在現代化的生物藥品生產過程中，色譜層析技術的應用越來越廣泛，層析介質是該技術最主要的原材料，因此，對層析介質的管理已成為法規監管和現場核查的重點項目之一。層析介質的清洗、儲存以及使用次數均需在工藝研發和驗證中進行確證，這在新版 GMP 中已明確提出.
基于生產成本的控制，層析介質一般需反復多次使用，但在連續使用過程中，其性能指標會隨著使用周期的延長發生變化，至使層析效果下降，從而影響相應產品和中間產物的質量及臨床安全性。層析介質的關鍵性能指標包括目標分子的純度和收率、層析介質的動態吸附載量（吸附力）、去除某些關鍵雜質（內毒素、宿主蛋白和宿主 DNA 等）的能力、層析柱在使用中的物理性質（柱高 / 壓力 / 流速等）的改變等，這些性能的改變會影響產品質量和生產成本，因此，層析介質合理的使用壽命需經嚴格和科學的界定，這不僅是對藥品質量的保證，還可降低生產成本。
層析介質合理的使用壽命受多種因素的影響，首先是上樣物料中的雜質污染程度；其次是所采用的層析介質清洗方案的有效性、其對清洗方案的耐受性及其理化性質；另外，層析介質的儲存條件和裝填頻率等也會影響其使用壽命。因此，需通過系統化的使用壽命研究方案進行數據的收集和分析，從而建立一個合理的使用壽命周期。在該使用壽命周期內，該層析介質在不同的生產批次應有足夠的穩定性和重現性，以保證產品和中間產物的質量均能符合既定的質量標準和要求。該使用壽命周期需經法規監管部門認可和批準，方可應用于實際生產過程中。
在層析介質使用壽命周期研究方案中，最常用的方法學是在某一經過確認的縮小模型（Scale-downModel）上進行前瞻性研究，該方法已被法規監管部門接受，并推薦使用.
本文將就如何建立和評估層析介質使用壽命的縮小模型作一簡要介紹。
1 縮小模型的建立
在設計進行前瞻性研究所需要的縮小模型時，關鍵點是如何建立并確認縮小模型適用于開展前瞻性的使用壽命研究.最通用的縮小模型的建立原則是采用線性縮小的方法學,見表 1.
依據該線性縮小方法學，一個生產規模的層析柱（柱徑：1 m）的線性縮小模型參數見表 2.在進行前瞻性使用壽命研究前，需確定縮小模型的關鍵工藝參數.在工藝研發期間，關鍵工藝參數的操作范圍應已確定。這些關鍵參數包括柱上停留時間、線性流速、上樣條件、洗脫條件等方面，但不局限于這些方面?？s小模型的層析關鍵條件將保持與商業化生產條件一致?！颈?】
2 層析介質縮小模型使用壽命研究適用性的確認及評估
縮小模型中的前瞻性使用壽命研究數據能否被法規監管部門接受，很大程度上取決于該縮小模型能否代表商業化生產規模的性能，因此在進行前瞻性使用壽命研究前，需對該縮小模型進行適用性確認和評估。評估內容包括以下幾方面：通過縮小模型所使用的層析柱與商業化生產所使用的層析柱的物理性質（層析柱的理論塔板高度和對稱系數）、關鍵層析性能指標（包括但不限于目標蛋白純度和收率、動態載量數據、關鍵雜質去除效率）等多方面的比較，證明該縮小模型的適用性，但不局限于這些方面。
2. 1 縮小模型所用層析柱物理參數的確認
為了保證分離純化效果，層析柱應滿足一定的柱效要求，包括對理論塔板數和對稱系數的要求。理論塔板數和對稱系數的可接受范圍應考慮到該步層析的純化目的及其在整個工藝路線中的位置（早期目標蛋白的捕獲還是后期的精細純化）。此外，層析柱長期使用過程中重新裝填的頻率也需確定。層析柱裝填頻率受多方面因素的影響，柱效的下降、層析柱物理性質的改變（層析柱反壓顯著增大、柱高明顯降低）、層析圖譜的漂移（洗脫峰的起點和終點位置）以及動態載量的變化（如吸附量下降的趨勢）均可作為層析柱需重新裝填的信號。柱效的要求和層析柱裝填頻率均應在工藝研發期間進行確定。對縮小模型所用層析柱的柱效（理論塔板高度和對稱系數）進行檢測，并與商業化生產所用層析柱進行比較，接受標準為：縮小模型所用層析柱的柱效應不低于商業化生產所用的大型層析柱，見表 3.【表3】
2. 2 縮小模型層析性能指標的確認
2. 2. 1 縮小模型與商業化生產的產品質量的比較按照商業化生產的操作流程（SOP），在縮小模型上進行 3 批連續層析試驗，并將試驗結果（產品純度、收率、雜質含量）與商業化生產的數據進行比較，接受標準為：縮小模型獲得的產品質量（純度、收率、關鍵雜質含量）應不低于商業化生產的數據，見表 4.
2. 2. 2 縮小模型與商業化生產的產品層析圖譜相似度的比較 該比較可通過不同方法來進行。
2. 2. 2. 1 關鍵位置電導值的比較 檢測縮小模型上目標分子峰開始收集、峰頂以及停止收集處的電導并記錄，與商業化生產的相關數據進行比較，從而判斷層析圖譜的相似度?！颈?】
2. 2. 2. 2 目標分子洗脫位置的比較 記錄目標分子峰開始收集、峰頂以及停止收集處的洗脫時間（或體積），并與商業化生產層析圖譜上的洗脫時間（或體積）進行比較。
如果產品質量和層析圖譜在縮小模型與商業化規模上具有高度相似性（無顯著性差異），該縮小模型即可用來進行層析介質使用壽命的前瞻性研究；如果層析圖譜有明顯差異，需進行“根本原因”（rootcause）分析，在很多情況下，造成差異的原因來自于儀器設備和層析柱自身的死體積（dead volume）的影響，這時需結合產品質量的分析來判斷該縮小模型的適用性，如產品質量合格，且 3 批縮小模型的試運行圖譜非常一致，盡管縮小模型圖譜與生產規模存在差異，該縮小模型仍可視為合格，并用于即將開展的前瞻性使用壽命研究。
3 小 結
建立層析介質使用壽命的研究方案的合理性和科學性，是該層析介質使用壽命被法規監管部門批準的前提和基礎。每種層析介質的使用壽命均應依據專門設計的研究方案進行實驗數據的收集和分析，通過縮小模型的前瞻性使用壽命研究方案，獲得某一介質使用壽命的實驗數據并進行統計學分析，從而確定該層析介質的使用壽命，并在常規商業化生產過程中，對該使用周期進行同步監測和確認。
參考文獻
[1] 國家食品藥品監督管理局。 藥品生產質量管理規范（2010 年修訂）[S]. 2011-02-12.
[2] FDA. Therapeutic Compliance Guide Program Guide 7341. 001[S]. 1999-03-xx.
[3] Rathore SA, Sofer G. Validation in manufacturing of biopharma-ceuticals-Guidelines, Current Practices and Industrial Case Stu-dies[M]. Boca Raton:CRC Press, 2005.
[4] Hagel L, Jagschies G, Sofer G. Handbook of process chroma-tography-development, manufacturing, validation and economics.2nd ed. New York: Academic Press, 2007.
[5] Sofer G. Biorprocess;establishing resin lifetime, Bioprocess In-ternational,2003,1（1）： 64-69.
[6] O'Leary RM,Feuerhelm D, Peers D, et al. Determining theuseful lifetime of chromatography resins [J]. BioPharm, 2001,14（9）： 10-17.
