一次性使用设备的应用及其对生物制药工厂设计的影响--Andy Rayner PM Group
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• 供应商已针对其产品研究了多种典型解决方案
– 作为设计和验证工作的一部分需要利用供应商的数据来进行风险评估，并将其与 工艺条件作比较来确定是否需要增加另外的研究
一次性产品的空间要求
减少了洁净室占地面积
1500 L pallet tank
1500 L pallet tank
1500 L pallet tank
下，对于每个部件哪些会被渗出以及其渗出量 (例如: pH, 温度等) • 析出性研究
– 可渗出性研究是用于确定袋包中的哪些物质存在被渗出的潜在可能。该研究采用 在极端溶解参数下（即极端溶解时间和温度）的溶解系统来最大化地提取所有可 能提取的成份，并用于确定其特性。
• 可滤出性研究
– 在生产过程的时间/温度下，对于渗入储存在袋包内的产品/溶剂/缓冲液的物料（ 来自可提取物清单）进行定量分析
– 产品接触层材料由供应商确定
• 聚乙烯 (PE) • 低密度聚乙烯 (LDPE) • 超低密度聚乙烯 (ULDPE) • 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 (EVA)
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65
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4 63 6 81
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67 11
69 15
71 19
43 10
44 14
45 18
82
83
84
PT
3
5
8
采购注意事项
• 采购人员需要在设计初期介入
• 出于平衡考虑，需同时着手查询固定设备和消耗品的供应商
• 需谨慎考虑供应链的安全性 – 有几个袋包的制造厂区？ – 是否可由其他供货商提供同样的袋包产品？
• 提供的袋包产品需要预先装配和预先照射 – 袋包供应商的当地办公室有能力支持用户的多种定制设计要求 – 预先验证的袋包对于低生物符合的生物制剂工艺是可以接受的，但是在中国对于无 菌工艺的袋包应用，需要考虑SFDA的认证
Clinical Production Facilites
(2Kg to 30Kg)
Concurrent Multi-Product Facilites (10Kg to 1000Kg)
10L
10Kg
Disposables Envelope
100Kg
1,000Kg
Source: Based upon initial concept by Jagschies, GE Healthcare, Bioprocess International 2007
些研究，并进行风险评估确定哪些设备需要额外的采用替代品或产品 的中试研究 • 根据技术和面对的应用范围，考虑这些设备对于市场来说的新颖性 – 大多书技术是相对新的 • 例如生物反应器的复杂项目，可能需要在初期进行中试工作来确定参 数和系统表现 – 如果上述工作未完成，则考虑那些对成本和进度存在 影响的项目。
9
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
13
17
Foam
72
N2
N3
N4
N5
N6
N7
N8
pH
DO
pH
DO
TT
Sample port
76
77
78
79
28
29
30
31
32
N13
N14
N15
N16
N17
N10 22
46 23
73
N11
24 86 87 26
85 47
25
74
标准 设计 vs 定制 设计
• 和定制的袋包组态 • 应谨慎考虑每一个定制袋包构件
• 需谨慎考虑预资格评定策略 – 对设备项进行风险评估来确定预资格评定范围
• 什么对工艺存在风险？ • 多少设备需要定制？ • 设备有多复杂？ • 有多少供应商可提供设备？ • 投资总额是多少？
管道和连接件类型
• 管道类型
– 无动物源性成分 (ADCF)
• 管道材料
– 铂金硬化硅 – CFLEX – PVC – 乙酸乙烯酯 (EVA)
• 连接种类
– 不锈钢接管道 – 管道接管道
• 连接件
– 无菌连接器 – 非无菌连接器 – 管道焊接件和融合件
• 开式 vs 闭式
– 确定哪些系统需要开式哪些需要 闭式很重要
– 如果采用全密闭系统，HVAC系 统等级要求可降低
可滤出和可提取性的研究
• 溶液（包括水）会随着使用时间的延长，将袋包和管道内的材料溶出 • 可滤出和可提取性的研究，将能确定随着时间的流逝，在不同的环境和状态
LAMINAR FLOW HOOD
FINAL PRODUCT
液体储存和混合系统
生物反应器，收集器和下游工艺
运行规模
100,000L 25,000L
10,000L
2,000L 1,000L
100L
Stainless Steel Envelope
Fully Dedicated Facilites (500Kg to 3,000Kg)
1500 L pallet tank
685 ft2 685 ft2
560 ft2
1500 L pallet tank
1500 L pallet tank
– 每个袋包的交货时间较长（一般9 -15周） – 每个袋包的费用增加 – 源于初期设计时间和定制品生产消耗 – 建议以第一个袋包为模板 – 包括一个更长的时间表
• 首个袋包发货 • 模板测试 • 更新设计 (如有需要) • 最终袋包发货
中试研究
• 为了确保你可以证明对工艺理解，应尽早决定需要开发工作 • 在已发表的研究中，展示了袋包系统相对于常规系统的表现 – 浏览这
一次性产品的规模化应用
Media Hold Vessels
Media Preparation Vessels
VENT
Antifoam
Nutrient
UPSTREAM
Innoculum
Scale-Up
Production Bioreactors
Buffer Hold Vessels
Harvest Tank
Centrifuge
Depth Filters 0.2 micron filters
Buffer Preparation Vessels
DOWNSTREAM
CHROM 1
UF/DF
pH ADJUST CHROM 2
CHROM 3
F
VIRAL FILTRATION SKID
UF/DF 4
FINAL FILTRATION
3,000Kg
应用实例
• 袋包设计
– 注意袋包设计 – 工艺应由设计者提供而非供应商
– 考虑绘制每个袋包的P&ID图，明确设计要求 – 用于 向供应商咨询
– 这些图纸需要体现您需要标准化的连接件和配件– 而 不是供应商希望推销的产品
• 袋包制造材料 (MOC)
– 由多层塑料组成
• 每层采用不同材质的材料
– 作为设计和验证工作的一部分需要利用供应商的数据来进行风险评估，并将其与 工艺条件作比较来确定是否需要增加另外的研究
一次性产品的空间要求
减少了洁净室占地面积
1500 L pallet tank
1500 L pallet tank
1500 L pallet tank
下，对于每个部件哪些会被渗出以及其渗出量 (例如: pH, 温度等) • 析出性研究
– 可渗出性研究是用于确定袋包中的哪些物质存在被渗出的潜在可能。该研究采用 在极端溶解参数下（即极端溶解时间和温度）的溶解系统来最大化地提取所有可 能提取的成份，并用于确定其特性。
• 可滤出性研究
– 在生产过程的时间/温度下，对于渗入储存在袋包内的产品/溶剂/缓冲液的物料（ 来自可提取物清单）进行定量分析
– 产品接触层材料由供应商确定
• 聚乙烯 (PE) • 低密度聚乙烯 (LDPE) • 超低密度聚乙烯 (ULDPE) • 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 (EVA)
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采购注意事项
• 采购人员需要在设计初期介入
• 出于平衡考虑，需同时着手查询固定设备和消耗品的供应商
• 需谨慎考虑供应链的安全性 – 有几个袋包的制造厂区？ – 是否可由其他供货商提供同样的袋包产品？
• 提供的袋包产品需要预先装配和预先照射 – 袋包供应商的当地办公室有能力支持用户的多种定制设计要求 – 预先验证的袋包对于低生物符合的生物制剂工艺是可以接受的，但是在中国对于无 菌工艺的袋包应用，需要考虑SFDA的认证
Clinical Production Facilites
(2Kg to 30Kg)
Concurrent Multi-Product Facilites (10Kg to 1000Kg)
10L
10Kg
Disposables Envelope
100Kg
1,000Kg
Source: Based upon initial concept by Jagschies, GE Healthcare, Bioprocess International 2007
些研究，并进行风险评估确定哪些设备需要额外的采用替代品或产品 的中试研究 • 根据技术和面对的应用范围，考虑这些设备对于市场来说的新颖性 – 大多书技术是相对新的 • 例如生物反应器的复杂项目，可能需要在初期进行中试工作来确定参 数和系统表现 – 如果上述工作未完成，则考虑那些对成本和进度存在 影响的项目。
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标准 设计 vs 定制 设计
• 和定制的袋包组态 • 应谨慎考虑每一个定制袋包构件
• 需谨慎考虑预资格评定策略 – 对设备项进行风险评估来确定预资格评定范围
• 什么对工艺存在风险？ • 多少设备需要定制？ • 设备有多复杂？ • 有多少供应商可提供设备？ • 投资总额是多少？
管道和连接件类型
• 管道类型
– 无动物源性成分 (ADCF)
• 管道材料
– 铂金硬化硅 – CFLEX – PVC – 乙酸乙烯酯 (EVA)
• 连接种类
– 不锈钢接管道 – 管道接管道
• 连接件
– 无菌连接器 – 非无菌连接器 – 管道焊接件和融合件
• 开式 vs 闭式
– 确定哪些系统需要开式哪些需要 闭式很重要
– 如果采用全密闭系统，HVAC系 统等级要求可降低
可滤出和可提取性的研究
• 溶液（包括水）会随着使用时间的延长，将袋包和管道内的材料溶出 • 可滤出和可提取性的研究，将能确定随着时间的流逝，在不同的环境和状态
LAMINAR FLOW HOOD
FINAL PRODUCT
液体储存和混合系统
生物反应器，收集器和下游工艺
运行规模
100,000L 25,000L
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2,000L 1,000L
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Stainless Steel Envelope
Fully Dedicated Facilites (500Kg to 3,000Kg)
1500 L pallet tank
685 ft2 685 ft2
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1500 L pallet tank
1500 L pallet tank
– 每个袋包的交货时间较长（一般9 -15周） – 每个袋包的费用增加 – 源于初期设计时间和定制品生产消耗 – 建议以第一个袋包为模板 – 包括一个更长的时间表
• 首个袋包发货 • 模板测试 • 更新设计 (如有需要) • 最终袋包发货
中试研究
• 为了确保你可以证明对工艺理解，应尽早决定需要开发工作 • 在已发表的研究中，展示了袋包系统相对于常规系统的表现 – 浏览这
一次性产品的规模化应用
Media Hold Vessels
Media Preparation Vessels
VENT
Antifoam
Nutrient
UPSTREAM
Innoculum
Scale-Up
Production Bioreactors
Buffer Hold Vessels
Harvest Tank
Centrifuge
Depth Filters 0.2 micron filters
Buffer Preparation Vessels
DOWNSTREAM
CHROM 1
UF/DF
pH ADJUST CHROM 2
CHROM 3
F
VIRAL FILTRATION SKID
UF/DF 4
FINAL FILTRATION
3,000Kg
应用实例
• 袋包设计
– 注意袋包设计 – 工艺应由设计者提供而非供应商
– 考虑绘制每个袋包的P&ID图，明确设计要求 – 用于 向供应商咨询
– 这些图纸需要体现您需要标准化的连接件和配件– 而 不是供应商希望推销的产品
• 袋包制造材料 (MOC)
– 由多层塑料组成
• 每层采用不同材质的材料