高阶段增加了蛋白质聚集的风险。
随着上游工艺不断提升，下游纯化工序的可调空间日益受限。若等待离线分析结果，将会出现以下问题：
在产量损失后才检测到聚集问题 UF/DF运行被迫无故暂停 补救措施因实施过晚而失效 最终会导致下游工作流程衔接不畅、生产周期延长，产品质量风险加剧。由于UF/DF处于下游工艺末期，若在步骤结束后才检测到聚集，往往会造成不可逆的产量损失、返工甚至整批报废 ，而不仅仅是简单的参数调整。
传统的UF/DF实时测量无法指示是否正在形成聚集，或是否真正完成缓冲液置换。这种洞察通常只能通过离线分析获得，无法实时获取。在线拉曼光谱分析技术，是一种过程分析技术（PAT） ，集成于UF/DF流路，可在纯化过程进行时，提供连续、非侵入式的洞察 。
团队无需仅凭压力、流量、体积等参数推断过程状态，可直接获取以下关键信息：
UF过程中蛋白质浓度变化及最终浓度 渗滤过程中的缓冲液置换进度 与聚集行为相关的光谱特征 这一区别至关重要，因为在UF/DF过程中，产品质量属性的演变与液压稳定性互不影响 。
@Lonza
拉曼光谱监测通过专为下游纯化路径设计的流通式 拉曼安装支架
该装置支持：
低体积、低浊度的UF/DF流路 采用可重复使用或一次性流通池进行无菌操作 集成到开发环境中，并为cGMP生产铺平道路 此系统直接嵌入流路，理想适配现代下游工艺（DSP）在处理速度与通量方面的严苛要求。
在UF/DF过程中实时掌握工况，提前制定工艺决策。如果在线监测发现与聚集相关的光谱变化趋势，团队仍可在最终浓缩前调整浓缩速率、修改缓冲液置换方案或中止过程 ，而非等到通过离线分析方法（如尺寸排阻色谱SEC） 检测后才排查问题。
通过实施这种能提供高特异性、多组分实时过程洞察的灵活PAT工具，团队无需再等待过程结束再复盘问题，具体可实现：
在UF/DF运行仍可控时 检测早期聚集趋势，在对产量或质量造成不可逆影响前采取补救措施在工艺运行过程中调整操作条件 避免不必要的过程暂停 减少返工与重复运行，缩短研发周期
在UF/DF过程中应用在线拉曼光谱技术 的团队，可为下游工艺带来多项实质性提升：
省去分析等待时长，缩短UF/DF周期时间 提前监测聚集，降低产品损耗 提高生物类似药各生产批次间的批次一致性 减少人工干预 与过程后参数调整依托成熟的过程分析技术洞察，加快DSP研发速度 除确保产量外，提前预判蛋白质聚集，还可维护原料药药效、优化药代动力学表现、降低免疫原性风险，同时保障产品合规性 ——上述指标均与生物制药产品中的蛋白聚集含量直接相关。这些优势将在多次生产中持续显现，降低商品成本并缩短上市速度。
©Endress+Hauser
在一项下游工艺开发研究中，Alvotech应用在线拉曼光谱技术实时监测UF/DF过程中的蛋白质纯化。其目标不仅是过程观察，更在于判断能否在UF/DF过程中尽早识别聚集风险，从而实时指导下游决策。
该方法实现了实时决策，例如：
实时跟踪浓度变化及其他过程参数 检测与聚集相关的光谱行为 结合在线拉曼光谱分析技术与现有分析基准，搭建预测模型 除分析结果外，此次部署还展示了在线拉曼光谱技术如何重塑下游开发进程 ，减少流程碎片化，助力工作人员更快、更精准地制定纯化方案，并确保产品质量。
“将在线拉曼流通池应用于生产操作，则有望构建更高效的方法，有效改善下游工艺研发的动态性。”
Julia Karitas Helgadottir, DSP科学家, Alvotech
我们的专长
为什么选择Endress+Hauser
Endress+Hauser 支持下游工艺及PAT团队，从过程洞察、模型开发到最终部署 ，致力于将拉曼光谱能力转化为可执行决策级UF/DF工作流程。
我们的重点不仅在于仪器设备本身，更在于推动生物制药生产中更早干预、更高产量保护以及更稳健的下游工艺 。
电子书
将实时洞察引入下游操作
本电子书解释了拉曼流通式安装支架如何直接集成至下游工艺，并实现在线、实时测量。了解如何通过连续监测浓度和成分，在下游单元操作中提前研判工况、制定明智决策、有效加强操作管控，摆脱对滞后离线分析的依赖。
阅读本电子书，您将了解到：
在线拉曼测量技术在下游各工序中的价值体现 实时浓度与成分趋势如何优化决策时机 微量流通式测量技术适配研发与扩展工作流程的原因 团队如何在改善过程洞察与稳健性的同时，减少分析延迟
什么是超滤/渗滤（UF/DF），为什么实时UF/DF监测对下游纯化至关重要？
UF/DF是生物工艺中用于浓缩和缓冲液置换的核心下游纯化步骤。在此工艺过程中，易出现蛋白质聚集 等问题，影响产量、批次一致性及产品质量 ；若仅依赖过程后测试，往往错失最佳补救时机。通过在线监测获取的实时洞察，有助于团队更早识别聚集趋势，在尚有缓解余地时采取措施，从而减少中断并降低产品损失。
在UF/DF过程中，在线拉曼光谱技术可以测量什么？它如何提升速度、质量与产量？
在线拉曼光谱技术可在UF/DF过程中实时洞察蛋白质浓度与聚集状态 ，实现过程中决策，无需等待离线确认。团队可在运行中及时调整操作参数，通过避免分析等待时间来缩短周期时间，通过提前排查问题来确保批次一致性，从而提升速度、质量和产量 并实现卓越运营。
拉曼光谱技术是否能在UF/DF过程中检测聚集？
可以。拉曼光谱包含与蛋白质构象及相互作用相关的信息。与化学计量学建模相结合，在线拉曼光谱数据能够提前捕获蛋白质聚集趋势，以便在UF/DF过程中采取补救措施。因此，可在UF/DF过程中及早发现趋势 ，此时仍可采取补救措施，而非等到工序结束、方案受限后才发现问题。
拉曼光谱分析技术与SEC或离线方法相比如何？
离线方法虽是重要参考，但存在时间延迟。在线拉曼光谱分析技术不会取代离线检测，而是作为有效补充，在过程运行期间提供实时洞察。
这种方法既适用于开发，也适用于制造吗？
是的。流通式拉曼装置非常适配DSP开发环境，且可扩展至cGMP制造，支持从研发到生产的无缝衔接。
©iStock
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