在制藥行業(yè)中，過濾工藝扮演著至關(guān)重要的角色。首先，它確保了最終產(chǎn)品的質(zhì)量和純度。其次，過濾工藝能夠有效防止微生物污染，保障產(chǎn)品的安全性和穩(wěn)定性。此外，過濾還可以提高產(chǎn)品的收率和生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本。最重要的是，過濾工藝必須符合嚴(yán)格的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)，確保生產(chǎn)過程合規(guī)，產(chǎn)品符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以保障患者的安全和健康。
對于上下游過濾工藝，通常有如下關(guān)鍵考量：
• 法規(guī)符合性
• 預(yù)過濾和終端過濾組合
• 兼容性
• 吸附性
圖1. 制藥行業(yè)中的各種純化過濾工藝步驟
01
法規(guī)符合性
為確保藥品生產(chǎn)過程始終處于受控狀態(tài)，能夠持續(xù)產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品，各國藥監(jiān)機(jī)構(gòu)如NMPA、FDA、EMA等均對藥品生產(chǎn)工藝制定了相關(guān)規(guī)定。這一過程包括臨床前的工藝開發(fā)、IND階段的工藝優(yōu)化、臨床階段的工藝表征和工藝驗證，以及商業(yè)化階段的持續(xù)工藝驗證等環(huán)節(jié)。
作為與藥物中間品及終產(chǎn)品直接接觸的過濾產(chǎn)品，樂純生物除菌級過濾器符合FDA、USP等相關(guān)法規(guī)要求(見下圖2)。
圖2. 制藥行業(yè)中的各種純化過濾工藝步驟
樂純生物提供專業(yè)可靠的上下游過濾解決方案，涵蓋傳統(tǒng)化藥、血液制品、疫苗、大分子抗體類藥物、復(fù)雜制劑等多個領(lǐng)域，為制藥工藝提供支持。作為過濾純化領(lǐng)域的專家，樂純生物提供種類齊全的制藥級膜材和過濾器類型，以滿足制藥工藝的多樣化應(yīng)用需求。我們的豐富膜材系列具有優(yōu)良的性能，可根據(jù)需要進(jìn)行選擇(見下圖3)。
圖3. 不同膜材特性及應(yīng)用
02
預(yù)過濾和終端過濾組合
以微孔膜技術(shù)為基礎(chǔ)的過濾技術(shù)始于20世紀(jì)初。近年來，中國生產(chǎn)的微孔膜過濾器迅速發(fā)展，并在醫(yī)藥行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，主要用于制藥工藝中的各種液體和空氣過濾。
在液體制劑的開發(fā)過程中，濾芯的選擇與使用直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，我們有必要了解常用濾芯的種類及適用范圍，以更好地支持產(chǎn)品的開發(fā)。針對液體制劑的澄清度或無菌要求，通常根據(jù)制劑的劑型、藥液的粘度、配方組成和過濾目的等方面選擇不同尺寸、孔徑和材質(zhì)的濾芯。
不同膜材具有不同的理化性質(zhì)，造膜工藝也有所不同。對于膜孔徑的選擇，部分需參考法規(guī)定義(如法規(guī)定義的除菌過濾和降低微生物負(fù)荷過濾)，其他則可根據(jù)工藝要求篩選出最合適的膜材和組合形式。常見的組合形式包括澄清過濾、預(yù)過濾和除菌過濾器的組合。
以某生產(chǎn)卵黃抗體動物疫苗客戶為例，目標(biāo)蛋白來自雞蛋去除蛋清后分離的蛋黃。卵黃液的主要成分包括50%的水、30%的脂肪和20%的蛋白質(zhì)，其中大部分蛋白質(zhì)與脂肪結(jié)合成脂蛋白的形式存在。由于脂蛋白難以溶于水，溶于水的蛋白質(zhì)包括α蛋白、β蛋白和γ蛋白，而卵黃免疫球蛋白屬于γ蛋白，是溶于水的。為了獲得相對純凈的卵黃蛋白，需要對起始蛋黃料液進(jìn)行多種材質(zhì)和多種孔徑的組合過濾。樂純生物的過濾專家開發(fā)且經(jīng)過客戶驗證的過濾工藝如下圖4所示。
圖4. 卵黃抗體制備工藝流程
在開發(fā)該工藝過程中，對過濾器的類型、級數(shù)和孔徑組合等進(jìn)行了大量的選型測試，最終通過小試實驗獲取的過濾載量、過濾通量、降濁效果等數(shù)據(jù)，如下圖5所示，篩選出合適的濾器組合方案，既確保了工藝穩(wěn)定性，也為放大規(guī)模的生產(chǎn)提供了可行性過濾方案。
圖5. 濾器選型測試數(shù)據(jù)
一般終端過濾器的組合方式有單級過濾、雙級過濾、冗余過濾，常見的配置形式與濾器完整性測試要求如圖6所示：
圖6. 終端濾器組合形式與完整性測試要求
各組合形式特點(diǎn)如下所述：
1. 單級過濾
優(yōu)點(diǎn)--殘留體積小，沖洗要求低，操作簡單，濾鏈成本低；缺點(diǎn)--若主過濾器失敗、無額外保障，進(jìn)液端需控制微生物負(fù)荷，易造成濾器堵塞。
2. 序列過濾
優(yōu)點(diǎn)--法規(guī)要求的微生物負(fù)荷控制(<10cfu/100mL)有保障，主過濾器堵塞風(fēng)險低，缺點(diǎn)--若主過濾器失敗、無額外保障，較高殘留，過濾鏈成本高，系統(tǒng)復(fù)雜。
3. 冗余過濾
優(yōu)點(diǎn)--法規(guī)要求的微生物負(fù)荷控制(<10cfu/100mL)有保障，主過濾器堵塞風(fēng)險低，若一個濾器完整性失敗、批次仍有放行可能；缺點(diǎn)--較高殘留，過濾鏈成本高，系統(tǒng)設(shè)計最復(fù)雜。
制藥企業(yè)可根據(jù)風(fēng)險評估確定合適自己產(chǎn)品的濾器組合方式，最大限度的降低污染和交叉污染的風(fēng)險，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
03
兼容性
化藥小分子在生產(chǎn)過程中，原料處理，反應(yīng)液處理及終端除菌等多個生產(chǎn)流程都會涉及到過濾，由于化藥小分子通常涉及的有機(jī)合成反應(yīng)大多都為極性溶劑，在過濾器方面往往會優(yōu)先考慮到濾器材質(zhì)兼容性的問題，選擇具有良好兼容性的過濾器對于保證化藥小分子的過濾效果和產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。
化藥領(lǐng)域過濾器材質(zhì)較多使用為PES，PVDF，PP，Nylon等，這些種類的濾器我們都有相關(guān)對應(yīng)的產(chǎn)品，并且根據(jù)不同客戶的兼容性或者吸附的要求，我們還有改性的濾器比如親水的PTFE膜材可以作為選擇。
04
吸附性
在生物制藥領(lǐng)域，比如動物疫苗的生產(chǎn)過程中，過濾器的選擇往往會考慮到吸附性能的問題。由于動物疫苗等生物制品中往往含有復(fù)雜的生物分子和蛋白質(zhì)，那么選擇合適的過濾器避免這些生物分子被過度吸附而影響疫苗的回收率和效力則成為了客戶關(guān)注的一大重點(diǎn)。
在生物制藥方面，樂純生物過濾純化產(chǎn)品線同樣擁有PES，PVDF以及PTFE等生物制藥領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的具備低吸附性能的過濾產(chǎn)品，以確保疫苗在生產(chǎn)過程中能夠保持其有效成分的回收率和純度。下圖7為不同材質(zhì)的濾器在動物疫苗的產(chǎn)品添加佐劑項目中吸附性的柱狀比較圖，可以看到在多種產(chǎn)品的測試中，相比其他PVDF和PES以及Nylon等材質(zhì)的多組膜材的回收率數(shù)據(jù)，7-5組的PTFE吸附性表現(xiàn)低，樣品回收率高。
圖7. 疫苗佐劑吸附性測試篩選
樂純生物過濾純化產(chǎn)品線具有完善的質(zhì)量管理運(yùn)行體系，通過了GB/T19001-2016/ISO-9001:2015質(zhì)量管理體系認(rèn)證，核心產(chǎn)品進(jìn)行了第三方驗證，質(zhì)量符合美國FDA標(biāo)準(zhǔn)及國家GMP規(guī)范要求。集團(tuán)驗證實驗室獲得CNAS 認(rèn)可證書，擁有先進(jìn)的分析設(shè)備和技術(shù)水平，我們致力于為制藥企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)、高效的驗證服務(wù)，全方位專業(yè)解決方案。
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