基于PLS的N-連接型糖基化過程能控性分析和操作空間設(shè)計.pdf

1、單克隆抗體(mAbs)藥物憑借其高度均一性、超高靶向性以及極強特異性等諸多優(yōu)點已經(jīng)在國內(nèi)外生物醫(yī)藥市場所占份額越來越大。作為單克隆抗體制備過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，N-連接型糖基化反應(yīng)對聚糖的產(chǎn)生具有至關(guān)重要的作用。N-連接型糖基化反應(yīng)主要在高爾基體內(nèi)完成蛋白質(zhì)的后翻譯過程，在很大程度上影響單克隆抗體藥物的免疫特異性。但是由于目前理論論證困難，反應(yīng)機理復(fù)雜、技術(shù)手段欠缺等原因，實現(xiàn)聚糖生產(chǎn)的在線控制仍然面臨巨大的挑戰(zhàn)。本文從聚糖生成控制策略的指

2、導(dǎo)實施以及聚糖品質(zhì)質(zhì)量設(shè)計的角度，對N-連接型糖基化過程的研究主要完成了以下工作。
　　首先基于數(shù)據(jù)驅(qū)動理論，采用多元統(tǒng)計回歸技術(shù)偏最小二乘法(PLS)從統(tǒng)計學(xué)的角度對N-連接型糖基化過程產(chǎn)物聚糖和特殊糖型的分布進行了能控性分析。通過N-連接型糖基化網(wǎng)絡(luò)模型和試驗設(shè)計方法(DOE)獲取了輸入和輸出數(shù)據(jù)，建立了PLS正向模型，構(gòu)建了輸入變量與輸出糖型之間的映射關(guān)系。隨后對獲取的過程增益矩陣K進行了奇異值分解，通過奇異值大小從理論上定

3、性討論了不同輸入糖基化轉(zhuǎn)移酶和核糖供體濃度對多種聚糖及特殊糖型產(chǎn)物分布的影響情況。從仿真結(jié)果來看，詳細表明了不同輸出糖型的受控程度。
　　其次針對N-連接型糖基化過程終產(chǎn)物期望聚糖質(zhì)量的定量分析問題，給出了一種操縱變量空間設(shè)計方法。該方法采用多元投影技術(shù)偏最小二乘(PLS)的逆模型來進行期望聚糖品質(zhì)對應(yīng)的操作變量空間設(shè)計，并取得了良好預(yù)測效果。該方法利用獲取的輸入和輸出數(shù)據(jù)矩陣建立了PLS逆向模型，對于每一種期望的輸出聚糖質(zhì)量，反