单克隆抗体(简称单抗)是最重要的生物技术药物,随着产业规模的持续扩大和同行竞争的不断加剧,制备流程的合理性和过程经济性越来越受到重视。本文采用生物过程模拟软件Super Pro Designer分别建立了500、2000、5000和15000 L四个培养规模的单抗制备流程,通过过程分析和成本核算,确定经济热点并提出相应的优化策略。结果表明,单抗制备的规模效应明显,随着规模扩大,生产成本显著降低,经济热点从设备相关成本转移到原材料和消耗品,主要包括无血清培养基和蛋白A亲和层析介质。上游优化的关键是提高细胞的单抗表达量,当表达量达到5 g/L以上时,对成本影响减弱,转为下游过程控制;下游优化的重点在于蛋白A亲和层析介质,包括载量、价格和循环使用次数;整体优化可利用交错模式,采用三个主生物反应器配置一条下游生产线,其中生产规模和设备成本是关键。研究表明,通过合理的过程模拟和经济评价,可以充分了解单抗制备过程的关键热点,提出合适的优化策略,提高生产效率,降低制备成本。
