冷凍大量蛋白產(chan) 品可帶來很多好處,但並非沒有挑戰。凍融設備的操作參數、原液的存儲(chu) 、冷凍狀態下的運輸都是需要考慮的關(guan) 鍵因素。在設計工藝時,必須充分理解凍結和解凍現象,了解產(chan) 品開發過程中的各種因素和約束條件,這對規模放大和工藝開發,以及為(wei) 臨(lin) 床和商業(ye) 生產(chan) 製定適當的控製策略至關(guan) 重要。
本文重點介紹了與(yu) 原液儲(chu) 存相關(guan) 的各種因素,例如DS儲(chu) 存溫度的選擇,常用的DS儲(chu) 存容器,以及與(yu) 選擇有關(guan) 的注意事項。
通常用於(yu) 存儲(chu) 生物製品DS的溫度範圍是2-8°C(適用於(yu) 短期存儲(chu) )、-20、-30、-40,-55和-70°C。盡管對於(yu) 某些類型的DS可以選擇在2–8°C下存儲(chu) ,但生物製劑DS通常以原液在冷凍條件下存儲(chu) ,因為(wei) 它可以提供更長的存儲(chu) 期限。DS為(wei) 凍結條件下的大容量存儲(chu) 提供了許多重要的好處,當前許多原液都會(hui) 采用冷凍的方式保存。
為(wei) 確保活性藥物的儲(chu) 存穩定性,必須將其儲(chu) 存在製劑的玻璃態Tg'以下。因此,在設計冷凍溫度時,應考慮配方的Tg',並選擇比Tg'值低5-10°C的冷凍溫度。這結合了非常高的熱負荷和非常低的熱驅動力。
用於(yu) 存儲(chu) DS凍融係統和的容器分為(wei) 兩(liang) 類:
1.受控的凍融操作(也稱為(wei) 主動係統)
2.不受控製的凍融操作(也稱為(wei) 被動係統,其中凍融速率取決(jue) 於(yu) 環境溫度和負載)。
受控的凍融係統可提供一致的凍融速率,可應用於(yu) 預定容器中的蛋白質原料藥。
目前市麵上冷凍容器的選擇主要有三種:
瓶子、袋子、不鏽鋼容器。這三種容器各有優(you) 劣。
缺點 | 優(you) 點 | |
瓶子 | 1.在裝液的時候瓶蓋需要手動打開 2.無法受控冷凍 3.低的存儲(chu) 密度 4.凍融過程有限放大 5.凍融過程瓶子會(hui) 產(chan) 生負壓,瓶蓋在冷凍、運輸過程易鬆開 | 便宜 可拋棄 時間長經驗豐(feng) 富 |
袋子 | 1.袋子低溫易破,大裝液量16.6L 2.需要手動處理 3.沒有獨立平台的製造商 | 全封閉係統 已知材料表麵 可放大 |
不鏽鋼容器 | 1.高固定資產(chan) 支出和高運營成本 2.複雜處理方案 3.非一次性技術 | 業(ye) 內(nei) 耐用 大體(ti) 積 |
由於(yu) 現有供應商的不鏽鋼容器價(jia) 格都非常昂貴,我們(men) 在此就比較瓶子和袋子。
瓶子很堅固,價(jia) 格也很便宜,在行業(ye) 內(nei) 使用時間長,大家都非常了解。但瓶子因為(wei) 需要開口操作,在原液裝入和倒出的無菌方麵需要更注意。國內(nei) CMO企業(ye) 采用在隔離器進行分裝,無法勝任大量原液的分裝且操作繁瑣,在新項目中已經放棄這個(ge) 分裝方式。另外在凍融過程中,因為(wei) 冷凍時蓋子和瓶子膨脹收縮情況不一致,將會(hui) 導致瓶蓋和瓶子分離的情況發生。
袋子是一次性係統的優(you) 質選擇存儲(chu) 設備,經過同行多年實踐,也得到了大量的溶出析數據。同時袋子的冷凍可以放大。整個(ge) 係統是封閉的,特別方便使用。但有一個(ge) 大的問題讓眾(zhong) 多研究者擔憂,袋子容易破損。這個(ge) 問題在目前市場的關(guan) 注度越來越高。
一次性工藝是生物製藥生產(chan) 的優(you) 質選擇,瓶子由於(yu) 分裝、凍融不利於(yu) 放大,大多同行還是會(hui) 優(you) 先選擇一次性袋子。---來自CMO企業(ye) 資深凍融專(zhuan) 家的意見。
如何更好的讓原液在袋子中受控凍融,我們(men) 就需要深入了解冷凍過程中主要使蛋白變性的三個(ge) 機製:
(1)低溫濃縮(2)冰麵變性(3)冷變性
後期我們(men) 將圍繞如何降低蛋白變性的三個(ge) 機製的方法展開說明,敬請期待~