當數字孿生與高速發展的生物醫藥行業碰撞，給藥物設計和研發、生產工藝優化、以及質量控制帶來了煥然一新的感受。國內外 Top 藥企已建立 DT 系統，搭配 PAT 技術獲得大量的實時數據。GSK 建立了新冠疫苗佐劑生產的 DT 系統，快速進行虛擬實驗，加快工藝開發的周期。國內復宏漢霖將 DT 技術應用于抗體下游的純化過程，整合了離子交換層析模型和在線檢測系統建立 DT 系統，提升抗體樣品純化工藝的收率。

在此過程中應用的過程分析技術（PAT）是 DT 的拍檔，安捷倫 Infinity II Online LC 在線超高效液相色譜系統，作為最新的 PAT 工具實現了自動化的在線取樣，稀釋以及檢測，是實現 DT 的重要一環。

離子交換層析工藝是生物制藥下游純化過程中的關鍵步驟（圖 1），用 ÄKTA 蛋白純化系統對抗體進行純化時，各種變量（如酸堿峰含量、上樣量、緩沖液等）波動會影響純化收率，如果采用傳統的分袋收集，離線檢測后合樣的方法，不僅分析結果滯后，而且操作繁瑣，收率較低。因此考慮將 Online LC 系統應用于陽離子交換層析（CEX），實現對層析過程中樣品的實時取樣、分析（圖 2），并通過 Online LC 軟件系統與主服務器（Server）進行自主通訊，實現純化過程的實時反饋控制。

基于 Online LC 在線實時監控技術，搭建抗體下游離子交換層析過程的 DT 系統（如圖 3），通過 Server 控制 ÄKTA 純化系統，運行離子交換層析方法，然后自動觸發 Online LC 系統開始取樣、樣品稀釋、進樣、分析和數據處理，接著把結果傳回服務器，通過 CEX 機理模型模擬計算收集區間，進而實時控制 ÄKTA 系統的收集策略，實現全自動化運行，從而建立了離子交換層析過程的 DT 系統。

基于以上 DT 系統，在不同上樣條件下，比較了 DT 預測結果與實際實驗結果（圖 4），DT 系統可以實現對單抗電荷異構體的準確控制與收率預測，與實際實驗結果相比電荷異構體的比例和收率差異均在 2% 以內，模型擬合和驗證的 RMSE 分別為 8.1% 和 7.4%。表明基于 Online LC 構建的 DT 系統可以較好地實現陽離子交換層析工藝的模擬，預測和控制。