在生物制药生产过程中，pH与溶氧(DO)是直接影响细胞生长、代谢产物合成及产品质量的关键参数。生物制药pH溶氧电极作为在线或离线测量的核心传感器，其信号稳定性至关重要。然而，在实际使用中常出现信号漂移，导致测量值偏离真实工况，影响过程控制与数据合规性。分析漂移成因并采取有效控制措施，是保障生物制药工艺稳定和数据可靠的重要手段。
信号漂移的主要成因可分为电极本身、使用环境与工艺条件三类。电极本身方面，pH电极的玻璃膜表面污染或老化会降低氢离子响应灵敏度，参比电极液接界堵塞或电解质耗尽会引起电位失衡；溶氧电极的透气膜污染、电解液损耗或阴极/阳极表面钝化，会导致氧渗透率和电化学响应下降。使用环境中，温度变化会同时影响pH电极的斜率与溶氧电极的溶解度换算系数，若未进行温度补偿或补偿不准确，就会产生系统性漂移。高湿度、腐蚀性气体或消毒剂残留可能侵蚀电极组件，改变表面特性。工艺条件方面，培养基或发酵液中蛋白质、细胞碎片、油脂等附着在电极表面，会形成阻隔层，影响离子或气体的交换；频繁的高温灭菌(如在线蒸汽灭菌SIP)若参数控制不当，会加速膜和电解质的老化。此外，电气干扰、接地不良或电缆老化也会在信号传输中引入噪声，表现为读数波动或缓慢偏移。
控制措施应从选型、安装、校准、维护四方面入手。选型时应优先选用制药级兼容材质(如钛、哈氏合金、耐高温玻璃)，并确保电极有良好的抗污染能力和可耐受多次SIP的特性。安装位置应避开死区与高剪切区，保证样品流动充分更新电极表面，减少附着物堆积。校准方面，pH电极应使用至少两种标准缓冲液(如pH 4.01、7.00、10.01)进行两点或三点校准，并定期核查斜率与零点；溶氧电极应在空气饱和水与无氧溶液(如氮气吹扫)中进行零点与满量程校准，同时输入当前温度与盐度参数进行补偿。校准周期依据使用频率与工艺洁净度而定，一般建议每班次或每天进行快速核查，每周或每月执行全量程校准。
维护环节包括在线与离线清洁。日常可采用温和清洗液(如稀酸、中性洗涤剂)去除蛋白附着，溶氧电极可用软布轻擦透气膜；遇到顽固污染需使用厂家指定的酶洗或螯合剂清洗，避免损伤膜与电极体。灭菌后需检查液接界与透气膜完整性，及时补充或更换电解液。运行中应监控信号变化趋势，若发现漂移速率加快，应立即停用并分析原因。对关键批次生产，可采用双电极冗余配置与交叉比对，及时发现单一电极异常，防止错误数据进入控制系统。
此外，应建立完整的电极使用档案，记录每次校准、清洗、更换部件及信号表现，为质量追溯提供依据。结合自动化数据采集与报警功能，可在漂移超限的时候自动提示或切换备用电极，较大限度降低对工艺的干扰。
生物制药pH溶氧电极的信号漂移控制是一项系统工程，需从器件质量、安装优化、精确校准、规范维护及数据监控多方面协同实施，才能在GMP与数据完整性要求下，确保测量结果稳定、可靠，为工艺开发与规模化生产提供坚实的数据基础。
