基于Superpro Designer软件的单克隆抗体生产过程模拟及分析

（中国医药集团联合工程公司，武汉 430000）

单克隆抗体是由单一B 细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备，杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上，将具有分泌特异性抗体能力的致敏B 细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为B 细胞杂交瘤。单克隆抗体是一类重要的生物技术产品，用于医疗诊断和治疗[1]。

Superpro Designer 是美国Intelligen 技术公司开发的，用于制药工程的工艺设计、产能分析、生产排班、去除生产瓶颈、环境影响评价和经济评价。Superpro Designer 是有偿在国际工程公司及概念设计公司广泛应用的软件，近些年被一些生物制药企业引进用于工艺开发及安排生产。目前国内在工程设计上的应用处于起步阶段，用于模拟单抗生产过程的报道尚未见到。本文利用Superpro Designer 模拟软件对某单抗项目的生产过程进行模拟分析。

1 项目背景

某医药集团拟新建一条3 000 L 单抗原液生产线，已知：主发酵罐内的蛋白表达量10 g/L，采用3 000 L 发酵罐生产。上游发酵为连续生产过程，生产班次为3 班，其中3 000 L 发酵罐发酵时间为9 d；下游纯化为间歇生产过程，生产班次为2 班，纯化过程共使用15 种缓冲液；要求每4 天生产一批产品。要求：分析计算生产产能、分析生产过程瓶颈、计算并优化设备选型。众所周之，单抗的生产瓶颈通常出现在发酵罐、配液罐及水系统的用量上；本文将重点分析发酵罐、配液罐及水系统选型的合理性。

2 工艺流程

图1为某单抗项目工艺流程图，主要包括上游种子培养发酵及下游纯化过程，本工艺中细胞种子经摇瓶、Wave 反应器、一、二级种子反应器培养扩增后进入发酵罐培养9 d 后经离心分离进入下游纯化过程。……