介绍
一次性系统(sus)在制药和生物制药行业的使用继续增长。随着sus产品的使用越来越多,对一次性组件的纯度问题及其对高价值最 终产品的生物制造,储存和运输的潜在影响给予了更多的关注。aramus™一次性冻存袋组件由单层、高等级、gamma稳定的含氟聚合物制成,可提供高纯度、极低的可萃取和可浸出(e&i)特性,出色的化学相容性以及提高关键工艺流体和最 终产品的安全性。并且在通过iso标准的5级洁净室制造,进行严格质量控制(qc),采用accussizer液体颗粒计数器进行污染颗粒检测。
关注颗粒物含量的原因1
⚫ 可能引起微小血管阻塞给患者带来风险
⚫干扰细胞生长
⚫药品质量、毒性和安全性
⚫干扰加工
出于这些原因,冻存袋的制造采用最高的清洁度工艺,并进行了微粒污染测试。由于entegris同时生产用聚酰胺含氟聚合物冻存袋组件和于质量控制测试的accusizer液体颗粒计数器,因此,通过严格的污染颗粒检测和质量把控,可以最大限度地减少一次性组件系统颗粒污染。aramus冻存袋的亚可见颗粒测试基于usp<788>标准2,并在其他entegris应用说明中有详细记录3,4。这些测试的重点是在于usp<788>标准规定值,即大于等于10µm的微粒含量小于25颗/ml,大于等于25µm的微粒含量小于3颗/ml。所有测试的冻存袋符合usp<788>标准。
mrna包裹脂质纳米粒的吸附研究
entegris 与 precision nanosystems inc.(pni)5合作使用 lipid nanoparticles(lnps)进行了一项mrna包封研究,以比较aramus氟聚物袋与常用玻璃瓶和聚丙烯(pp)冷冻管在七天储存时间内对mrna-encapsulated lnp的材料吸附。在不同条件下培养后,评估mrna-encapsulated lnps溶液的理化特性,以建立与这三种密封材料接触的mrna-lnps稳定性的初始数据。使用pni专有的脂质混合物和制剂系统配制模型mrna(epo)并将其封装到lnp中,等分到室温下储存的外壳中,然后在不同的时间点,即配制后的时间零点(t0)、24小时后和168小时储存后分析mrna-lnp浓度,如图1所示,mrna浓度见图2,mrna-lnp平均粒径见图3。
图1lnp浓度与时间的关系
图2 mrna浓度与时间的关系
图3 mrna lnp平均粒径与时间的关系
如图1至图3所示,在室温下储存168小时后,在工业标准的玻璃瓶、pp冷冻管、pe袋容器中存放的mrna包封的lnp模型保持了几乎相同的脂质纳米颗粒浓度、mrna浓度、包封效率和平均粒径,这表明 aramus氟聚合物袋适用于医药用途。
然后将含有lnp悬浮液的冻存袋运送至加利福尼亚州 entegris goleta 工厂,使用nicomp®dls 和accusizer spos系统进行粒度的测试。nicomp系统数据显示lnp尺寸从96nm增加到134nm,这很可能是由于随着时间的增加而发生的团聚。然后在accusizer sis颗粒计数器测试袋子的颗粒数,检测0.5‒400µm范围的颗粒粒度。图4所示的结果绘制了t0和168小时后, aramus含氟聚合物袋与聚乙烯(pe)袋的颗粒数/ml及其颗粒分布。
图4 不同一次性外壳中每毫升的颗粒浓度
图4中的结果表明在t0和168小时后pe袋中的大颗粒明显增多,这表明lnp可能存在大量团聚的现象,但是这些颗粒是不是pe袋中存在的污染物,由于spos无法分析其化学性质故无法确认。但是这里展现的颗粒浓度分布与内在蛋白聚集的展现较为一致6。
在审查这些结果时,entegris决定调查aramus冻存袋组件与其他su冻存袋组件亚微米颗粒污染物含量。为了达到颗粒污染的最高洁净度的检测能力,包括测量到10和25µm以下的尺寸。
冻存袋洁净度比较试验
购买了几种市售的sus袋,并进行了颗粒污染比较研究。
步骤:
⚫测试milli-q超纯水以建立背景基线
⚫用上述milli-q超纯水以sa/v=6 cm2/ml的表面积与体积比填充250 ml冻存袋组件(遵循bpog指导)
⚫在轨道振荡器上以40 rpm搅拌冻存袋2分钟
⚫将水从冻存袋转移到干净的烧杯中
⚫对烧杯中的水进行液体颗粒计数测试
accusizer spos系统设置:
传感器模式:summation
样品体积:5 ml
重复次数:4
流速:30 ml/min
图5显示了aramus袋与品牌a的一种eva袋的比较。
图5. 颗粒浓度/ml,aramus袋与eva袋
这些结果表明,aramus聚酰胺含氟聚合物袋中的颗粒污染水平低于eva材料袋。审查完这些数据后,在马萨诸塞州比勒里卡entegris工厂继续进行额外的测试,将aramus含氟聚合物与两种eva型袋进行比较。在马萨诸塞州比勒里卡的研究中使用了与上述相同的设置和方案。
如图6所示,将两种类型的250 ml eva冻存袋组件与250 ml aramus冻存袋组件进行洁净度比较。aramus组件始终符合usp<788>标准,而两种eva袋有时超过usp<788>规定的限值。
图6 entegris(红色)、b品牌(蓝色)、c品牌(黄色)每毫升颗粒浓度(#/ml)与粒度(µm)。
图7 所示的结果还表明,与品牌b和品牌c的eva冻存袋相比,aramus冻存袋组件在>0.5µm范围内的颗粒污染水平低,约为b品牌的一半和c品牌的三分之一。
图7. entegris(红色)、b品牌(蓝色)、c品牌(黄色)每毫升颗粒浓度(#/ml)与粒度(µm)。
结论
这项研究表明,aramus含氟聚合物袋组件比竞争对手的袋清洁得多。aramus冻存袋组件始终符合usp<788>标准,而竞争对手的冻存袋有时不符合标准。aramus冻存袋组件能提供更一致的性能,为客户提供质量保证。我们还观察到,与竞争对手的eva冻存袋相比,aramus冻存袋组件在亚微米颗粒范围内的洁净度是其两到三倍,这表明aramus冻存袋组件是用于生物制药行业应用的一个很好的一次性使用系统。
参考文献
[1] recommendations for testing, evaluation, and control of particulates from single-use process equipment, bpsa 2014 report
[2] usp <788>, particulate matter in injections
[3] entegris application note, aramus single-use bag particle testing, november 2018
[4] entegris application note, monitoring particulate contamination in medical devices, march 2021
[5] precision nanosystems, inc.,
[6] chou, k. and bumiller, m., opportunities and pitfalls in the analysis of subvisible particles during biologics product development and quality control, american pharmaceutical review, august 2020