细胞培养基和拉曼光谱预处理程序影响葡萄糖化学度
Naresh Pavurala1, Chikkathur N Madhavarao2, Jaeweon Lee2,3
1Division II, Office of Pharmaceutical Manufacturing Assessment, CDER, U.S. FDA, Silver Spring, MD, USA.
Journal of chemometrics
|March 5, 2026
概括
预处理光谱数据对于准确的制药制造至关重要. 正对角信号校正 (OSC) 预处理显著改进了生物反应器中葡萄糖预测的化学度模型,需要更少的组件.
科学领域:
- 过程分析技术 (PAT) 是一种分析技术.
- 化学测量 化学测量 化学测量
- 频谱学是一种光谱学.
背景情况:
- 像拉曼光谱这样的过程分析技术 (PAT) 工具对于制药过程自动化和先进制造至关重要.
- 光谱数据预处理是影响多变量校准模型性能的一个关键步骤.
- 存在各种预处理技术,每种技术对模型开发和预测准确性都有不同的影响.
研究的目的:
- 调查不同光谱数据预处理程序对化学测量模型的开发和性能的影响.
- 使用拉曼光谱学优化模型,用于预测生物反应器中的葡萄糖度.
- 为了比较基线校正 (BLC),萨维茨基-戈莱平滑 (SGS),萨维茨基-戈莱导数 (SGD) 和直角信号校正 (OSC) 的有效性.
主要方法:
- 拉曼光谱数据是使用Box-Behnken实验设计 (DOE) 考虑葡萄糖,谷氨酸,谷氨酸和抗泡度生成的.
- 数据是在不同的通风条件下和三种不同的细胞培养介质中收集的,包括细胞密度变化.
- 使用四种预处理方法 (BLC,SGS,SGD,OSC) 单独和组合开发了部分最小平方 (PLS) 回归模型.
主要成果:
- 直角信号校正 (OSC) 预处理导致葡萄糖预测模型的优越性能指标,在所有介质上只使用一个主要组件.
- 采用BLC,SGS或SGD的模型需要两个或两个以上的主要组件来实现与OSC相似的性能.
- 选择预处理程序显著影响了化学校准模型的整体性能和效率.
结论:
- 预处理策略极大地影响生物制药制造中的光谱化学模型的准确性和效率.
- OSC成为一种高效的预处理技术,用于开发可靠的葡萄糖度预测模型.
- 优化的预加工增强了工艺监测和控制,为先进的制造能力做出了贡献.
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