收藏本站 | RSS订阅纳米科技-纳米资讯-纳米新闻
你现在的位置:首页 » 生物医学 » 正文
10月06日

优化缓冲液和培养基配制工艺来提高mAb生产效率

作者 : admin | 分类 : 生物医学 | 超过 9 人围观 | 已有 0 人发表了看法
原标题:优化缓冲液和培养基配制工艺来提高mAb生产效率

同时,越来越多的一次性系统的使用在管理生物生产工艺中使用试剂或原材料方面提供了许多优势。一次性使用技术可提高灵活性,降低资本要求,并提高生物制药生产运营中的易用性。固体或水合的缓冲液和盐试剂可以一次性分配到袋子中,并且可以使用一次性系统,反应器和在线稀释进行缓冲液制备,从而有助于消除或减少称重和分配的操作。

一次性系统的模块化使得无需特定的资本支出即可快速实施针对特定地点和特定流程的解决方案。粉末或液体形式的一次性原料输送系统可以帮助降低污染的风险,并减少频繁清洁步骤的需要。还可通过实施一次性使用技术来减少或消除原材料质量控制(QC)测试,从而节省和减少工艺步骤的时间以及人工成本。

表达量的增加和连续生物制造的趋势将导致对缓冲液体积和制备时间需求的增加。为了解决这一差距,值得考虑的策略是通过优化粉末和液体缓冲液以及介质制备工艺流程来提高mAb的生产效率。与在线稀释等创新技术结合使用后,一次性粉末和液体制剂可以帮助减少工厂占地面积,人工时间和商品总成本。

粉末处理工艺的改进

生物制造厂的典型粉末处理过程始于原材料试剂测试(每批或同一性测试)。在原材料测试过程之后,将粉末称重并分配到单独的容器中(例如,中型散装容器[IBC],袋子),并在存储区域中进行成套工具和缓冲成分的存储。此过程需要正确记录和跟踪缓冲液组件,直到可以根据给定过程所需的特定量将细分的材料分配到一次性容器或不锈钢混合容器中。

这些材料处理过程中的大多数都作为隔离操作在分类环境中进行,以减少交叉污染和微粒风险。对于生产一批缓冲液,每种物料处理此操作可能需要25到32个工作小时。随着时间的流逝,此过程还面临许多其他挑战,例如:

1、粉末试剂的物理采样需要在采样后快速使用材料,以符合法规指导。

2、粉末的物理特性需要彻底清洁分类的准备区域,以防止交叉污染。

3、许多粉末的性质会导致它们结块或引起静态滞留,从而增加了每批所需的人工,并增加了潜在安全事故的风险。

4、固体附聚物(或材料团块)可能损坏一次性或不锈钢储罐。

优化缓冲液和培养基配制工艺来提高mAb生产效率

展开全文

图1 使用预包装的材料可以帮助解决粉末处理过程所面临的一些挑战,例如细分,称重和分配。

使用预称重和成套的材料可以帮助解决其中的一些问题( 如上图1)。根据缓冲区/盐试剂成分,缓冲区数量要求,生产计划和所需的灵活性,有几种方法可以实现新流程( 如下表I)。一种方法是使用按自定义重量提供的一次性使用的即用型包装材料。另一种使用标准重量提供的模块化包装。

优化缓冲液和培养基配制工艺来提高mAb生产效率

表I.分配选项的摘要和比较

使用自定义称重方法,致力于按照稳定的时间表生产有限数量产品的制造站点可能会获得更大的成功。生物制药制造商可以要求供应商以精确的重量(例如51.223千克)提供材料。使用这种方法,制造商可以快速分配材料以制成已知浓度的缓冲液。这种方法还消除了任何现场粉末安装过程,同时将每批缓冲液所需的时间减少到以前经典过程的近三分之一。

同样有效的方法使制造商可以有效利用供应商的标准模块化砝码系统。对于每种缓冲液或盐试剂成分,可以按预分配的重量以预定义的重量提供产品,例如100kg,25kg或1kg。这种方法非常适合需要频繁更改时间表的几种产品的生产现场,它提供了更大的灵活性来现场生产缓冲液。仍然需要一个小的细分称重过程来支持精确称重亚公斤级的固体。总体而言,与传统方法相比,模块化配重系统可以显着减少每个缓冲液所需的工作时间。

预称量过程可与一次性粉末输送包装一起使用。该包装在可控制的环境中填充有可追溯的可信重量标签,以确保将准确的重量传递到缓冲液配制罐中。这种包装方法可以提高总体过程效率,以及法规遵从性和缓冲质量。

制造商应考虑一次性输送系统中使用的粉末状材料,检查其性能,包括:

1、固体的化学性质(无水,水合盐,吸湿性)

2、固体的物理性质(小丸,颗粒,细粉)

3、可压缩性和流动性(堆积密度)

4、安全性(危险固体,细粉的最小着火能量)

5、溶解速率(影响分配速度,并因此影响袋口尺寸)

6、其他(静电性质,稳定性,与塑料的相容性)

在使用包装的地方收集了现场研究,以评估交付到生产系统中的产品的准确性。此类情况的数据表明,某些常见原材料试剂的分配公差接近100%( 如下表II)。

优化缓冲液和培养基配制工艺来提高mAb生产效率

表二 分配系统中分配典型试剂产品的精确度

优化缓冲液和培养基配制工艺来提高mAb生产效率

液体处理工艺的进步

到目前为止,在生物制造中采用预制液体缓冲液体和缓冲液浓缩物的方法仅限于简单的清洁缓冲剂,例如苛性溶液和其他对环境健康与安全(EH&S)有问题的危险产品,例如盐酸。高昂的运输成本可能限制了将该技术与其他材料一起使用的能力。但是,先进设备和一次性系统技术的改进使此选项更具吸引力。

生物制造中的缓冲液和盐试剂可以帮助实现连续加工,同时消除与粉末处理相关的问题。由于一次性容器容量从200L至1000L不等,因此复杂的1X缓冲液或缓冲液浓缩液的无菌过滤溶液现在更可行。使用多组分浓缩液的在线稀释系统的相关进展( 如下图3)和使用单组分浓缩物的在线调节系统/缓冲液调节系统也使这些缓冲液浓缩物的使用在经济上可行。

优化缓冲液和培养基配制工艺来提高mAb生产效率

图3.在线稀释系统示意图。

最近,生产工艺人员对液体处理系统和缓冲液浓缩液的使用进行了经济分析。该报告重点介绍了通过使用浓缩缓冲液解决方案以及缓冲混合系统节省的运营成本。节省额根据设施的大小和所需的成本而有所不同。然而,整体技术可以在下游缓冲液制备中产生重大的工艺改进。

部署液体处理系统可能需要进行计划和分析,以评估特定操作的适用性,因为与粉末相比,液体原材料面临许多挑战。当开发缓冲液浓缩物作为原料时以及使用它们时,必须考虑几个参数,例如:

1、基本产品参数随时间的稳定性(pH,电导率的测定;对于色谱至关重要)

2、生物负荷和内毒素(对促进生长的溶液至关重要)

3、浓缩液的密度和粘度(对于确保准确的流量和泵尺寸至关重要)

4、安全(危险解决方案可能会带来大规模挑战)

5、溶液的腐蚀性(可能影响一次性系统和水箱的可萃取和可浸出危险)

6、溶液的凝固点和温度稳定性(为减轻装运后的问题所必需)

简单的故障模式和效果分析(FMEA)可以指导此类评估和实施的选项。这些缓冲液浓缩物的稳定性研究遵循国际协调人用药品注册技术要求(ICH)Q7准则,准则使用的一次性成分可提取和可浸出特征以及经过验证的生物负载和内毒素规范这些精确的生产过程是一些必要的关键质量项目。

他们可以确保符合质量和法规要求以及过程的正常运行。供应商测试方法与原材料数据管理之间的协调一致将使缓冲液库存的实时释放并降低违规风险。减少内部测试还将提高现场效率。

增加的费用将用于存储这些预制库存及其管理。在某些情况下,缓冲区供应商还通过提供本地当前良好的分配实践存储设施来解决这些存储和管理问题,从而提供更大的灵活性并降低供应链的风险。

结论

缓冲液和培养基配制是mAb生产过程的重要组成部分,需要大量的精力和时间。包括预先称重,即需分配的固体包装系统,即用型稀释缓冲液和即用型缓冲液浓缩物以及在线稀释或调节系统在内的创新方法可以极大地帮助简化生物处理操作。

提高缓冲液制备和输送操作的效率和生产率可以显着提高mAb制造的整体性能。最合适的方法将取决于制造操作的类型,大小和所需的灵活性。一次性技术,过程分析技术和在线稀释技术的持续创新将为将来带来进一步的重大收益提供潜力。

参考文献:

1. BioPhorum Operations Group, “An Economic Evaluation of Buffer Preparation Philosophies for the Biopharmaceutical Industry,” BioPhorum.com, December 2019.

2. N. Deorkar, “Enhancing Cleanroom QC and Efficiency Through Direct Dispense Technology,” CleanroomTechnology.com, Oct. 11, 2017.

3. Private communications/internal data.

4. W. Hesselink, et al., “Implementation of Single-Use Powder Delivery Systems in Continuous Bio-Manufacturing Processes: A Case Study,” PharmaiQ.com, accessed June 5, 2020.

5. BioPhorum Operations Group, “NIIMBL-Biophorum Buffer Stock Blending System: a More Advanced Concept for Buffer Manufacturing,” BioPhorum.com, December 2019.

本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源和作者,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com),我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点,不代表本站立场。

上一篇:“台湾DRAM教父”合同到期后离开紫光,坂本幸雄接任 下一篇:小核酸药物行业报告:自古雄才多磨难,小核酸迎新纪元
640*60广告位

额 本文暂时没人评论 来添加一个吧

发表评论

必填

选填

选填

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。