Объективный информационный канал
для профессионалов отрасли

«Фармацевтическая отрасль», 2019, №6 (77) ноябрь

Перспективы использования одноразовых компонентов в биофармацевтическом производстве

Мэтью Олсен, Sartorius Stedim Biotech

Мэтью Олсен является сотрудником компании Sartorius Stedim Biotech и в настоящее время занимается внедрением технологий смешивания и тестирования целостности с использованием одноразовых компонентов. Его опыт работы в данном направлении в биофармацевтической промышленности составляет более 15 лет, в том числе в составе команды разработчиков Celsius Controlled Freeze-Thaw System, первой одноразовой платформы для замораживания-оттаивания, созданной для фармацевтической промышленности. М. Олсен получил степень бакалавра наук в области химических технологий в Политехническом институте Ренсселера в Трое (штат Нью-Йорк) и степень магистра наук в области химических технологий в Калифорнийском университете (Дэвис).

Оборудование одноразового применения получило повсеместное распространение в биофармацевтической промышленности, однако дальнейший прогресс в этой сфере требует последовательного развития четырех ключевых областей.

В биофармацевтической промышленности уже более 25 лет используются одноразовые системы, включающие в себя мешки, трубки, фильтры и прочие соединительные элементы (рис. 1). Практически во всех производственных процессах существует как минимум один этап, в ходе которого могут оказаться востребованными преимущества удобных в применении стерильных одноразовых компонентов. Многие отрасли промышленности быстро внедрили технологии использования одноразовых компонентов, поскольку они предполагают сжатые сроки освоения и небольшие капитальные затраты, а также позволяют значительно сократить расходы на валидацию.

В новых биофармацевтических производственных объектах используются преимущества одноразовых систем с момента запуска, что позволяет избежать больших финансовых вложений в многоразовую установку, выполненную из нержавеющей стали. Внедрение оборудования одноразового применения и привлечение подрядных производственных организаций (ППО) помогает сократить сроки и первоначальные инвестиционные затраты, необходимые для разработки лекарственных препаратов.

Поскольку технологии применения одноразовых систем получают все большее распространение, спрос на постоянное усовершенствование и оптимизацию этих технологий, а также связанных с ними методов производства достаточно высок. BioPhorum Operations Group (BPOG) опубликовала перечень четко сформулированных запросов и дорожных карт по разработкам для биофармацевтической промышленности, ряд которых содержит замечания и пожелания к одноразовым технологиям.

Производители оборудования сотрудничают с пользователями для дальнейшего совершенствования систем одноразовых компонентов по мере отказа отрасли от оборудования многоразового использования. В статье рассмотрены четыре области, требующие последующей разработки, и обсуждено, каким образом совместная работа биофармацевтических компаний и производителей оборудования сможет стать движущей силой прогресса в данной отрасли. В числе этих четырех областей, нуждающихся в потенциальном развитии:
• Общая концепция биосовместимости и предоставление информации о ней.
• Повышение надежности обеспечения целостности одноразовых систем.
• Внедрение одноразовых устройств измерения и автоматизации для применения в рамках процессно-аналитической технологии (ПАТ).
• Создание устойчивой глобальной сети поставок.

Общая концепция и представление информации о биосовместимости

Биосовместимость одноразовой системы может означать ее совместимость с клеточной культурой, а также со всеми продуктами последующей обработки и условиями производственного процесса. Любые одноразовые компоненты должны обеспечивать нормальное течение процессов культивирования клеток. При использовании на последующих этапах проблемы биосовместимости связаны с обеспечением стабильности белка и сведением к минимуму продуктов выщелачивания (то есть веществ, которые предположительно будут выщелачиваться из материала оборудования и воздействовать на процесс). Экстрагируемые вещества (вещества, обнаруживаемые в результате контакта жидкостей с твердым материалом оборудования при самых неблагоприятных условиях) и продукты выщелачивания могут выделяться из полимерных материалов в производственный поток. Минимальные стандартные требования, предъявляемые к предоставлению данных о биосовместимости для одноразовых пластиковых изделий:

• Соответствие стандартам 87 и 88 Фармакопеи США (USP).
• Соответствие стандартам Европейского агентства по лекарственным средствам (EMA) 410/01.
• Полная информация об экстрагируемых веществах.

В USP 87 и 88 представлено описание методик испытаний биологической реактивности in vitro и in vivo для демонстрации соответствия пластмассовых компонентов стандартам класса VI USP. Соответствие EMA 410/01 указывает на то, что пластиковые изделия прошли обработку для минимизации риска передачи прионов (разновидность неправильно свернутых белков), которые могут вызывать у людей нейродегенеративные заболевания с летальным исходом. Производители оборудования одноразового применения проводят исследования для идентификации экстрагируемых из изделий веществ, которые могут попасть в лекарственный препарат.

Такие меры по обеспечению биосовместимости стали минимальным требованием для рассмотрения возможности применения. Помимо этого минимума производитель может предоставить больше информации о своей продукции, в первую очередь в отношении специфических данных об экстрагируемых веществах для конкретных изделий, а также более полных сведений о твердых частицах.

Инициатива BPOG убедила большинство поставщиков одноразовых изделий привести свои данные об экстрагируемых веществах в соответствие с форматом, описанным в руководстве по экстрагируемым веществам BPOG. Унифицированный вид предоставления данных об экстрагируемых веществах облегчает биофармацевтическим компаниям процессы интерпретации и сравнения экстрагируемых веществ из одноразовых компонентов в различных условиях. Тем не менее обычно каждое описание составляют только для одного вида компонентов, например, пленки, из которой изготавливают мешки. При этом все остальные элементы конструкции изделия не учитывают. Одним из возможных вариантов усовершенствования формы предоставления данных об экстрагируемых веществах является специфический профиль экстрагируемых веществ для всего перечня сборочных узлов и компонентов Bill-Of-Materials (BOM), включающий в себя данные обо всех компонентах изделия.

Поддержание актуальности данных о биосовместимости в долгосрочной перспективе Учитывая, что информация об экстрагируемых веществах представляет собой единый набор данных на определенный момент времени, производители оборудования должны стремиться к обеспечению достоверности информации о биосовместимости в долгосрочной перспективе. Например, после получения данных об экстрагируемых веществах пленки, используемой для изготовления одноразовых мешков, важно учитывать актуальность этих сведений при последующем производстве пленки.

Следует учитывать количество и виды средств контроля, обеспечивающих поддержку актуальности этих данных при последующем производстве даже через несколько лет после первоначальной оценки экстрагируемых веществ. Спецификации, выполненные для всех материалов сырья, а также понимание и полный контроль процесса производства пленки могут стать ключевыми факторами в обеспечении актуальности лю-бых предоставленных данных в будущем.