疫苗生产设施设计&疫苗洁净室

设计疫苗生产设施

与任何其他制药或生物技术生产环境一样,疫苗生产需要为其疫苗生产设施提供专用的洁净室区域。正如我们的文章中所看到的细胞与基因治疗用CGMP洁净室的设计制造生物药品给洁净室设计带来了挑战。疫苗生产设施的设计和建造也不例外。

本文将涵盖许多方面,帮助您了解如何规划疫苗设施布局。您将找到以下信息:

  • 一般洁净室应注意的事项GMP设施设计
  • 不同类型的疫苗
  • 疫苗生产设施详细布局
  • 疫苗生产所需的设备类型
  • 制造病毒载体疫苗的不同步骤
  • 以及在洁净室生产的疫苗相关产品狗威博彩

疫苗开发和制造的所有阶段都需要洁净室环境,以提供所需的关键环境。适当的温度、湿度、气流、气压(根据BSL水平为正或负)和其他环境要求是提供安全疫苗而不存在任何污染风险的强制性要求。

以下是疫苗生产设施设计或生物生产设施布局需要考虑的几点:

  • 你们生产的疫苗或组件的类型
  • 生物安全水平(BSL)取决于所使用的疫苗或病毒载体的类型
  • 工作流模式
  • ISO分类/疫苗洁净室GMP要求
  • 工艺阶段(研发、临床前和临床阶段、大规模生产)
  • 尺寸,室内设备,室内工作人员人数
  • 疫苗生产能力/预计产量的剂量
  • 设施扩张
  • 标准公用设施(管道、电力、工艺气体等)

你也可以看看我们的最终洁净室设计清单文章

疫苗生产设施内生产的疫苗或成分类型

我们经常谈论疫苗本身以及它保护我们免受的疾病。尽管如此,疫苗生产还需要其他成分,如蛋白质、核酸、病毒载体、细胞、佐剂、质粒DNA等。许多疫苗成分需要在洁净室内生产。一些疫苗生产设施将自行进行所有生产,或与在洁净室生产特定疫苗成分的合同开发制造组织(CDMO)开展业务。狗威博彩

还需要注意的是,疫苗生产设施的设计将根据疫苗的类型而改变。例如,病毒疫苗生产设施与基于植物的疫苗或mRNA疫苗设施的设计将有所不同,因为工作流程、设备和洁净室级别将有所不同。

cGMP疫苗设施可生产:

  • 灭活疫苗
  • 减毒活疫苗
  • 信使RNA(mRNA)疫苗(新冠病毒-19疫苗)
  • 亚基、重组、多糖、病毒样颗粒(VLP)和结合疫苗
  • 类毒素疫苗
  • 病毒载体疫苗
  • DNA疫苗
疫苗生产设施设计 疫苗生产设施布局
疫苗生产设施设计和布局(7)
疫苗生产设施设计和布局(3)
疫苗生产设施设计和布局(4)

疫苗生产设施设计/布局

疫苗产品范围从活的有机体(例如,减毒伤寒沙门氏菌)到惰性蛋白质(例如,用于预防乙型肝炎感染的病毒样颗粒)。这种产品多样性对GMP设施设计、工艺验证和控制有重大影响。这是一个病毒疫苗生产设施布局的例子。

疫苗生产设施设计与布局

  1. 洁净室更衣室/更衣区:与任何其他洁净室环境一样,疫苗生产设施将需要一个更衣区,以消除污染风险。设计中将包括多个气闸、材料气闸(MAL)和个人气闸(PAL)。
  2. 细胞培养生产:从动物或植物中取出细胞、组织或器官,并将其置于人工环境中以促进其生长。细胞培养洁净室是理想的隔离区域,正如你可以在上面的GMP工厂设计图片中看到的。洁净室的尺寸会受到生物反应器或细胞培养发酵罐的数量、大小的影响。它们的生物处理能力从50升到2000升甚至更多。
  3. 疫苗生产:这是病毒疫苗生产设施的洁净室区域,用于采集和灭活病毒内部的病原体。假设你是用病毒载体制造疫苗,这取决于病毒株;你们需要在疫苗工厂的设计和布局中考虑生物安全水平(BSL)和当前的良好生产规范(cGMP)要求。BSL水平将影响HVAC系统和疫苗生产设施设计,因为洁净室可能需要为BSL-3和BSL-4负压。这些疫苗活动的洁净室级别通常为C级(ISO7)。
  4. 疫苗纯化:疫苗纯化是下游过程中最具挑战性的任务之一,因为它通常需要多个纯化步骤。技术的进步使得在下游过程中加速净化成为可能。疫苗生产工厂需要色谱设备来完成这一步骤。将佐剂、稳定剂、防腐剂添加到疫苗中的疫苗配方将在这个洁净室中进行。环境监测也是GMP工厂设计中要考虑的问题。思考工作流程和生产流程对于疫苗生产设施的设计至关重要。
  5. 无菌灌装/完成:疫苗生产设施的设计需要包括一个特定区域,用于无菌填充/完成新生产疫苗的灭菌和包装。无菌灌装/完成室是GMP设施的关键区域,以确保疫苗在小瓶和注射器内的安全。在该区域,暖通空调系统的设计和运行将确保无菌堆芯使用远离堆芯的正压。生物安全柜或层流通风罩(LAF)是获得ISO 5(A级)区域用于灌装过程的关键操作所必需的,具有ISO 8(D级)洁净室背景。
  6. 标签和包装:尽管该区域不需要任何特定的洁净室等级或ISO等级,但它是疫苗生产设施设计的重要组成部分。关键是要确保合适的疫苗装在正确的瓶子里,并带有正确的标签。洁净非分类(CNC)或非分类(UNC)洁净室等级遵守世界卫生组织指南,具体取决于疫苗封顶是否完成。通常,封盖将在疫苗生产的前一阶段完成。疫苗生产厂将需要包装、小瓶贴标机和冷藏设备,如冰箱(较新的疫苗需要保存在-70°C/-94°F)。
  7. 质量控制(QC和QA)套件:质量控制套件对于测试正在生产的疫苗的效力至关重要。生物有机体和生物药物比化学药物复杂得多。在每一批疫苗生产中,小瓶内生物的反应可能会有所不同,这就是为什么需要仔细测试它们的原因。在开放区域,质量控制实验室需要a级洁净室和B级背景。在一个隔离和专门的QC实验室,一个具有D级背景的隔离器将会起作用。

疫苗生产活动的GMP洁净室等级

活动 空地 隔离区
收获 丙级 D级
失活 丙级 D级
净化 丙级 D级
最终无菌过滤 B级背景 D级
配方 B级背景 D级
填满 ▪使用位于B级A级的开放式接头填充散装罐

▪B中A的填充操作

▪ 封闭式灌装散装罐:D

▪隔离器或III类生物安全柜的填充:A到D

标签 清洁非分类(CNC) 清洁非分类(CNC)
包装 清洁非分类(CNC) 清洁非分类(CNC)
质量控制(QC)实验室 无菌检查:A在B 无菌试验:隔离器在D

*来源:https://www.who.int/immunization_standards/vaccine_quality/env_monitoring_狗威博彩cleanrooms_final.pdf

**此表仅供参考。法规可能会根据应用而变化。

疫苗利益相关者:从洁净室环境到大规模疫苗生产

我们通常认为疫苗是制药公司的最终产品,但事实是,疫苗是人类知识和合作的结果。像我们为COVID-19大流行所做的那样快速开发候选疫苗,需要各种专业知识和特定技能。这一切都是由于各种与疫苗有关的专门公司及其产品的参与。

从疫苗的开发到商业化,涉及多个利益攸关方。利益相关者包括医疗设备公司、生物技术公司和制药行业。

由于新技术和对人体的进一步了解,生命科学领域正在迅速发展。众所周知,疫苗可以增强人体对传染病的免疫力。然而,今天它们也被用于CAR-T细胞疫苗的免疫治疗,许多疫苗技术被用于注射单克隆抗体治疗自身免疫性疾病。

许多疫苗成分也用于其他类型的药物。换句话说,疫苗生产设施和疫苗相关的洁净室被用来生产各种生物药物。狗威博彩由于有如此多不同的疫苗相关产品,生产过程可能因许多原因而不同,这意味着洁净室的布局成为一种独特的设计。

以下是参与疫苗生产的不同利益相关者产品的几个例子:

疫苗行业相关产品:

  • 核酸制造洁净室:核酸疫苗利用来自病原体(如病毒或细菌)的遗传物质来诱导免疫应答。它可以是DNA或RNA,但都需要一个洁净的环境。

  • 实验室塑料消耗品洁净室为满足全球对COVID-19检测试剂盒以及治疗方法和疫苗开发和生产的巨大需求而进行生产。疫苗产业也与医疗器械产业相关。

  • 疫苗平台洁净室:任何可用于生产多种疫苗的基础技术——工艺、输送系统或细胞系——都被称为疫苗平台。例如,用合成生物学开发的疫苗的自佐剂载体。这些带菌者必须是无菌的,这就是为什么需要洁净室环境。

  • qPCR诊断试剂盒洁净室:用于快速检测传染病的qPCR或实时PCR(聚合酶链反应)分子诊断检测试剂盒。RT-PCR是定量的病毒,细菌和真菌的DNA和RNA载量。它也可用于基因表达和DNA芯片结果的定量分析。这也是一种用于Covid-19检测试剂盒的技术。
  • 植物治疗蛋白:制造基于植物的瞬时表达,以生产用于替代鸡蛋的药物级蛋白质和用于疫苗开发的细胞培养。

  • 生物制造中心或设施:为不同目的和传染病的临床试验制造疫苗和其他生物材料。制造大规模人类使用的疫苗和其他生物制品。

  • 癌症疫苗洁净室(免疫治疗):癌症疫苗提高了免疫系统检测和杀死抗原的能力。癌细胞表面通常有健康细胞所没有的被称为癌症特异性抗原的分子。当一个人接种疫苗时,这些分子就充当了抗原。它们指示免疫系统寻找并杀死癌细胞表面的这些分子。它们与细胞与基因疗法(CGT)和个性化医疗有关。

疫苗生产设施设备清单:

疫苗设备因生产的疫苗类型和经营规模而异,无论你们是处于研发阶段、临床前阶段还是大规模生产。以下是您的疫苗生产过程和布局的设备和洁净室设计考虑事项的摘要清单。

疫苗洁净室注意事项 疫苗生产设备
·气闸(MAL和PAL)

·人员工作流程模式

.暖通空调系统

·积极/消极的压力

·环境监测

·墙面回收量低

·环境监测

·ISO级/GMP级

·用于墙体系统的重型面板

·冲洗完成

·更衣协议和区域

·N+1冗余实用程序

·生物反应器和生物处理设备

·注射用水

·超低温冷冻机

·离心机

·灌装封口机

·过滤装置

·分隔符

·反应器(介质准备)

·CIP系统

·发酵罐

·存储设备

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