某型冻干机在人凝血酶原复合物生产中的应用

陈桂珍尹云云任和才辉张文凯王兴昊杨灵通 2026-07-15

本文旨在分析某型冻干机在人凝血酶原复合物（Prothrombin Complex Concentrate，PCC）生产中的应用，确保它满足人凝血酶原复合物的冻干工艺要求。研究方法为：对该冻干机进行安装确认、运行确认与性能确认，并进行 3 批生产试验；随后对连续生产的 3 批冻干后人凝血酶原复合物进行取样，检测 PCC 半成品中冻干前、冻干后及干热后的各凝血因子效价，计算其回收率；同时检测 PCC 成品的外观、真空度、水分含量及复溶时间，分析 3 批产品各项指标的变化情况。结果显示：通过对冻干机的系统确认，其性能可满足人凝血酶原复合物的工艺要求；3 批 PCC 半成品中冻干前、冻干后的各凝血因子效价均符合标准，其中凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的活性回收率平均值分别为 98.6%，97.7%，99.9%，97.5%，且各因子回收率均高于 95% ；3 批 PCC 成品的外观、真空度、水分含量及复溶时间均符合《中国药典》（2025 年版三部）规定，经统计分析，水分含量的 F 值为 2.333，小于 F0.05（2,6）临界值（5.1433），t 值均小于 T0.05（4）临界值（2.7764），表明 3 批制品的水分含量均匀且稳定。结论表明：通过对该冻干机的安装确认、运行确认、性能确认及 3 批生产试验，证实该冻干机能够满足人凝血酶原复合物的工艺要求。

Part0 前言

人凝血酶原复合物（Prothrombin complex concentrate，PCC）源自健康人血浆，是一种可供静脉输注、促进血液凝固的冻干止血制剂，主要成分为凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ这四种维生素 K 依赖性凝血因子，可用于治疗血友病 B、先天性和获得性凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ缺乏症^［1］，同时也能治疗外科手术、肝硬化引发的凝血功能障碍^[2]。真空冷冻干燥简称冻干，在生物制药领域应用广泛。该技术是将制品完全冻结后，在一定真空条件下使冰晶升华，以实现低温脱水。由于冻干制品在升华过程中温度始终保持在较低水平，因此对于酶、激素、核酸、血液和免疫制品等不耐热物质的干燥尤为适宜，有助于制品的长期保存^[3]。此外，制品的干燥过程在真空环境中进行，不易发生氧化反应。由此可见，冻干是一种理想的生物制品干燥方法，既能保留制品的生物活性，提高药品质量，又便于运输与储存。然而，各类生物制品的组成结构差异较大，目前尚未形成通用的数字化冻干体系，若冻干过程采用不恰当的参数，极易导致生物制品变性失活 ^[4]。只有对冻干过程各阶段的各项参数进行全面控制，才能获得优质的冻干产品，因此 PCC 冻干工艺是制备合格制品的关键技术之一。本文按照 GMP 要求，对该型冻干机进行安装确认、运行确认、性能确认及连续 3 批生产试验，根据工艺参数对PCC 半成品进行冻干，同时检测 PCC 半成品中冻干前、冻干后及干热后的各凝血因子效价，以及 PCC 成品的外观、真空度、水分含量和复溶时间，探讨该冻干机在PCC 生产工艺中的应用。

Part1 材料与方法

1.1

材料

人凝血酶原复合物（PCC）规格为 300 IU（15 ml）/ 瓶，批号为 A、B、C，由国药集团兰州生物制药有限公司生产。冻干机（型号 LYO-5）购自上海东富龙科技股份有限公司；真空度检测仪（型号：B 型电火花发射器）购自扬中市三鱼电器设备有限公司；全自动凝血仪及其配套试剂（型号 STAGO Compact Max）购自法国 STAGO公司。

1.2

设备确认

设备确认主要通过安装确认、运行确认及性能确认三个阶段，系统验证设备是否符合设计要求、工艺需求及 GMP 相关规定，确保设备稳定、可靠、合规地用于生产活动。

1.2.1

安装确认（IQ）

安装确认（Installation Qualification，IQ）是指设备安装完成后进行的各类系统检查及技术资料文件化工作，旨在保障设备安装的连续性和一致性，应确认设备安装符合生产工艺条件和最佳运行状态，技术档案归档符合质量管理部门要求。具体包括：核查安装手册、操作手册、维护手册、安全手册、主要部件清单、备品备件清单、关键材质材料证明、平面图、工艺流程图、电气原理图、压力容器资质审查文件、关键仪器仪表校准文件等确认文件是否齐全并存档；确认 P&ID 及部件标识完整清晰；确认硬件连接与电路图一致；检查坡度与排水能力、现场控制软件安装的输入 / 输出（I/O）接口；对现场管道连接及板层硅油软管进行检漏，确保机组安装符合设计要求和质量标准。同时需制订校验、清洁、维护保养及运行的记录表格。

1.2.2

运行确认（OQ）

运行确认（Operational Qualification，OQ）是指对设备的各部分及整体进行空载试验，确保设备性能在要求范围内准确运行并达到规定技术指标，且以文件形式予以记录。其核心是通过空载或负载运行试验，验证所有关键部件可按照既定模式（能力界限）运行。

具体包括：确认参与人员培训及 IQ 项目已完成；确认测试用仪器仪表已校准；测试触摸屏操作导航、上位机工作站导航、操作权限、报警功能、断电恢复机制、审计追踪系统、冻干循环运行情况、化霜流程、CIP/SIP（在位清洗 / 在位灭菌）流程、板层温度均一性；确认冻干指标（抽气速率、极限真空度、真空泄漏率、板层降温 / 升温速率、冷凝器降温速率、最大捕水量），保证独立配件及冻干系统可按预定流程稳定运行。

1.2.3

性能确认（PQ）

性能确认（Performance Qualification，PQ）是在负载试生产阶段，通过确认设备运行的可靠性与对生产的适应性，进一步考察运行确认中技术参数的符合性及其稳定性。在此过程中，需先确认 IQ 和 OQ 是否已完成，若存在偏差是否已得到解决，并检查所有仪器仪表是否均已校验。随后，按照实际生产规模进行模拟测试，确认 CIP/SIP 流程，完成真空冷冻干燥全过程（包括预冻、抽真空、升华干燥、解析干燥、压力升测试、真空度调整、压塞及箱体复压）的测试，并对相关数据曲线进行确认。最终，按照实际工作流程，确认冻干机主要参数性能、设备运行质量、功能适应性、连续性和可靠性，确保满足工艺需求。

1.3

生产试验

采用经确认的冻干机，按照工艺参数和质控要求进行操作，以确认设备运行稳定且产品质量合格。对连续 3 批制品进行冷冻干燥：根据工艺参数将 PCC 预冻至 -45℃以下，抽真空至 0.15 mbar，升温至 -20℃并保持 32 h，随后升温至 0℃保持 4 h，再升温至 30℃保持12 h，最后进行压塞。冻干完成后，对制品进行 80℃、72 h 的干热处理，并检测冻干前、冻干后及干热后的各凝血因子效价。同时对成品的外观、真空度、水分含量及复溶时间进行检测。

1.4

检测方法

按照《中国药典》2025 年版三部的规定，对水分（依据通则 0631）、各凝血因子效价（依据通则 3517、通则3518、通则 3519、通则 3520）进行检测，蛋白质含量的测定采用通则 0731 第一法 [5]。

1.5

回收率计算

对 3 批 PCC 半成品冻干前与冻干后的各凝血因子效价回收率进行对比分析，计算公式为：回收率（%）=（冻干后各凝血因子效价 ÷ 冻干前各凝血因子效价）×100。

1.6

统计学方法

以借助 EXCEL 软件的函数功能工具和数据分析工具，计算水分含量、复溶时间以及各因子效价的 F 值和 t 值，以此评价样品的均匀性和稳定性 [8]。若 F 值小于自由度为（f1,f2）且给定显著性水平 α（通常 α=0.05）的临界值 Fα（f1,f2），则表明样品内部和样品间无显著性差异，样品具备均匀性；若 t 值小于显著性水平 α（通常α=0.05）且自由度为 n1+n2-2 的临界值 tα（n1+n2-2），则两个平均值无显著性差异。

Part2 结果

2.1

安装确认（IQ）结果

设备及各配件的出厂产品检验报告显示，各项指标均符合技术要求、设计文件要求及质量管理部门的要求；参与人员均已接受培训；相关文件（安装手册、操作手册、维护手册、安全手册、主要部件清单、备品备件清单、关键材质材料证明、平面图、工艺流程图、电气原理图、压力容器资质审查文件、关键仪器仪表校准文件）齐全；P&ID 及部件标识完整清晰；公用工程的设计、安装、连接、电气线路、硬件连接均与电路图一致；坡度与排水能力符合要求，管道及箱体内无积水现象，现场控制软件运行正常，I/O 测试中输入 / 输出结果与 PLC设计结果一致，现场机组安装符合设计要求和质量标准。

2.2

运行确认（OQ）结果

IQ 项目已完成，参与人员已完成培训；测试用仪器仪表校准合格；相关 SOP 已起草完成；触摸屏操作、上位机工作站导航、冻干循环运行检查、化霜测试均合格，并完成了操作权限、通讯、报警、断电恢复、审计追踪测试；冻干指标（抽气速率，极限真空度、真空或泄漏率、板层降温 / 升温速率、冷凝器降温速率、升温速率，最大捕水量）符合标准要求；CIP 覆盖率测试中无核黄素残留，清洗效果符合要求；SIP 测试中温度＞ 121℃且时长大于 30 min，灭菌指示剂显示灭菌合格，灭菌效果良好；板层温度温差小于 1.5℃，板层温度均一性良好。

2.3

性能确认（PQ）结果

IQ 和 OQ 已完成，相关人员已完成培训，检查用仪器仪表已校验，SOP 文件已批准生效；在实际操作条件下设备性能满足生产需求，CIP 后水样检测合格，SIP 参数达到灭菌要求，真空冷冻干燥过程（预冻、抽真空、升华干燥、解析干燥、压力升测试、真空度调整、压塞、箱体复压）稳定，设备运行无异常；数据曲线报表完整，设备满足工艺要求。

2.4

检测结果

对连续 3 批 PCC 半成品进行冷冻干燥，检测 PCC半成品中冻干前与冻干后的各凝血因子效价；同时对PCC 成品的外观、真空度、水分含量及复溶时间进行检测。

2.4.1

各凝血因子效价检测结果

表 1 结果显示：3 批 PCC 半成品中冻干前与冻干后的各凝血因子效价均符合标准，凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ活性回收率平均值分别为 98.6%，97.7%，99.9%，97.5%，各因子回收率均大于 95%。

表 1 批次式密闭配液系统结构及工艺流程

2.4.2

外观、真空度、水分含量及复溶时间检测结果

表 2 结果显示：3 批 PCC 成品的外观、真空度及复溶时间均符合《中国药典》要求。

表 2 浓稀在线连续配液系统结构及工艺流程

表 3 结果显示：3 批制品的水分含量均符合规定。同时对它们进行 F 检验及 t 检验，其中 F 值 =2.333 ＜ F0.05（2,6）临界值（5.1433），说明 3 批 PCC 冻干后水分含量均匀；t值均小于 T0.05（4）临界值，说明 3 批制品水分含量稳定。

表 3 单罐式简易智能配液系统结构及工艺流程

Part3 讨论

真空冷冻干燥技术在制药领域应用广泛，主要包含预冻、升华和解析干燥三个阶段。该技术在对药品进行冷冻干燥处理时，不会对药品产生具体污染，也不会引入杂质。此外，它不仅能保留药品的细胞活性，还不会对活性成分造成影响，有助于提升药品质量；冻干后的药品复水性能较强，有利于保证药品原材料的完整性，同时，在冻干过程中，需将平衡含水率作为重要的干燥指标，保证温度上升不会对药物的实际效果造成负面影响^[6-9]。

在 PCC 生产工艺中，通过冷冻干燥技术可去除95% ～ 99% 以上的水分，使干燥后的制品能保持凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的生物活性，且制品体积几乎不变，可长期保存，便于药品的高效运输 ^[10]。因此需选择符合生产条件的冷冻设备，包括冻干机箱体、真空系统、制冷系统及控制系统的设计，精准控制真空度、压力、温度等参数的变化，以提高控制精度、节省能耗、提升运行管理水平，保证冻干机长期稳定运行，从根本上保证冷冻干燥工作的质量^[11-12]。

本研究按照 GMP 要求，对该冻干机进行了安装确认、运行确认和性能确认，确保了冻干机的安装、运行和性能符合 PCC 冻干的工艺要求。采用该型冻干机连续开展 3 批 PCC 生产，检测半成品中冻干前与冻干后各凝血因子效价并计算其回收率，同时对比分析 PCC成品的外观、真空度、水分含量、复溶时间、各凝血因子效价及比活性。结果显示，在目前冻干参数下生产的人凝血酶原复合物，冻干前与冻干后凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ活性回收率平均值分别为 98.6%，97.7%，99.9%，97.5%，各凝血因子效价回收率均大于 95%，冻干过程中各凝血因子活性几乎无损失。PCC 成品的外观、真空度及复溶时间均符合要求，水分含量及各凝血因子效价均具有统计学意义上的均匀性和稳定性，质量指标稳定可靠。综上所述：该型冻干机在人凝血酶原复合物生产中的工艺稳定可靠，可满足制品冻干需求，能够持续稳定生产出符合《中国药典》（2025 年版三部）质量要求的 PCC 产品，有效保证制品质量，具有一定的生产实用性。

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