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如何搭建一个中试灌装平台

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2022.7.14

本文是5月27日CIPM在线讲座“如何搭建一个中试灌装平台”的文字版内容回顾

主讲人: 张子航

德祥科技产品经理，应用工程师

英国曼彻斯特大学高等化学工程硕士

本科毕业于南方科技大学，曾从事流体传质传热、生物大分子冷冻、外科医疗器械相关研究，并在加拿大等地进行过学习与交流。

一个新药从发现走到上市，需要过五关斩六将，对于药企而言，最重要、最危险、成本最高、也是沉没成本最大的步骤，就是临床试验。

I期临床需要20-100例样本，针对的是正常人志愿者，主要进行安全性的评价，确定是否有明显副作用。II期临床需要100-300例样本，针对的是患者，实验的是药物是否有效，以及有效剂量是多少。III期临床需要300-5000例样本，目的是在更广泛的人群中进一步测试药物对不同人群的有效性及副作用。有些药物还会增加上市后的IV期评价，对药物上市后的安全性、有效性及副作用进行一个回访，同时调查前三期临床中可能没发现的长期副作用。

图1：临床试验（及临床前）的步骤包括临床前研究、I-IV期临床试验

问题来了

面对一个即将进入临床阶段的新药，药企通常会面临一个问题——如何解决临床试验所需的药品需求？

临床试验药物生产应运而生

如上面介绍，I期到III期临床总共需要的药品数量大致在几千到几万支不等。这样的一个量级，手动灌装是肯定不可能完成，也不合规，必然需要自动化的机械灌装。但是为了几千只的一个灌装需求，我们去上马灌装车间似乎也没必要，在这个情况下，CDMO的一个重要业务应运而生，临床试验药物生产。

图2：CDMO常见业务一览

面对小批量高要求的灌装需求，CDMO会选择自行采购合适的灌装设备，接下药企外包的生产订单。CDMO采购的设备也不是只用于这个项目，将来也可以承接更多相似订单，或者经过改装后承接其他的项目。

图3：部分设立了MSAT部门的国内外大型药企

只有外包CDMO一条路吗？

对于药企而言，临床前药物生产只有外包CDMO一条路吗？

跨国药企的药物管线越来越多，近年来很多药企意识到，与其每款新药都外包给CDMO，不如我们自己做一个内部的CDMO，毕竟我们作为跨国药企，自己的业务量足够养活一个CDMO了。

因此，很多药企开始成立了MSAT（Manufacturing Science & Technology）部门，运营自己的中试平台，主要工作包括工艺放大、生产排障（troubleshooting）、流程优化、工艺验证及项目转让等。很多MSAT部门也起到了CDMO的功能，对外承接一些外包业务。

图4：MSAT部门的常见职责

在这种趋势下，由于简单的业务，很多药企内部可以自己解决，市场同质化竞争也愈演愈烈，近年来CDMO所承接的业务也越来越有“疑难杂症”和“稀奇古怪”的特征。在这种情况下，通用型设备的使用也越来越受限，更多的CDMO也在考虑增加一些中试平台，降低成本，用以承接一些高要求的复杂项目。

应当如何搭建一个中试灌装平台？

我们首先需要考虑以下几个问题

● 场地有多大？有多少承重？

● 药液是什么性质？液体？粉末？水基还是有机？是否有高粘度等特殊性质？

● 是否需要冻干？是否需要与灌装联动自动进样？

● 使用什么样的包材？西林瓶？预充针？卡式瓶？如何清洗灭菌？是否使用巢式或者免洗免灭？

● 需要什么样的净化方案？隔离器or oRABs？C+A/D+A?

● 设备如何清洗灭菌？需要连续生产CIP/SIP还是批间灭菌（VHP等）？

● 质检是什么样的要求？重量公差多少？灌装精度要求多少？回收率要求多少？

一个完整的灌装流程如下图所示，包括不同种类的包材从清洗、灭菌，到灌装、冻干、加塞、轧盖，再到最后的瓶外身清洗、贴标、包装等。

图5:完整灌装联动线工序图

但如果我们在中试平台上配齐全部的设备，就背离了我们轻量化和节约成本的原则。因此通常而言，中试平台会保留最核心的“灌装-冻干-压塞-轧盖”工序，其他工序选择手动或者购买免洗免灭的包材。

除此之外，考虑到中试平台与研发部门之间的联系，很多企业会选择将中试部门放在研发部门附近。但是研发部门的楼层和房间设计通常没有考虑过工业设备的需求，如果设备体积较大/较重的话，无法进场。

结论

由此我们总结下，一个中试灌装平台最核心的需求包括：

1、设计灵活，能够满足特殊定制需求；

2、体积小，重量轻；

3、与冻干机对接好；

4、厂家愿意未来根据客户需求的变化，对设备进行改造。

SP I-DOSITECNO

针对这些需求，我们向各位推荐德祥独家代理的灌装设备品牌——SP I-DOSITECNO爱多仕。爱多仕是一家专门针对中试灌装平台和小批量生产的设备供应商，拥有一个年轻化的、高度技术背景的团队，愿意为客户需求进行高难度的设备定制。

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SP集团是ATS集团旗下的世界知名设备供应商，有超过100年的历史，旗下品牌为生命科学、制药等科学领域提供整套设备解决方案，提供从小试到生产各个阶段的关键设备。

2021年，SP集团被ATS集团整体收购后，与ATS旗下的隔离器、包装设备及工厂管理系统相结合，如今已可以提供智能化制造一体化的解决方案。

ATS集团是一家总部位于加拿大的上市企业，旗下囊括众多成员企业，包括ATS生命科学、ATS工业自动化、SP科技集团、意大利Comecer卡米索科技、Illuminate工业智能制造、德国IWK包装科技等。ATS集团旗下在北美、欧洲、东南亚和中国拥有50家工厂及75个办事处，旗下有超过6000名员工。