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浅谈血液制品全自动检验的难点和应对方法
2023-07-14

【引言】长期以来血液制品因其特殊的理化性质,在包装前的最后检验环节基本上都是依赖人工,但是在产业集中化的行业趋势下,人工检验方法是无法满足大规模量产和高效率检验要求的,很多血液制品企业开始寻求采用全自动检验来替代传统的人工。本文就目前血液制品检验要求,分析检验过程中的难点,并对全球范围内为数不多的已被证实完全适用于此类产品的全自动检验技术加以简单介绍和推荐。

血液制品属于生物制品范围,主要指以健康人血浆为原料,采用生物学工艺或分离纯化技术制备的生物活性制剂。血液制品主要有三大类:人血白蛋白、人免疫球蛋白类和凝血因子类,其中凝血因子类产品种类最多。目前我国除白蛋白和重组凝血因子类产品允许进口外,其他的血液制品只能在国内进行自行生产。白蛋白当前格局为国产供应40%的市场份额,进口供应60%。另一个现象是市面上的血液制品主要来源于人体的天然成分。虽有部分厂商在研从植物中提取白蛋白,并申请了相关技术专利,但到至今为止,都没有一家植物中提取白蛋白公司的产品实现量产。

血液制品经历了从产品供不应求、无限扩张导致安全问题,到后来政府出面整顿,再次进入快速发展的阶段,目前已经进入成熟期,增速放缓。根据世界血浆蛋白治疗协会PPTA属下MRB机构的数据统计,全球血液制品行业最早有102家企业。随着世界范围内陆续发生产品安全事件后,各国政府加强了监管,再加上企业的兼并重组,目前国外仅剩下不到20家血液制品企业,而CSL Behring、Baxter、Grifols、Octapharma等几家大型企业的产品就占了该行业市场份额的80%~85%。预计今后行业集中度将更为凸显。与国外类似,我国政策也是助推行业集中化发展。作为准入壁垒较高的行业,经过这些年的整合,国内血液制品集中化趋势亦开始显现。中生集团、上海莱士、华兰生物、泰邦生物等企业逐渐成为行业龙头。预估未来行业将会进一步整合,生产企业数量在现有政策下不增反降。集中化生产必然会带来产量的迅速扩张,随之而来的必将是更高效率的检测解决方案的刚需。

那么血液制品的检验有哪些项目呢?下图为血液制品的质量标准和检验要求【1】。红框标识出来的三个方面是目前人工和全自动检验的主要适用领域。

                   

表1

由于国内血液制品以白蛋白为主,占75%的市场份额,因此白蛋白产品是我们重点关注的检验产品。

目前国内白蛋白产品检验的主要办法为人工检验,全自动设备检验较少应用的主要原因是:白蛋白产品通常为黄色略黏稠的澄明液体,液体在震荡(如灌装)后很容易产生气泡, 气泡在上升至液面前会在液体内部停留较长时间,它们会给全自动灯检机的检验带来非常大的干扰。灯检机可能将气泡误认为颗粒物,从而引发误剔。为降低气泡干扰,在常规灯检工艺流程前,产品会在灌装灭菌后暂存48小时,经确认不会长菌后再进行人工灯检。或者将人血白蛋白、静注人免疫球蛋白小心翻转20次,静置2分钟进行脱气, 以消除气泡影响【2】。在目前血浆来源有限且血液制品企业产能有限的情况下,传统的人工灯检暂能勉强满足企业的检验要求。但是人工检验存在以下诸多问题【3】:

1、检验人员视力不同,依据的结果不同,无统一标准。

2、检验人员易疲劳,易造成误检或漏检。

3、思想情绪同时也可能造成漏检、误检;工作态度和责任心也会影响结果。

4、检验工作是重复性强的工作,易产生疲劳,休息时间不足,也会对检验结果有影响。

随着制药装备技术的不断突破和发展,国际制药机械先锋企业逐步攻克了血液制品全自动灯检过程中的难点。其中在该领域一直处于领跑的柯尔柏早在几年前就率先推出专利的气泡识别技术Bubble-X和翻转倒置检验技术,并在与全球血液制品龙头CSL Behring的密切合作中,率先成功实现了在血液制品领域全自动检验的重大突破,为中国血液制品行业早日全面实现全自动灯检方案提供了宝贵的借鉴。

气泡识别技术Bubble-X,巧妙地利用光的折射原理,能可靠地将气泡与透明异物区分开来。其原理是灯检机提供的三种光源能呈现颗粒物不同的折射效果:普通的颗粒物会挡住光线,透明的颗粒物则改变光的方向,气泡与透明颗粒的折射成像结果相反,便于相机进行区分。这一专利技术的发明攻克了困扰业界多年的检验难题。气泡识别技术Bubble-X在运用于血液制品检测时,能可靠实现高检出率,并显著降低误剔率.

图一 灯检机常规照明与专利的Bubble-X照明对比

而针对粘稠状的液体产品,柯尔柏的另一项技术也能很好地应对。西林瓶肩部、颈部或侧壁的液滴对检测的干扰,使得胶塞缺陷无法得到检验;安瓿瓶瓶肩和头部药液挂壁对检测的干扰,使得部分用户只得关闭侧壁检验工位。这样,灯检过程中的误剔率明显增加了。针对这类问题,柯尔柏的全自动灯检机上可增加翻转倒置模块。利用翻转倒置技术检验胶塞,使容器的肩颈部充满液体,且无液滴存在。检验角度增大,对指定部位的检验更准确,在特殊光照下可区分出胶塞内表面的气泡和异物。看似简单的翻转又因其采用的独家真空柔性吸附和多组星轮360°完全无损的传送来实现,完全规避了传统机械夹持被检产品带来的的翻转角度限制,外壁被划伤、磕碰等带来的破瓶风险。

 

图二 柯尔柏灯检机上的翻转倒置模块(Upside Down)

未来,生产将愈发集中化。在产量提升的情况下,全自动检验的需求将不断增加;另外,如果从植物中提取白蛋白的技术实现成功量产,也是全自灯检技术应用的另一个契机。以目前血液制品行业的情况下来看,随着灯检技术的日益完善和高产能的布局,未来全自动灯检机的需求量必将会有大幅提升。

【参考文献】

[1]中国医药集团 . 血液制品的质量控制和安全性 .

[2]蒋玉辉 , 梁蔚阳 . 光阻法检测人血白蛋白、静注人免疫球蛋白中的不溶性微粒 [J]. 中国药事 ,2010,24(11):1112-1114.

[3]侯沙沙, 赵军, 张云. 血液制品注射液可见异物灯检的实施[J]. 健康必读 ,2019(4):290.

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