在生物制药下游纯化工艺中,除病毒过滤(Virus Filtration, VF)是证明产品病毒安全性的关键清除步骤,其验证结果直接关系到 IND/BLA 申报的合规性。
在除病毒过滤验证中,常规方法是进行批次加毒(Batch Spiking),即"预过滤料液→加入模式病毒→除病毒过滤"的分步操作。在实际除病毒过滤验证中,预过滤后料液与模式病毒长时间接触,可能会发生特异性结合生成聚集体造成堵膜,并且难以模拟连续生产工艺中病毒与料液同步通过除病毒滤器的状态。

Inline-Spiking
Inline-Spiking 方案:
在预过滤器与除病毒过滤器之间,通过注射泵按主流量 2%~10%的比例连续注入高滴度病毒液,经静态混合器充分混匀后直接进入除病毒滤器,既保留预过滤器的保护效果,又规避蛋白与病毒长时间接触,降低二者非特异性结合概率。
Inline-Spiking 系统核心构成
典型缩小模型(Small-Scale Inline Spiking Model)包含
单元 | 功能说明 |
| 进料单元 | 产品料液(模拟生产浓度、缓冲体系) |
预过滤单元 | 除病毒预滤器(Viruclear® PDT/PNY 等),吸附杂质保护除病毒过滤器 |
病毒加标单元 | 双向注射泵,按比例持续注入病毒原液 |
混合单元 | 静态混合器(Static Mixer),确保病毒分布均匀、无死体积 |
采样单元 | 滤前在线取样,确认实际加毒浓度 |
过滤单元 | 除病毒过滤器(Viruclear® VF Plus/RCH 系列) |

Inline-Spiking 验证关键数据特征
多项研究表明,Inline-Spiking 与常规Batch Spiking 在除病毒过滤验证中具有良好的一致性,同时带来额外优势:
LRV一致性高
Minute Virus of Mice(MVM)、Xenotropic Murine Leukemia Virus(X-MuLV/MLV)等模式病毒,Inline 与 Batch 法测得 LRV 差异 ≤0.5 log,符合病毒清除验证可接受标准。
除病毒滤器载量更贴近生产实际
Inline Spiking 模式下,除病毒滤器可做更高载量(较常规纳滤验证方式提升 1.5–2.4 倍),避免批次预过滤后料液与模式病毒长时间放置导致的假性堵膜低估滤器能力。
适用于连续工艺验证
稳态连续 Inline Spiking 可支持 24–72 h 连续运行,病毒浓度在滤前进料中保持稳定,为集成连续色谱–病毒过滤平台的病毒清除验证提供缩小模型依据。
Inline-Spiking 验证案例分享
料液为双抗,浓度3.3g/L。除病毒预过滤器Viruclear PDT,除病毒过滤器Viruclear VF Plus。未加入病毒的情况下,串联过滤及分开过滤载量均大于2500L/m2。加入MVM病毒之后,使用Inline Spiking代替Batch Spiking,验证载量由1340L/m2提升至2600L/m2,载量提高近两倍。一般来说,大颗粒病毒更容易造成除病毒膜的堵塞。在本案例中,加入X-MuLV病毒后,虽然流速衰减略高,使用Inline Spiking仍然能够达到2600L/m2的载量要求。


Inline-Spiking 在线加毒技术能更好地模拟"预过滤器–除病毒过滤串联"的真实生产工艺,在保留预过滤器保护作用的同时排除其吸附病毒对 LRV 的干扰,获得更接近生产实际的滤器载量与病毒清除数据——尤其适用于连续生物工艺的病毒清除验证探索。
科百特生命科学可为客户提供 Viruclear® 除病毒过滤产品+ Inline-Spiking 缩小模型验证方案咨询,协助完成工艺开发与病毒清除验证研究,支持 IND/BLA 申报。
参考文献:
Lutz H, et al. Qualification of a Novel Inline Spiking Method for Virus Filter Validation. Biotechnol Prog. 2011;27(1):121-128.
Malakian A, et al. Development of a Transient Inline Spiking System for Evaluating Virus Clearance in Continuous Bioprocessing. Biotechnol Bioeng.2022;119(8):2134-2141.
ICH Q5A(R2). Guideline on Viral Safety Evaluation of Biotechnology Products. 2024.