近幾年隨著我國生物醫(yī)藥的發(fā)展，行業(yè)市場需求增長穩(wěn)定。培養(yǎng)基作為生物制品生產(chǎn)的重要原材料之一，其質(zhì)量對生物制品有重要的影響。細胞培養(yǎng)基的生產(chǎn)工藝和細胞培養(yǎng)基的原材料選擇、生產(chǎn)過程及檢驗過程中的質(zhì)量控制對于細胞培養(yǎng)基的產(chǎn)品質(zhì)量具有直接影響。

細胞培養(yǎng)基選擇及檢測

一直以來國產(chǎn)培養(yǎng)基之路比較崎嶇，隨著國內(nèi)部分培養(yǎng)基供應商在培養(yǎng)基的研發(fā)及生產(chǎn)方面投入了越來越多的精力，很多優(yōu)秀的產(chǎn)品也逐漸超越進口品牌成為主流，這也讓我們看到了國產(chǎn)品牌的希望。

隨著越來越多的國內(nèi)生物公司通過中美雙報，中歐雙報走出國門，倒逼國內(nèi)培養(yǎng)基的研發(fā)和制造與國際標準接軌。因此在工藝風險評估中，對培養(yǎng)基進行必要的檢測方法能有效保證產(chǎn)品的質(zhì)量及安全性。

培養(yǎng)基檢測方法：

澄清度檢查法：澄清度是檢查藥品溶液的渾濁程度，溶液中如若存在細微顆粒，當直射光通過溶液時，可產(chǎn)生光散射和光吸收的現(xiàn)象，致使溶液微顯渾濁，所以澄清度可在一定程度上反映藥品的質(zhì)量和生產(chǎn)工藝水平。

細胞培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分只有完全溶解于水才能被細胞吸收攝取，細胞才能生長增殖，因此培養(yǎng)基是否溶解以及培養(yǎng)液是否透明澄清直接影響培養(yǎng)基使用。通過對水溶解后的培養(yǎng)基的澄清度檢查，能夠判斷細胞培養(yǎng)基的溶解性。此法是用規(guī)定級號的濁度標準溶液與供試品溶液比較，以判定細胞培養(yǎng)液的澄清度或其渾濁程度。

pH值測定方法：各種細胞的正常功能及一切生物化學反應，都是在適當和穩(wěn)定的酸堿環(huán)境下進行的，因此細胞培養(yǎng)基的pH值是細胞生長的重要參數(shù)，pH值偏低或偏高都會影響細胞生長。

在工業(yè)化使用時，由于傳統(tǒng)的細胞培養(yǎng)基中含有pH指示劑如酚紅等，通常依據(jù)“眼睛”觀察培養(yǎng)液顏色來判定pH，或是簡單的使用pH試紙測定，但是上述方法存在較大的主觀因素，影響正確判定，并且在配制的過程中，不同區(qū)域還可能存在一定的水質(zhì)區(qū)別等，通過使用pH儀器檢測可以消除人的主觀判斷，準確性更高。此外，在檢測過程中，添加碳酸氫鈉后的培養(yǎng)基在測定的過程中，暴露在空氣中的時間也會對所測pH的準確性有一定的影響。

2020年版《藥典》對培養(yǎng)基的要求，應確定每批培養(yǎng)基滅菌后的pH值（冷卻至25℃左右測定）。若培養(yǎng)基處方中未列出pH值的范圍，除非經(jīng)驗證表明培養(yǎng)基的pH值允許的變化范圍很寬，否則，pH值的范圍不能超過規(guī)定值±02。如需滅菌后進行調(diào)整，應使用滅菌或除菌的溶液。

干燥減量測定方法：細胞培養(yǎng)基具有吸濕性，在空氣中放置時水分會很快升高，干燥減量表示產(chǎn)品中的含濕量。細胞培養(yǎng)基是有菌制劑，其豐富的營養(yǎng)成分有利于微生物生長，保持培養(yǎng)基中的低水分含量可以有效防止微生物的繁殖。

檢測細胞培養(yǎng)基中水分的含量采用的方法是干燥減量法。該測定方法是依據(jù)中國藥典2010年版二部附錄Ⅷ L 干燥失重測定法制定，具體是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下干燥后所減失重量的百分率。減輕的重量主要是水分、結(jié)晶水及其他揮發(fā)性物質(zhì)等。由減失的重量和取樣量計算供試品的干燥失重。

滲透壓：通常動物細胞必須生活在等滲環(huán)境中，借助K＋、Na＋維持滲透平衡。雖然大多數(shù)細胞對滲透壓具有有一定的耐受性，但是培養(yǎng)液滲透壓過高容易使細胞脫水萎縮，培養(yǎng)液滲透壓過低容易使細胞膨脹破裂，控制培養(yǎng)基的滲透壓范圍對于細胞培養(yǎng)具有重要的作用。

檢測通常采用冰點滲透壓儀進行，當供試品溶液的毫滲透壓摩爾濃度太大或大于儀器的測定范圍時，用適宜的溶劑稀釋至可測定的毫滲透壓摩爾濃度范圍。

細菌內(nèi)毒素檢測方法：細菌內(nèi)毒素是許多病原性細菌所產(chǎn)生的毒素。細胞培養(yǎng)基中細菌內(nèi)毒素過高，對生物制品的質(zhì)量如純度、引起副反應等方面有影響，而且會降低生物制品的產(chǎn)率。

細菌內(nèi)毒素檢查法通常利用鱟試劑來檢測或量化由革蘭氏陰性菌產(chǎn)生的細菌內(nèi)毒素，以判斷供試品中細菌內(nèi)毒素的限量是否符合規(guī)定的一種方法。其檢查包括凝膠法和光度測定法，后者包括濁度法和顯色基質(zhì)法。供試品檢測時，可使用其中任何一種方法進行試驗。通常當測結(jié)果有爭議時，以凝膠法結(jié)果為準。

微生物限度：細胞培養(yǎng)基不是無菌產(chǎn)品，其中的微生物在一定條件下會吸收培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)滋生繁殖，導致培養(yǎng)基變質(zhì)失效?？刂萍毎囵B(yǎng)基中細菌和霉菌，是延長培養(yǎng)基有效期的方法之一，對其的檢測是非常必要的。

細胞生長實驗：細胞在體外進行培養(yǎng)時，失去了機體的調(diào)節(jié)和控制作用，因此，細胞培養(yǎng)液除滿足細胞的營養(yǎng)要求外，還必須使其生存環(huán)境接近活體的環(huán)境。其中培養(yǎng)液及外環(huán)境的培養(yǎng)條件如溫度、滲透壓、酸堿度等均能影響細胞的生長。

細胞培養(yǎng)基的功能就是滿足細胞體外生長增殖需求，因此細胞培養(yǎng)效果的檢驗是產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的一個直觀表述，是必檢項目，這也是一個產(chǎn)品性能特性表述的要求。

培養(yǎng)基的選擇：

選擇合適的細胞培養(yǎng)基用于建立上游工藝是生物制劑開發(fā)中的重要步驟，作為制藥企業(yè)等終端培養(yǎng)基用戶，可以選擇針對自身工藝平臺開發(fā)定制化培養(yǎng)基，也可以選擇現(xiàn)成的商品化培養(yǎng)基。

目前培養(yǎng)基供應商針對不同的細胞培養(yǎng)模式和生產(chǎn)平臺，可提供多種商品化培養(yǎng)基供生物工藝開發(fā)使用。市場上無血清培養(yǎng)基品牌和種類眾多，尤其目前應用最為廣泛的治療性抗體生產(chǎn)的 CHO 細胞培養(yǎng)基。在大規(guī)模生產(chǎn)工藝中，在眾多選擇中篩選合適的培養(yǎng)基是工藝建立的基礎(chǔ)。

確定侯選培養(yǎng)基來源及范圍：對供應商的現(xiàn)場審核和驗證，培養(yǎng)基產(chǎn)品質(zhì)量，批次穩(wěn)定性和再現(xiàn)性，價格和客戶服務等多種因素決定培養(yǎng)基供應商是否可被接受。選擇經(jīng)過多年市場驗證的，知名品牌培養(yǎng)基供應商的商品化培養(yǎng)基，用于初步篩選可以省去此部分調(diào)查的人力、資金及時間的投入。更重要的是，可以減少或避免藥物申報中的監(jiān)管風險及保證藥物上市后的培養(yǎng)基的供應安全。

培養(yǎng)基性能和表現(xiàn)評估：細胞在不同的生產(chǎn)階段對營養(yǎng)成分的需求不同，基礎(chǔ)培養(yǎng)基通常先要保證細胞接種后能夠順利生長，而有些更利于細胞產(chǎn)物表達的成分可能會對細胞生長具有抑制作用，基礎(chǔ)培養(yǎng)基和補料的有機搭配，才能獲得最佳細胞生長和表達效果。因此，先篩選出基礎(chǔ)培養(yǎng)基，再進行搭配補料的篩選，往往會漏掉非常具有潛力的基礎(chǔ)培養(yǎng)基。

用于建立培養(yǎng)工藝的細胞株通常是培養(yǎng)并凍存于某種特定培養(yǎng)基中的，細胞可能會對該培養(yǎng)基中的某些特定成分，或者該培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分配比產(chǎn)生依賴，更換至另外的培養(yǎng)基中細胞可能會因為不適應而不能給出客觀真實的結(jié)果。

將工程細胞克隆適應至候選培養(yǎng)基中是進行培養(yǎng)基篩選的第一步，也是非常重要的一步。細胞適應后是在小規(guī)模對這些培養(yǎng)基的培養(yǎng)表現(xiàn)進行評估，比如說單位產(chǎn)量，產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)物穩(wěn)定性，純化應用性能和理化性能（例如剪切損傷、泡沫、沉淀，酸堿度控制，代謝廢物積累等）。

適應性評估：驗證工作可以在能夠代表最終生產(chǎn)體系的Scale-down模型上，測試和驗證培養(yǎng)基的性能表現(xiàn)、多批次培養(yǎng)基的性能一致性等，必要時還需要測試培養(yǎng)基在生產(chǎn)規(guī)模上的性能表現(xiàn)，才能夠最終確定培養(yǎng)基。