Sartorius的团队对用于细胞治疗的聚苯乙烯微载体进行了完整的USP <665>提取物测试，然后将数据拟合到动力学模型中，模拟灌注生物反应器中的动态暴露场景。
**结果令人意外**：在动态环境中，微载体的PERL释放不会在产品中达到影响患者安全的水平——灌注系统的”洗出效应”（washout effect）主导了PERL释放速率，使得动态系统中的PERL浓度始终显著低于静态停滞条件下的平衡浓度。
这个结果揭示了一个更广泛的命题：USP <665>和<1665>主要为传统生物制药工艺（如单克隆抗体、疫苗）开发，但新疗法/技术——细胞与基因治疗（CGT）、强化与连续生物加工（ICB）以及ADC生产——在其面前构成了特殊挑战。
三种新兴疗法的”工艺指纹”差异
BioPhorum白皮书提供了清晰的对比框架：
| 因素 | 传统生物制造（mAb） | CGT | ICB | ADC |
|---|---|---|---|---|
| 典型SUS类型 | 生物反应器、过滤器、袋、管路 | 微载体、灌注生物反应器、分装系统 | 灌注生物反应器、连续病毒灭活 | 反应和液相交换系统、复合TFF组装件 |
| 工艺温度 | ≤37°C | ≤37°C | 通常≤40°C | 通常≤40°C |
| 工艺液体 | 水溶液到水-有机混合 | 水溶液到水-有机混合 | 水溶液到水-有机混合 | 水溶液和高有机溶剂 |
| 工艺时间 | 小时-数周 | 小时-数周 | 小时-数月 | 小时-数天 |
| 下游纯化效率 | 非常高 | 中/高 | 高（沿工艺流递减） | 高（需去除有机溶剂） |
| 患者接近度 | 低 | 高 | 低 | 低 |
CGT的患者接近度是核心差异。在细胞治疗中，治疗性细胞可能直接成为最终药品——这意味着PERLs可能因缺乏全面的下游纯化步骤而保留在药品中，使得CGT的E&L风险评估在本质上与传统生物制药不同。
DMSO困境：50%乙醇能否”包络”这种特殊溶剂？
DMSO（二甲基亚砜）在CGT中用作低温保存剂（通常5-10%），在ADC生产中用作溶剂（通常10-20%）。然而，DMSO未被纳入USP <665>或BioPhorum的标准提取溶剂组。
BioPhorum对此进行了深入分析：
从物理化学角度：DMSO的介电常数（25°C下46.7）高于乙醇（24.5），极性指数（7.2）也高于乙醇（4.3），表明其提取有机化合物的能力可能低于乙醇。50%乙醇/水混合物（极性指数约7.25）理论上可以”包络”10-20% DMSO水溶液的提取能力。
从实验数据角度：
– Pahl等人（2018）将多种材料暴露于多种溶剂112天后得出结论：与纯水和纯乙醇相比，10% DMSO未提供额外的有用数据
– Cheng等人（2026）在Journal of Pharmaceutical Sciences发表的研究发现：更高有机含量的溶剂（如50%乙醇）表现出显著高于10% DMSO的可提取性
– 一项供应商数据表明，更高浓度DMSO（11-44%）未显著影响E&L谱图；但另一项研究发现20% DMSO比20%乙醇提取了更高浓度的DEHP——这个差异可能与研究中乙醇浓度低于推荐的50%有关
当前行业共识：对于CGT中5-10% DMSO的应用，现有数据支持不需要将DMSO纳入标准提取溶剂组。对于ADC应用中更高DMSO浓度（10-20%），还需要更多数据来确定50%乙醇是否可以包络20% DMSO的可提取性。
动态暴露建模：从静态提取到真实工艺的跨越
USP <665>和BioPhorum协议有一个固有局限性：“热力学封闭系统”——提取过程中没有新流体持续进入和退出系统。这在实验室中是实际且合理的，但与许多生物加工应用（如连续灌注、流动系统）的实际条件有本质区别。
Hauk等人（2023-2025）开发的方法论代表了重要演进：
- 动力学研究：首先通过多时间点的提取物测试建立PERL释放动力学模型。对于稳定可提取物，释放遵循扩散控制模型；对于可降解可提取物，需要将转化动力学纳入模型。
- 工艺建模：将动力学参数与工艺参数（流速、体积变化率、培养时间、换液频率）结合，计算动态系统中的实际PERL浓度。关键发现是：在灌注系统或部分培养基更换系统中，洗出效应主导PERL释放速率，实际过程浓度远低于静态平衡浓度。
这种方法的优势：即使在没有可靠浸出物分析的情况下（如在运行的ICB工艺中），也可以通过考虑动态暴露因素（冲洗、流动、迁移动力学、清除）来简化安全评估。
21天提取足够吗？
ICB加工的时间特征对USP <665>的提取时间提出了挑战。灌注生物反应器可以运行数周甚至数月；连续病毒灭活（CVI）中的滞留罐、管路等组件的接触时间可能轻松超过USP <665>规定的21天最大提取时间。
BioPhorum的分析提供了两个关键论点：
提取物浓度在21天接近平衡：对于袋系统等封闭容器，21天40°C的提取接近平衡浓度——即在给定封闭提取系统中可达到的最高浓度。更长的提取时间不会导致更高的提取物浓度。
瞬态接触时间远小于总工艺时间：在ICB中，给定体积的工艺流体与不同SUS组件的瞬态接触时间远低于总工艺时间。例如，在连续流过的管路中，任何给定体积的流体与管壁的接触时间可能只有几分钟到几小时，即使整个ICB运行持续数周。
这意味着USP <665>的21天提取数据仍然适用于ICB的安全评估，但需要将”工艺时间”正确理解为”给定体积流体与特定组件的实际接触时间”，而非整个生产运行的持续时间。
数字化未来：从”每个项目从头评估”到”基于知识的预测”
BioPhorum白皮书提出了一个前瞻性愿景：
当前痛点：四阶段评估工作流中，阶段四的手工计算最为耗时且容易出错。大多数终端用户的累积评估依赖复杂的Excel手工计算，容易出现人为错误。
行业演进方向：
– 电子数据链接：将供应商的提取物数据以结构化格式（如BioPhorum BEDS模板）导入，自动链接到组装件家族模板中的组件
– 毒理学数据库集成：整合ICH Q3C、Q3D、M7等已发布安全数据
– 清除模型：基于UF/DF清除数据，建立log P与清除效率的预测模型（log P < 4近乎理想清除；log P > 9需要额外关注）
– AI辅助审查：GenAI可用于化合物识别、CAS号归属、毒理学类别初步分配——但BioPhorum明确强调：”信息必须在用于生成质量文件之前进行双重检查”
最终目标：让最终PERL水平能够被轻松或计算地估计，并具有高度确定性。这将是整个E&L生态系统成熟的标志。
BioPhorum白皮书在结尾的数据点：
“截至本白皮书发布之日，据我们所知，在公开可查的文献中，尚无任何案例证明一次性组件中的浸出物影响了患者安全。”
这个结论不意味着E&L风险可以被忽视，它意味着：在正确的风险评估框架下，一次性系统是安全可靠的。USP <665>的标准化目标，是让这种安全保障更加系统化、可验证和可审计。
🟢 伯朗氏实验室可提供：CGT（如细胞治疗产品、微载体）、ADC（抗体偶联药物）及ICB（连续生物加工）工艺的E&L风险评估，支持USP <665>高风险数据包生成、动态暴露建模辅助评估，以及新兴疗法SUS组件的特化提取策略。
参考文献
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S. Dorey, I. Pahl, I. Uettwiller, P. Priebe and A. Hauk. Theoretical and Practical Considerations When Selecting Solvents for Use in Extractables Studies of Polymeric Contact Materials in Single-Use Systems Applied in the Production of Biopharmaceuticals. (2018), Vols. 57, 7077-7089.
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T. Cheng, P. Kumar, N. Rasheed, P. Wang. Evaluation of DMSO extraction efficiency compared to other solvents on representative polymeric materials used in biologics production. 2026. Journal of Pharmaceutical Sciences; 115.
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A. Hauk, I. Pahl, D. Budde and R. Menzel. Extractables and Leachables in Gene and Cell Therapies – The assessment of extractables from single-use systems. (2023) Vol. 85.
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A. Hauk, A. Wildschütz, I. Pahl, D. Canton and R.Menzel. “From extractables to exposue.
