應(yīng)用案例

Picarro PI2114（實(shí)時(shí)、連續(xù)精確監(jiān)控VHP殘留過(guò)氧化氫的前沿測(cè)量技術(shù)）

發(fā)表時(shí)間：2024-04-18

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現(xiàn)在生物制劑是最有效和最有潛在價(jià)值的新治療產(chǎn)品，包括多肽、蛋白質(zhì)和抗體-藥物偶聯(lián)物（ADC），以及細(xì)胞、細(xì)胞衍生產(chǎn)品和基因療法。

這些產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中，容易受到殘留過(guò)氧化氫的氧化或降解破壞，因?yàn)?，在凈化后的曝氣過(guò)程完成后，有些痕量過(guò)氧化氫（H2O2）仍會(huì)存在于無(wú)菌處理設(shè)備中。

對(duì)于早期生物制劑產(chǎn)品，100 ppb濃度的殘留水平可能就會(huì)造成損失。而對(duì)于較新的產(chǎn)品，已有數(shù)據(jù)顯示其殘留過(guò)氧化氫可能造成損失的下限已經(jīng)低至30 ppb。

實(shí)際上，這些生物制劑的制造商必須確定產(chǎn)品的氧化敏感性，并確定允許殘留的過(guò)氧化氫暴露的上限，以確保隔離器或其他無(wú)菌加工設(shè)備的環(huán)境絕對(duì)不會(huì)使產(chǎn)品暴露在高于該閾值的水平。

有三種方法可以測(cè)量曝氣期間和曝氣后殘留的低至ppb級(jí)水平的過(guò)氧化氫。實(shí)際上，第一種方法根本不是一種測(cè)量方法——它只是依賴于滅菌和通風(fēng)程序設(shè)計(jì)，通常就是您的無(wú)菌處理設(shè)備。

根據(jù)實(shí)際要求，設(shè)備制造商可能已進(jìn)行了徹底的研究，并設(shè)計(jì)了足夠的曝氣流程。

但是這種方法有兩大隱患，首先，您如何確定在實(shí)際操作中（包括可能的停工），長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行或重復(fù)操作期間，在某些表面吸附的過(guò)氧化氫不會(huì)釋放出來(lái)？如果您需要更改或重新選擇隔離器內(nèi)的程序或相關(guān)設(shè)備，是否有辦法重新驗(yàn)證曝氣過(guò)程？

第二個(gè)問(wèn)題是，由于考慮到實(shí)驗(yàn)和實(shí)際使用的差異，無(wú)菌處理設(shè)備供應(yīng)商可能設(shè)計(jì)了非常保守、很長(zhǎng)的曝氣階段作為整個(gè)周期的一部分。

這意味著浪費(fèi)時(shí)間——原本可以把時(shí)間花在提高生產(chǎn)效率而不是不必要地等待上。

第二種測(cè)量殘留過(guò)氧化物的方法是使用濕化學(xué)法技術(shù)，稱為過(guò)氧化物酶測(cè)定法。這是一種靈敏度極高且被廣泛使用的技術(shù)，尤其是與熒光或化學(xué)發(fā)光檢測(cè)結(jié)合使用時(shí)。

它能夠在固體表面(使用抹布)、直接在液體或在氣相(通過(guò)鼓泡法)上定量過(guò)氧化氫。

但是，它不是一種快速或?qū)崟r(shí)的方法，且需要非常熟悉化學(xué)專業(yè)知識(shí)與操作。并且對(duì)于每個(gè)樣品都使用消耗性試劑和容器，這使其不適用于潔凈室環(huán)境。另外，這種方法需要經(jīng)常校準(zhǔn)。

第三種也是最好的測(cè)量殘留過(guò)氧化氫的方法是直接使用Picarro PI2114過(guò)氧化氫分析儀，可以快速、連續(xù)地測(cè)量氣相中的過(guò)氧化氫濃度低至3.3 ppb。Picarro PI2114使用近紅外激光CRDS技術(shù)，無(wú)需化學(xué)藥品或其他消耗品。

它可以長(zhǎng)期運(yùn)行（長(zhǎng)達(dá)數(shù)月）無(wú)需維護(hù)或重新校準(zhǔn)。安裝調(diào)試后，它產(chǎn)生與過(guò)氧化氫濃度成比例的“類似傳感器”的連續(xù)模擬輸出，大多數(shù)SCADA系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制）均可讀取，從而最大程度地減少了對(duì)操作員作業(yè)程序的需求。

在安裝和維護(hù)過(guò)程中，全套法規(guī)軟件符合美國(guó)食藥管理局（FDA）21CFR part 11條款規(guī)定，可確保GMP要求的數(shù)據(jù)完整性以及審計(jì)追蹤。

實(shí)際上，多數(shù)頂級(jí)生物制藥公司都在使用Picarro過(guò)氧化氫分析儀，通過(guò)確保滅菌后生物制品后續(xù)處理（如封裝等）的安全環(huán)境，用以保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性；同樣，多數(shù)隔離器設(shè)備制造商也在使用Picarro PI2114來(lái)測(cè)試和驗(yàn)證其產(chǎn)品與設(shè)計(jì)，或者將其與設(shè)備一起交付用戶以確保滅菌和曝氣過(guò)程的安全性。

因此，考慮到生物制劑產(chǎn)品的安全性與穩(wěn)定性，使用Picarro PI2114在通氣和運(yùn)行過(guò)程中連續(xù)監(jiān)測(cè)殘留的過(guò)氧化氫水平確實(shí)是不二選擇。

本文作者：Picarro高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理Tom Doherty

日期：2020年3月11日

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