无菌灌装机器人隔离技术是生物制药无菌灌装的未来!

2019年03月06日 16:36 制药设备网pm8

　　新的生物制药产品具有高价值和复杂的制造过程。许多是针对较小的病人群体。最极端的是像细胞和基因疗法这样的个性化药物，只针对一个人的患者群体。这些药物大多是需要在不同的小瓶、注射器和药筒容器中无菌生产的注射药。制造商面临着以小批量生产更多复杂产品的挑战，因此生产灵活性至关重要。

　　在这种环境下，传统的无菌灌装技术不太适合小批量生产。耗时的手套测试和净化周期剥夺了制造商在药品和容器类型之间快速切换的灵活性。复杂的机电元件意味着容器转换过程至少要持续几个小时，如果不是几天的话。这些系统中的大多数（如果不是全部）都是定制设计的，因此每次构建填充设施时，安装和验证都是独一无二的。此外，传统系统通常要求许多运营商，监管机构，如美国食品药品监督管理局，早就表示需要无菌灌装系统使用机器人，并减少人类与药物生产的互动。

　　Chris Procyshyn和Vanrx制药公司的创始人Ross Gold对此了如指掌。在他们职业生涯的早期，在管理和操作生物填充完成设施时，他们在限制进入障碍（RAB）和隔离装置方面有自己的痛苦经历。他们设置vanrx来做不同的事情。他们研究了其他行业的例子，设计了一种新型的无手套机器人隔离器，首次商业化于2013年。一个无手套的隔离重新设计无菌灌装过程，以提高多产品制造的灵活性。

　　生产率提高

　　用于生物制药的无手套机械隔离装置在半导体制造业有着坚实的基础。上世纪90年代，半导体晶圆制造商通过使用机器人“工作单元”实现了生产率和质量的巨大提高。这些是完全封闭的机器人系统，可以在极低的粒子水平下工作。这些生产率的提高如今在制药行业得到了体现。

　　隔离装置被称为“无手套”，因为它没有手套孔，操作员可以通过手套孔干预生产过程。机器人在这些系统中执行所有操作。根据监管机构的规定，无手套隔离装置可安装在C级或D级洁净室中。

　　传统的系统需要手套接口，因为出现的问题只能由操作员纠正。有了无手套隔离器和机器人技术，大多数操作问题不仅不会在常规系统中发生，而且可以通过机器人操作解决确实发生的问题。

　　无手套隔振器有两个关键设计参数。

　　首先，通过手套孔的干预源是在机器之外设计的。如果没有传送带、振动碗、星形轮和其他移动部件，至少95%的可能干预措施将不再存在。这些部件的设计简化了隔离装置的内部，提高了净化速度和效率。振动碗和传送带是粒子发生器，因此它们的移除降低了粒子进入药品的风险。

　　第二，容器和瓶盖从不单独处理，只能由机器人处理。这个概念是从半导体制造学来的，它使用一个前开口的统一吊舱（FOUP）在机器之间移动晶圆。在无菌灌装工作间中，FOUP的等效物是预先消毒的、嵌套的即用（RTU）容器和瓶盖。处理容器的巢穴显著降低了干预的可能性，并消除了从玻璃到玻璃的接触颗粒。

　　通过将填充和处理机器人集成在无手套隔离装置中，通过微粒生成或人为干预，产品的风险要低得多。视觉系统和自动化环境监测支持一个可重复的、无错误的过程，并有力地保证了产品的安全性。

　　操作员的角色随着工作单元的变化而变化。只需要一个操作员，而传统系统需要几个操作员。该操作员将机器装载到容器和瓶塞中，连接装有药物的灌装容器，安装一个一次性流动路径，并启动配方序列。操作员观察顺序并从机器中取出成品。

　　RTU组件和机器人的结合，使不同容器类型的物料处理方法统一起来，这意味着更换部件更少，更换时间更快。

　　无论容器是小瓶、注射器还是药筒，容器的处理和填充都是相同的，提供了一个高度可重复的过程。配合小瓶封口与集成，行业标准的塞子也被使用。与传统的铝卷边帽相比，这些封口产生的颗粒更少，从而降低了污染药品的风险。

　　更快上市

　　Vanrx无手套机械隔离标准产品具有内置的灵活性，可填充和关闭多种容器类型。由于批次之间的停机时间较短，因此在临床和商业数量上都是有效的。

　　无菌灌装工作单元支持制药公司更快地将其产品推向市场。由于工作单元是一种标准产品，新的药品工艺开发可以在产品生命周期的早期进行，灌装能力可以在15个月或更短的时间内建立和验证。它紧凑的设计比传统的隔离开关节省了60%的清洁空间，降低了建造成本。此外，随着药品需求的增长，制药公司可以快速增加额外的无菌灌装工作单元，克隆现有的工艺和配方。

　　全球采用

　　由于需要小批量、多容器的灵活性和改进的无菌保证，无菌灌装工作单元正经历着更广泛的全球采用。随着药物产品越来越个性化，无菌填充工作细胞代表了一种制造模式，可以帮助扩大或缩小过程，同时提高产品安全性和生物制品、细胞和基因疗法的经济性。

　　四个合同制造组织（CMOS）——AB生物技术公司、富士胶片迪奥森特公司、Patheon公司和Singota解决方案公司——已经公开宣布使用了Vanrx公司的SA25无菌填充工作单元。许多创新药物公司也在利用SA25进行药物开发，并将临床或商业药物产品制造成药瓶、注射器和药筒。

　　2017年年底，万利公司推出了用于生产个性化药物（细胞和基因疗法、mRNA和脂质体制剂）、临床试验用品和药物开发的微胶囊填充物。Microcell在北美最大的制药制造业展会Interphex上获得了2018年最佳展会奖。

　　安全性是新疗法商业化的重要组成部分。如果我们能把操作者从生产过程中分离出来，那么就可以从等式中去掉第一个可能的药物污染源。许多新的药物类别抗体药物结合物（adcs），以及携带细胞和基因疗法的病毒载体，也带来了生产安全风险，使用无手机器人系统更容易处理。

　　在Vanrx，我们认为最先进的药物应该能够提供给尽可能多的病人。为了实现这一目标，我们正在开发无菌灌装技术，帮助生物制药公司更快地将药品推向市场，并使其生产更具成本效益。

　　未来将是无菌灌装生物制药的天下。

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