基于拉曼的PAT用于VLP恢复期间的多属性监测,采用双阶段CFF:属性特定的光谱预处理用于模型转移
Annabelle Dietrich1, Luca Heim1, Jürgen Hubbuch1
1Institute of Process Engineering in Life Sciences, Section IV: Biomolecular Separation Engineering, Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Karlsruhe, Germany.
Frontiers in bioengineering and biotechnology
|September 8, 2025
概括
拉曼光谱软传感器监测生物制药过程. 这些传感器在过过程中跟踪病毒样颗粒 (VLP) 和硫酸 (AMS),显示了实时过程分析技术 (PAT) 应用的潜力.
科学领域:
- 生物制药过程分析技术 (PAT)
- 谱光软传感器开发开发
- 化学计量建模 化学计量建模
背景情况:
- 过程分析技术 (PAT) 工具,包括光谱软传感器,为生物制药制造提供了关键的见解.
- 有效监测产品积累和沉物耗尽是优化基于过的回收步骤的必要条件.
- 病毒样颗粒 (VLP) 和硫酸 (AMS) 等沉物是生物制药净化中的关键属性.
研究的目的:
- 开发和验证基于拉曼光谱的软传感器,用于在过过程中监测病毒样颗粒 (VLP) 和硫酸 (AMS).
- 研究这些传感器的灵敏度和适用性,用于生物制药回收的近实时过程监测.
- 评估特征特定的光谱预处理技术和化学测量模型,以提高传感器性能.
主要方法:
- 使用拉曼光谱学结合部分最小平方 (PLS) 回归的软传感器的开发.
- 在双阶段交叉流过 (CFF) 设置中在线实施,用于沉VLP回收.
- 在三个CFF运行中收集光谱数据,过程参数不同,并应用特征特定的预处理.
主要成果:
- 拉曼软传感器对硫酸 (AMS) 的敏感度高于病毒样颗粒 (VLPs).
- 通过正常化,基线校正,信号平滑和使用PLS模型的变量选择来实现AMS的成功预测.
- 在低度下,VLP监测显示出更高的预测波动和限制,尽管采用了新的前作物方法.
结论:
- 基于拉曼的PAT传感器在生物制药过过程中具有实时监控的巨大潜力.
- 针对特定属性的传感器选择,预处理方法和化学测量模型对于有效的PAT工具开发至关重要.
- 需要进一步优化,以提高VLP监测的准确性和可靠性,特别是在稀释条件下.


