中文
News Center
新闻中心
技术赋能丨当AI遇上Hybrid工艺:一体化多肽CRDMO平台重塑产业化开发
2026.07.23

在全球多肽药物迈入千亿级市场的爆发期,以GLP-1为代表的复杂、长链多肽已占据半壁江山。然而,其不断提高的结构复杂度正逼近传统工艺极限,目前研发仍高度依赖人工经验与反复试错。如何攻克工艺瓶颈、提升开发效率并确保交付确定性,已成为全行业面临的共性命题。


破局,从这里开始。公司依托在长链多肽与复杂修饰肽领域的深厚积淀,致力于为多肽药物提供从药物发现到商业化GMP生产的一站式解决方案。通过AI技术与Hybrid工艺(固相-液相混合合成工艺)的深度融合,我们正为行业打造一套全流程可预测的数字化解法,助力多肽药物开发全面提速。


Hybrid工艺:吨级时代的破局抉择


过去,多肽药物由于其特殊性,一直是个小众药物领域,只有克级和公斤级的需求,传统固相合成(SPPS)尚能应对;而面对如今的吨级洪流,传统工艺正遭遇放大难、周期长、成本高的工业化瓶颈。作为兼顾效率与规模化生产的解决方案,Hybrid工艺正成为多肽产业化开发的重要方向。

 


Hybrid SPPS/LPPS示意图(以假设的三片段为例)


从全固相走向固液混合,两者的核心差异决定了产业化的成败:

 


SPPS与Hybrid工艺对比


因此,多肽产业化跨越的关键,绝非简单的产能堆叠,而是需要构建一套全过程可预测、可控制的稳健工艺开发体系。作为破局的关键,Hybrid工艺通过多肽片段设计与固液协同策略,将中间过程控制(IPC)延展至片段阶段,有效控制杂质累积,大幅提升工艺稳健性与放大成功率,同时充分发挥液相放大的效率与成本优势,“化繁为简、分段合围”,为长链及复杂修饰肽的大规模商业化提供了高确定性的解法。


AI技术入局:从经验艺术走向数字科学


Hybrid工艺开发长期依赖专家经验,而这种试错范式,本质上源于多肽工艺数据积累不足,以及对化学反应和工程放大规律理解局限。


由此,多肽CMC开发面临两大核心挑战:一是合成路线设计缺乏量化预测,片段拆分、保护基策略与收率优化等关键决策高度依赖经验;二是API工艺开发与放大生产存在较高不确定性,偶联、纯化、沉降等关键环节的参数优化牵一发而动全身,任何微调都可能带来工艺风险。


这正是数字化与AI技术入局破题的关键所在。团队正将碎片化、复杂的化学经验沉淀为可复用的数据资产,构建覆盖多肽工艺开发全流程的数字化体系。


一、片段路线策略:MCTS算法驱动的最优路线设计


面对复杂长链多肽,团队引入蒙特卡洛树搜索(MCTS)算法,为片段切割策略和路线设计提供智能决策支持。


在片段切割阶段,我们优先选择3-5个氨基酸长度的片段。通过用AI进行海量多肽分子的筛选,识别通用片段,并在设计工艺可放大性的同时,提升这些通用片段的复用效率,并通过对杂质机理的理解,从源头抑制和控制杂质的产生,并追踪杂质传递。 随后,团队围绕片段的反应收率、结晶可行性、保护基策略、杂质可控性等关键指标,进一步构建了多个AI预测模型,对关键环节进行系统评估,将原本依赖经验的“开盲盒”式开发,转变为可预测、可量化的工艺设计。

 


1、反应收率预测


在多肽链延伸的“缩合”与“脱保护”两大核心循环中,团队依托自主研发的Viva-Yield模型,实现了反应收率的前瞻预测。


该模型构建了包含约200项核心特征的描述符体系,融合RDKit描述符、量子化学(QM)特征、分子指纹及多体描述符,为反应条件优化和路线设计提供数据支撑,提升工艺开发效率与稳健性。

 


2、结晶可行性评估


多肽分子构象高度柔性且两亲性复杂,传统结晶常面临无定形沉淀、多晶型/水合物难控及大生产重现性极差等行业难题。


对此,团队构建了基于图神经网络(GNN)的预测模型,综合分子结构、成盐策略、溶剂效应及实验条件等因素,对片段结晶倾向进行预测,为晶型筛选及结晶工艺开发提供决策支持。

 


3、保护基策略评估


针对多肽侧链易发生副反应的问题,团队在实验前开展in silico热力学评估,综合分解能、张力能、键离解能及pKa错配度等多个指标,对不同保护基策略进行量化评价,为正交保护方案选择提供更加科学、可靠的决策依据。


4、杂质可控性评估


团队结合反应机理推导与风险评分模型开展杂质预测。一方面,算法基于反应机理识别消旋化、保护基及缩合试剂引发的微观副反应杂质;另一方面,建立天然氨基酸风险评分模型(0–10分),全面评估其活化过程中的消旋、脱水及插入等杂质风险,让工艺开发从事后检验走向事前拦截。

 


二、API核心工艺策略:数字化模型驱动合成与纯化


完成片段路线优化后,长链多肽的高效拼接与高纯度分离成为API开发阶段的核心挑战。基于片段路线设计阶段积累的数据资产与算法能力,团队进一步将AI拓展至API工艺开发,围绕缩合与纯化两个关键环节,构建了Viva-FC与Viva-Purify两大AI模型,形成覆盖API开发全过程的数字化开发体系。


片段缩合优化:针对溶剂消耗高、低活性位点易消旋及正交保护复杂等问题,Viva-FC模型整合目标序列、分子描述符及历史工艺数据,辅助制定最优缩合方案,将经验转化为可复用的算法能力,显著提升工艺开发的一次成功率(Right-First-Time)。

 


纯化方法优化:传统制备型HPLC纯化极度依赖人工经验,手动摸索极其繁琐。Viva-Purify智能纯化预测模型打破了这一僵局,基于大量历史纯化数据,综合分析分子结构、流动相体系、色谱柱参数及梯度程序,建立分子结构与色谱分离行为之间的关联模型,预测最优纯化方案,持续优化纯化工艺,助力药企显著缩短开发周期并降低生产成本。

 


目前,团队已积累近800个合成片段库和50多个环肽分子骨架,依托多种AI模型,构建起覆盖多肽工艺开发全流程的数字化开发体系,贯通路线设计、API开发与工艺优化各关键环节,实现关键工艺参数(CPP)的精准识别与质量控制策略优化,帮助药企缩短30%-40%的研发周期、降低开发成本,同时提升工艺稳健性、放大成功率和质量一致性,为高纯度多肽的商业化生产提供更加高效、稳健、可预测的产业化支撑。


一体化多肽CRDMO平台:从“做好”到“做快”


依托维亚生物在多肽药物发现领域的技术积累,以及朗华制药成熟的CDMO开发与生产平台,我们整合研发与产业化能力,打造覆盖多肽药物发现、CMC开发到工艺放大的一体化CRDMO平台。


在药物发现阶段,平台可提供多肽筛选、优化、合成、Bioassay、DMPK及药效评估等一站式研发服务;进入开发阶段,则依托成熟的工艺开发、分析、放大及生产体系,保障项目高质量推进。与此同时,朗华制药正持续推进多肽产能建设,对浙江临海原料药基地三个现有厂房进行升级改造,为未来商业化需求提供产能支撑。


依托一体化多肽CRDMO平台,药物发现、CMC开发与工艺放大实现全流程协同。我们彻底消除了跨阶段技术转移带来的沟通壁垒与开发风险,在保障项目高质量交付的同时,大幅压缩项目周期。从“做好”到“做快”,我们正全速赋能下一代多肽疗法的加速破局!

 


多肽CDMO服务介绍现已全面上线官网,欢迎访问了解更多:https://www.langhuapharma.com/solution/peptide-cdmo-service

如需了解一体化多肽药物开发解决方案,或希望与我们的专家团队进一步交流,欢迎联系我们:info@vivabiotech.com