在评估生物反应器生产率和培养基成本方面，Xu等（2017）比较了三种不同的细胞培养模式：补料培养、灌流培养和浓缩补料批（CFB）过程。使用相同的CHO细胞系和培养基进行这三种培养模式的比较，结果显示，补料批的细胞比生产率为294 pg/cell/day，N-1灌流补料批为320 pg/cell/day，而灌流模式达到310 pg/cell/day。在相同培养基条件下，CFB的生产率在201到451 pg/cell/day之间变化。在生产率方面，灌流（高达229 g/L/day）和CFB（高达204 g/L/day）的生物反应器表现显著优于补料批培养（0.39至0.49 g/L/day）。

此外，研究发现，灌流培养每克抗体的培养基成本与补料批培的成本相当，而CFB由于其培养时间较短，成本偏高。值得注意的是，只要生物反应器生产率足够，灌流过程的培养基成本甚至可能低于传统补料工艺。目前，大部分生产能力依然集中在补料批工艺上，其峰值细胞密度在20-30×10⁶ cells/mL，18天内可达10 g/L的高滴度。相较之下，灌流工艺常用于生产不稳定的生物制品，如凝血因子和酶。在灌流培养中，持续的培养基交换有助于减少产品在反应器中的停留时间，灌流速率可根据产品需求调整。

随着对成本降低和空间节省需求的增加，基于灌流的工艺强化在上游培养中获得了显著关注。通常情况下，在50-60×10⁶ cells/mL的细胞密度下，单克隆抗体的生物反应器生产率可达到4 g/L/day。同时，维持19 g/L/day的生产力也能实现低至15 pL/cell/day的CSPR（细胞特异性灌流率）。此外，浓缩补料（CFB）工艺同样通过培养基交换来维持高细胞密度。

本文展示了使用相同基础培养基和补料液开发高生物反应器生产率的不同细胞培养工艺（包括补料、灌流和CFB），并比较了各工艺模式下的生产率及相关培养基成本，全面分析其优势与劣势。

三种工艺均采用相同的3L生物反应器配置。补料批培养的接种密度为0.5或2×10⁶ cells/mL。在较高接种密度（2×10⁶ cells/mL）下，细胞在第8天达到峰值密度，活率保持在92.5±0.9%。在相同的生长阶段，抗体的产量在两种条件下的提升速率基本一致。通过计算，2×10⁶ cells/mL条件下的体积产率（VPR）明显高于0.5×10⁶ cells/mL条件（0.49±0.01 g/L/day对比0.39±0.01 g/L/day），这主要归因于初期生长期的缩短和产量阶段的延长。

在灌流培养方面，整体细胞活力保持在85%，而平均细胞密度持续维持在440±41×10⁶ cells/mL。灌流培养的日生产力达到0.70±0.004 g/L/day，且生物反应器的生产力由于持续所得的产品回收而得到提升。随着补料的逐渐添加，细胞密度上升至739±54×10⁶ cells/mL，体积生产力提升至229±0.28 g/L/day。综合来看，在基础培养基与补料的配合下，生物反应器的生产率提高了230%。

在浓缩补料批（CFB）中，细胞密度和体积生产力也得到了显著提升。与单纯基础培养基的比较显示，添加补料后，细胞间生产率得到了显著的改善。CFB工艺在培养基成本方面虽与常规补料批相当，但由于其较长的生长时间，导致每克抗体的成本上升。

通过对不同工艺模式（补料、灌流、CFB）的比较，生物反应器生产率显示出明显的差异：补料批模式的生产率最低，而灌流培养则因其细胞密度的优势，维持了较高的产量。尽管灌流模式的培养基成本较高，但在产量与质量的取得中，它仍然是一项值得投资的工艺。此外，尊龙凯时品牌将继续致力于推动创新工艺，提高药物生产的效率及经济效益，满足不断增长的生物制药市场需求。