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一、介紹 

一次性使用系統(tǒng)（SUS）的利用在制藥和生物制藥行業(yè)繼續(xù)增長(zhǎng)。隨著SUS產(chǎn)品的采用越來(lái)越多，人們對(duì)一次性使用組件的純度問(wèn)題及其對(duì)高價(jià)值最終產(chǎn)品的生物制造、存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)臐撛谟绊戇M(jìn)行了更多的研究。Aramus?一次性凍存袋由單層、高等級(jí)、伽馬穩(wěn)定的含氟聚合物制成，提供高純度、極低的溶出和析出（E&I），特殊的化學(xué)相容性，并提高了關(guān)鍵工藝流體和最終產(chǎn)品的安全性。特別注意通過(guò)ISO5級(jí)潔凈室制造和使用AccuSizer?液體顆粒計(jì)數(shù)器進(jìn)行質(zhì)量控制（QC）測(cè)試污染，以盡量減少顆粒污染。

關(guān)注顆粒水平的原因包括：

? 患者可能因微血管阻塞而面臨的風(fēng)險(xiǎn)

? 細(xì)胞生長(zhǎng)干擾 

? 藥品的質(zhì)量、毒性及安全性

?加工干擾

由于這些原因，Aramus袋按照最高程度的清潔度進(jìn)行生產(chǎn)，并進(jìn)行了顆粒污染測(cè)試。由于Entegris公司同時(shí)生產(chǎn)Aramus含氟聚合物凍存袋和用于QC測(cè)試的AccuSizer液體顆粒計(jì)數(shù)器，因此Entegris是唯一有資格提供減少顆粒污染的一次性系統(tǒng)。Aramus袋的亞可見(jiàn)顆粒測(cè)試是基于USP <788>標(biāo)準(zhǔn)，并在其他環(huán)境鏡應(yīng)用說(shuō)明中有很好的記錄。這些測(cè)試集中于USP <788>的要求，即≥10μm粒子小于25個(gè)/mL和≥25μm粒子小于3個(gè)/mL。所有Aramus測(cè)試結(jié)果都100%符合USP <788>標(biāo)準(zhǔn)。

二、mRNA包封的脂質(zhì)納米顆粒的吸附研究 

Entegris 與 Precision Nanosystems， Inc.（PNI）合作，進(jìn)行了一項(xiàng)研究，使用模型 mRNA 封裝脂質(zhì)納米顆粒（LNPs）來(lái)研究 mRNA 封裝 LNP 在七天的儲(chǔ)存時(shí)間內(nèi)的材料吸附情況，將 Aramus 含氟聚合物袋與常用的玻璃小瓶和聚丙烯（PP）冷凍管進(jìn)行比較。在不同條件下孵育后，評(píng)估 mRNA 封裝 LNPs 溶液的物理化學(xué)特性，以建立關(guān)于 mRNA-LNPs 與這三種封裝材料接觸穩(wěn)定性的初始數(shù)據(jù)。使用 PNI 專有的脂質(zhì)混合物和混配系統(tǒng)制備并封裝模型 mRNA（EPO）到 LNPs 中，將其分裝到封裝容器中，在室溫下儲(chǔ)存，然后在不同的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行分析，即混配后即刻（T0）、24 小時(shí)后和儲(chǔ)存 168 小時(shí)后，測(cè)量 mRNA-LNP 濃度（圖 1）、mRNA 濃度（圖2）和 mRNA-LNP 平均尺寸粒徑（圖3）。

圖 1 LNP 濃度與時(shí)間的關(guān)系

圖 2 mRNA 濃度與時(shí)間的關(guān)系

圖 3 mRNA-LNP 平均粒徑大小與時(shí)間的關(guān)系

如圖 1 至 3 所示，在室溫下儲(chǔ)存 168 小時(shí)后，mRNA 封裝 LNP 模型與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)容器（玻璃小瓶、PP 冷凍管和 PE 袋）相比，幾乎保持了相同的脂質(zhì)納米顆粒濃度、mRNA 濃度、封裝效率和平均粒徑，這表明 Aramus 含氟聚合物袋適用于制藥用途。

隨后，裝有 LNP 懸浮液的封裝物被運(yùn)往 Entegris 位于加利福尼亞州戈萊塔的工廠，使用Nicomp?DLS和 AccuSizer SPOS 系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試。Nicomp 系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示，LNP 的粒徑尺寸從 96 納米增加到 134 納米，很可能是由于時(shí)間的推移而發(fā)生的聚集。然后，在 AccuSizer SIS 系統(tǒng)上對(duì)袋子的內(nèi)容物進(jìn)行了測(cè)試，以測(cè)量 0.5 - 400 微米的顆粒粒徑和濃度。圖 4 所示的結(jié)果繪制了在 T0 時(shí)和 168 小時(shí)后，Aramus 含氟聚合物袋子和聚乙烯（PE）袋子的顆粒數(shù)/毫升與尺寸的關(guān)系。

圖 4  不同一次性封閉空間內(nèi)的粒子濃度/毫升

圖4的結(jié)果表明，在PE袋中，無(wú)論是T0還是168小時(shí)后，大顆粒的數(shù)量都顯著增加。這可能表明PE袋中LNP的聚集程度更高，而不是污染程度更高，但由于SPOS對(duì)顆?；瘜W(xué)成分不具有特異性，因此無(wú)法確認(rèn)。但這里顯示的粒徑分布更符合內(nèi)在蛋白聚集，而不是外在污染。

在審查這些結(jié)果時(shí)，Entegris 決定研究 Aramus 凍存袋與其他 SU 凍存袋中在亞微米區(qū)域的顆粒污染情況。在顆粒污染方面實(shí)現(xiàn)最高清潔度的驅(qū)動(dòng)因素可能包括測(cè)量小于 10 和 25 微米的大小。

三、袋子清潔度對(duì)比測(cè)試 

購(gòu)買(mǎi)了幾種市售的 SUS 袋，并進(jìn)行了顆粒污染對(duì)比研究。

程序：

? 對(duì) Milli-Q 水進(jìn)行測(cè)試，以建立背景基線

? 按照 BPOG 指南，以表面積與體積比 SA/V = 6 的比例，將上述 Milli-Q 水裝入 250 毫升的袋式組件中。

? 在軌道式振蕩器上以 40 轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌袋子 2 分鐘

? 將水從袋子里轉(zhuǎn)移到干凈的燒杯里

? 對(duì)燒杯中的水進(jìn)行液體顆粒計(jì)數(shù)測(cè)試

AccuSizer SPOS 系統(tǒng)協(xié)議：

傳感器模式 = Summation

樣本體積 = 5 毫升

重復(fù)次數(shù) = 4

流速 = 30 毫升/分鐘

圖 5 展示了Aramus袋與 A 品牌的一款 EVA 袋的比較。

圖 5  顆粒物濃度/毫升，Aramus袋與 EVA 袋的比較

這些結(jié)果表明，Aramus氟聚合物袋的顆粒污染水平低于EVA材料袋。在審查這些數(shù)據(jù)后，在馬薩諸塞州比勒里卡的Entegris公司繼續(xù)進(jìn)行額外的測(cè)試，比較Aramus氟聚合物與兩種EVA型袋。在馬薩諸塞州比勒里卡的研究中，采用了與上述相同的測(cè)試程序。

如圖6所示，我們將兩種類型的250 mL EVA凍存袋與250 mL Aramus凍存袋進(jìn)行了清潔度水平的比較。Aramus袋始終符合<788>標(biāo)準(zhǔn)，即大于25μm的顆粒小于每毫升3個(gè)，大于10μm的顆粒小于每毫升25個(gè)，而兩種類型的EVA袋有時(shí)都會(huì)超過(guò)USP <788>設(shè)定的限制。

圖 6  Entegris（紅色）、品牌 B（藍(lán)色）、品牌 C（黃色）顆粒的濃度/毫升與粒徑（微米）的關(guān)系

圖7所示的結(jié)果還表明，Aramus凍存袋在>0.5微米的顆粒污染水平上最低，約為B品牌的一半，C品牌的三分之一。與EVA品牌B和C相比，Aramus凍存袋在從組裝到組裝的過(guò)程中，清潔度水平更加一致。

圖 7  Entegris（紅色）、品牌 B（藍(lán)色）、品牌 C（綠色）顆粒的濃度/毫升 與 粒徑（微米） 的關(guān)系 

四、結(jié)論 

這項(xiàng)研究表明，Aramus含氟聚合物凍存袋比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的袋子要干凈得多。Aramus的凍存袋始終符合USP<788>標(biāo)準(zhǔn)，而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的凍存袋有時(shí)不符合標(biāo)準(zhǔn)。Aramus的凍存袋在不同的袋之間提供了更一致的性能，給客戶更佳的質(zhì)量保證。我們還觀察到，在亞微米顆粒范圍內(nèi)，Aramus的凍存袋比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的EVA袋清潔2-3倍，這表明Aramus的凍存袋可以成為生物制藥行業(yè)應(yīng)用卓越的一次性用品。

參考文獻(xiàn)

[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.