近年來，鮮少有領域能挑戰 GLP-1 促效劑的非凡成長。一些評估預測 GLP-1 銷售額可能在 2030 年達到 1567.1 億美元，其中肥胖治療預計貢獻 410 億美元。
GLP-1， 作為一種小型肽激素（寡肽），具有多種生理特性，使其（及其功能類似物）成為透過 GLP-1 受體治療糖尿病的熱門研究對象。然而，作為主要副作用，它在成人中顯著抑制食慾，導致體重劇烈下降。這使 GLP-1 成為一個蓬勃發展的產業領域。
傳統製造過程 是通過酵母細胞外表達，這仍然構成了大部分的生產能力。
然而，要在P. pastoris中達到高表達產量，需要利用酵母的甲烷營養代謝以及甲醇餵料批次策略，這不僅要求在發酵罐中精確控制pH死區，還導致上游生物製造區積累大量的甲醇。
這帶來了高操作風險，並且需要嚴格遵守Div 1/Zone 1分類的FM/ATEX規範。隨後，在下游純化（DSP）區，pH在幾乎所有設計用於獲得純淨產品的單元操作中仍然至關重要。
傳統生產階段中的pH關鍵性：
生產GLP-1類似物的非傳統革命性途徑是固相肽合成（SPPS）。在SPPS中，氨基酸以極細的溶液形式添加到固體樹脂基底上。此過程可在填充床反應器（較小規模）或流化床反應器（較大規模）中進行。
氨基酸殘基一個接一個地疊加，殘基主鏈排列在樹脂床上。每次殘基添加後，進行洗滌，然後添加下一份溶液；如此持續，直到完成39個氨基酸序列，例如tirzepatide。
在上游反應器中，pH可能是僅次於溫度的最關鍵參數，控制退火反應的效率，從而影響整體產量。在此，具有高可靠性和精確度的InPro 3250i SG表現良好。
一旦完整的寡肽鏈完成，接下來還有數個單元操作需要進行，這些操作同樣需要線上pH監測與控制。
寡肽將經歷一系列後續步驟：
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以提升產品的穩定性。
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透過傾析法。
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透過TFF（UF/DF）和親和層析。
接合、配方製備及充填/完成（若最終產品為接合物則裝瓶，若為裸API則製成錠劑）。
在所有這些步驟中，除了最終配方外，pH皆為關鍵製程參數（CPP）。即時且原位地監測與控制pH是必要的。由於這些快速單元操作中SIP較少見，InPro 3250i SG將是合適的選擇。
兩條生產線中最大的挑戰是存在可燃性有機相和溶劑，這要求嚴格遵守 Zone 1/Div 1 規定，並且 PAT 解決方案必須取得 FM 和 ATEX 認證。獲得 FM 及 ATEX 認證的 InPro 4XXX 系列 pH 感測器能耐受甲醇和碳氫化合物等嚴苛的有機化合物。然而，仍有其他挑戰需要克服：
清潔 pH 感測器並重新校正測量值需要將感測器從反應器或管線中拆除。Zone 1/Div 1 空間屬於危險區域，最適合配備可伸縮外殼，如 InTrac™ 797e 或 777。
有機溶劑和基質的存在也對pH感測器的可靠性和準確性造成壓力，表現為偏離原始校正標準。在這方面，我們優越的玻璃配方以及溶液研磨機制提供了顯著的幫助。
Intelligent Sensor Management (ISM™) 是一個過程分析平台，利用智慧數位感測器的力量提升過程一致性並減少維護。ISM 數位感測器 持續監控其受到過程條件的影響。這是一大飛躍。這些感測器提供即時的“健康”數據，使維護能根據實際需求而非固定時間表執行。這種完全的預測性方法大大有助於避免不必要的維護，同時不冒過程中斷的風險。
遠端存取ISM的先進感測器診斷功能，即使在維護車間，也能持續洞察感測器的測量性能和維護需求。這在分配人員和確保及時訂購消耗零件方面具有極大價值。
對於衛生環境，InTrac 797e 不鏽鋼可伸縮外殼適用於使用12毫米感測器測量pH、DO、CO2 或導電率的過程。配備雙沖洗室，該外殼設計用於防止無菌生產中的污染。
GLP-1 熱潮尚未消退。發酵途徑雖然漫長、成本相對低廉且已相當成熟，但過程相當複雜。線上 pH 監測與控制對提升產量及維持高生產力至關重要。
相比之下，新穎的固相肽合成途徑仍在發展中，能產出極具價值且高度純化的化學品及前驅物。因此，風險極高，因為不準確且不可靠的 pH 測量可能導致昂貴的批次失敗。
在兩個領域中，METTLER TOLEDO Process Analytics 均處於提供最可靠 pH PAT 解決方案的領先地位。
Ehsan Mahdinia 博士，負責 METTLER TOLEDO Process Analytics 旗下製藥、生物技術、化妝品及香料和香氛等全球產業管理。
Ehsan 取得賓夕法尼亞州立大學微生物工程博士學位。在現任職務之前，他曾任職於 Stack Family Center for Biopharmaceutical Education & Training (CBET) 的生物製造與生物製程碩士課程主任，並為 CBET 創始教職員。Mahdinia 博士亦曾擔任《分子生物技術期刊》（Springer）副主編。
Ehsan Mahdinia 博士是生物製藥領域公認的權威，他將嚴謹的專業技術與對 Process Analytics 的未來遠見相結合。無論是規劃先進生物製造課程，還是管理 METTLER TOLEDO 的全球部門，他始終專注於優化生物學與工程學的交叉領域。 憑藉其獨特的背景，他能跨越研究科學家與工業操作員之間的語言隔閡，確保產品生命週期的每一個階段都達到卓越表現。
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