27 章讲透抗体下游工艺，这本书值得翻烂

读完这本800页的抗体纯化圣经，我整理了5个行业正在发生的关键变化

做抗体纯化这行的，大概没人没听过Uwe Gottschalk的名字。

这位前拜耳工艺开发负责人、现在Keensight Capital的生物技术投资人，从2000年代开始就主编《Process Scale Purification of Antibodies》，几乎每过几年就更新一版。每一次更新，都像是给整个行业做了一次阶段性总结。

第三版刚刚在2027年初由Wiley出版，我花了两周时间认真读完了这本800页的大部头。27章，从收获澄清到Protein A，从连续层析到ADC纯化，从经济性分析到未来趋势——几乎覆盖了抗体下游工艺的所有角落。

今天这篇文章，我不打算做目录式的内容摘要，而是以一个从业者的视角，聊聊这本书真正值得关注的5个核心判断，以及它们对我们做工艺开发的人意味着什么。

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好好学习

01 平台工艺已经固化，但真正的竞争才刚刚开始

如果说第一版、第二版的时候，行业还在争论标准mAb纯化流程到底应该长什么样，那第三版里，这个问题已经有了共识答案。

Brian Kelley在第一章里就把这个事说透了：

离心 → Protein A → 阳离子交换 → 阴离子交换 → 病毒过滤 → UF/DF，这条标准路线已经统治行业快20年了。

为什么？因为它够robust，够通用，够快——从细胞株到临床上市，几乎不用做大的改动。

但这本书里有一个很重要的判断：平台工艺的标准化，反而把竞争推向了更深的维度。

当所有人都用同一条路线、同样的树脂、同样的缓冲液体系时，真正的差异就不再是你有没有Protein A步骤，而是：

• 你的Protein A柱能用多少个循环？

• 你的生产规模能做到多大？单批100kg还是150kg？

• 你的COGs能压到多低？每克产品的层析介质成本是多少？

• 你的设施能同时承接多少个产品的灵活切换？

书里特别提到了一个数据：2024年的时候，大的商业化工厂单批已经能做到150kg原料药，年产能50-100kg的工厂比比皆是。而在2018年，这个数字还只有25吨/年的行业总产能。

换句话说，当怎么做已经标准化了，做到什么程度就成了新的战场。这也是为什么这本书里花了整整两章（第15、16章）讲经济性和制造设计——工艺开发的终点，从来不是做出合格产品，而是用最低的成本、最灵活的设施、最稳定的质量做出来。

02 Protein A还是那个Protein A，但账已经算得更细了

做抗体纯化的人，对Protein A再熟悉不过了。从1980年代第一次被用在mAb纯化里，到现在快40年了，这个步骤几乎没有被替代过。

但这本书里关于Protein A的章节（第5章，Hans J. Johansson写的），让我印象最深的不是那些技术细节，而是一个很现实的问题：Protein A树脂到底贵不贵？

书里算了一笔账：高载量的Protein A树脂，现在市场价格大概在每升几千美元的级别。但如果算上使用寿命——现在好的树脂能跑200个循环以上，甚至有跑到500个循环的案例——那摊到每克产品上的介质成本，其实只有1-2美元/克。

这个数字是什么概念？在整个下游纯化成本里，Protein A这一步大概占了四分之一左右。听起来不少，但考虑到它能一步把纯度从百分之几拉到95%以上，还同时完成了病毒清除的功能——这笔账其实是划算的。

但真正的变化在于：大家已经不满足于能用，而是开始抠每一个细节的经济性。

比如：

• 洗脱pH到底调在多少？高一点可以减少聚集，但会降低收率；低一点收率高，但可能影响产品稳定性。

• 清洗步骤怎么优化？能不能少用缓冲液，减少废液？

• 柱寿命到底怎么算？是按理论循环次数，还是按实际的产品质量变化？

• 有没有可能用连续层析，把树脂利用率从30%提到80%以上？

书里特别提到了一个趋势：很多公司现在在做非Protein A捕获的工艺开发，用阳离子交换、混合模式层析来替代Protein A。但真正落地的很少——不是技术上做不到，而是算完账发现，省下来的介质成本，抵不过工艺开发、验证和质量风险的成本。

这可能就是成熟技术的特点：它不一定是最先进的，但一定是最划算的。

03 双抗、ADC、IgM——标准流程不够用了

这本书里我最喜欢的部分，就是关于复杂抗体类型的几章（第19、20、21章）。因为做过的人都知道：标准mAb的那套纯化流程，碰到双抗、ADC、IgM的时候，基本要推倒重来。

先说双特异性抗体（bsAb）。现在临床管线里，bsAb的数量已经占了很大比例。但bsAb最大的纯化难题是什么？是错配。

两条不同的重链、两条不同的轻链，理论上会组合出好几种产物：正确的异源二聚体、同源二聚体、还有各种半抗体杂质。用Protein A抓上来的，其实是一个混合物，后续精纯步骤要花很大力气去分离这些结构非常相似的杂质。

再看ADC。ADC的纯化更麻烦——你不仅要把抗体纯出来，还要控制DAR（药物抗体比）的分布。连接子和药物的疏水性会改变抗体的层析行为，有时候Protein A的条件都要重新优化。而且ADC对光、对温度、对剪切力都更敏感，整个流程的robustness要求完全不一样。

最极端的是IgM。五聚体的结构，分子量是普通IgG的5倍多，Protein A结合很弱，甚至不结合。传统的层析介质载量极低，过滤也容易堵。这本书里专门用了一整章讲IgM和IgA的纯化，列了各种新的亲和配体和方法——但说实话，看完的感受是：这个领域还远没有成熟。

这本书里有一个判断我很认同：当分子越来越复杂，纯化工艺开发的成本和时间，正在成为整个项目的关键路径。

过去做一个mAb，从细胞株到临床样品可能只需要6-12个月。现在做一个双抗或者ADC，光是下游工艺开发和验证，可能就要花掉一两年。这也是为什么高通量筛选、连续层析这些技术变得越来越重要——我们需要更快、更省、更灵活的工艺开发方式。

04 连续层析不是概念了，它已经在工厂里跑起来了

第13、14章讲逆流层析和连续制造，是我读得最细的部分。因为这几年这个概念听得太多了，但真的在商业化生产里落地的到底有多少？

这本书里给的答案比我预想的要乐观。连续层析（比如CaptureSMB、MCSGP这些技术）已经从实验室走到了工业化阶段。

它带来的好处是实实在在的：树脂利用率从单柱的30-40%，提升到连续模式的80-90%；缓冲液消耗减少20-50%；相同产能下，设备占地面积能缩小30-40%。

算一笔账：如果Protein A树脂的成本能降一半，那对于一个年产能几百公斤的工厂来说，省下的钱是百万美元级别的。这还不算缓冲液、废液处理和厂房面积的成本。

但书里也很坦诚地说了连续制造的难点：不是技术做不到，而是整个体系要跟着变。工艺设计思路变了，验证方法变了，人员的操作习惯变了，甚至质量控制的思路都要变。很多工厂不敢贸然上，不是因为技术不成熟，而是因为改起来太麻烦。

这本书的判断是：未来5-10年，连续制造会从早期采用者走向主流。尤其是当生物类似药竞争越来越激烈、COGs压力越来越大的时候，经济性的驱动会推着大家往前走。

05 从经验驱动到数据驱动，工艺开发的范式变了

最后一个我想聊的，是这本书里关于高通量筛选（HTPD）和建模的部分。

做过工艺开发的人都有体会：过去做一个层析步骤，基本是试出来的。拍几个buffer条件，跑几轮小试，凭经验选一个看起来最好的。这种方法不是不行，但效率低，而且很多时候你不知道为什么这个条件就是最好的。

现在不一样了。高通量筛选平台，一天就能跑过去几个月的实验量；机械学习和机理模型结合，能预测不同条件下的收率和纯度；QbD（质量源于设计）的理念，要求你把整个设计空间都摸清楚，而不是只找一个能用的点。

书里提到一个很有意思的趋势：AI和建模在下游工艺里的应用，正在从辅助分析走向直接指导工艺开发。过去你可能跑100个实验，从里面挑最好的；现在模型先帮你预测哪20个条件最有可能成功，你只需要验证这20个就行。

这意味着什么？意味着工艺开发的门槛在变——不是说实验技能不重要了，而是说会做实验已经不够了，你还要会设计实验、会分析数据、会用模型。

写在最后：谁应该读这本书？

说实话，800页的书，不是所有人都需要从头到尾读完。但如果你是做抗体下游工艺的，这本书值得放在你的书架上，作为案头参考书。

我觉得这几类人尤其适合读：

• 刚入行的工艺开发研究员：前几章（收获、Protein A、精纯）能帮你快速建立整个流程的全景图，知道每一步是干嘛的、关键参数是什么。

• 有经验的工艺开发人员：可以重点看第13-14章（连续层析）、第15-16章（经济性）、第19-21章（双抗/ADC/IgM），这些是近几年行业变化最大的地方。

• 做项目管理或技术战略的人：第1章、第24章（未来趋势）、第25章（CMC考量）能帮你理解行业的整体走向，做技术选型和规划的时候有个全局视角。

学生和刚毕业的新人：不用全读，挑你感兴趣的章节看就行，但目录和前几章一定要过一遍。

读完第三版，我最大的感受是：抗体纯化这个领域，看起来好像很成熟了——标准流程都定型了，主要技术也没什么革命性变化。但真的深入进去你会发现，从连续制造到数据驱动，从双抗到ADC，每一个环节都在悄悄发生变化。

这本书的价值，不在于告诉你某个具体技术的操作步骤——那些你在SOP里都能找到。它真正的价值，是帮你建立一个全局视角：知道现在行业走到哪了，未来会往哪走，哪些是真趋势，哪些只是概念炒作。

对于做技术的人来说，这种全局视角，有时候比掌握某个具体技巧更重要。

参考书名：Process Scale Purification of Antibodies, Third Edition 主编：Uwe Gottschalk 出版社：Wiley 出版时间：2027年（版权© 2027） 页数：约780页，共27章

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