一种检测磁力搅拌系统均匀性的方法

一种检测磁力搅拌系统均匀性的方法

韩月龙 1 李晓娇 2 闫祺玉 3

1. 神州细胞工程有限公司 100176

2.北京科兴中维生物技术有限公司 102601

3.北京荣德基教育科技有限公司 050000

摘要：[目的] 为了满足生物制品在生产过程中液体均匀性的要求，按照2015 年版<药典》三部中生物制品分装和冻干规程、人用疫苗总论和GMP附录的规定，以磁力搅拌设备进行搅拌均匀性试验，验证了磁力搅拌设备的液体搅拌效果满足中间产品和分装过程中液体搅拌均匀性的要求，具有原液生产的适用性。[结果] 验证结果确认了该方法能满足原液生产的需要，同时为对有均匀性要求的抗体和疫苗生产设备提供了一套新的验证手段。

关键词：磁力搅拌设备； 试验； 均匀性； 验证

生物制品在生产和分装过程中制品的均匀性控制直接影响产品的质量。根据2015 年版《药典》三部“生物制品分装和冻干规程”的规定，对于生物制品的分装，在分装过程中不仅要求在生产过程中保证无菌状态，而且需要对于悬液制品或含有吸附剂的制品在分装过程保持均匀性；“人用疫苗总论”规定：分装是指通过分装设备将半成品疫苗均一地分配至规定的终容器的过程。应根据验证结果，对分装过程中产品的温度、分装持续的时间、分装环境的温度和湿度等进行控制。分装设备应经验证，以确保承载分装容器的温度控制系统和内容物分装量均一性等装置的性能稳定、可靠^[1]；GMP附录8中第二十一条规定：在取样前，恢复原辅料的均匀性，例如，分层的液体可以通过搅拌解决均匀性问题，液体中的沉淀可以通过温和的升温和搅动溶解^[2]。因此，需要建立一种在生产和分装过程中始终保持样品均匀性的控制和验证方法。通过该验证方法， 生产和分装操作人员能够完全熟练掌握生物制品在生产和分装过程中制品的均匀性措施，使生物制品在生产和分装过程中的制品均匀性是在可控范围内的，该方法是一项可靠的风控措施，大大降低了生物制品不均匀导致的一系列风险。

此次试验的磁力搅拌系统由上海多宁生物技术有限公司研发制造提供，型号为SUS-SSMIX-1000L-J-P-C型。主要由操作显示屏、控制箱以及罐体三部分组成，罐体底部装有磁力搅拌电机。使用时在罐体内安装好1000L搅拌袋，将搅拌袋自带的搅拌桨安装在搅拌电机中，即可实现对搅拌袋内样品的搅拌，同时本磁力搅拌系统拥有在线检测pH和电导率的功能，可以实时检测搅拌袋内溶液的pH和电导变化。

1. 材料与方法

1.1 试验厂地概况

本试验是在GMP车间C级环境（18~26℃）进行。

1.2 试验设计

采用10%蔗糖溶液（黏度与中间产品相似，均属于易融物质，可作为模拟溶剂模拟中间产品）作为背景，通过加入浓盐酸和1M氢氧化钠溶液调节pH和电导率。在搅拌转速200rpm条件下，监测溶液pH和电导率的变化，以确定搅拌均匀所需时间。用转速200rpm搅拌，pH和电导率曲线会逐渐稳定，搅拌10min后，为了确认搅拌均匀度，将转速提升至最大转速500rpm，继续搅拌，pH和电导率曲线若继续保持平稳，则证明在200rpm转速下，一定时间后，样品可以被搅拌均匀。

1.3 试验所用仪器仪表

设备自带和测试用仪器仪表包括试验称重模块、搅拌电机、电子天平、电导率电极和PH电极，均经过校准，且在有效期内。

1.4 试验所用物料

2. 试验方法

溶液配制：10%蔗糖缓冲液组：向1000L搅拌袋中加入990kg注射用水或纯化水，开启搅拌，再向无菌搅拌袋中加入110 kg的蔗糖，充分溶解后（无可见颗粒物），再加入Tris 1.33kg、甘氨酸0.82kg和无水乙酸钠0.45kg（在pH和电导率测试时起缓冲作用），充分混匀。

第一次测试：安装搅拌袋，校准并连接pH和电导率电极，使搅拌袋中存有1100L 10%蔗糖溶液组，开启搅拌（搅拌转速设定为200rpm），向10%蔗糖溶液组中加入10kg（±5%）1M氢氧化钠溶液（或1kg（±5%）浓盐酸），添加完后记录开始时间，观察pH及电导值，待其稳定后，记录稳定时（pH±0.1，电导率±0.2mS/cm）示数及时间，取上、下两段溶液，前500mL左右废弃，取后500mL，离线检测pH及电导值并记录；调节搅拌转速为500rpm，观察记录pH及电导值是否变化，记录稳定时示数及搅拌时间。

第二次测试：开启搅拌（搅拌转速设定为200rpm），向完成第一次测试的溶液中加入1kg浓盐酸（或10kg（±5%）1M氢氧化钠溶液），添加完后记录开始时间，观察pH及电导值，待其稳定后，记录稳定时示数（pH±0.1，电导率±0.2mS/cm）及时间，取上、下两段溶液，前500mL左右废弃，取后500mL，离线检测pH及电导值并记录；调节搅拌转速为500rpm，观察记录pH及电导值是否变化，记录稳定时（pH±0.1，电导率±0.2mS/cm）示数及搅拌时间。

第三次测试：开启搅拌（搅拌转速设定为200rpm），向完成第二次测试的溶液中加入10kg（±5%）1M氢氧化钠溶液（或1kg（±5%）浓盐酸），添加完后记录开始时间，观察pH及电导值，待其稳定后，记录稳定时（pH±0.1，电导率±0.2mS/cm）示数及时间，取上、下两段溶液，前500mL左右废弃，取后500mL，离线检测pH及电导值并记录；调节搅拌转速为500rpm，观察记录pH及电导值是否变化，记录稳定时示数及搅拌时间。

接受标准：500rpm条件下的pH及电导值相较于200rpm条件下无变化或在允许范围内波动（pH±0.1，电导率±0.2mS/cm）；离线检测的上、下两段溶液样品pH及电导值无变化或最大差值在允许范围（pH±0.1，电导率±0.2mS/cm）内波动。

3. 结果与分析

3.1 第一个设备：

注：波动值为200rpm和500rpm转速下稳定值的差值。

通过本确认证明磁力搅拌罐在载量1100L的条件下，以200rpm的转速，三次测试的稳定时长分别为在5min、8min和6min，且在500rpm的转速下仍没有明显变化，上层液和下层液也没有明显变化，表明200rpm的转速下，样品搅拌时间大于8min时，样品可以被混匀。

4. 讨论

本次试验严格按照预定的方案进行，从上述试验汇总结果分析得出：上下两段pH和电导率波动差异均在范围内，再次调高转速与原转速下的pH和电导率无明显差异，测试结果均合格。说明此试验方法可以满足设备验证需要。

参考文献

[1]国家药典委员会. 中华人民共和国药典:2015年版.一部[M]. 中国医药科技出版社, 2015.

[2]《〈药品生产质量管理规范〉解读》编委会编写. 《药品生产质量管理规范(2010年修订)》解读[M]. 中国医药科技出版社, 2011.

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