För hygieniska miljöer är InTrac 797e ett indragbart hölje i rostfritt stål för processer som använder en 12 mm-sensor för att mäta pH , DO , CO2 eller konduktivitet . Med ett dubbelt spolningskammare är höljet utformat för att förhindra kontaminering i steril produktion.Lämplig för långvariga applikationer: InTrac 797e är lämplig för processer som pågår under en längre tid genom att möjliggöra sensorunderhåll utan processavbrott.Mycket effektiv spolningskammare: Den dubbla spolningskammaren möjliggör fullständig sterilisering av sensorens övre/nedre delar, vilket gör det möjligt att byta sensor i en säker miljö.Förhindrar extern kontaminering: Den dubbla kammarlåsdelen i InTrac 797e:s indragbara hölje förhindrar effektivt all extern kontaminering samtidigt som sterilisering säkerställs.

pH-kontroll som den mest kritiska processparametern vid GLP-1-bioproduktion

Q: Övervakning i realtid

Intelligent Sensor Management (ISM™ ) är en processanalysplattform som använder kraften i intelligenta digitala sensorer för att förbättra processens konsekvens och minska underhållet. ISM digitala sensorer övervakar kontinuerligt hur de påverkas av processförhållanden. Detta är ett stort framsteg. Dessa sensorer tillhandahåller realtidsdata om "hälsa", vilket möjliggör underhåll baserat på faktiska behov istället för ett fast schema. En sådan fullt prediktiv metod hjälper mycket för att undvika onödigt underhåll utan att riskera processstörningar.Fjärråtkomst till ISM:s avancerade sensordiagnostik möjliggör kontinuerlig insikt, även från underhållsverkstaden, om sensorernas mätprestanda och underhållsbehov. Detta är mycket värdefullt för att fördela personal och säkerställa att förbrukningsdelar beställs i tid.

Vikten och de viktigaste utmaningarna med pH-kontroll över produktionsvägar

mins

11 May, 2026

Ehsan Mahdinia Ph.D.

Under de senaste åren har få segment kunnat utmana den extraordinära tillväxten för GLP-1-agonister. Vissa bedömningar har uppskattat att GLP-1-försäljningen kan nå 156,71 miljarder USD år 2030, varav behandling av fetma förväntas bidra med 41 miljarder USD.

GLP-1, som ett litet peptidhormon (oligopeptid), har flera fysiologiska egenskaper som gör det (och dess funktionella analoger) till ett intensivt undersökningsobjekt som en potentiell behandling av diabetes mellitus via GLP-1-receptorn. Som en stor biverkning undertrycker det dock aptiten avsevärt hos vuxna, vilket leder till dramatisk viktminskning. Detta har gjort GLP-1 till ett blomstrande industrisegment.

Den traditionella tillverkningsprocessen sker via extracellulär uttryckning i jäst, vilket fortfarande utgör huvuddelen av produktionskapaciteten.

För att uppnå höga uttrycksnivåer i P. pastoris krävs dock att man utnyttjar jästens metanotrofa metabolism tillsammans med metanol matningsbatchregimer, vilket kräver inte bara noggrann kontroll av pH-dödbandet i fermentorn utan också leder till ansamling av stora mängder metanol i de uppströms biotillverkningsanläggningarna.

Detta medför höga operativa risker och kräver även strikta FM/ATEX-regleringar av Div 1/Zone 1-klassificering. Därefter, i DSP-anläggningarna, förblir pH kritiskt i nästan alla enhetsoperationer som är utformade för att uppnå den rena produkten i slutet av processen.

pH:s kritikalitet över traditionella produktionssteg:

I den uppströms anläggningen: Jästen uttrycker GLP-1-peptiden i en metanol matningsbatchregim med exakt kontrollerat kolupptag. pH-inställningen är därför strikt kontrollerad; pH = 5,0-6,0 med ett dödband på 0,2-0,5. För pH-mätning, och eftersom SIP-cykler är i kraft som i alla andra biofarmaceutiska fermentorer, är den steriliserbara METTLER TOLEDO InPro™ 3253i SG-sensorn med lösningsjord (för att minimera offset och drift) mycket lämplig.

I tankar för medie- och buffertformulering: Det är också kritiskt att övervaka pH inline för att förbättra formuleringseffektiviteten. Här, eftersom det inte finns några SIP-cykler och endast CIP är i kraft, räcker den icke-steriliserbara InPro 3250i SG.

Efter skördeoperationer och i DSP-anläggningen: Inline pH-indikatorer avgör framgångsrika fångst- och elueringsteg i jonbyteskromatografistegen. På samma sätt triggar pH-spikar framgångsrika TFF-polering och UF/DF-formuleringssteg. Även här, eftersom ångsterilisering inte är vanligt, är InPro 3250i SG eller InPro 3100i SG tillräckligt. Du kan dock ha några specialiserade processer som faktiskt kräver SIP för DSP-processerna. I dessa fall skulle InPro 3253i SG krävas.

Ytterligare kompletterande steg: Inkluderar borttagning av de första tag-aminosyrorna, positionssubstitutioner och koppling av länkar. Dessa steg är dock snabba och baserade på intensifierade skalor, vanligtvis i SU-plattformar som körs utan inline-övervakning.

Den icke-traditionella vägen: fastfaspeptidsyntes

Den icke-traditionella revolutionerande vägen för att producera GLP-1-analoger är Solid-Phase Peptide Synthesis (SPPS). Vid SPPS tillsätts aminosyror i extremt fina lösningar på en fast resinbas. Denna process kan ske antingen i packade bäddreaktorer (för mindre skalor) eller fluidiserade bäddreaktorer (för större skalor).

Aminosyror läggs till ovanpå varandra en efter en, medan ryggraden av resterna fästs på resinbädden. Varje tillsats av rester följs av en tvätt och sedan tillsats av nästa aliquot; detta fortsätter tills hela 39-aminosyrasekvensen är framställd, till exempel i fallet med tirzepatid.

I de uppströms reaktorerna är pH kanske den mest kritiska parametern, näst efter temperatur, som styr effektiviteten i annealeringsreaktionen och därmed den totala avkastningen. Här fungerar den höga tillförlitligheten och precisionen hos InPro 3250i SG väl.

Efter-syntes enhetsoperationer och pH-kontroll

När den kompletta oligopeptidkedjan är klar återstår fortfarande flera enhetsoperationer som också kräver in-line pH-övervakning och kontroll.

Oligopeptiden genomgår en serie ytterligare steg:

Lipidderivatisering

→

För att förbättra produktens stabilitet.

Frigöring från hartset

→

Fas-separation

→

Via dekantering.

Reningsprocess

→

Via TFF (UF/DF) och affinitetskromatografi.

Slutsteg

Konjugering, formulering och fyllning/slutförande (antingen i vialer om slutprodukten är en konjugat eller tablett om det är naken API).

I alla dessa steg, möjligen med undantag för slutlig formulering, är pH en kritisk processparameter (CPP). Att övervaka och kontrollera det i realtid och in situ är nödvändigt. Eftersom SIP är ovanligt i dessa snabba enhetsoperationer, skulle InPro 3250i SG vara lämplig.

Vilka är utmaningarna med pH-hantering vid GLP-1-bioprocessering?

De största utmaningarna i båda produktionskedjorna är förekomsten av brännbara organiska faser och lösningsmedel, vilka kräver strikta regler för Zon 1/Div 1, och därmed FM- och ATEX-certifiering för PAT-lösningarna. FM- och ATEX-certifierade InPro 4XXX-serien av pH-sensorer tål hårda organiska föreningar såsom metanol och kolväten. Det finns dock fortfarande andra utmaningar att övervinna:

Tillgänglighetsproblem:

Rengöring av pH-sensorer och omkalibrering av mätningen kräver att sensorn tas bort från reaktorn eller produktionskedjan. Zon 1/Div 1-områden är farliga områden som bäst utrustas med utdragbara höljen såsom InTrac™ 797e eller 777.

Mätningsdrift:

Närvaron av organiska lösningsmedel och substrat påverkar också tillförlitligheten och noggrannheten hos pH-sensorer i form av drift från de ursprungliga kalibreringskriterierna. Här hjälper våra överlägsna glasformuleringar samt lösningsslipningsmekanismen avsevärt.

Hur kan du effektivisera underhållet av pH-sensorer?

Övervakning i realtid

Intelligent Sensor Management (ISM™) är en processanalysplattform som använder kraften i intelligenta digitala sensorer för att förbättra processens konsekvens och minska underhållet. ISM digitala sensorer övervakar kontinuerligt hur de påverkas av processförhållanden. Detta är ett stort framsteg. Dessa sensorer tillhandahåller realtidsdata om "hälsa", vilket möjliggör underhåll baserat på faktiska behov istället för ett fast schema. En sådan fullt prediktiv metod hjälper mycket för att undvika onödigt underhåll utan att riskera processstörningar.

Fjärråtkomst till ISM:s avancerade sensordiagnostik möjliggör kontinuerlig insikt, även från underhållsverkstaden, om sensorernas mätprestanda och underhållsbehov. Detta är mycket värdefullt för att fördela personal och säkerställa att förbrukningsdelar beställs i tid.

Indragbart sensorhus

För hygieniska miljöer är InTrac 797e ett indragbart hölje i rostfritt stål för processer som använder en 12 mm-sensor för att mäta pH, DO, CO2 eller konduktivitet. Med ett dubbelt spolningskammare är höljet utformat för att förhindra kontaminering i steril produktion.

Lämplig för långvariga applikationer: InTrac 797e är lämplig för processer som pågår under en längre tid genom att möjliggöra sensorunderhåll utan processavbrott.

Mycket effektiv spolningskammare: Den dubbla spolningskammaren möjliggör fullständig sterilisering av sensorens övre/nedre delar, vilket gör det möjligt att byta sensor i en säker miljö.

Förhindrar extern kontaminering: Den dubbla kammarlåsdelen i InTrac 797e:s indragbara hölje förhindrar effektivt all extern kontaminering samtidigt som sterilisering säkerställs.

Framtida riktningar för pH-övervakning inom bioprocesser

GLP-1-feber är långt ifrån över. Jäsningsvägen är lång, ganska billig och väl etablerad, men ganska invecklad. Inline pH-övervakning och kontroll är avgörande för att öka avkastningen och bibehålla hög produktivitet.

Jämfört med detta är den nya fasta fas-peptidsyntesvägen fortfarande under utveckling och ger extremt värdefulla, högrenade kemikalier och prekursorer. Så mycket står på spel här, eftersom felaktig och opålitlig pH-mätning kan orsaka dyra batchfel.

I båda områdena är METTLER TOLEDO Process Analytics i framkant när det gäller att erbjuda de mest pålitliga pH PAT-lösningarna.

Om författaren

Ehsan Mahdinia, Ph.D., har det globala branschansvaret för Pharma, Biotech, Cosmetics samt Flavors and Fragrances segmenten hos METTLER TOLEDO Process Analytics.

Ehsan erhöll en Ph.D. i mikrobiologisk teknik från Penn State. Innan han tillträdde sin nuvarande roll var han chef för Masters-programmet i Bioproduktion & Bioprocessering vid Stack Family Center for Biopharmaceutical Education & Training (CBET) och är en av grundarna till CBET:s fakultet. Dr. Mahdinia arbetade även som biträdande redaktör för Journal of Molecular Biotechnology-Springer.

Läs mer

Peptide Therapeutics

Enabling Precise, Scalable Manufacturing of Life-Changing Peptides

Guide till prediktiva diagnostiska verktyg för Intelligent Sensor Management (ISM) inom läkemedelsindustrin

Prediktiv diagnostik inom läkemedelsindustrin

Vad de kan göra för dig och hur du använder dem

Pharmaceutical Water Compliance

4 Key Compendial Measurements

Pharmaceutical Waters Guide

For Regulatory Compliance, Analysis, and Real-Time Release

Pharmacopeia Regulations for Waters

Controlling the Risk of Contamination

Relaterade produkter

pH-sensorer med ISM-teknik

ISM Core™

ISM Core™ är METTLER TOLEDO:s programvara för sin ISM-teknik™ (Intelligent Sensor Management). Med programvaran ISM Core kan du kalibrera sensorer på avstånd från processen, följa steg-för-steg-animeringar för att kalibrera och underhålla sensorer och generera elektronisk sensordokumentation.

Utdragbara sensorhus

De utdragbara InTrac-armaturerna gör det enkelt att dra ut en sensor från processen för kalibrering och rengöring.

Ehsan Mahdinia Ph.D.

Global Industry Manager

Dr. Ehsan Mahdinia is a recognized authority in the biopharmaceutical space, combining deep technical rigor with a vision for the future of process analytics. Whether he is shaping the curriculum for advanced biomanufacturing or managing global segments at METTLER TOLEDO, his focus remains on optimizing the intersection of biology and engineering. His unique background allows him to speak the language of both the research scientist and the industrial operator, ensuring excellence at every stage of the product lifecycle.

Sökförslag

pH-kontroll som den mest kritiska processparametern vid GLP-1-bioproduktion

Vikten och de viktigaste utmaningarna med pH-kontroll över produktionsvägar

Varför är pH så kritiskt vid GLP-1 biotillverkning?

Den traditionella vägen: Extracellulär uttryckning i jäst

Översikt över den traditionella GLP-1 biotillverkningsprocessen

Den icke-traditionella vägen: fastfaspeptidsyntes