用于生物反应器糖化物质制造的多参数材料、方法和系统与流程

1.本公开部分地涉及用于增强的生物反应器制造的多参数材料、方法和系统。具体地，本公开涉及在生产过程期间控制和监测治疗蛋白[例如，重组蛋白和/或单克隆抗体(mab)]的糖化的方法和系统。

背景技术：

0、2.背景技术

1、糖化和糖基化已经被认为是在治疗蛋白生产中要考虑的关键质量属性(cqa)。例如，糖化可能潜在地影响治疗蛋白的生物活性和分子稳定性。另外，治疗蛋白的糖基化可能影响蛋白质在体外和体内的聚集、溶解性和稳定性。因此，糖化和/或糖基化的检测和表征是治疗蛋白生产的一个重要方面。

2、3.
技术实现要素：

3、在这种背景下，本公开的发明人发现了在生产过程期间控制和监测分子(诸如第5.1节中公开的治疗蛋白)的糖化和/或糖基化的方法和系统。

4、在一个方面，本文提供了一种用于确定分子上的糖化的方法，该方法包括：对于多个运行中的每一个，使用过程分析技术(pat)工具获得分子上的糖化水平，其中所述获得在具有等于或小于第一阈值的第一体积的一个或多个第一生物反应器内进行，该pat工具获得光谱数据；基于所获得的光谱数据生成一个或多个回归模型，所述回归模型将所述分子上的糖化水平与所获得的光谱数据相关联；使用pat工具测量分子上的糖化，其中所述测量在具有等于或大于第二阈值的第二体积的一个或多个第二生物反应器内进行，以产生测量的光谱数据；以及通过至少一个计算设备使用所生成的一个或多个回归模型并且基于测量的光谱数据来确定一个或多个第二生物反应器内分子上的糖化水平。

5、在一个实施方案中，该方法还包括基于所获得的光谱数据和测量的光谱数据的组合来细化一个或多个回归模型。

6、在一个实施方案中，该方法还包括基于所确定的水平来维持一个或多个第二生物反应器的一个或多个操作参数以产生分子上的期望的糖化水平。

7、在一个实施方案中，该方法还包括基于所确定的水平来选择性地修改第二生物反应器的一个或多个操作参数以产生分子上的期望的糖化水平。在一个实施方案中，一个或多个操作参数包括ph水平、营养物质水平、培养基浓度、培养基添加的频率间隔或它们的组合。在一个实施方案中，营养物质水平选自由以下项组成的组：葡萄糖的浓度、乳酸盐的浓度、谷氨酰胺的浓度和铵离子的浓度。在一个实施方案中，基于所测量的光谱数据自动地修改葡萄糖的浓度。

8、在一个实施方案中，获得在具有不同体积的两个或更多个生物反应器内进行。在一个实施方案中，第一阈值为约250升或更小。在一个实施方案中，第一阈值为约100升或更小。在一个实施方案中，第一阈值为约50升或更小。在一个实施方案中，第一阈值为约25升或更小。在一个实施方案中，第一阈值为约10升或更小。在一个实施方案中，第一阈值为约5升或更小。在一个实施方案中，第一阈值为约2升或更小。在一个实施方案中，第一阈值为约1升或更小。在一个实施方案中，第二阈值为约1,000升或更大。在一个实施方案中，第二阈值为约2,000升或更大。在一个实施方案中，第二阈值为约5,000升或更大。在一个实施方案中，第二阈值为约10,000升或更大。在一个实施方案中，第二阈值为约15,000升或更大。在一个实施方案中，第二阈值为约10,000升至约25,000升。在一个实施方案中，第二阈值为约15,000升。在一个实施方案中，第二阈值是第一阈值的至少5倍。在一个实施方案中，第二阈值是第一阈值的至少10倍。在一个实施方案中，第二阈值是第一阈值的至少100倍。在一个实施方案中，第二阈值是第一阈值的至少500倍。在一个实施方案中，第二体积为约0.5升至约250升。在一个实施方案中，第二体积为约1升至约50升。在一个实施方案中，第二体积为约1升至约25升。在一个实施方案中，第二体积为约1升至约10升。在一个实施方案中，第二体积为约1升至约5升。在一个实施方案中，第二体积为约1,000升至约25,000升。在一个实施方案中，第二体积为约2,000升至约25,000升。在一个实施方案中，第二体积为约5,000升至约25,000升。在一个实施方案中，第二体积为约10,000升至约25,000升。在一个实施方案中，第二体积为约15,000升至约25,000升。

9、在一个实施方案中，pat工具包括拉曼光谱。

10、在一个实施方案中，一个或多个回归模型包括偏最小二乘(pls)模型。

11、在一个实施方案中，分子是单克隆抗体(mab)。在一个实施方案中，分子是非mab。

12、在一个实施方案中，确定步骤在现场进行。在一个实施方案中，确定步骤在场外进行。在一个实施方案中，确定步骤以线内、在线、线上、离线或它们的组合方式进行。在一个实施方案中，确定步骤线内进行。在一个实施方案中，确定步骤线上进行。在一个实施方案中，确定步骤在线进行。在一个实施方案中，确定步骤离线进行。

13、在一个方面，本文提供了一种产生具有期望的糖化水平的分子的方法，该方法包括：使用过程分析技术(pat)工具测量分子上的糖化以产生光谱数据，其中测量在具有等于或大于1,000升的体积的生物反应器内进行；通过至少一个计算设备使用一个或多个回归模型并且基于所测量的光谱数据来确定生物反应器内分子上的糖化水平，其中该一个或多个回归模型是使用来自具有小于或等于50升的体积的至少一个生物反应器以及具有等于或大于1,000升的体积的至少一个生物反应器的试验运行生成的；以及当分子上的糖化水平低于预定阈值时，维持生物反应器的一个或多个操作参数；以及当分子上的糖化水平高于预定阈值时，选择性地修改生物反应器的一个或多个操作参数。

14、在一些实施方案中，测量以线内、在线、线上、离线或它们的组合方式进行。在一些实施方案中，测量是线内进行的。在一些实施方案中，测量是线上进行的。在一些实施方案中，测量是在线进行的。在一些实施方案中，测量是离线进行的。

15、在一些实施方案中，测量每天进行超过一次。在一些实施方案中，测量约每5分钟至60分钟进行。在一些实施方案中，测量约每10分钟至30分钟进行。在一些实施方案中，测量约每10分钟至20分钟进行。在一些实施方案中，测量约每12.5分钟进行。

16、在一个实施方案中，生物反应器体积为约2,000升或更大。在一个实施方案中，生物反应器体积为约5,000升或更大。在一个实施方案中，生物反应器体积为约10,000升或更大。在一个实施方案中，生物反应器体积为约15,000升或更大。在一个实施方案中，生物反应器体积为约10,000升至约25,000升。在一个实施方案中，生物反应器体积为约15,000升。

17、在一些实施方案中，确定步骤在现场进行。在一些实施方案中，确定步骤在场外进行。

18、在一些实施方案中，所测量的糖化是单糖化、非糖化或它们的组合。

19、在一些实施方案中，生物反应器是分批、补料分批或灌注反应器。

20、在一些实施方案中，一个或多个操作参数包括ph水平、营养物质水平、培养基浓度、培养基添加的频率间隔或它们的组合。在一些实施方案中，营养物质水平选自由以下项组成的组：葡萄糖的浓度、乳酸盐的浓度、谷氨酰胺的浓度和铵离子的浓度。在一些实施方案中，基于测量的光谱数据自动地修改葡萄糖的浓度。

21、在一些实施方案中，pat工具包括拉曼光谱。

22、在一些实施方案中，一个或多个回归模型包括偏最小二乘(pls)模型。

23、在一些实施方案中，预定阈值是分子上小于约20％的糖化。

24、在一个方面，本文提供了用于产生非糖化分子的系统，该系统包括用于培养能够产生非糖化分子的细胞系的装置、用于测量糖化水平的装置(其中所述构件产生光谱数据)、用于基于光谱数据产生一个或多个回归模型的装置以及用于测量细胞系中的糖化水平的装置。

25、在一些实施方案中，细胞系是哺乳动物细胞系。在一些实施方案中，哺乳动物细胞系是非人细胞系。

26、在一些实施方案中，培养包括分批、补料分批、灌注或它们的组合。

27、在一个实施方案中，培养包括约2,000升或更大的体积。在一个实施方案中，培养包括约5,000升或更大的体积。在一个实施方案中，生物反应器体积为约10,000升或更大。在一个实施方案中，生物反应器体积为约15,000升或更大。在一个实施方案中，培养包括约10,000升至约25,000升的体积。在一个实施方案中，培养包括约15,000升的体积。

28、在一些实施方案中，测量以线内、在线、线上、离线或它们的组合方式进行。在一些实施方案中，测量是线上进行的。在一些实施方案中，测量是在线进行的。在一些实施方案中，测量是离线进行的。

29、在一些实施方案中，测量每天进行超过一次。在一些实施方案中，测量约每5分钟至60分钟进行。在一些实施方案中，测量约每10分钟至30分钟进行。在一些实施方案中，测量约每10分钟至20分钟进行。在一些实施方案中，测量约每12.5分钟进行。

30、在一些实施方案中，所测量的糖化包括单糖化、非糖化或它们的组合。

31、在一些实施方案中，该系统还包括用于选择性地修改一个或多个操作参数以增强非糖化分子的产生的装置。在一些实施方案中，一个或多个操作参数包括ph水平、营养物质水平、培养基浓度、培养基添加的频率间隔或它们的组合。在一些实施方案中，营养物质水平选自由以下项组成的组：葡萄糖的浓度、乳酸盐的浓度、谷氨酰胺的浓度和铵离子的浓度。在一些实施方案中，基于光谱数据自动地修改葡萄糖的浓度。

32、在一些实施方案中，一种或多种糖基化分子包括单克隆抗体(mab)。在一些实施方案中，一种或多种糖基化分子包括非mab。

33、在一些实施方案中，光谱数据包括拉曼光谱。

34、在一些实施方案中，一个或多个回归模型包括偏最小二乘(pls)模型。

35、在一个方面，本文提供了一种用于产生非糖化分子的系统，其中该系统包括：生物反应器，其包括能够产生非糖化分子的细胞系；过程分析技术(pat)工具，其测量糖化并生成光谱数据；以及使用一个或多个回归模型将糖化水平与光谱数据相关联的处理器。

36、在一个实施方案中，生物反应器为约2,000升或更大。在一个实施方案中，生物反应器为约5,000升或更大。在一个实施方案中，生物反应器体积为约10,000升或更大。在一个实施方案中，生物反应器体积为约15,000升或更大。在一个实施方案中，生物反应器为约10,000升至约25,000升。在一个实施方案中，生物反应器为约15,000升。

37、在一个实施方案中，糖化包括单糖化、非糖化或它们的组合。

38、在一个实施方案中，细胞系是哺乳动物细胞系。在一个实施方案中，哺乳动物细胞系是非人细胞系。

39、在一个实施方案中，pat工具利用或以其他方式包括拉曼光谱。

40、在一个实施方案中，一个或多个回归模型包括偏最小二乘(pls)模型。

41、根据以下公开内容，包括本发明的详细描述和其优选的实施方案以及所附权利要求书，本发明的其他方面、特征和优点将显而易见。

技术实现思路