導(dǎo)讀：“強(qiáng)化工藝”這一詞最早出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代末的化工領(lǐng)域，那時(shí)候的工廠成本大部分是安裝成本，包括管道、支撐結(jié)構(gòu)和土木工程等基礎(chǔ)設(shè)施，而提出“強(qiáng)化工藝”目的是縮小新建化工廠的規(guī)模，以大幅降低成本。如今，強(qiáng)化工藝也被引用到生物制藥領(lǐng)域，定義也更加廣泛，不僅通過降低工廠規(guī)模/成本，還側(cè)重通過提高質(zhì)量、總工藝效率和運(yùn)營(yíng)靈活性來創(chuàng)造競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。那么漢騰生物具體如何通過強(qiáng)化工藝來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)呢？
近期，漢騰生物創(chuàng)始人兼CEO沈?yàn)t博士出席第七屆中國(guó)藥品檢驗(yàn)技術(shù)大會(huì)。本次大會(huì)由廣州市藥品檢驗(yàn)所主任藥師張玉英主持，廣東省藥學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)鄭志華致辭。在演講環(huán)節(jié)，沈?yàn)t博士提及，隨著全球原料藥價(jià)格上升、生物仿制藥出現(xiàn)以及國(guó)家集采等因素，全球生物制藥行業(yè)利潤(rùn)具有下降的趨勢(shì)，面臨著很大的壓力，而強(qiáng)化工藝策略則是解決這一難題的秘訣，也是漢騰生物持之以恒努力的方向。
沈?yàn)t博士演講現(xiàn)場(chǎng)
沈?yàn)t博士提到，漢騰生物聚焦生物藥一站式CMC開發(fā)和商業(yè)化生產(chǎn)服務(wù)，已在全球建造七大研發(fā)及生產(chǎn)基地?；氐牟季旨敖ㄔO(shè)融入強(qiáng)化工藝的理念，將制藥過程的各個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)起來，使用合理的流程及適當(dāng)?shù)脑O(shè)備，減少工廠占地面積，減少能源消耗和廢物產(chǎn)生，持續(xù)性輸出高效率的技術(shù)服務(wù)。應(yīng)用強(qiáng)化工藝策略降低了基地的投資及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，這樣制藥的生產(chǎn)成本就降低了。
強(qiáng)化工藝不僅適用于生產(chǎn)過程，還可用于新藥研發(fā)領(lǐng)域。沈?yàn)t博士強(qiáng)調(diào)漢騰生物同樣注重新藥研發(fā)過程中的工藝強(qiáng)化。他表示，2015年前，一個(gè)大分子藥從確定序列到三批 GMP生產(chǎn)項(xiàng)目大概需要24個(gè)月，直到現(xiàn)在我們能壓縮到12個(gè)月，新冠期間相關(guān)的項(xiàng)目甚至達(dá)到7個(gè)月，這么短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)完這些流程，同時(shí)還要符合法規(guī)監(jiān)管，這其中便要用到很多工藝來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
沈?yàn)t博士：“將漢騰生物各個(gè)研發(fā)環(huán)節(jié)串聯(lián)起來，在細(xì)胞株構(gòu)建、上游培養(yǎng)和下游純化中實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化工藝?！?span>
1、注重高效的細(xì)胞株構(gòu)建
標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)胞株構(gòu)建環(huán)節(jié)需要6個(gè)月的時(shí)間，而漢騰生物經(jīng)過強(qiáng)化工藝之后可將時(shí)間短縮至2個(gè)月。所用的強(qiáng)化工藝技術(shù)包括了長(zhǎng)期馴化的CHOzen®（CHO-K1）和GLYCOEXPRESS® 細(xì)胞株、Canvector® 表達(dá)載體、信號(hào)肽優(yōu)化、密碼子優(yōu)化、高效轉(zhuǎn)染系統(tǒng)、自主產(chǎn)權(quán)的CHO-Rise® 高產(chǎn)培養(yǎng)基，以及高通量篩選技術(shù)的應(yīng)用等。
自動(dòng)化單克隆篩選系統(tǒng)可降低耗材和人工成本，提高效率，并且保證99%以上都是單克隆細(xì)胞
2、注重生產(chǎn)工藝開發(fā)
細(xì)胞株構(gòu)建之后需要建庫(kù)，漢騰生物采用的強(qiáng)化工藝是高密度凍存法。沈?yàn)t博士指出，通常細(xì)胞凍存密度為1×107cell/ml，但我們可以做到10×107cell/ml；如果高密度凍存的細(xì)胞作為種子來做放大生產(chǎn)的話，可顯著縮短細(xì)胞擴(kuò)增時(shí)間，并且在復(fù)蘇、培養(yǎng)及目標(biāo)產(chǎn)物表達(dá)階段均與標(biāo)準(zhǔn)方法無差異。
基于穩(wěn)定的上游工藝平臺(tái)，漢騰生物建立了加強(qiáng)型補(bǔ)料批培養(yǎng)開發(fā)平臺(tái)（C-Boost®）。加強(qiáng)型補(bǔ)料批培養(yǎng)是在補(bǔ)料批培養(yǎng)基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步的培養(yǎng)基優(yōu)化、補(bǔ)料策略及培養(yǎng)模式改進(jìn)，提高生產(chǎn)罐的細(xì)胞接種密度，使生產(chǎn)的目標(biāo)產(chǎn)物的滴度達(dá)到更高水平（最高可達(dá)22.2g/L），并縮短上游生產(chǎn)周期。
加強(qiáng)型補(bǔ)料培養(yǎng)（IFB）和常規(guī)補(bǔ)料培養(yǎng)（TFB）細(xì)胞生長(zhǎng)及活率對(duì)比
除C-Boost®技術(shù)平臺(tái)外，漢騰生物還有CHO細(xì)胞和GEX細(xì)胞的灌流工藝技術(shù)，用于高密度的細(xì)胞凍存，以及單抗和重組蛋白的表達(dá)，解決客戶的不同需求。以CHO細(xì)胞表達(dá)單抗為例，在一升的培養(yǎng)規(guī)模下可以做到60天120克的高產(chǎn)量。
CHO細(xì)胞（表達(dá)單抗）40天灌流培養(yǎng)的細(xì)胞生產(chǎn)及活率
另一方面，為了使細(xì)胞在整個(gè)培養(yǎng)過程中保持流體動(dòng)力學(xué)的環(huán)境，漢騰生物使用了環(huán)軌式生物反應(yīng)器工藝平臺(tái)，該工藝具有混勻效果好，氣液交換充分，低剪切力，可放大性好（10L-2500L），工藝穩(wěn)定等特點(diǎn)。此外，環(huán)軌式生物反應(yīng)器使用相對(duì)靈活，例如，一個(gè)10L反應(yīng)器可以支持原液從1L-10L不同體積的變更，無需使用不同規(guī)模的反應(yīng)器。
攪拌生物反應(yīng)器與環(huán)軌生物反應(yīng)器的流體動(dòng)力學(xué)差異
隨著上游工藝越來越精湛，下游工藝也在采用成本效益更高的工藝技術(shù)。漢騰生物在標(biāo)準(zhǔn)的分離提純“三步法”基礎(chǔ)上開發(fā)了“兩步法”，減少過柱時(shí)間；值得關(guān)注的是，二步法也可以達(dá)到純度98%，回收率達(dá)到＞80%和殘留的宿主細(xì)胞蛋白（HCP）水平<100ppm。另外，親和層析的成本是最高的，漢騰生物為降低成本，開發(fā)了非親和層析技術(shù)用于純化，并且讓效益達(dá)到了理想狀態(tài)。
三步法、二步法和非親和層析的過程持續(xù)時(shí)間與填料費(fèi)用對(duì)比
為實(shí)現(xiàn)快速的生產(chǎn)效率，突破下游工藝的瓶頸，漢騰生物還引入了膜層析技術(shù)，用于緊急研發(fā)項(xiàng)目的投入。以IgG分離純化為例，其純度可高達(dá)99.4%，回收率達(dá)到＞80%，HCP<8ppm。
總結(jié)：正如沈?yàn)t博士提到的，實(shí)現(xiàn)工藝強(qiáng)化的目標(biāo)需要持續(xù)的工藝技術(shù)創(chuàng)新和革命，以便提供更高的生產(chǎn)力、產(chǎn)能以及更好的靈活性。漢騰生物在新型生物制藥快速發(fā)展的背景下，也在不斷創(chuàng)新技術(shù)以應(yīng)對(duì)藥物生產(chǎn)工藝的開發(fā)挑戰(zhàn)，高效處理各種難題，提高開發(fā)效率及降低生產(chǎn)成本，為客戶企業(yè)提供可靠、高效、創(chuàng)新的技術(shù)服務(wù)。