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冻融容器和存储温度选择

更新时间:2021-03-03   点击次数:2594次

冷冻大量蛋白产品可带来很多好处,但并非没有挑战。冻融设备的操作参数、原液的存储、冷冻状态下的运输都是需要考虑的关键因素。在设计工艺时,必须充分理解冻结和解冻现象,了解产品开发过程中的各种因素和约束条件,这对规模放大和工艺开发,以及为临床和商业生产制定适当的控制策略至关重要。

本文重点介绍了与原液储存相关的各种因素,例如DS储存温度的选择,常用的DS储存容器,以及与选择有关的注意事项。

 

通常用于存储生物制品DS的温度范围是2-8°C(适用于短期存储)、-20-30-40-55-70°C。尽管对于某些类型的DS可以选择在28°C下存储,但生物制剂DS通常以原液在冷冻条件下存储,因为它可以提供更长的存储期限。DS为冻结条件下的大容量存储提供了许多重要的好处,当前许多原液都会采用冷冻的方式保存。

为确保活性药物的储存稳定性,必须将其储存在制剂的玻璃态Tg'以下。因此,在设计冷冻温度时,应考虑配方的Tg',并选择比Tg'值低5-10°C的冷冻温度。这结合了非的热负荷和非常的热驱动力。

 

用于存储DS冻融系统和的容器分为两类:

1.受控的冻融操作(也称为主动系统)

2.不受控制的冻融操作(也称为被动系统,其中冻融速率取决于环境温度和负载)。

受控的冻融系统可提供一致的冻融速率,可应用于预定容器中的蛋白质原料药。

 

目前市面上冷冻容器的选择主要有三种:

瓶子、袋子、不锈钢容器。这三种容器各有优劣。

 

缺点

优点

瓶子

1.在装液的时候瓶盖需要手动打开

2.无法受控冷冻

3.低的存储密度

4.冻融过程有限放大

5.冻融过程瓶子会产生负压,瓶盖在冷冻、运输过程易松开

便宜

可抛弃

时间长经验丰富 

袋子

1.袋子低温易破,大装液量16.6L

2.需要手动处理

3.没有独立平台的制造商

全封闭系统

已知材料表面

可放大

不锈钢容器

1.高固定资产支出和高运营成本

2.复杂处理方案

3.非一次性技术

业内

耐用

大体积

由于现有供应商的不锈钢容器价格都非常昂贵,我们在此就比较瓶子和袋子。

瓶子很坚固,价格也很便宜,在行业内使用时间长,大家都非常了解。但瓶子因为需要开口操作,在原液装入和倒出的无菌方面需要更注意。国内CMO企业采用在隔离器进行分装,无法胜任大量原液的分装且操作繁琐,在新项目中已经放弃这个分装方式。另外在冻融过程中,因为冷冻时盖子和瓶子膨胀收缩情况不一致,将会导致瓶盖和瓶子分离的情况发生。

袋子是一次性系统的优质选择存储设备,经过同行多年实践,也得到了大量的溶出析数据。同时袋子的冷冻可以放大。整个系统是封闭的,特别方便使用。但有一个大的问题让众多研究者担忧,袋子容易破损。这个问题在目前市场的关注度越来越高。 

 

一次性工艺是生物制药生产的优质选择,瓶子由于分装、冻融不利于放大,大多同行还是会优先选择一次性袋子。---来自CMO企业资深冻融专家的意见。

 

如何更好的让原液在袋子中受控冻融,我们就需要深入了解冷冻过程中主要使蛋白变性的三个机制:

1)低温浓缩(2)冰面变性(3)冷变性

 

后期我们将围绕如何降低蛋白变性的三个机制的方法展开说明,敬请期待~