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2024有源医疗器械创新论坛Medtec谈RABS和隔离器在无菌生产中的应用

2024-09-19

虽然隔离器在高速的商业化生产线具有很强的优势,但对于临床用药的小规模生产上,RABS仍然是一种灵活的替代解决方案。

2024有源医疗器械创新论坛Medtec了解到,在洁净室环境中,存在多种多样的潜在污染源,包括但不限于:物料转运、空调系统、操作人员等等。洁净室经过精心的设计和控制,进入该区域的操作人员是主要的污染源之一。 由于需要拉开操作人员与开放式加工之间的距离,因此需要使用限制进入屏障系统 (RABS) 或隔离器,在药品和操作人员之间提供一道屏障。合同生产领域的质量和生产专家一直在争论在洁净室环境中采用哪种解决方案。需要考虑的典型因素包括制造产品的类型以及CMO所处的药物开发流程阶段。

01 无菌生产的传统方法

洁净室中的无菌工艺旨在最大限度地减少核心无菌操作与生产过程中潜在微生物危害的接触。隔离器历来用于无菌制药环境,目的是保护操作人员的安全,并降低污染物进入药品的风险。隔离器是一个完全密封的装置,通常使用汽化过氧化氢 (VHP) 进行消毒。药物的处理和小瓶的灌装都在一个封闭的系统中进行,该系统将操作人员和周围环境与药物产品完全隔离。

隔离器最初是作为一种保护操作人员与他们正在处理的药物物质隔离的手段而使用的。在涉及病原体和高风险材料的情况下,隔离器通常是首选解决方案,因为这些病原体和高风险材料需要在高效力工作区内进行绝对隔离。隔离器还适用于使用固定自动化流程的大规模生产环境,只需操作员进行最少的干预。虽然行业内一些 CMO 成功地使用了隔离器,但隔离器也有一些局限性。由于隔离器是一个封闭系统,将材料转入或转出该装置,会受到一定的限制。

物品经过灭菌(除菌)处理后传入隔离器,隔离器本身要在隔离状态下使用 VHP 进一步消毒。这个过程可能比较繁琐、限制性强,而且缺乏灵活性,操作员或工程师无法在出现意外问题时迅速干预。隔离器中 VHP 系统的验证工作也具有挑战性。例如,VHP 是一种表面消毒剂,这意味着当一个设备被注入这种物质时,它只作用于暴露的表面。当物品被移动时,可能会暴露出更多没有接触到消毒气体的表面。因此,有必要将隔离器内的大部分物品悬挂起来,以尽量减少被遮挡的表面。此外,隔离器内残留的 VHP 有可能与药物产品本身产生负面作用,导致潜在的降解。特别是,有证据表明生物制剂对 VHP 更为敏感。虽然可以在前期开展工艺开发工作,帮助了解药物物质对 VHP 的反应,但如果药物产品的生产是为了进行首次临床研究,而使用生物技术工艺生产可能需要几个月的时间,那么这种程度的研究可能并不可行。 

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02 RABS 在小型制造业中的作用

RABS 是利用屏障和动态单向气流拉开操作人员与开放式无菌加工之间距离的另一种方法。RABS 的设计理念很简单,它结合了隔离器的屏障部分,最大限度地降低了操作人员可能污染药品的风险,同时还允许操作人员在密封、有气体保护的屏障单元外灵活地与工艺流程进行互动。

从广义上讲,RABS 可分为开放式和封闭式系统,开放式系统又分为主动式和被动式。被动式 RABS 系统回收周围环境中的空气(即设备没有专用气源)。被动式 RABS 的优点是安装方便,房间平衡简单。主动式 RABS 在设计上仍然是开放式的,但使用专用气源,独立于周围区域的气源。这两种类型的 RABS 都被归类为开放式,因为它们会将供应的空气推出RABS,进入周围区域,它们不能为操作员提供保护。封闭式 RABS 通过使用受控的供气和排气系统,防止过滤空气直接进入周围区域,从而为操作人员提供保护。

RABS 的概念源于对更易于应用于人工开放式加工的技术需求。虽然隔离器非常适合需要最少干预的自动灌装系统,但在进行手动或半自动灌装时,往往需要持续进出工艺的开放部分。对于处理小批量、复杂灌装程序和/或具有挑战性物质的 CMO 来说,尤其如此,因为在这种情况下需要适应频繁的工艺转换。使用 RABS 的操作优势显而易见,操作员可以与工艺过程保持一定距离,需要进行干预时,可以快速的以受控的方式进行操作。此外,RABS 还能大大加快工艺周转,以适应不同的批量和要求。这一特点可以使 CMO 提供更快的灌装解决方案,帮助客户为临床试验准备好产品,并在紧迫的期限内完成任务。从质量控制 (QC) 的角度来看,RABS 在常规操作过程中也被证明不会产生无活力颗粒计数。

03 不断变化的监管环境

尽管隔离器和 RABS 设置有明显的优势,但两者都不是绝对的法规要求(特殊情况除外)。监管指导文件建议应考虑使用 RABS 或隔离器,在实践中,如果制造商要在扩建或新建设施以执行无菌小瓶灌装等任务,药品和保健品监管局 (MHRA) 可能会强烈建议采用 RABS 或隔离器系统。这种方法的目的是帮助制造商不断进行工艺鉴定和可靠运行。

04 RABS 的未来

隔离器在前期建设时需要预先投入高昂的价格,但是其优点也是显而易见的,由于其封闭性,可以提供更好的保护,不管是保护产品还是人员。

目前隔离器的使用率也越来越高,然而,如果需要进行复杂的大量的人工操作(实际上监管对此要求越来越严格,因为任何的干预都是有风险的),或者如果需要调整固定设备以便从不同角度使用,或者如果需要从不同角度查看固定工艺,这意味着需要进行多次产品或工艺转换。

此外,许多 CMO 都拥有已经就地验证和批准的现有系统(如RABS)。如果严格来说,法规尚未规定必须使用隔离器,那么许多 CMO 可能会拒绝接受需要在设备、培训和工艺验证方面投入大量资金的项目。此外,这种规模的操作变化有可能影响生产率,因为必须再次对流程进行验证。

成本和供应的连续性也是其他更广泛的考虑因素。2024有源医疗器械创新论坛Medtec认为,用 RABS 替代更为“笨重”的 隔离器,可以为行业的某些部门节省大量时间,加快生产流程,并在不影响质量的前提下,灵活地以快速反应的方式交付产品。虽然隔离器能为处理大产量和高速商业生产线的 CMO 提供优势,但 RABS 仍能为专注于生产临床用药的小规模 CMO 提供替代解决方案。虽然产品转换速度是大多数商业生产商的关键因素,但小型 CMO 也需要操作简便、灵活,能适用不同的生产工艺,以便为客户提供快速的生产能力。

总之,采用 RABS 系统的动机是截然不同的,这取决于 CMO 在更广泛的药物开发过程中选择的竞争定位。RABS 支持高质量标准,同时提供更多的操作灵活性,这意味着它在整个行业的应用无疑将继续下去。

然而,随着监管力度越来越强,无论是监管方,还是药品上市许可持有人对药品的质量的关注度也越来越高,同时隔离器的技术也越来越先进,使用隔离器代替RABS也许会成为一个趋势,也许在不久的将来,隔离器可能会成为主流的隔离装置。

文章来源:制剂车间

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