导读：“强化工艺”这一词最早出现在20世纪70年代末的化工领域，那时候的工厂成本大部分是安装成本，包括管道、支撑结构和土木工程等基础设施，而提出“强化工艺”目的是缩小新建化工厂的规模，以大幅降低成本。如今，强化工艺也被引用到生物制药领域，定义也更加广泛，不仅通过降低工厂规模/成本，还侧重通过提高质量、总工艺效率和运营灵活性来创造竞争优势。那么汉腾生物具体如何通过强化工艺来实现目标呢？
近期，汉腾生物创始人兼CEO沈潇博士出席第七届中国药品检验技术大会。本次大会由广州市药品检验所主任药师张玉英主持，广东省药学会副理事长兼秘书长郑志华致辞。在演讲环节，沈潇博士提及，随着全球原料药价格上升、生物仿制药出现以及国家集采等因素，全球生物制药行业利润具有下降的趋势，面临着很大的压力，而强化工艺策略则是解决这一难题的秘诀，也是汉腾生物持之以恒努力的方向。
沈潇博士演讲现场
沈潇博士提到，汉腾生物聚焦生物药一站式CMC开发和商业化生产服务，已在全球建造七大研发及生产基地。基地的布局及建设融入强化工艺的理念，将制药过程的各个环节串联起来，使用合理的流程及适当的设备，减少工厂占地面积，减少能源消耗和废物产生，持续性输出高效率的技术服务。应用强化工艺策略降低了基地的投资及运营费用，这样制药的生产成本就降低了。
强化工艺不仅适用于生产过程，还可用于新药研发领域。沈潇博士强调汉腾生物同样注重新药研发过程中的工艺强化。他表示，2015年前，一个大分子药从确定序列到三批 GMP生产项目大概需要24个月，直到现在我们能压缩到12个月，新冠期间相关的项目甚至达到7个月，这么短的时间内开发完这些流程，同时还要符合法规监管，这其中便要用到很多工艺来实现这一目标。
沈潇博士：“将汉腾生物各个研发环节串联起来，在细胞株构建、上游培养和下游纯化中实现强化工艺。”
1、注重高效的细胞株构建
标准的细胞株构建环节需要6个月的时间，而汉腾生物经过强化工艺之后可将时间短缩至2个月。所用的强化工艺技术包括了长期驯化的CHOzen®（CHO-K1）和GLYCOEXPRESS® 细胞株、Canvector® 表达载体、信号肽优化、密码子优化、高效转染系统、自主产权的CHO-Rise® 高产培养基，以及高通量筛选技术的应用等。
自动化单克隆筛选系统可降低耗材和人工成本，提高效率，并且保证99%以上都是单克隆细胞
2、注重生产工艺开发
细胞株构建之后需要建库，汉腾生物采用的强化工艺是高密度冻存法。沈潇博士指出，通常细胞冻存密度为1×107cell/ml，但我们可以做到10×107cell/ml；如果高密度冻存的细胞作为种子来做放大生产的话，可显著缩短细胞扩增时间，并且在复苏、培养及目标产物表达阶段均与标准方法无差异。
基于稳定的上游工艺平台，汉腾生物建立了加强型补料批培养开发平台（C-Boost®）。加强型补料批培养是在补料批培养基础上，通过进一步的培养基优化、补料策略及培养模式改进，提高生产罐的细胞接种密度，使生产的目标产物的滴度达到更高水平（最高可达22.2g/L），并缩短上游生产周期。
加强型补料培养（IFB）和常规补料培养（TFB）细胞生长及活率对比
除C-Boost®技术平台外，汉腾生物还有CHO细胞和GEX细胞的灌流工艺技术，用于高密度的细胞冻存，以及单抗和重组蛋白的表达，解决客户的不同需求。以CHO细胞表达单抗为例，在一升的培养规模下可以做到60天120克的高产量。
CHO细胞（表达单抗）40天灌流培养的细胞生产及活率
另一方面，为了使细胞在整个培养过程中保持流体动力学的环境，汉腾生物使用了环轨式生物反应器工艺平台，该工艺具有混匀效果好，气液交换充分，低剪切力，可放大性好（10L-2500L），工艺稳定等特点。此外，环轨式生物反应器使用相对灵活，例如，一个10L反应器可以支持原液从1L-10L不同体积的变更，无需使用不同规模的反应器。
搅拌生物反应器与环轨生物反应器的流体动力学差异
随着上游工艺越来越精湛，下游工艺也在采用成本效益更高的工艺技术。汉腾生物在标准的分离提纯“三步法”基础上开发了“两步法”，减少过柱时间；值得关注的是，二步法也可以达到纯度98%，回收率达到＞80%和残留的宿主细胞蛋白（HCP）水平<100ppm。另外，亲和层析的成本是最高的，汉腾生物为降低成本，开发了非亲和层析技术用于纯化，并且让效益达到了理想状态。
三步法、二步法和非亲和层析的过程持续时间与填料费用对比
为实现快速的生产效率，突破下游工艺的瓶颈，汉腾生物还引入了膜层析技术，用于紧急研发项目的投入。以IgG分离纯化为例，其纯度可高达99.4%，回收率达到＞80%，HCP<8ppm。
总结：正如沈潇博士提到的，实现工艺强化的目标需要持续的工艺技术创新和革命，以便提供更高的生产力、产能以及更好的灵活性。汉腾生物在新型生物制药快速发展的背景下，也在不断创新技术以应对药物生产工艺的开发挑战，高效处理各种难题，提高开发效率及降低生产成本，为客户企业提供可靠、高效、创新的技术服务。