一次性使用系统中的微粒污染水平

介绍一次性系统（SUS）在制药和生物制药行业的使用继续增长。随着SUS产品的使用越来越多，对一次性组件的纯度问题及其对高价值最 终产品的生物制造，储存和运输的潜在影响给予了更多的关注。Aramus™一次性冻存袋组件由单层、高等级、gamma稳定的含氟聚合物制成，可提供高纯度、极低的可萃取和可浸出（E＆I）特性，出色的化学相容性以及提高关键工艺流体和最 终产品的安全性。并且在通过ISO标准的5级洁净室制造，进行严格质量控制（QC），采用AccusSizer液体颗粒计数器进行污染颗粒检测。关注颗粒物含量的原因1⚫  可能引起微小血管阻塞给患者带来风险⚫  干扰细胞生长⚫  药品质量、毒性和安全性⚫  干扰加工出于这些原因，冻存袋的制造采用最高的清洁度工艺，并进行了微粒污染测试。由于Entegris同时生产用聚酰胺含氟聚合物冻存袋组件和于质量控制测试的AccuSizer液体颗粒计数器，因此，通过严格的污染颗粒检测和质量把控，可以最大限度地减少一次性组件系统颗粒污染。Aramus冻存袋的亚可见颗粒测试基于USP＜788＞标准2，并在其他Entegris应用说明中有详细记录3,4。这些测试的重点是在于USP＜788＞标准规定值，即大于等于10µm的微粒含量小于25颗/mL，大于等于25µm的微粒含量小于3颗/mL。所有测试的冻存袋100%符合USP<788>标准。mRNA包裹脂质纳米粒的吸附研究Entegris 与 Precision Nanosystems Inc.（PNI）5合作使用 lipid nanoparticles（LNPs）进行了一项mRNA包封研究，以比较Aramus氟聚物袋与常用玻璃瓶和聚丙烯（PP）冷冻管在七天储存时间内对mRNA-encapsulated LNP的材料吸附。在不同条件下培养后，评估mRNA-encapsulated LNPs溶液的理化特性，以建立与这三种密封材料接触的mRNA-LNPs稳定性的初始数据。使用PNI专有的脂质混合物和制剂系统配制模型mRNA（EPO）并将其封装到LNP中，等分到室温下储存的外壳中，然后在不同的时间点，即配制后的时间零点（T0）、24小时后和168小时储存后分析mRNA-LNP浓度，如图1所示，mRNA浓度见图2，mRNA-LNP平均粒径见图3。图1 LNP浓度与时间的关系图2 mRNA浓度与时间的关系图3 mRNA LNP平均粒径与时间的关系如图1至图3所示，在室温下储存168小时后，在工业标准的玻璃瓶、PP冷冻管、PE袋容器中存放的mRNA包封的LNP模型保持了几乎相同的脂质纳米颗粒浓度、mRNA浓度、包封效率和平均粒径，这表明 Aramus氟聚合物袋适用于医药用途。然后将含有LNP悬浮液的冻存袋运送至加利福尼亚州 Entegris Goleta 工厂，使用Nicomp®DLS 和AccuSizer SPOS系统进行粒度的测试。Nicomp系统数据显示LNP尺寸从96nm增加到134nm，这很可能是由于随着时间的增加而发生的团聚。然后在AccuSizer SIS颗粒计数器测试袋子的颗粒数，检测0.5‒400µm范围的颗粒粒度。图4所示的结果绘制了T0和168小时后， Aramus含氟聚合物袋与聚乙烯（PE）袋的颗粒数/mL及其颗粒分布。图4 不同一次性外壳中每毫升的颗粒浓度图4中的结果表明在T0和168小时后PE袋中的大颗粒明显增多，这表明LNP可能存在大量团聚的现象，但是这些颗粒是不是PE袋中存在的污染物，由于SPOS无法分析其化学性质故无法确认。但是这里展现的颗粒浓度分布与内在蛋白聚集的展现较为一致6。在审查这些结果时，Entegris决定调查Aramus冻存袋组件与其他SU冻存袋组件亚微米颗粒污染物含量。为了达到颗粒污染的最高洁净度的检测能力，包括测量到10和25µm以下的尺寸。冻存袋洁净度比较试验购买了几种市售的SUS袋，并进行了颗粒污染比较研究。步骤：⚫  测试Milli-Q超纯水以建立背景基线⚫  用上述Milli-Q超纯水以SA/V=6 cm2/mL的表面积与体积比填充250 mL冻存袋组件（遵循BPOG指导）⚫  在轨道振荡器上以40 RPM搅拌冻存袋2分钟⚫  将水从冻存袋转移到干净的烧杯中⚫  对烧杯中的水进行液体颗粒计数测试AccuSizer SPOS系统设置：传感器模式：summation样品体积：5 mL重复次数：4流速：30 mL/min图5显示了Aramus袋与品牌A的一种EVA袋的比较。图5. 颗粒浓度/mL，Aramus袋与EVA袋这些结果表明，Aramus聚酰胺含氟聚合物袋中的颗粒污染水平低于EVA材料袋。审查完这些数据后，在马萨诸塞州比勒里卡Entegris工厂继续进行额外的测试，将Aramus含氟聚合物与两种EVA型袋进行比较。在马萨诸塞州比勒里卡的研究中使用了与上述相同的设置和方案。如图6所示，将两种类型的250 mL EVA冻存袋组件与250 mL Aramus冻存袋组件进行洁净度比较。Aramus组件始终符合USP＜788＞标准，而两种EVA袋有时超过USP＜788>规定的限值。图6 Entegris（红色）、B品牌（蓝色）、C品牌（黄色）每毫升颗粒浓度（#/mL）与粒度（µm）。图7 所示的结果还表明，与品牌B和品牌C的EVA冻存袋相比，Aramus冻存袋组件在>0.5µm范围内的颗粒污染水平低，约为B品牌的一半和C品牌的三分之一。图7. Entegris（红色）、B品牌（蓝色）、C品牌（黄色）每毫升颗粒浓度（#/mL）与粒度（µm）。结论这项研究表明，Aramus含氟聚合物袋组件比竞争对手的袋清洁得多。Aramus冻存袋组件始终符合USP＜788＞标准，而竞争对手的冻存袋有时不符合标准。Aramus冻存袋组件能提供更一致的性能，为客户提供质量保证。我们还观察到，与竞争对手的EVA冻存袋相比，Aramus冻存袋组件在亚微米颗粒范围内的洁净度是其两到三倍，这表明Aramus冻存袋组件是用于生物制药行业应用的一个很好的一次性使用系统。参考文献[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 先进的材料处理 一次性使用系统中的微粒污染水平 Ara m usTM冻存袋组件和 A c c u S iz e r@S P OS 系统 一次性系统(SUS)在制药和生物制药行业的使 用继续增长。随着SUS产品的使用越来越多，对 一次性组件的纯度问题及其对高价值 最 终产品 的生物旆造，储存和运输 的 潜在影响给予了更多 的关注。AramusTM一次性冻存袋组件由单层、高 等级、gamma稳定 的 含氟聚合物制成，可提供高 纯度、极低 的 可萃取和可浸出(E&I)特性，卓越 的化学相容性以及提高关键工艺流体和 最 终产 品的安全性。并且在通过ISO标准的5级洁净室 制造，进行严格质 量 控制(QC)，采用AccusSizer 液体颗粒计数器进行污染颗粒检测。 关注颗粒物含量的原因1： ·可能引起微小血管阻塞给患者带来风险 ·干扰细胞生长 ·药品质量、毒性和安全性 ·干扰加工 出于这些原因，冻存袋的制造采用最高的清洁度 工艺，并进行了微粒污染测试。由于Entegris同 时生产用聚酰胺含氟聚合物冻存袋组件和于质 量 控制测试的AccuSizer液体颗粒计数器，因此，通过严格的污染颗粒检测和质 量 把控，可以 最 大 限度地减少一次性组件系统颗粒污染。Aramus 冻存袋的亚可见颗粒测试基于USP<788>标准 2，并在其他Entegris应用说明中有详细记录3.4。这些测试的重点是在于USP<788>标准规定值 ，即大于等于10um的微粒含量小于25颗/mL，大 于等于25um的微粒含量小于3颗/mL 。所有测试 的冻存袋100%符合USP<788>标准。 Entegr i s 与 Precision Nanosystems Inc.(PNI)5合作使用 lipid nanoparticles (LNPs) 进行了一 项mRNA包封研究，以比较Aramus氟聚物袋与 常用玻璃瓶和聚丙烯(PP)冷冻管在七天储存时 间内对mRNA-encapsulated LNP的材料吸附。在不同条件下培养后，评估mRNA-encapsulat-ed LNPs溶液的理化特性，以建立与这三种密封 材料接触的mRNA-LNPs稳定性的初始数据。使 用PNI专有的脂质混合物和制剂系统配制模 型 mRNA(EPO)并将其封装到LNP中，等分到室温 下储存的外壳中，然后在不同的时间点，即配制 后的时间零点(TO)、24小时后和168小时储存后 分析mRNA-LNP浓度，如图1所示，mRNA浓度见 图2，mRNA-LNP平均粒径见图3。 图1.LNP浓度与时间的 关 系。 图 2.mRNA 浓 度与时间的关系。 图 3. mRNA LNP平均粒径 与 时间的关系。 如图1至图3所示，在 室温下储存168小时 后 ，在 工 业 标准的玻璃瓶、PP冷冻管、PE袋容器中存放的 mRNA包封 的 LNP模型保持了几乎相同的脂质纳 米颗粒浓度、mRNA浓度、包封效率和平均粒径，这表明 Aramus氟聚合物袋适用于医药用途。 然后将含有LNP悬浮液的冻存袋运送至加利福尼 亚州 Entegris Goleta 工厂，使用NicompDLS 和 AccuSizer SPOS系统进行粒度 的 测试。Nicomp 系统数据显 示 LNP尺寸从96nm增加到134nm，这很可能是由于随着时间的增加而发生的团聚。然后在AccuSizer SIS颗粒计数器测试袋子的颗粒 数，检测0.5-400um范围的颗粒粒度。图4所示的 结果绘制了TO和168小时 后 ， Aramus含氟聚合物 袋与聚乙烯(PE)袋的颗粒数/mL及其颗粒分布。 图4.不 同 一次性外壳中每毫升的颗粒浓度。 图4中的结果表明在TO和168小时后PE袋中的大 颗粒明显增多，这表明LNP可能存在大量团聚的 现象，但是这些颗粒是不是PE袋中存在的污染 物，由于SPOS无法分析其化学性质故无法确认。但是这里展现的颗粒浓度分布与内在蛋白聚集 的展现较为一致6。 在审查这些结果时， Entegris决定调查Aramus 冻存袋组件与其他SU冻存袋组件亚微米颗粒污 染物含量。为了达到颗粒污染的最高洁净度的检 测能力，包括测量到10和25um以下的尺寸。 冻存袋洁净度比较试验 购买了几种市售的SUS袋，并进行了颗粒污染比 较研究。 步骤： ·测试Milli-Q超纯水以建立背景基线 ·用上述Milli -Q超纯水以SA/V=6 cm²/mL的表面 积与体积比填充250 mL冻存袋组件(遵循BPOG 指导) ·在轨道振荡器上以40 RPM搅拌冻存袋2分钟 ·将水从冻存袋转移到干净的烧杯中 AccuSizer SPOS系统设置： 传感器模式：summation 样品体积：5mL 重 复 次数：4 流速：30mL/min 图5显示了Aramus袋与品牌A的一种EVA袋的比 较。 Size EVA bag Aramus bag 0.5-400 pm 6871.3 1455.3 1-400 pm 1222.3 488.3 2-400 pm 167.3 109.7 5-400 pm 42 22 10-400pm 8.7 1.7 25-400 pm 0.3 0.3 - A r a m us B a g -E V A Ba g 图 5.颗粒浓度/mL，Aramus袋 与 EVA袋。 这些结果表明，Aramus聚酰胺含氟聚合物袋中 的颗粒污染水平低于EVA材料袋。审查完这些数 据后，在马萨诸塞州比勒里卡Entegris工厂继续 进行额外的测试，将Aramus含氟聚合物与两种 EVA型袋进行比较。在马萨诸塞州比勒里卡的研 究中使用了与上述相同的设置和方案。 如图6所示，将两种类型的250 mL EVA冻存袋组 件与250 mL Aramus冻存袋组件进行洁净度比 较。Aramus组件始终符合USP<788>标准，而 两种EVA袋有时超过USP<788>规定的限值。 Pa r t i c l e s i ze r a n g e (u m) 图7所示的结果还表明，与品牌B和品牌C 的 EVA 冻存袋相比， Aramus冻存袋组件在>0.5um范围 内的颗粒污染水平最低，约为B品牌的一半和C 品 牌的三分之一 。 图7. Entegris (红色)、B品牌(蓝色)、C品牌(黄色)每 毫 升 颗粒浓度(#/mL)与粒度(um )。 这项研究表明 ， Aramus含氟聚合物袋组件比竞 争对手的袋清洁得多。Aramus冻存袋组件始终 符合USP<788>标准，而竞争对手的冻存袋有 时不符合标准。Aramus冻存袋组件能提供更一 致的性能，为客户提供质量保证。我们还观察到，与竞争对手的EVA冻存袋相比，Aramus冻存袋 组件在亚微米颗粒范围内的洁净度是其两到三 倍，这表明Aramus冻存袋组件是用于生物制药 行业应用的一个很好的一次性使用系统。 参考文献 1 R ecommenda t ions f or Testing， Evaluat i on， a n d Control of Particulates f r om Single-Use Process Equipment， BPSA 2014 r eport 2 USP <788>， Particulate Matter in I n jections 3 Entegris Application Note， A r amus S i ngle-Use Bag Par t icle Testing， Novembe r 20184 Entegris Application Note， Monitoring Pa r t i culate Contamination in Med i cal Devices ， March 20215 P rec i sion Nanosystems，I n c.， www.p rec i sionnanosys tems.com 6 Chou， K. and Bumil l er， M .， Opportuni t ies and Pitfa l ls in the Analys i s of Subvisible Par t ic l es d u r in g Biologics Product Development and Qual i ty Control ， America n Pharmaceutical Review， August 2020 如需更多信息，请今天致电客户服务中心，了解奥法美嘉能为您做些什么。访问Alpharmaca.com并选择“联系我们”链接，以找到离您最近的客户服务中心。 上海奥法美嘉科技有限公司 上海市闵行区 浦 江镇浦江高科技园F区 新骏环路588号23幢402室