综述：药物制造中的趋势与新型过程分析技术

本综述系统探讨了过程分析技术（PAT）在固体制剂、生物制药及食品安全领域的革新应用，涵盖近红外光谱（NIR）、超声背散射、软传感器和微流控免疫检测等前沿方法，为提升产品质量控制提供科学框架。

　　

过程分析技术的革新浪潮

光谱技术的精准突破
近红外光谱（NIR）凭借其非破坏性检测特性，成为药物活性成分（API）分布分析的利器。通过C-H、O-H键的分子振动信号，NIR可实时追踪片剂混合均匀度，甚至穿透包装材料完成成品检测。在单克隆抗体生产中，NIR结合化学计量学模型实现了葡萄糖和乳酸浓度的动态监测，将传统数小时的离线分析缩短至分钟级。

超声背散射的微观洞察
高频超声波（20-100 MHz）在检测片剂孔隙率方面展现出独特优势。当声波遇到颗粒界面时，散射信号的时间延迟与强度可精确反映压片过程中的密度变化。某案例显示，该技术将硬度检测误差控制在±3%，远超传统机械测试法。

软传感器的智能革命
针对生物反应器中难以直接测量的细胞活性参数，软传感器通过整合pH、溶氧（pO₂）等30余项在线数据，结合机器学习算法构建预测模型。在CHO细胞培养中，其预测活细胞密度（VCD）的准确度达95%，大幅降低污染风险。

微流控的微型化飞跃
微流控免疫检测芯片将ELISA分析体积从毫升级缩减至微升级，同时将检测周期从24小时压缩至45分钟。通过集成抗CD20抗体捕获层，成功实现利妥昔单抗浓度0.1-10 μg/mL的线性检测，为生物类似药开发提供关键质控工具。

监管与技术的共舞
美国FDA的PAT框架指南强调，实施实时放行检测（RTRT）需完成从传感器校验到模型验证的完整生命周期管理。欧洲药典最新增补条款明确要求，近红外模型更新必须进行等效性验证，这对连续制造体系提出更高要求。

未来已来
工业4.0推动下，过程分析技术正朝着多模态传感融合方向发展。某研究团队开发的"数字孪生"系统，通过同步处理NIR、拉曼和声发射信号，首次实现结晶过程的三维动态模拟。而可穿戴式传感器的出现，或将彻底改写GMP环境下的人员操作规范。