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随着一次性生物工程技术在生物制药行业中越来越普及，在2006 年由50 多家一次性生物工程产品生产商在美国成立了一个隶属于塑料行业协会（SPI，Society of Plastic Industry）的生物工艺系统联盟（BPSA, Bio-Process system Alliance），由BPSA 发起，帮助供应商和用户建立了一系列一次性生物工程技术的检测和验证方法，将ISO、ASTM、ICH 、EMEA 以及FDA 等众多标准中相关的标准整合，并于当年形成了一整套一次性塑料制品适用于生物制药行业的标准，来规范生产商的生产，便于用户的使用，正逐渐被广大用户接受。 这种一次性解决方案通过利用“模块化”的生物反应器、搅拌系统、管道、连接器，能快速构建一整套生物制药工艺，相对于传统的不锈钢制药装备而言，有以下突出的优点： 1. 模块化构建方式，便于快速建立和使用； 2. 减少污染的风险； 3. 减少在设计、布局、制造上的时间和人力消耗； 4. 与法规兼容，便于验证通过； 5. 减少IQ、OQ； 7. 加速市场化进程、缩短推向市场的时间； 8. 一次性技术，并不意味着“抛弃型”； 已有众多用户已经和正在各自的制药工艺中使用了这种方案，例如，2007 年 Bavarian Nordic 公司将一次性生物工程技术应用于整套天花活疫苗生产工艺的快速建立；从用户对一次性技术的应用来看，一次性生物工程技术的典型应用有： 1．连接到精密的工程容器； 2．溶液无菌储存（例如原料、中间过程溶液和废液）； 3．无菌过程袋（例如细胞准备、病毒扩增、纯化、超滤、搅拌）； 4．用于QC 的无菌取样袋（非焊接式）； 5．产品和原料的无菌转运单元； 6．无菌转运和无菌产品的冷却袋； 7．从万级到百级的快速无菌流体转运； 8．一次性除菌滤器、空气呼吸器等； 9．无菌罐装等等； 与传统工艺相比较，工艺步骤基本相同，仅仅是工程管路、容器、滤器、搅拌平台、生物反应器等装备的材料从316L 不锈钢换成了塑料制品，总成本和不锈钢的是一样的。使用中，需要用户仔细考虑的是： 1、无菌取样、无菌转运的方式； 2、定制的模块单元需要花一些时间确认设计和试生产；
缓解成本压力
据业内人士预计，到2016年，世界十大最畅销药物中，8种将是生物制药，销售额达555亿美元，占到十大最畅销药物销售额的83%。 在生物制药日益火热的背景下，传统的医药生产模式不能适应生物制药的需求，由于生物制药从概念研发到完全商业化的概率极低，使用灵活、低成本、可重组的生产平台是快速重组现有生产线进行生产的关键。 解决成本问题已成为生物制药企业的当务之急，从实验室到工厂，生物制药的成本变化十分惊人。 上海交通大学生物制造实验室主任李荣秀教授指出："生物制药虽然日益火热，但其制造成本却日益增高，目前，生物制药的制造成本可达售价的20%~25%，仅仅细胞培养产率从0.1G/L提高到1G/L可引起下游纯化成本比例从45%提高到70%。" 与会人士指出："目前以发现新科学知识和科学原理为导向建立的生物样品制备方法和工艺是以满足基础科学实验为目的的，而进行新药临床前及临床各阶段研究和新药IND申请资料所需的样品量，往往是基础研究样品量的几十甚至上千倍。对于基础科学研究的样品制备技术工艺简单放大进行中试制备，在技术和设备方面往往难以实现，为了达到目的，成本的增加不可避免。" 在成本方面，一次性技术的出现有望解决这一问题。一次性生产技术具有成本效益高、灵活、安全、运营效率高、对环境影响小、供应链多样性的优势。 阮懋荣指出："与昂贵的不锈钢生产设备相比，在类似的细胞增长率和生产力下，一次性技术无需清洁或消毒，周转时间短，只需要最低的验证要求，具有更强的灵活性和工艺的可转移性。从设备投入上比较，一次性技术投资的总成本比传统的方式降低了62%。从关键耗材上看，一次性技术比不锈钢系统减少了141000L注射水和205500L纯水，以及148KG蒸汽的使用。" 优势和顾虑 一次性技术在降低成本方面的优势明显，但对其前景仍有不少值得担忧的地方。 虽然一次性技术已经具备应用于生产的条件，但与传统的不锈钢设备相比，使用一次性生产技术进行cGMP的商业化生产，仍可能存在法规上的不确定性。 上海复宏汉霖生物技术有限公司刘世高博士指出："（用一次性技术）可以节省50%的建厂时间，用不锈钢设备，建厂时间至少要花12个月，而一次性技术只需要6个月。在建厂成本和设备投入上，一次性设备可以让企业节省61%的资金。以NOAVAX在建厂方面的经验来看，一个用不锈钢设备的工厂至少要花300万~500万美元，而一次性技术只要花100万美元。" 虽然，很多人担心药政审批部门是否认可一次性生产系统的使用，但近些年来，用一次性生产技术制造的生物药及疫苗，已有超过20例被FDA、EMBA及其他国家和地区的药政部门批准进入临床试验。 目前，全球已有3~5个已经兴建或正在兴建中的商业化GMP生产厂使用先进的一次性生产设备。如CRUCELL、ITERO以及BIOINVENT。FDA曾经在数个场合明确和坚强地表示认可并支持一次性生产系统。 业内人士指出："一旦某些公司使用的一次性生产技术生产的药物获得FDA和其他法规管理机构的批准，一次性生产技术设备在商业化生产中将会比那些固定的、昂贵的不锈钢生产系统具有更强势的竞争力。" 刘世高强调："相比之下，一次性技术可以让1000升级的企业每年生产30批药物成为可能，而且使用一次性技术使得质量管理的复杂性降低，因质量问题所造成的延误与损失也会大幅降低。对于对此感兴趣的企业来说，在供应链方面，现有的大量合格的供应商可确保一次性生产技术设备组件和系统的及时供应与服务。
疫苗生产中的应用
在一些生物制品生产领域中，一次性技术有着广阔的应用前景。例如疫苗生产领域，当出现流行性感冒时可以根据疫情迅速做出反应，生产出对症的疫苗。在这种情况下，从费用与必要的生产准备时间的角度考虑，一次性产品成为最佳候选。从疾病预防和疫苗市场的情况来看，在未来的两三年中，一次性生物反应设备将取代其他传统产品。”但最终哪种系统能够在某个领域中得到广泛的应用，最终还要看它的使用经济性的高低。
一次性试管、一次性滤纸等，长期以来已经成为实验室和生产过程中不可缺少的用品。一次性的生物技术也再不断的推广之中，那时就不必再为CIP、SIP等问题发愁，这也迎合了现在很多的无菌制剂的设计思路。
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发表于 2013-3-22 15:00:30
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