一次性使用技术和封闭系统在疫苗开发和生产中的应用
来自加拿大Sanofi Pasteur的科学家们在2019年9月的《BioProcess International》杂志上发表了题为“Advances and Challenges in Vaccine Development and Manufacture”的文章。 文中，作者指出为支持疫苗开发，科学家们已经在生物工艺以及分析技术方面取得了诸多重大突破，这些技术可帮助疫苗生产商更快、更经济高效地获得一致的产品纯度和质量。但尽管全球疫苗市场仍在快速成长，对疫苗开发和生产的兴趣与关注也在不断增加，生物工艺行业领域由于固有的复杂性而仍存在一定的挑战。所以，文章总结性地介绍了疫苗行业当前的局限性，特别是在产品开发和生产方面，同时介绍了生物工艺的演进、分析技术的创新以及用于克服疫苗生产挑战的技术。本文节选自原文对一次性使用技术和封闭系统的介绍，更多详细，内容请参考原文。
疫苗工艺开发 - 一般的过程和方法（T.D'Amore, at al., 2019）
一次性使用技术和封闭系统
目前，除传统的问题外，一些疫苗生产商还面临更多的挑战，比如更小的批次体积以及不同的产品组合，在大流行疫情爆发时，还需要疫苗开发商的快速响应，而高效价成分的使用对清洁工艺提出了更高的要求。鉴于这些压力，一次性使用设备对疫苗生产工厂来说是一个非常具有吸引力的选择。
生物技术行业对于一次性使用技术的应用已有十多年的经验，其已成为生物工艺的主流，包括疫苗开发和生产。技术的进步已经覆盖了从一次性使用生物反应器到用于最终制剂和灌装的可抛弃型产品。不同的供应商已可提供一次性使用生物反应器、深层过滤、柱层析系统以及用于培养基制备和最终制剂的储袋。
使用一次性使用技术构建的从生产到制剂的完整封闭系统（T.D'Amore, at al., 2019）
使用一次性使用技术的新型封闭式系统
一些一次性使用系统在工艺开发中已经得到了良好的使用，并开始进入生产。例如，笔者公司通过与供应商以及疫苗行业的紧密合作，开发了一整套封闭式、一次性使用工艺系统（从实验室到100L规模工艺），用于无血清、活病毒疫苗产品。研究人员建立了一套稳健的纯化工艺，并可显著提高病毒产量，从20-40 doses/L到400-500 doses/L（提高10倍）。此外，产品中残留的Vero DNA和宿主细胞蛋白质被显著降低，纯化工艺操作从3天缩短到了2天。此外，操作员认为，相比此前的系统，封闭式系统的操作管理更容易。由于系统可获得更高的产量，所以需要的生产运行次数更低，而且，可抛弃型技术的使用可确保维持整个工艺的无菌性。
使用这套技术的成果是开发时间和生产成本的总体降低。相比此前的系统，工厂轮转更简单、快速，而不再需要对固定资产进行验证，如不锈钢发酵罐、储罐以及离心机。笔者公司已经使用采用一次性使用技术的封闭系统进行了多轮GMP运行，所有产品通过无菌性检测。一次性使用技术的应用可降低固定成本、设备数量以及清洁验证，同时提高设备和工艺的灵活性，加快工艺开发时间。可抛弃型技术在解决开发高质量工艺的挑战中扮演了重要的角色，同时驱动运行成本的降低。
封闭系统已经证实了应用可抛弃型技术来加快工艺开发的优势。采用这些技术预期可降低工艺开发时间、削减生产成本并提高工艺和设备的灵活性，从而提高工艺开发效率并加快生产的扩增。
原文：T.D'Amore, Y.Yang, Advances and Challenges in Vaccine Development and Manufacture. BioProcess International, 2019, 17(9): 44 - 52.
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