高效设计:从源头开始
最容易被忽视的提高效率的机会之一发生在合成开始之前:研发阶段的工艺和实验设计。选择最佳的合成路线、溶剂系统和纯化方法可以确定工艺在技术转移过程中是容易放大还受阻。
在早期开发中,科学家可以灵活地探索变量、测试替代化学物质并整合分析检查点,这些检查点后来将成为关键控制点。嵌入实时或在线分析——即使是在小批次试验中——也可以在远未到达最后期限之前就发现潜在瓶颈。


多肽疗法现在是药物开发的基石,但其制造模式面临着越来越大的压力。更紧迫的时间表、更复杂的化学成分、更严格的法规以及不断提高的 ESG 要求迫使团队从头开始重新思考效率。本文概述了在哪些方面可以获得最大收益,以及集成的数据驱动流程设计如何从第一次实验开始将效率转化为竞争优势。

当今的环境要求研发和制造合而为一,使用数据驱动的方法提供精度、速度和合规性,同时实现 ESG 目标,适应不断变化的全球法规,并为扩大规模做好准备。
对于发现、分析开发和工艺设计领域的科学家来说,构建稳健、可放大的工艺的压力早在临床批次生产之前就已经开始了。在研发阶段做出的选择——合成路线、树脂和试剂选择以及分析方法集成——决定了工艺放大和转移的顺利程度。
在这种情况下,效率不再仅由单批次产量来定义。现在,这意味着从第一个实验室实验到大规模生产的整合的、数据驱动的控制。
“多肽开发人员拥有着高需求,需要提高产量、高平行度的合成、减少溶剂使用以及人工智能驱动的工艺优化工作,但可靠、完整的数据仍然是持续成功的基础。”
Tyler Gable, PhD Global Market Development Manager – Biotechnology and Bioprocesses
在梅特勒托利多,我们相信多肽生产的效率不是来自单个环节的优化,而是来自构建整个化学、分析、自动化和可持续性同步工作的互联生态系统。这种从研发开始的整体设计使智能工艺生产从克级合成无缝扩展到完整的 GMP 生产。
许多效率提升早在第一批 GMP 之前就已经锁定:在实验室生产规模的设计期间,科学家可以优化序列、防止副反应并嵌入分析检查点。在此阶段,有关溶剂系统、纯化方法和分析监测的决策通常决定放大是无缝的还是有问题的。
在实验室规模上严格控制过程变量,以避免日后出现意外。
从实验室合成到临床就绪的 GMP 生产的快速进展。
从一开始就最大限度地减少危险废物、能源使用和溶剂消耗。
从一开始就提供完整、可追溯的数据,以支持审计、技术转让和提交。
这些标准嵌入在 ICH Q12 等现代监管指南中,对于基于生命周期的过程控制至关重要。关键是:更智能的分析深入集成到从研发到制造的全过程。

最容易被忽视的提高效率的机会之一发生在合成开始之前:研发阶段的工艺和实验设计。选择最佳的合成路线、溶剂系统和纯化方法可以确定工艺在技术转移过程中是容易放大还受阻。
在早期开发中,科学家可以灵活地探索变量、测试替代化学物质并整合分析检查点,这些检查点后来将成为关键控制点。嵌入实时或在线分析——即使是在小批次试验中——也可以在远未到达最后期限之前就发现潜在瓶颈。



尽早优先考虑分析可见性和数字可追溯性的实验室可以更好地:
在不牺牲产量的情况下减少溶剂浪费和有害材料的使用。
在试验中而不是在制造运行期间发现工艺放大的挑战。
使用完整的、可审计的数据包以简化 GMP 交付。
行业共识表明,早期的 PAT 和分析显着缩短了开发时间,尤其是在多肽和寡核苷酸项目中。随着数字化、伺服系统取得进展,研发和生产之间的界限正日趋模糊,效率设计从第一天就已经开始。
即使采用更智能的早期设计,多肽团队也面临着巨大的压力:
压缩的时间线
更严格的法规
收紧环境目标
技术资源有限

弹性的流程可以及早解决风险,从第一个实验开始应用智能分析方法可实时纠正偏差。这意味着我们能在生产开始时进行跟踪、溯源和优化,而非生产完成之后。
从 20 聚体到新型大环化反应,早期集成实时监测方案可以建立更智能、更快速、更可靠的决策,在 GMP 生产过程中确保质量和合规性。
多肽生产的效率较小地取决于合成速度,而更多地取决于实时分析和响应数据的能力,从早期研发到全面 GMP生产。无论是固相合成、酶催化还是重组表达,实验瓶颈都越来越需要分析。

过程分析技术 (PAT) 和实时监测系统(在更广泛的制药领域早已建立)现在正在加速多肽生产。通过将 PAT 工具集成到每个阶段的实时流程中,团队可以:
通过实时反馈更快地做出决策。
自动化过程控制,减少变异性。
通过提高全生命周期的可追溯性以符合监管要求。
在线近红外光谱、重量控制系统、实时反应监测、滴定平台和原位拉曼分析等技术正在成为基础。目标不是更多的数据,而是更好的过程控制,从一开始就内置于制造中。
多肽生产不再在孤立的环境中进行。分析化学家、工艺工程师、自动化专家和可持续发展负责人现在从早期试验阶段就开始协作,直至商业生产阶段。这种集成确保了克级合成决策符合GMP 策略。
在这种互联环境中,成功取决于:
捕获数据以为审计做准备。
适用于质量、生产和可持续发展团队。
及早标记偏差。
用于连续工艺验证。
这些是弹性系统的基础,数据、人员和技术在其中同步工作,以降低生产风险、加速开发并实现科学和业务目标。
在梅特勒托利多,我们见证了这种转变在数百个客户合作中展开——从早期开发到商业化制造。多肽生产商正面临紧迫的效率需求,我们致力于为他们提供可扩展、精确和面向未来的解决方案。无论是在 GMP 生产中实现实时溶剂监测、自动投料还是在线分析,我们的目标都是一样的:帮助团队建立强大、可扩展的基础。
探索我们的多肽制造中心,其中包含指南、专家见解和工具,可帮助您的实验室更快、更智能、更清洁地发展。