一次性系統(tǒng)中的顆粒物污染水平

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一、

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。隨著SUS產(chǎn)品的采用越來越多，人們對一次性使用組件的純度問題及其對高價值最終產(chǎn)品的生物制造、存儲和運輸?shù)臐撛谟绊戇M行了更多的研究。Aramus™一次性凍存袋由單層、高等級、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），特殊的化學相容性，并提高了關鍵工藝流體和最終產(chǎn)品的安全性。特別注意通過ISO5級潔凈室制造和使用

AccuSizer®液體顆粒計數(shù)器進行質量控制（QC）測試污染，以盡量減少顆粒污染。

關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險

• 細胞生長干擾 

• 藥品的質量、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行生產(chǎn)，并進行了顆粒污染測試。由于Entegris公司同時生產(chǎn)Aramus含氟聚合物凍存袋和用于QC測試的AccuSizer液體顆粒計數(shù)器，因此Entegris是僅有的有資格提供減少顆粒污染的一次性系統(tǒng)。Aramus袋的亞可見顆粒測試是基于USP <788>標準，并在其他環(huán)境鏡應用說明中有很好的記錄。這些測試集中于USP <788>的要求，即≥10µm粒子小于25個/mL和≥25µm粒子小于3個/mL。所有Aramus測試結果都 符合USP <788>標準。

二、

Entegris 與 Precision Nanosystems， Inc.（PNI）合作，進行了一項研究，使用模型 mRNA 封裝脂質納米顆粒（LNPs）來研究 mRNA 封裝 LNP 在七天的儲存時間內的材料吸附情況，將 Aramus 含氟聚合物袋與常用的玻璃小瓶和聚丙烯（PP）冷凍管進行比較。在不同條件下孵育后，評估 mRNA 封裝 LNPs 溶液的物理化學特性，以建立關于 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，在室溫下儲存，然后在不同的時間點進行分析，即混配后即刻（T0）、24 小時后和儲存 168 小時后，測量 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 濃度與時間的關系

圖 2 mRNA 濃度與時間的關系

圖 3 mRNA-LNP 平均粒徑大小與時間的關系

如圖 1 至 3 所示，在室溫下儲存 168 小時后，mRNA 封裝 LNP 模型與工業(yè)標準容器（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)進行進一步測試。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，很可能是由于時間的推移而發(fā)生的聚集。然后，在 AccuSizer SIS 系統(tǒng)上對袋子的內容物進行了測試，以測量 0.5 - 400 微米的顆粒粒徑和濃度。圖 4 所示的結果繪制了在 T0 時和 168 小時后，Aramus 含氟聚合物袋子和聚乙烯（PE）袋子的顆粒數(shù)/毫升與尺寸的關系。

圖 4  不同一次性封閉空間內的粒子濃度/毫升

圖4的結果表明，在PE袋中，無論是T0還是168小時后，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對顆粒化學成分不具有特異性，因此無法確認。但這里顯示的粒徑分布更符合內在蛋白聚集，而不是外在污染。

在審查這些結果時，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。在顆粒污染方面實現(xiàn)最高清潔度的驅動因素可能包括測量小于 10 和 25 微米的大小。

三、

購買了幾種市售的 SUS 袋，并進行了顆粒污染對比研究。

程序：

• 對 Milli-Q 水進行測試，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/分鐘的轉速攪拌袋子 2 分鐘

• 將水從袋子里轉移到干凈的燒杯里

• 對燒杯中的水進行液體顆粒計數(shù)測試

AccuSizer SPOS 系統(tǒng)協(xié)議：

傳感器模式 = Summation

樣本體積 = 5 毫升

重復次數(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)進行額外的測試，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凍存袋進行了清潔度水平的比較。Aramus袋始終符合<788>標準，即大于25µm的顆粒小于每毫升3個，大于10µm的顆粒小于每毫升25個，而兩種類型的EVA袋有時都會超過USP <788>設定的限制。

圖 6  Entegris（紅色）、品牌 B（藍色）、品牌 C（黃色）顆粒的濃度/毫升與粒徑（微米）的關系

圖7所示的結果還表明，Aramus凍存袋在>0.5微米的顆粒污染水平上很低，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程中，清潔度水平更加一致。

圖 7  Entegris（紅色）、品牌 B（藍色）、品牌 C（綠色）顆粒的濃度/毫升 與 粒徑（微米） 的關系 

四、

這項研究表明，Aramus含氟聚合物凍存袋比競爭對手的袋子要干凈得多。Aramus的凍存袋始終符合USP<788>標準，而競爭對手的凍存袋有時不符合標準。Aramus的凍存袋在不同的袋之間提供了更一致的性能，給客戶更佳的質量保證。我們還觀察到，在亞微米顆粒范圍內，Aramus的凍存袋比競爭對手的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)應用優(yōu)秀的一次性用品。

參考文獻

[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.