浅析：冻融容器在生物制品生产中的选择和应用

2023-09-20

随着一次性冻融技术不断发展，一次性冻融袋现在已经成为可靠的、有效的冻融瓶替代品。

一次性冻融袋是否可以取代冻融瓶？任何改变都存在风险。那么，转而使用冻融袋是否可行？就关键原液的冻融操作而言，答案是肯定的。事实上，如果针对此类冻融应用进行适当设计，一次性冻融袋可以提供诸多优势。本文权衡了冻融瓶和一次性冻融袋各自的利弊，并解释了如何将一次性冻融袋整合到新旧设施中。

在高价值原液的冻融操作中，制药公司面临哪些挑战？

作为高价值的关键产品，原液在下游工艺步骤中所面临的一个主要挑战是以无菌方式进行处理，以确保产品的安全和纯度。避免产品污染并保持产品稳定非常重要。

冷冻是保持原液稳定以便于储存或运输至药物生产现场的常用方法。然而，不同的生物分子对冻融循环具有不同的敏感度。例如，有些需要快速冻融循环，以避免发生变性或冷冻浓缩。这是研究冻融工艺时需要考虑的一个重要参数。

当产能增加时，整个工艺时间和相关设施占地面积不仅难以管理，而且成本高昂。在这种情况下，制药公司必须通过优化工艺来最大限度地提高效率。

为应对上述挑战，一次性冻融袋相比冻融瓶具备哪些优势？

一次性冻融袋是一种即用型无菌封闭系统。这三个特性大幅简化了冻融工艺。相比之下，冻融瓶的无菌操作更加复杂，通常需要层流罩和额外的过滤步骤。此外，冻融瓶还需要人工干预，操作人员必须接受无菌技术培训，从而降低人为错误的风险。而一次性冻融袋是即连即用的无菌系统，易于使用。

一次性冻融袋还可以缩短冷冻路径长度，从而实现可控、快速的冻融操作。它们比冻融瓶更适合敏感分子。使用冻融瓶无法获得料液的冷冻曲线，而且通常也无法防止冷冻浓缩效应。

在向一次性冻融袋转换的过程中，通常会遇到哪些阻碍？

当从一种技术转换到另一种技术时，制药公司可能担心材料的变化以及额外的验证工作量。例如，稳定性研究和可提取物/浸出物水平。但是，通过使用供应商提供的数据，可以显著减少工作量。

“归根结底，从冻融瓶转换为冻融袋有助于大幅简化现有的冻融工艺流程。”

用户还可能认为，技术变化会带来高额资本支出或大规模投资。但是，一次性技术非常灵活，可以适应现有的基础设施。如此一来，用户可以灵活选择：保留现有冷冻设备而无需进行任何额外投资，或者升级相关设备。

最后，有些用户可能会认为，从冻融瓶转换为冻融袋难以实现，因为它需要适应现有的SOP及操作流程，以及新的操作人员培训。然而，如前所述，一次性冻融袋通常有助于简化整个冻融工艺流程。当然，用户有必要更新现有文档。但归根结底，从冻融瓶转换为冻融袋可以大幅简化现有的冻融操作。

一次性冻融袋在减少整体占地面积方面有哪些优势？

冻融瓶非常笨重！它们不能叠放，难以通过手推车转运，并且需要大量的存储空间。在处理100升以上的产品时尤其如此。相比之下，一次性冻融袋采用保护性外壳，方便堆叠，易于储存在货架上和通过手推车转运。

一次性冻融袋可在经过验证的专用运输箱中叠放和运输。其中一些运输箱可以使用客机托运多达120升的产品。冻融瓶往往需要使用额外的包装材料，如聚酯薄膜袋，而且无法叠放运输，甚至可能需要使用多个货箱来包装和保护所有等待装运的冻融瓶。

在设计和质量的稳健性方面，一次性冻融袋具备哪些优势？

一次性冻融袋确实比冻融瓶更容易使用和处理。冻融袋的错误操作风险更低，是处理原液更加可靠的解决方案。一次性产品及其优势已经在生物制药行业得到广泛认可，并且越来越多地应用于冻融操作。它们已经发展为高度稳健的系统，并且针对冷冻容器生命周期的每一个步骤进行了验证，包括分装、冷冻、储存、运输和解冻。

将一次性冻融袋整合到新旧设施中非常简单。一次性冻融袋拥有各种类型和尺寸，因此可以很容易地整合到所有形式的现有设备和设施中，而无需额外投资冷库或传统的立式、鼓风或平板冷冻机。从冻融瓶转换为冻融袋后，可以大幅缩短批次处理时间，从而降低了总体生产成本。即使冻融袋的价格比冻融瓶高，然而当制药公司最终选择从冻融瓶转换为冻融袋时，其总体拥有成本也会下降。在一个客户案例中，我们成功将400升批次的处理时间从超过40小时缩短到10小时，其中包括质量控制活动。当然，可以实现的成本降幅各不相同，这取决于初始费用和初始工艺。

当然，大多数一次性冻融袋供应商的产品组合中还包含其他相关设备，方便希望购买先进设备或打造新设施或新项目的用户使用完整平台解决方案。设备本身的成本会因其类型的不同而存在很大差异。最便宜的是传统或立式冰柜，其次是鼓风冷冻机，最后是平板冷冻机。平板冷冻机可提供更好的高级功能和过程控制。冷冻设备的多样性，也意味着各种规模和能力的公司都可以轻松找到符合自身一次性产品需求的设备。