摘要：大分子药物以蛋白质、多肽、抗体、核酸等为代表，凭借高特异性和靶向性成为现代生物制药的核心领域。然而其复杂的三维结构（如蛋白质的四级结构、抗体的糖基化修饰）对生产过程控制和质量分析提出严苛要求。在线拉曼光谱技术通过实时捕获分子振动光谱信息，实现从分子结构解析到生

01大分子药物简介

大分子药物以蛋白质、多肽、抗体、核酸等为代表，凭借高特异性和靶向性成为现代生物制药的核心领域。然而其复杂的三维结构（如蛋白质的四级结构、抗体的糖基化修饰）对生产过程控制和质量分析提出严苛要求。在线拉曼光谱技术通过实时捕获分子振动光谱信息，实现从分子结构解析到生产过程监控的全链条应用，成为大分子药物开发的关键使能技术。

02拉曼光谱的原理

拉曼光谱技术基于拉曼散射效应。当一束单色光照射到样品上时，大部分光子与样品分子发生弹性碰撞，光子的能量和频率保持不变，这种散射称为瑞利散射；而少部分光子与样品分子发生非弹性碰撞，光子的能量发生改变，其频率也相应地发生变化，这种散射即为拉曼散射。不同的分子具有独特的拉曼光谱特征，如同分子的“指纹”，通过对拉曼光谱的分析，就可以实现对样品成分和结构的定性和定量分析。

03发酵与细胞培养过程的实时监测

关键代谢物与细胞状态分析

布鲁克在线拉曼SuperFlux™（SFx）通过浸入式探头或流通池设计，可原位监测发酵液中的葡萄糖、乳酸、谷氨酰胺等代谢物浓度，以及活细胞密度（VCD）、细胞活率（VIB）等关键参数。例如，在CHO细胞培养中，拉曼光谱能捕捉细胞代谢波动，结合化学计量学模型实现补料策略的动态优化，从而提升目标产物的表达量和一致性。

产物糖基化特征的实时追踪

ProcessGuardian™Raman光谱仪最多有8个探头监测关键参数，蛋白质糖基化是抗体类药物的关键质量属性（CQA）。TornadoHTVS技术通过增强拉曼信号强度，可实时监测糖基化多个位点的特征峰（如1676cm⁻¹处的C=O振动），帮助控制糖基化异质性，确保药物的药效和免疫原性。

层析过程的动态优化

在ProteinA纯化或离子交换层析中，在线拉曼可在线监测洗脱曲线，通过特征峰识别目标抗体的洗脱窗口，避免过度洗脱导致的收率损失。例如，在抗体纯化中，1650cm⁻¹处的酰胺I带可用于实时定量，结合多元数据分析实现洗脱终点的智能判定。

04总结

拉曼光谱技术能够收集分子层面的信息。超越了紫外线检测，因为其提供的信息能从分子层面表征和区分不同物质，能够实现物质的区分以及特定的定量分析。

来源：老钱说科学