Одноразовые технологии в биофармацевтическом производстве: преимущества, вызовы и тенденции

10.25.2024

Производство асептических продуктов является сложным процессом, требующим постоянной эффективности и гарантии стерильности конечного продукта. Для обеспечения стерильности несколько факторов играют важную роль, включая высококачественные чистые помещения, современные барьерные технологии и профессионально обученный персонал. Использование стерильного оборудования также является критически важным аспектом.

Традиционно большая часть оборудования, начиная от соединителей и заканчивая резервуарами для хранения, стерилизуется теплом. Однако эти процессы требуют значительного времени, затрат, энергии и места, а также подвержены рискам сбоев в управлении. Эти неполадки могут создавать риски для стерильности продукции, перекрестного загрязнения и других проблем.

В последнее время одноразовая асептическая технология, включающая мешки, соединители, трубки и фильтры, стала все более популярной как альтернатива повторно используемому оборудованию из нержавеющей стали. Этот подход позволяет значительно снизить проблемы, связанные со стерильностью, расходами и временем производства, и уменьшить риски, связанные с переработкой или стерилизацией оборудования.

Одноразовая технология в настоящее время охватывает практически все аспекты производственного процесса в биофармацевтической промышленности, включая трубки, смешивающее оборудование, биореакторы, стерильные мешки для хранения продукции и соединительные устройства. Это существенно упрощает процессы производства и способствует обеспечению стерильности продукции.

Однако при внедрении одноразовых технологий необходимо учитывать несколько факторов, включая эффективность продукта и методы стерилизации. Для оценки различных ключевых факторов необходимы специальные методы внедрения и проверки. Интеграция этой технологии не обязательно должна быть всеобъемлющей; может подойти гибридный подход, включающий некоторые традиционные технологии. Гибридные системы могут оптимизировать существующие технологии и сократить расходы, связанные с приобретением одноразовых расходных материалов, в зависимости от объема продукции, предназначенной для производства, и требуемой гибкости.

Важно учитывать эргономические факторы, такие как требования к пространству, в отношении хранения и обработки продукции. Внедрение одноразовых технологий позволяет производителям переоценивать и перепроектировать процессы производства продукции, внося коррективы, направленные на повышение эффективности. В зависимости от характера и целей операции производители могут перемещать определенные продукты на гибкие, меньшие по площади объекты. На других объектах существующие продукты можно «модернизировать» путем внедрения принципов качества по проекту. Это обновление и итерация технологий также предоставляют возможности для улучшенного мониторинга в реальном времени, в частности, за счет интеграции технологии анализа процессов (PAT). Сюда входит биотехнологическое оборудование, оснащенное одноразовыми датчиками, которые позволяют осуществлять онлайн-мониторинг pH, проводимости и температуры, а также расширенный встроенный мониторинг показателей качества продукции.

Вопросы валидации являются центральными в стратегии производителя по внедрению одноразовых технологий. Перед внедрением этих технологий необходимо выполнить несколько этапов валидации. Эти этапы включают оценку потенциала выщелачиваемых и извлекаемых веществ из одноразовых технологических продуктов, которые вступают в контакт с продуктом. Риск, связанный с этими веществами, варьируется в зависимости от продукта, продолжительности контакта и стадии производства, на которой происходит контакт. Кроме того, должна быть достаточная уверенность в надежности и последовательности полимеров, используемых для производства пленок, модулей и трубок.

Метод стерилизации и его потенциальное пагубное воздействие на продукт являются важными факторами. Например, некоторые процессы стерилизации, такие как гамма-облучение, могут сделать некоторые пластмассы хрупкими. Еще одной областью, вызывающей беспокойство, являются выщелачиваемые и извлекаемые вещества, которые могут представлять опасность, если процесс стерилизации изменяет пластмассу. В рамках процесса валидации важно проанализировать, в какой степени метод стерилизации влияет на свойства полимера, включая прочность на разрыв, цвет, форму и молекулярную массу.

Доступность и затраты на разработку являются критическими факторами, влияющими на внедрение одноразовых технологий. Не все требуемые размеры или типы имеют коммерчески доступные продукты, и если технология индивидуальна, тесное сотрудничество между производителем и поставщиком технологии имеет важное значение. Прежде чем добиться существенного прогресса с конкретным поставщиком, необходимо провести тщательный аудит, который должен включать финансовые оценки, гарантии непрерывности поставок и оценки производственных возможностей. Кроме того, поставщик должен предоставить комплексный пакет квалификации.

После завершения всех необходимых этапов валидации могут потребоваться исследования стабильности для оценки долгосрочного воздействия технологии на производимый продукт. Необходимость таких исследований будет зависеть от типа технологии, ее зрелости и доступных подтверждающих данных. Кроме того, для установленных процессов, использующих традиционные технологии, потребуется контроль изменений для одноразовых технологий после подтверждения внедрения. Изменения в одобрении также могут быть необходимы перед использованием в коммерческих партиях, в зависимости от требований, установленных применимыми регулирующими органами. Кроме того, для мелкосерийных и пред-GMP процессов важно рассмотреть, будет ли технология использоваться в масштабных коммерческих партиях. Это требует оценки экономической эффективности и технической осуществимости. В идеале, дальнейшая работа будет проводиться после того, как эти вопросы будут удовлетворительно решены.

Подводя итог, можно сказать, что одноразовая технология предлагает ряд преимуществ для производителей фармацевтической продукции, включая улучшенную автоматизацию, компактность и повышенную надежность. Однако при внедрении необходимо учитывать множество факторов, таких как масштабируемость, совместимость продукта, эргономичность пространства, стоимость, методы стерилизации и их влияние на одобрение продукта. Исходя из многочисленных успешных примеров, общее принятие одноразовой технологии может помочь производителям снизить себестоимость продукта, одновременно усиливая гарантии стерильности.