水痘疫苗原液培養(yǎng)技術(shù)與生產(chǎn)車間工藝布局設(shè)計要點探討-李紅-圖.

1、G ongcheng Shej i yu Zhuangbei 工程設(shè)計與裝備 水痘疫苗原液培養(yǎng)技術(shù)與生產(chǎn)車間工藝 布局設(shè)計要點探討李 紅 楊 勇 高 燦(中國航空規(guī)劃設(shè)計研究總院, 北京 100120摘 要:首先介紹了水痘疫苗原液生產(chǎn)工藝流程, 然后對應(yīng)用細胞工廠的水痘疫苗原液生產(chǎn)工藝進展分析 和研究, 并與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)瓶生產(chǎn)工藝進展比照, 在此根底上分析了水痘疫苗原液生產(chǎn)車間工藝布局設(shè)計要點 。 關(guān)鍵詞:水痘疫苗; 細胞工廠; 轉(zhuǎn)瓶; 培養(yǎng)技術(shù); 工藝布局; 設(shè)計要點0引言水痘是一種急性 、 高傳染性的病毒性疾病, 在 全世界范圍內(nèi)都有傳播 。 水痘疫苗主要用于接種年 齡為 12月齡以上的水痘易

2、感者, 免疫接種后, 可刺 激機體產(chǎn)生抗水痘帶狀皰疹病毒的免疫力, 用于預(yù) 防水痘 。傳統(tǒng)水痘疫苗原液細胞培養(yǎng)和接種后培養(yǎng)使 用轉(zhuǎn)瓶工藝, 先進的培養(yǎng)技術(shù)使用細胞工廠 (Cell Factory , 細胞工廠技術(shù)是當(dāng)今世界在病毒性疫苗 培養(yǎng)階段最前沿的實用技術(shù), 國外細胞工廠培養(yǎng)技 術(shù)已經(jīng)是非常成熟和普遍的體外大量培養(yǎng)細胞的 技術(shù) 。 在國內(nèi), 由于細胞工廠研發(fā)階段起步較晚, 現(xiàn) 在運用較少, 但由于其操作方式平安便捷, 占用空 間較少, 可控性好, 細胞工廠已被越來越多的國內(nèi) 生產(chǎn)及科研用戶承受 。 當(dāng)前, 許多疫苗生產(chǎn)企業(yè)非 常重視疫苗工藝的技術(shù)革新, 將細胞工廠生產(chǎn)疫苗 技術(shù)列入企業(yè)的重

3、要研究課題, 細胞工廠的應(yīng)用會 越來越廣泛, 并將在未來迅速成為較成熟的新一代 細胞培養(yǎng)技術(shù), 而被廣闊疫苗生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用于疫苗 的生產(chǎn)領(lǐng)域 。水痘疫苗作為減毒活疫苗的一種, 具有代表 性, 減毒活疫苗的工藝流程有其相似性 。 為了能將 水痘疫苗的設(shè)計成果應(yīng)用于其他相似的產(chǎn)品, 筆者 根據(jù)該疫苗原液的工藝流程, 對基于細胞工廠的水 痘疫苗生產(chǎn)車間工藝設(shè)計進展研究 。1水痘疫苗生產(chǎn)工藝分析目前在世界各地廣泛使用的水痘疫苗均為減 毒活疫苗, 其生產(chǎn)用毒種均是 1983年被世界衛(wèi)生組 織推薦的 V -Oka 疫苗株 。水痘疫苗系采用國際通用的水痘病毒 Oka 減毒 株, 經(jīng)二倍體細胞培養(yǎng)制成, 經(jīng)培養(yǎng)

4、 、 收獲原液, 然 后合并, 參加適量穩(wěn)定劑再經(jīng)凍干而成 。水痘疫苗的生產(chǎn)工藝流程主要分為兩個階段:原液制備階段和制劑階段 。 以下為原液制備階段生 產(chǎn)工藝流程簡述及生產(chǎn)工藝流程圖示意 。水痘減毒活疫苗原液是用水痘病毒減毒株接 種工作細胞, 經(jīng)細胞復(fù)蘇 、 培養(yǎng) 、 收獲病毒液, 迅速 冷卻降溫保存 。主要生產(chǎn)工序包括:細胞復(fù)蘇 、 細胞操作 、 病毒 接種培養(yǎng) 、 洗換 、 原液制備 、 降溫保存等工序 。47機電信息 2021年第 11期總第 473期制藥裝備生產(chǎn)工藝流程如圖 1所示 。根據(jù) ? 中華人民共和國藥典 (2021年版 ? 第三 部通那么附錄中常用生物制品生產(chǎn)用菌毒種危害程

5、度分類, 水痘減毒活疫苗使用的 Oka 株可分為四類 。 所以, 在工藝設(shè)計時應(yīng)該按照相應(yīng)的生物平安要求 進展設(shè)計 。2細胞工廠培養(yǎng)技術(shù)與轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)技術(shù)的比擬我國作為世界人口大國之一,疫苗產(chǎn)品在我國 的使用增長迅速, 這促使疫苗生產(chǎn)企業(yè)不斷加大疫 苗生產(chǎn)種類和產(chǎn)量, 雖然我國企業(yè)生產(chǎn)的疫苗種類 和數(shù)量與世界先進國家差距較小, 但生產(chǎn)工藝相對 落后 。一般的疫苗生產(chǎn)企業(yè)均采用轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)技術(shù), 轉(zhuǎn) 瓶技術(shù)為傳統(tǒng)的貼壁細胞培養(yǎng)技術(shù), 細胞接種在旋轉(zhuǎn)的圓筒形培養(yǎng)器 (轉(zhuǎn)瓶 中, 培養(yǎng)過程中轉(zhuǎn)瓶不斷 旋轉(zhuǎn), 使細胞交替接觸培養(yǎng)液和空氣 。(1 這種工藝不僅能培養(yǎng)動物細胞如雞胚成纖 維細胞 、 牛腎細胞等多種

6、元代細胞, 還能培養(yǎng)人二 倍體細胞 、 Vero 細胞等多種傳代細胞,符合大局部 疫苗品種的需要;(2 轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)投資少, 技術(shù)成熟, 增加疫苗產(chǎn)量轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)技術(shù)的缺點(1 每一個轉(zhuǎn)瓶都是一個獨立的細胞培養(yǎng)單 元, 細胞的質(zhì)量會影響病毒產(chǎn)量, 導(dǎo)致每瓶疫苗滴 度都會有所不同, 使得疫苗批間差異大;(2 由于轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)須配合專用的轉(zhuǎn)瓶機 (圖 2 才能實現(xiàn), 因此增加產(chǎn)量后不僅使得勞動強度增 大, 還會占用更多廠房放置轉(zhuǎn)瓶機 。正是因為其存在的這些缺點, 使得轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)技圖1 水痘疫苗原液生產(chǎn)工藝流程圖工程設(shè)計與裝備 G ongcheng Shej i yu Zhuangbei48機電信息 2021年第

7、 11期總第 473期 G ongcheng Shej i yu Zhuangbei 工程設(shè)計與裝備 圖2轉(zhuǎn)瓶機術(shù)對疫苗產(chǎn)量的擴大和疫苗質(zhì)量的提高形成了嚴 重制約, 導(dǎo)致難以形成產(chǎn)業(yè)化或規(guī)?；a(chǎn) 。降低批間差異細胞工廠的應(yīng)用使疫苗生產(chǎn)規(guī)模放大變得簡 單易行, 特有的專利設(shè)計能有效地保證操作的無菌 性, 最大限度地降低批間差異, 實現(xiàn)操作規(guī)程化 。美國塞莫飛公司生產(chǎn)的 NUNC 細胞工廠是目 前應(yīng)用較多的細胞工廠系統(tǒng), 可實現(xiàn)疫苗的工業(yè)規(guī) 模生產(chǎn), 提供 1、 2、 5、 10和 40層的規(guī)格 。 同時, 與 NUNC 的細胞工廠自動化操作設(shè)備結(jié)合使用, 可全 面實現(xiàn)細胞培養(yǎng)的自動化, 從而大

8、大地降低勞動強 度和密集度, 快速替代傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)技術(shù), 實現(xiàn) 大規(guī)模的細胞培養(yǎng) 。 圖 3為 1、 2、 5、 10和 40層規(guī)格的 細胞工廠 。節(jié)約培養(yǎng)空間細胞工廠有多層培養(yǎng)面, 在有限的空間內(nèi)最大 限度地利用了培養(yǎng)外表, 從而節(jié)省了大量的廠房空 間 。 以我院的設(shè)計經(jīng)歷為例, 14m 2的細胞工廠培養(yǎng) 間產(chǎn)能相當(dāng)于 120m 2轉(zhuǎn)瓶工藝培養(yǎng)間 。設(shè)計思路優(yōu)化由于使用細胞工廠后培養(yǎng)和操作空間的減少, 一樣功能房間減少, 因而縮減了很多走廊, 相連工 序之間的銜接也更加直接 。 比方, 細胞操作完成后 到病毒操作, 原設(shè)計需要從細胞操作間到本區(qū)走 廊, 到病毒區(qū)走廊, 再到病毒操作間, 現(xiàn)

9、在只需要直 接從細胞操作間通過傳遞窗遞到病毒操作間即可, 縮短了產(chǎn)品的運輸距離, 有效降低了污染風(fēng)險 。所以, 有必要進展基于細胞工廠的水痘疫苗原 液生產(chǎn)車間工藝的研究, 優(yōu)化以后的工作方法 。3工藝布局設(shè)計要點? 藥 品 生 產(chǎn) 質(zhì) 量 管 理 規(guī) 范 (2021年 修 訂 ?圖31、 2、 5、 10和40層規(guī)格的細胞工廠49(GMP 第四十六條明確指出:“ 為降低污染和穿插 污染的風(fēng)險, 廠房 、 生產(chǎn)設(shè)施和設(shè)備應(yīng)當(dāng)根據(jù)所生 產(chǎn)藥品的特性 、 工藝流程及相應(yīng)干凈度級別要求合 理設(shè)計 、 布局和使用 ?？紤]到生物平安性 、 細胞的生長特點和易受外 界微生物污染, 要求在設(shè)計上保證操作無菌,

10、 且過 程中對溫濕度的準確控制對收率影響很大等因素, 根據(jù)我院多年保證全過程生產(chǎn)的經(jīng)歷, 筆者總結(jié)出 以下要點:病毒操作模塊和細胞操作模塊是原液階段最 核心的兩個模塊, 病毒操作模塊較后者更為特殊 。 病毒區(qū)的活毒外泄會產(chǎn)生嚴重的生物平安問題, 因 此在工藝布置時應(yīng)設(shè)置一整套污物處理措施 。 (1 病毒區(qū)的所有廢棄物須經(jīng)過高壓蒸汽滅菌 或化學(xué)消毒前方可運出處理;(2 病毒區(qū)的排水經(jīng)滅活罐滅菌處理前方可排 入廠區(qū)污水處理站;(3 排風(fēng)需要經(jīng)過高效過濾器處理后才可排出;(4 為了防止有毒區(qū)的微粒擴散到其他區(qū)域, 形成污染, 病毒操作區(qū)相對于其他相鄰區(qū)域應(yīng)該是 負壓, 但是同時也要保證該區(qū)域的 B

11、級環(huán)境, 所以調(diào) 節(jié)壓差時要注意;(5 因為有毒區(qū)的給水系統(tǒng)不能與其他區(qū)域共 用, 考慮到投資使用比, 一般該區(qū)不做給水點, 少量 用水從物流通道運入 。3.3單獨的 B 級公共區(qū)器具統(tǒng)一清洗滅菌后通過 B 級公共走廊分別遞 給兩個核心區(qū) 。(1 病毒區(qū)器具不通過細胞區(qū)傳遞, 既為了減 少細胞活性對病毒區(qū)的影響, 又防止對細胞操作區(qū) B 級環(huán)境的影響;(2 除菌過濾后的培養(yǎng)液和緩沖液在 B 級區(qū)統(tǒng) 一存放, 保證了不同批次的產(chǎn)品質(zhì)量;(3 考慮到公共走廊也是 B 級環(huán)境, 為了保持 B 級環(huán)境的干凈, 細胞操作區(qū)和病毒操作區(qū)的人員不 適合通過 B 級公共區(qū)進入;配液間為細胞操作和病毒操作配制培

12、養(yǎng)液和 緩沖液, 使用細胞工廠后, 配液量相比轉(zhuǎn)瓶工藝明 顯減少, 所以應(yīng)用細胞工廠后移液不需要管道, 配 置好的溶液除菌過濾后接至桶中存放 、 轉(zhuǎn)移 、 使用, 與以往相比, 可省去大量溶液輸送管道, 也省去了 這些管道的清洗滅菌工藝 。 配液罐的清洗依然使用 CIP , 就近布置即可 。4結(jié)語本文通過對基于細胞工廠的水痘疫苗生產(chǎn)工 藝的研究, 結(jié)合細胞工廠的新工藝, 在綜合考慮生 物平安 、 產(chǎn)品質(zhì)量 、 經(jīng)濟效益的根底上, 提取出四個 工藝布局設(shè)計要點, 表達了水痘疫苗原液生產(chǎn)環(huán)節(jié) 的核心工藝和核心設(shè)計理念 。 通過采用這些理念進 行工藝布置, 使工藝設(shè)計能夠更好地滿足 GMP 的要 求

13、, 提高設(shè)計質(zhì)量和效率, 最大工程設(shè)計與裝備 G ongcheng Shej i yu Zhuangbei(下轉(zhuǎn)第 59頁 50制藥裝備 2021年 4月 第 4輯機電信息 2021年第 11期總第 473期 (上接第 38頁(上接第 50頁 食品工業(yè)科技,苯酚法測定靈芝多糖含量比擬J.中華中醫(yī)藥 學(xué)刊, 2021, 28(9 :2000-2002.21張青, 潘英, 童本定.3, 5-二硝基水楊酸法測定靈芝多糖的含量J.中國老年保健醫(yī)學(xué), 2021, 11(5 :7-9.靈芝多糖含量比擬J.食用 菌, 2007, 29(3 :58-59.24宋莉, 師俊玲.靈芝多糖構(gòu)造分析方法研究進展J.安

14、徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2021, 40(10 :6177-6179. 25錢夕惠.薄層色譜法分析靈芝多糖中的單糖組成J.成研究J.光譜學(xué) 與光譜分析, 2021, 30(1 :123-127.收稿日期:2021-02-01作者簡介:鄭丹婷 (1995 , 女, 吉林長春人, 研究方 向:制藥工程與技術(shù) 。通訊作者:韓偉 (1968 , 男, 江蘇揚州人, 博士, 教授, 主要從事中藥制藥工程 、 藥物別離工程的研究 。程度地降低甲方的建立本錢和運營本錢 。 希望本次 研究成果能夠為以后類似工藝布置提供參考和借 鑒 。參考文獻1張 延 齡 , 張 暉 . 疫 苗 學(xué) M. 北 京 :科 學(xué) 出 版 社

15、,2004.2國家藥典委員會.中華人民共和國藥典 (2021年版三部 M.北京:中國醫(yī)藥科技出版社, 2021.3衛(wèi)生部令第79號.藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理標準 (2021年修訂 S, 2021.421CFR Parts 210&211(美國藥品GMP S.收稿日期 :2021-02-01作 者 簡 介 :李紅(1984 , 女, 陜西府谷人, 工程師, 主 要從事制藥工藝設(shè)計工作 。用干凈軟布揩干凈, 防止銹蝕損壞 。 5結(jié)語泡罩包裝機已廣泛應(yīng)用于藥品包裝中,其正確 使用和維護將直接影響藥品生產(chǎn)質(zhì)量和效率 。 文章 分析了泡罩包裝機使用與維護的注意要點, 以期對 泡罩包裝設(shè)備更好的應(yīng)用有一定的促進作用 。參考文獻1中國百科網(wǎng).泡罩包裝機的工藝流程EB/OL .2孫懷遠.藥品包裝技術(shù)與設(shè)備M.北京