随着医药技术的发展，化学大分子特别是多肽类药物的研发生产现已成为业界热点，以司美格鲁肽等为代表的多肽类降糖和减肥药物正在席卷全球市场。

然而，多肽类药物生产工艺相比小分子药物更为复杂，后期工艺包括结晶、纯化和冻干等，仅凭人工操作很难确保每一步骤的一致性和精准性。

因此，自动化生产是提高多肽生产效率、保证质量的必要途径。迄今为止，500L以上规模的多肽固相合成尚缺乏成熟的自动化生产解决方案。

为实现多肽类药物的规模化生产，凯莱英医药集团（股票代码：002821.SZ/6821.HK，以下简称“凯莱英”）的科研团队集合CFCT（连续科学中心）、CED（化工工程部）和CIMT（智能制造中心）等多个技术部门力量，集中攻克多肽生产中涉及到的工艺、设备和控制软件等难题，成功实现了多肽全自动规模化生产。

多肽全自动化生产的首个难关就是设备放大。

固相合成仪在反应过程中需要投入树脂，然后不断地进行氨基酸的加成、脱保护洗脱操作，在这一过程中既要保证树脂与反应物有良好的悬浮混合，又要避免搅拌桨剪切力过大破坏树脂，同时固相合成仪结构设计要满足适用于多步操作以及多种排料方式的功能要求。

凯莱英化工工程部借助先进的模拟手段以及实验验证，确定了固相合成仪设计方案及搅拌桨放大后的结构特性。借助基于LBM方法的数值模拟软件，科研人员获得设备放大后，在不同结构搅拌桨、不同搅拌转速下树脂的分布和桨翼处的最大剪切应力，优选出最佳的搅拌桨结构。

工程师们还同步考虑了固相合成仪洗脱、压滤、排料等多步操作工艺要求，借鉴市场已有设备结构，改良设计出更完美的设备，最终成功实现了固相合成仪的结构放大。目前新设备结构已经在申请专利，并拟放大应用到2000L规模固相合成仪设备上。

多肽全自动化生产的第二大难关，是固相合成仪配方系统的实现。

固相合成过程中每加成一步氨基酸均要重复进行脱保护、洗脱、偶联操作，并且每步操作都涉及到与其他设备的联动控制。完全的自控配方设计才能保证生产质量，而多步重复操作需要每步操作高度的可靠性，这为整个系统工艺和自控设计造成了巨大挑战。

凯莱英CFCT团队与CIMT团队通力合作，实现了固相合成仪的单元操作自动化，设备控温、控压、滴加、惰性化均无需人员干预。

技术团队在此基础上还自主开发了上位软件系统，与控制系统无缝连接，基于配方的自动控制，合成仪和辅助设备可交互状态判断，自动判定进料时间和进料量，从而实现整个固相合成的无人化生产。

不仅如此，固相合成仪的自动控制还受制于整个公用工程系统和前后工段限制，必须实现固相合成单元操作过程溶剂随用随到，产品与废溶剂随排随出。

为此，在整个厂区控制系统架构上，CIMT和CFCT工程师打通了整厂DCS、PLC和固相上位软件的通信联系，消除了控制过程中的信息孤岛，实现了整厂控制联动。

优秀的控制离不开良好的化工工艺设计，为了保证罐区符合自控需求，CED团队结合大分子生产经验设计了溶剂罐区定压输送系统，使固相合成上位软件可以成功调取溶剂罐区溶剂输送控制权，从而使得固相合成釜在生产过程中，在无须人员操作下可自动调用罐区控制输送溶剂。

与新溶剂罐区类似，废液罐区的废液接收也实现完全自控操作，生产部门无须人员确认罐区情况，固成合成釜就能自动控制向废液罐区排料，并且当罐区液位超限后，固相合成釜也能自动进入hold状态保证生产安全性。

除了固相合成系统，后续各工段结合DCS系统也进行了大量的自控优化设计，例如脱保护液和制备连续配液，实现了定时定量连续配液连续输送；针对制备系统浓缩量大浓缩规格要求高的特点，CED工程师还创造性地开发并优化了连续高效浓缩系统。

这些创新性工作显著提高了多肽固相合成工艺和装置的生产效率。在各部门通力合作下，凯莱英固相合成产能从原先的几百升规模迅速扩大到上万升，已经承担各类多肽项目的商业化生产项目。目前公司多条多肽生产线已完成验证工作，部分项目已顺利进入到商业化技术转移阶段。

多肽全自动规模化生产的成功实现，是凯莱英在化学大分子合成领域的重大突破。公司将坚持以技术为驱动，持续开拓创新，在更多业务领域为客户提供优质高效的服务，赋能全球药品研发生产及商业化进程！