“由于一次性灌装系统减少了交叉污染的风险，并避免了昂贵耗时的CIP（在线清洗）、SIP（在线消毒）和清洁验证过程，而这正是目前小批量药品生产的灌装和密封操作所需要的。”
——Dieter Bandtel，博世公司包装技术销售部门MHI 2020项目经理

虽然当前经济仍处于危机，但药物研发势头依然强劲。临床试验是药物研发过程的重要组成部分，它决定了哪些药物进入市场、赢取利润，以维持昂贵的研发投入。由于产量较小，市场对于小批量生产设备一直有着特殊的需求。生物制剂的飞速发展也对生产技术的创新产生了重要影响。

一直以来，药物研发活动主要被大型跨国制药公司所支配。而现在不断有中等规模的生物技术公司和生物制药公司也加入进来，开始小批量生产，而这影响着对制药设备的需求。

虽然现有厂家通常拥有自己的小批量生产线，而对于新厂家而言，更常见的是把业务外包给临床研究组织（CRO），而非建立自己的生产线。根据最近的“商业洞察力”研究报告显示，在这种发展背景下，全球CRO市场有望在未来3年以平均每年14％的速度增长，药物研发行业到2013年将实现年产值高达350亿美元。这种飞速增长刺激了新的市场需求，使灌装和包装设备技术不断改进和提高，并具有更大的灵活性。

药物研发的另一个方向是注射剂的生产。截至2010年，注射类药物的市场份额达126亿美元，特别是生物基因、肿瘤和疫苗等应用领域将迅猛增长。随着产品链逐渐稳定以及最近的一些成功的商业化运作，生物制药行业还将持续不断地增长。在癌症治疗领域，2005~2008年，28种肿瘤药物被批准在EMEA所管理的地区（欧洲、中东和非洲）使用，而在1995~1999年间，这个数字只有20种。与此同时，各种流行传染病疫苗也得到了越来越多的关注。这种从畅销药转向生物制药的发展趋势也大大影响了小批量药品的生产，进而改变了小批量药品生产设备的需求。因为相比传统药物而言，生物药需要不同的无菌灌装设备。

高度的灵活性

从药厂用户那里我们了解到，针对上述趋势最普遍的需求之一，是要有高度灵活的制药设备。医药研发外包（CRO）企业需要能够处理多品种药物的设备，以支持多种产品的小批量生产，而个人用药和生物技术药物则有较低的产能需求。

对于10000~20000瓶的小批量，药厂将不再需要单独一整套灌装生产线。灌装系统要满足多个批次产品的需要，最大限度地提高资产利用率。现在，制造商和CRO企业需要的设备要能够在生产不同产品时，具备较短的生产启动时间，以提高效率。生产厂家可以轻松地更换部件来处理不同产品，包括不同大小的胶塞、铝盖和西林瓶，同时批次之间的更换更简单。

为了应对上述挑战，博世包装技术开发了液体灌装机（MHI），这种液体灌装机适用于高敏感和限量药物的小批量试生产和中试药品生产，它具备高度自动化的配方设计，以及最少尺寸件来实现快速更换。

此外，生产厂家需要模块化设计的设备，即他们可以轻松地将新设备整合到现有生产线。例如，制造商可以购买独立的低速液体灌装机（MHI），而采用现有的设备进行灭菌过程。客户也可以购买灌装生产线整线，包括洗瓶机、灭菌隧道、灌装封口机MHI，甚至可以传送至额外的冻干处理。液体灌装机MHI具备非常高的灵活性，生产厂家可根据需求采用不同的灌装系统，如旋转隔膜泵或使用一次性软管的蠕动泵。

安全第一

在生产高毒性的生物技术药品和胃肠药物时，对操作人员的安全保护也是生产者选择设备时需要考虑的问题。为了确保安全，药品生产商正在寻求配置不同隔离系统的、高度自动化的产品灌装设备—— RABS隔离装置、隔离罩系统或高污染防护系统 ——减少人员操作和交叉污染。此外，自动化将最大限度地减少产品污染的风险。

博世的低速液体灌装线（MHI）具有自动化程度高，在模具更换和维护方面最大程度地减少了人为干涉，从而降低了人为错误、损伤和污染。

减少浪费

制药生产中，药品质量控制是至关重要的。灌装系统的完整性必须进行验证，以确保产品符合效用、纯度和质量方面的要求。随着生物基因药物市场需求的上升，每剂价格高达1000欧元或更多，这就需要最大限度地提高质量，并减少产品浪费。

制药企业也可以选择具有过程控制的设备，以防止产生灌装不完全的情况，避免昂贵的成本浪费。

博世低速液体灌装线（MHI）提供了各种灌装系统和在线称重系统，从而确保药品质量控制。设备配置的100％称重操作模式可以减少每批次生产结束运行期间剔除的容器数量。此外，该设备采用伺服控制，稳定的处理单元能柔和地、精确地处理和传输产品，以杜绝西林瓶破损，并减少剔废数量。灌装单元和称重单元，结合智能传送系统，保证了设备的最佳使用状态，确保最小的产品损失和剔废。

一次性和可测量性简化验证程序

由于验证程序占据制药生产线10％~20％的成本，因此简化验证过程的好处是巨大的。

一次性系统在相当长的一段时间用于上游处理流程，如搅拌和发酵。由于一次性灌装系统减少了交叉污染的风险，并避免了昂贵耗时的CIP（在线清洗）、SIP（在线消毒）和清洁验证过程，而这正是目前小批量药品生产的灌装和密封操作所需要的。

在灌装过程中使用一次性系统，以便为不同产品提供不同部件。同时它消除了对大型的不锈钢罐和管道的需要，省去了验证过程，提高了工厂灵活性，进一步降低生产成本。

传统上，药品生产企业使用活塞泵进行灌装，同时有许多机械部件与产品直接。每次使用后的清洗和重新装配是一个漫长的过程。小规模生产中使用一次性软管的蠕动泵应用越来越多，尤其是在药物小批量生产和多产品生产上。有了这项技术，药物只需和管路直接接触，并在使用后可直接更换。清洗过程中节省了制造商的时间和精力，并提高生产速度。

博世的PreVAS（预验证、预装配、预消毒）灌装系统，由一次性管路、灌装针和一次性软管蠕动泵或一次性隔膜阀泵组成。这些产品可以完全集成到灌装机控制系统。无需移动任何部件，只需简单两步就可打开和关闭蠕动泵，更省时、更安全，尤其适用于隔离器应用。

可扩展的设备，可以进一步简化生产药品的验证程序，降低成本、加速进入市场。越来越多购买灌装生产线的制造商希望，通过满负荷生产或者灌装、称重和监控的关键功能的升级，让生产线能连续使用。