Bio-Case Studies | 抗体药物无菌灌装之易起泡性的解决方案
发布时间: Apr 29 , 2025
“易起泡性”是生物制药行业,在抗体药物生产过程中普遍面临的挑战,主要与蛋白质的理化性质、生产工艺(如搅拌、灌装)以及缓冲液配方等因素相关。抗体药物生产中的气泡问题不仅会造成外观缺陷,还是直接影响剂量准确性、无菌性等的核心质量风险。
一、气泡带来的主要质量问题
增加聚体或降解风险
气泡的气-液界面会可能含有氧气,直接接触抗体分子中的硫基(-SH)或甲硫氨酸(Met)残基,引发氧化反应,可能导致形成二聚体或多聚体。此外还可能出现降解问题,如IgG1抗体的铰链区氧化会降低其与FcγR的结合活性。
剂量准确性,批次间不均匀
抗体药物通常以液体形式灌装(如预充针、西林瓶),若药液中存在气泡,会导致实际灌装体积不足(例如目标1.0mL,实际因气泡占位仅0.95mL)。批次间不均匀的情况,如冻干制剂,若原液生产阶段残留气泡,可能导致冻干饼结构疏松,复溶后出现局部浓度差异(如边缘浓度高、中心浓度低)问题。
微生物等质量问题
在生产过程中,气泡可能包裹微生物,尤其在细胞培养阶段(如CHO细胞表达时),导致内毒素超标。
二、康日百奥——易起泡性解决方案
工艺优化,调整配方及缓冲体系
在优化溶解与配制工艺方面,康日百奥采用缓慢注液方式,自然溶解,减少机械应力。康日百奥团队在制剂开发阶段优化缓冲液pH和盐浓度,降低道南效应的影响,减少蛋白质聚集,添加稳定剂(如海藻糖)提高抗冻性,降低气泡风险。
康日百奥无菌灌装生产线——高精度灌装与无菌保障
康日百奥无菌灌装生产线采用IPC(在线称重系统In Process Control,IPC),可100%在线称重,实现实时反馈控制。康日百奥团队能够准确控制灌装的速度和精度,对装量进行定期检测,可以使灌装精度稳定控制在±1%以内,保障批次间的一致性。
预充针+卡式瓶生产线
- 灌装规格:0.2mL-5.0mL
- 灌装速度:12,000支/h
- 智能机器人无菌预灌封系统实现了灌装的高精度以及稳定的无菌保障
西林瓶水针+冻干
- 灌装规格:0.2mL-50.0mL
- 灌装速度:200瓶/min
- A级开放式限制性进入隔离系统(oRABS)
三维控制策略:
环境湿度控制+静电消除方案+液体流变学优化
在抗体药物生产中,湿度过低会增加静电积累,导致微小气泡形成;静电会加剧液体表面扰动,促进泡沫稳定;液体表面张力以及流变学与温度息息相关。
- 制定湿度控制策略,将洁净室湿度精准调控在35%-55%RH。
- 制定静电消除方案,从设备的选型安装到人员防静电操作规范等一系列措施,减少60%-80%的气泡。
- 进行液体流变学优化,根据药物特性选择合适的添加剂,以及使用低剪切泵控制剪切速率,将温度控制在最佳范围内。
严格的GMP标准与质量控制
康日百奥无菌灌装生产线已通过欧盟质量受权人(Qualified Person)审计(简称"QP审计")以及FDA第三方审计,可满足包括预充针,卡式瓶,西林瓶在内的包含水针,冻干等多种形式的临床前至商业化阶段的灌装需求。
三、康日百奥Bioworkshops案例分享
配置混匀控制
- 制剂处方中添加有低泡型表面活性剂(聚山梨酯80),用于降低药液的表面张力,若表面张力过高,容易在药液界面形成泡沫,易在西林瓶内壁产生爬壁现象,出现冻干外观缺陷,若爬壁超过瓶肩,则对产品容器的密封性产生较大的泄露风险。
药液传输控制
- 药液传输使用的硅胶管管路应尽可能减少长度,药液传输过程应降低流速。在药液传输开始阶段操作人员应进行排气操作,注意过滤器滤壳的排气应充分,在药液传输过程避免由于排气不到位而产生气泡。
环境控制
- 灌装过程药液暴露阶段处于oRABS内,康日百奥采用B+A的灌装环境及完整的无菌保证体系保障药品的安全性。灌装区提供恒温恒湿的环境,灌装机装配有除静电装置,避免静电导致气泡附着。
内包材材质控制
- 药液的性质和西林瓶材质的兼容性同样重要,主要体现在亲水性及疏水性,若药液亲水性较强,表面张力大,则应使用疏水材质的西林瓶,这样可以有效避免界面泡沫的产生。
灌装工艺控制
- 康日百奥制剂冻干线使用的灌装泵为高精度执先泵,灌装机配置有IPC(在线称重控制)系统,1.1ml的装量范围能控制在±1%以内。灌装开始前对灌装管路进行排空排气泡操作,从而保证灌装过程中装量精度的稳定性。
- 对于易产生气泡的药液,应使灌装出液的过程尽可能柔和,降低液体冲击。
- 灌装针的灌装初始高度位置适中,避免产生溅液。
四、总结
目前,行业主要通过优化工艺、改进设备、调整配方(缓冲液、稳定剂等)等方式来解决气泡这一问题。康日百奥在抗体药无菌灌装领域有着丰富的经验和独到的见解,不仅在工艺优化能力和设备上领先,更具备定制化生产能力,灵活满足不同客户的产品需求,能有效控制气泡问题,同时提升生产效率。
关于康日百奥Bioworkshops
康日百奥Bioworkshops是一家专业的生物药CDMO,位于苏州工业园区东旺路5号。公司服务范围包括生物药工艺开发、cGMP原液生产、无菌制剂灌装等。团队成员均为经验丰富的生物制药行业资深人士,对生物药CMC领域有着深刻的理解。康日百奥Bioworkshops原液产能13000L,同时拥有包含西林瓶水针,冻干、卡式瓶、预充针、注射笔等的无菌制剂灌装服务,可完全实现从早期临床前样品生产至商业化生产的高效衔接。
康日百奥Bioworkshops已成功帮助多个合作伙伴的单抗、双抗、多抗、ADC、融合蛋白、细胞因子等项目获得中国、美国、澳大利亚等的临床批件。
康日百奥Bioworkshops致力于为全球合作伙伴提供高效、高质量的生物药外包服务解决方案,帮助合作伙伴缩短药物进入临床试验和上市的时间。
公司业务范围:
细胞株构建 | 细胞培养 | 纯化工艺开发 | 制剂处方开发 | 分析方法开发 | 工艺表征工艺验证 | 原液和成品的cGMP生产(200L、500L、2000L) | 无菌灌装(预充针、卡式瓶、注射笔、西林瓶水针、冻干)