色谱层析是生物制药下游纯化工艺的核心工序，色谱树脂（填料）作为分离介质，承担着抗体等生物药从捕获到精纯的多级分离功能，直接决定终产品的纯度、杂质水平与质量稳定性，是下游生产中占比最高的核心耗材之一。
一套进口色谱填料采购成本可达数十万，设计寿命通常在100-200个循环，但临床阶段单款产品往往仅需102-0个批次。大量填料尚未达到使用寿命的三分之一，就因GMP框架下无法跨产品复用而闲置报废——这是生物制药临床生产阶段普遍存在的成本痛点，也是下游工艺部门长期想解决的合规难题。
多产品树脂复用（Multi-product Resin Reuse, MRR）正是针对这一痛点的解决方案。本文结合Merck在两种抗体类产品间的GMP生产实践，系统拆解MRR在临床阶段的实施框架、风险评估逻辑与清洗验证方法，为药企落地提供可参照的路径。
MRR的核心挑战：不是技术问题，是风险评估问题
纯技术层面，色谱填料的跨产品复用并没有不可逾越的障碍：只要清洗程序足够充分，能够完全去除前序产品的残留与活性，就不会对后续产品的质量造成干扰。但在GMP环境下，MRR的核心矛盾始终是如何用科学、可追溯的证据，论证残留风险处于可接受水平，获得监管与质量体系的认可。
Merck的MRR决策框架从三个维度完成风险分层，确保论证逻辑完整闭环：
维度一：产品特性风险
核心判断标准是前一产品的安全暴露阈值。如果前序产品本身属于强效药、高毒性分子，即使极微量残留也可能对下一产品的用药者造成安全风险，那么MRR的可行性就极低。
该框架给出了明确的初筛阈值：前序产品的每日允许暴露量（PDE/ADE）低于10 µg/天时，不建议开展MRR。这一阈值的底层逻辑与ICH M7、ICH Q3D的毒理学评估原则一致——当日暴露量远低于安全阈值时，即使存在微量残留，患者健康风险也处于可接受范围。
维度二：工艺衔接风险
即使前序产品本身安全性达标，仍需从工艺全链条验证风险可控，核心关注三个问题：
- 清洗程序能否充分灭活并去除前序产品的活性成分与残留蛋白；
- 少量穿透清洗步骤的残留，能否被下游纯化工艺进一步清除；
- 残留检测方法的灵敏度是否足够，定量下限（LOQ）能否远低于安全限度。
其中检测方法的灵敏度是前提：如果方法本身无法检出低水平残留，清洗有效性的论证就失去了数据支撑。
维度三：法规可行性
不同监管辖区对多产品共用填料的接受尺度存在差异。FDA在21 CFR 211.67设备清洁维护条款中认可多产品共用设备的可行性，但要求提供完整的清洁验证数据；EMA更强调基于风险的差异化论证，关注风险识别的全面性与控制措施的匹配度。开展全球临床供应的项目，需要提前与对应监管机构沟通评估框架，避免后期出现合规缺陷。
清洗程序设计：NaOH灭活的科学验证
MRR策略的核心是清洗程序的有效性。对于抗体纯化工艺而言，Protein A配基与残留抗体蛋白是最核心的风险点——不仅可能影响下一产品的纯度，还存在潜在的免疫原性风险。研究以1 M NaOH作为核心清洗试剂，通过系统的降解研究从分子层面验证其灭活效果。
降解研究方法
将Protein A与1 M NaOH按1:1比例混合（终浓度0.4 mg/mL），分别在20、40、60分钟三个时间点取样，中和后开展多维度分析，覆盖活性、分子量、结构修饰多个层面：
- 残留结合ELISA：检测具有结合活性的Protein A含量
- SDS-PAGE：宏观观察蛋白条带分布与降解程度
- 完整质谱：精确测定分子量变化
- 还原肽图谱：定位氨基酸层面的修饰变化
关键验证结果
多维度数据共同构成了清洗有效性的完整证据链：
- 活性层面：残留结合ELISA显示，所有时间点活性Protein A均低于定量下限（3 ng/mL），证明1 M NaOH处理20分钟即可完全消除Protein A的结合活性；
- 宏观层面：SDS-PAGE条带随处理时间延长逐步向低分子量区域偏移，高分子量寡聚体消失，降解片段占比提升；
- 分子层面：完整质谱显示分子量随处理时间递减，与蛋白水解断裂的机制吻合；还原肽图谱则提示去酰胺化是最主要的修饰变化，20分钟后修饰比例提升6%~86%。
这套数据从功能到结构逐层验证，为MRR的清洗程序提供了坚实的科学依据，也符合GMP清洁验证对“多方法交叉确认”的通用要求。
蛋白质残留可接受限度推导
确认前序产品可被充分灭活后，还需要设定总蛋白残留的可接受限度——即清洗后的空白运行中，允许带入下一产品批次的最大蛋白残留量，作为清洗验证的合格标准。
Merck的推导逻辑参照了已上市制剂中的明胶（gelatin）杂质安全数据。选择明胶作为参照的核心原因，是其作为蛋白类杂质在上市产品中有长期临床应用历史，安全性数据充分，是行业推导通用蛋白残留限度时的常用参考基准。
最终推导结果：总蛋白残留可接受限度为650 µg/剂
推导过程遵循三步法：
- 计算单批次终产品对应的总给药剂量数；
- 基于明胶杂质的临床安全性数据，设定每剂量的可接受蛋白残留量；
- 反向推导空白运行缓冲液中的总蛋白残留控制限度。
该限度是兼顾毒理学安全性与工艺可实现性的保守阈值，既保证了患者用药安全，也不会对清洗工艺提出不切实际的过高要求。
MRR在GMP临床生产中的落地实践
完成风险评估与实验室层面的清洗验证后，Merck在Product B的GMP临床生产中正式落地了MRR策略：将Product A使用过的POROS 50 HQ、POROS 50 HS离子交换填料，经清洗验证合格后，用于Product B的纯化生产。
本次实践选择离子交换填料作为MRR载体，同时设置全新的MabSelect SuRe LX Protein A填料作为对照组，既验证了复用策略的可行性，也控制了核心亲和步骤的风险，是临床阶段非常稳妥的落地路径。
核心实施要点
- 填料状态：用于复用的填料在Product A的GMP批次前，已累计完成3个生产循环，处于寿命早期，性能稳定；
- 工艺兼容性：Product B的纯化工艺参数与Product A匹配，保留时间、柱压上限等关键参数一致，无需额外调整填料运行条件；
- 验证路径：采用“实验室规模方法确认 → 生产规模工艺验证”的两步法，符合GMP验证的通用规范，也降低了规模化试错的成本。
最终生产数据显示，复用填料产出的产品质量与全新填料无显著差异，关键质量属性均符合标准，验证了策略的可行性。
对生物制药企业的参考价值
MRR不是适用于所有场景的通用方案，其可行性取决于三个前提条件同时满足：
- 前序产品PDE/ADE≥10 µg/天，残留安全风险可控；
- 清洗程序经多维度科学验证，可充分灭活并去除前序产品；
- 监管可行性已提前确认，评估框架符合目标辖区要求。
整体来看，MRR策略最适配I/II期临床阶段的多产品管线企业。这一阶段单产品批次量少、填料闲置率高，且监管对清洁验证的要求相对灵活，成本收益比最高。进入III期临床或商业化阶段后，单产品批次量提升、填料利用率提高，且监管要求更为严格，MRR的决策需要更为审慎。
企业落地时建议从非关键步骤的离子交换填料入手，逐步积累验证数据，再向亲和填料等高风险步骤延伸；同时提前与监管机构就风险评估框架进行沟通，降低合规风险。在控制风险的前提下合理应用MRR，不仅能显著降低临床生产成本，也能减少填料废弃物产生，兼顾经济效益与环境效益。
参考文献：
- Li H. et al., Advancing multiproduct resin reuse for development and clinical manufacturing of an antibody-based therapeutic. Biotechnol Prog, 2024, 40(3). DOI: 10.1002/btpr.3434.
- Sharnez R. et al., Multi-product resin reuse: strategy and validation. BioPharm Int, 2018.
- ICH Q3D(R1), Guideline for Elemental Impurities, 2022.
