?01 引言
制藥和生物制藥研發及生產中的許多單元操作都受到機械設計過程的限制。在線過程監控提供了實時過程調整的能力，從而優化過程結果。本文將介紹拉曼光譜在各種單元操作中的應用。
02 實驗
作為生物工藝或制藥中的PAT，拉曼光譜分析儀實時提供多個反應過程參數的原位測量，允許自動監測和控制各種單元操作1-4。
在本文所描述的研究中，耶拿的Rxn系列拉曼分析儀用于在實驗室/工藝開發（左）或生產（右）環境中的細胞培養和制藥單元操作期間收集拉曼光譜。
探頭種類多樣、探頭插入方式靈活多樣
單元操作
API制造過程
預測集：55個數據點
驗證集：60個數據點
硬件：Rxn系列拉曼分析儀和帶浸入式光學元件Rxn-10探頭
光譜采集：曝光時間50s
混粉過程
硬件：帶Rxn-20探頭的Rxn系列拉曼分析儀
光譜采集：曝光時間1秒
測試條件：對移動的粉末進行光譜測量；低載藥量（<5%w/w）
包衣過程
硬件：帶Rxn-20探頭的Rxn系列拉曼分析儀
光譜采集：2秒/10秒
測試條件：探頭直接安裝到包衣滾筒中
細胞培養過程
硬件：Rxn系列拉曼分析儀和帶生物光學采集元件的Rxn-10探頭
光譜采集：150×5秒
測試條件：葡萄糖和乳酸的預測模型和反饋
03 結果與討論
原位在線拉曼光譜定量監測奧美拉唑合成反應過程4
隨著API濃度的升高，奧美拉唑合成過程中API轉化為副產物的比率也越來越大；
原位在線拉曼分析儀可以實時確定反應終點，為反應以最佳比率進行反應淬火提供依據；
API含量的最終預測誤差小于0.1%
連續生產過程中低載藥量制劑的在線監測2
在最低載藥量條件下（1%w/w），檢測限±1.1%，與HPLC相當。
原位在線拉曼分析儀實時監測多層包衣過程3
6次光譜采集的滾動平均值提供了最佳結果
第1層有效值：1.39%
第2層有效值：1.46%
第3層有效值：1.67%
拉曼光譜控制乳酸補料調節mAb半乳糖基化1
預測和驅動葡萄糖和乳酸進料的自動化被證明是銨積累的出色控制機制；
雙重對照條件顯示所需G1F糖型持續增加約50%。
結論
原位在線拉曼分析儀在制藥和生物制藥生產的各單元操作中都表現出高度的功能和靈活性。
原位在線拉曼分析儀具有必需的化學特異性，可以在API合成過程中區分奧美拉唑等簡單分子和副產的砜，預測誤差＜0.1%1。
原位在線拉曼分析儀能夠實時監控混粉過程，數據采集時間為1s，精度與更費力的HPLC相當2。
傳統的片劑包衣分析需要破壞性取樣， 指標必須從非常小的樣本量中確定。原位在線拉曼分析儀可以實時監測，從而實現自動化和釋放，采集時間為2s，精度為可接受的精度（<2%）3。
原位在線拉曼分析儀還可以對蛋白質治療劑生產中的最終轉譯后修飾提供了前所未有的控制工具或參考4。
為了應對不斷增加的壓力，提高藥品質量，同時降低成本和生產時間，該行業必須采用新一代技術。原位在線拉曼分析儀已顯示出明顯的優勢來滿足許多這些需求。
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