對培養(yǎng)基原材料和培養(yǎng)基進行微量元素測試，為控制和了解細胞生長培養(yǎng)基和補料培養(yǎng)基中微量金屬元素提供有力支持！
關(guān)鍵原材料是指在多種配方中使用或被大量使用的原材料。在所有類別的原材料中都發(fā)現(xiàn)了關(guān)鍵微量元素的外在來源，但在無機鹽中最為普遍（圖1）。圖2展示了原材料的批次間一致性。
▲圖1
八水氯化鋯
泛酸鈣
檸檬酸鐵銨
氯化鈉 ▲圖2
案例研究#1：細胞培養(yǎng)表現(xiàn)多變
問題：客戶的細胞密度和蛋白titer不穩(wěn)定
? 背景：客戶的細胞培養(yǎng)表現(xiàn)不穩(wěn)定，經(jīng)調(diào)查，在氨基酸、維生素或其他分析方法方面沒有發(fā)現(xiàn)明顯差異。
? 調(diào)查方法：對培養(yǎng)基進行分析（ICP-MS法測試無機微量元素），來確定微量元素的變化。
? 發(fā)現(xiàn)：培養(yǎng)基中的Mn和Cr濃度的差異隨時間逐漸降低（圖3），這些變化與客戶的細胞表現(xiàn)開始出現(xiàn)問題有關(guān)。
▲圖3 配方中微量金屬元素隨時間的變化
? 根本原因：FeCl3 原材料導致微量元素的變化，后續(xù)與供應商跟進確認已進行以消除這些雜質(zhì)（圖4）。額外的Al, Mn, Cr微量元素溶液被用于再添加研究測試中，活細胞密度和滴度又恢復到正常水平。
▲圖4 原材料分析
? 發(fā)現(xiàn)：因供應過程中的不良變化導致的微量元素濃度下降，對培養(yǎng)基效果產(chǎn)生了負面影響。
? 結(jié)論：
- 原材料供應商實施工藝變更以去除微量元素雜質(zhì)
- 這些變化對產(chǎn)品性能產(chǎn)生不良影響，導致活細胞密度和滴度降低
- 培養(yǎng)基終產(chǎn)品的微量元素組分至關(guān)重要——太高或太低都對性能產(chǎn)生負面影響
? 解決方案：
- 該配方所有批次的產(chǎn)品均通過ICP-MS測試
- 關(guān)鍵微量元素的再添加研究是目前培養(yǎng)基配方的標準做法
案例研究#2：細胞培養(yǎng)終產(chǎn)品糖型的變化
問題：客戶的終產(chǎn)品糖型多變
? 背景：客戶的終產(chǎn)品糖型多變。但產(chǎn)品的性能、氨基酸和維生素均符合標準。
? 調(diào)查方法：對成品原材料進行分析（ICP-MS法測試無機微量元素），來測試微量元素的變化。
? 發(fā)現(xiàn)：培養(yǎng)基中的Mn濃度隨時間逐漸降低（圖5）。
▲圖5
? 根本原因：FeSO4原材料引起的微量元素變化。內(nèi)部供應商數(shù)據(jù)的分析顯示：對硫酸亞鐵進行了供應商更改，這與細胞依賴于蛋白質(zhì)質(zhì)量的錳雜質(zhì)水平的變化相對應（圖6）。
▲圖6 FeSO4原材料引起的微量元素變化
? 結(jié)論：
- 該問題是由于原材料供應商變化導致的
- 通常這個變化被認為不會改變配方、適應性和功能；但有時卻是有影響的
- 這個變化對培養(yǎng)基質(zhì)量造成不良影響，而且導致了糖型的變化從而影響了終產(chǎn)品的質(zhì)量
- 培養(yǎng)基的微量金屬元素的組成至關(guān)重要——過高或過低對終產(chǎn)品的許多關(guān)鍵質(zhì)量屬性（CQAs）產(chǎn)生不良影響
? 解決方案：
- 該配方所有批次的產(chǎn)品均通過ICP-MS測試
- 定制培養(yǎng)基，在該培養(yǎng)基配方中添加錳，以保持達到所需錳的最低閾值
為滿足對培養(yǎng)基及補料培養(yǎng)基中微量金屬元素成分可見性和控制的需求，賽默飛世爾生物工藝提供多項服務(wù)：
微量金屬元素檢測服務(wù)
提供QC驗證性測試（Grand Island/Inchinnan）
微量金屬元素譜圖數(shù)據(jù)
- 原材料中微量元素差異可能對培養(yǎng)基微量元素產(chǎn)生影響
- 內(nèi)部調(diào)查發(fā)現(xiàn)，小至1ppb的差異可能對影響某些細胞系或工藝的表現(xiàn)可能會影響對于某些細胞系/過程的性能
- 客戶收到培養(yǎng)基后，可獲取微量元素譜圖分析數(shù)據(jù)
目前微量元素譜圖數(shù)據(jù)已包含在CoA文件中
以成果服務(wù)生物制藥行業(yè)
- 耗時多年、階段性的提高原材料控制
- 降低培養(yǎng)基差異，提高批次間穩(wěn)定性
- 受監(jiān)管指南和細胞性能的驅(qū)動不斷改進
- 提供微量元素譜數(shù)據(jù)支持生物制造4.0計劃
加強培養(yǎng)基原材料和產(chǎn)品的質(zhì)量控制，賽默飛生物工藝提供靈活的培養(yǎng)基分析服務(wù)。
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