智能生物醫藥品制造系統

文/ 林煌

自動化與儀表

智能生物醫藥品制造系統

文/ 林煌

隨著國內企業對數據可靠性慢慢開始重視，這就促使我們思考一個問題——如何在生物醫藥生產線流程全局自控的層面，既滿足藥品生產過程的工藝控制要求，又能夠實現高效、有效、安全、符合法規要求的數據管理？

生物產業是 21世紀創新最為活躍、影響最為深遠的新興產業，是我國戰略性新興產業的主攻方向，對于我國搶占新一輪科技革命和產業革命制高點，加快壯大新產業、發展新經濟、培育新動能，建設“健康中國”具有重要意義。“十二五”以來，隨著現代生命科學快速發展，生物經濟正加速成為繼信息經濟后新的經濟形態，對人類生產生活產生深遠影響。靶向藥物、細胞治療、基因檢測、健康大數據等新技術加速普及應用，智慧醫療、精準醫療正在改變著傳統的疾病預防、檢測、治療模式，為提高人民群眾健康質量提供了新的手段。蛋白類藥物作為靶向藥物和精準醫療的典型，在2016年全球藥物銷售額排名前十中占據8席，其中5種是單克隆抗體。國內抗體的發展步伐緊跟國際先進水準，企業以提升藥物品質為目標，不斷提升制藥過程的自動化、數字化和智能化水平。中試到規模化生產的自動化控制從企業的角度來講，有利于提高生產效率以及產品質量，更深層次的意義是對國家十三五發展規劃的積極響應，促進單克隆抗體、長效重組蛋白、第三代胰島素等高技術含量生物仿制藥的發展，提高我國患者的藥物可及性。

抗體的工藝控制過程通常包括：配液系統、生物反應器培養系統、分離收獲系統、過濾系統、層析系統、超濾系統等，各個系統的成套設備相對獨立，控制較為分散，無法做到數據的統一高效管理。比如分離收獲系統和層析系統，需要有兩套用戶權限管理文件，兩套系統安全性管理文件，兩套數據備份恢復管理文件，如果生產線是多條的話，Q(qualification)的工作量極大，明顯增加了企業工程實施難度和周期。對于單抗研發生產工藝過程中，如果不同系統間無法實現數據交互，也就無法直觀方便地為scale-up和scale-down提供強有力的數據支持。

特別是在國家食品藥品監督管理總局CFDA發布了《計算機化系統》和《確認與驗證》兩個附錄，作為《藥品生產質量管理規范(2010年修訂)》配套文件(2015年12月1日起施行)，國內企業對數據可靠性慢慢開始重視，這就促使我們思考一個問題，如何在生物醫藥生產線流程全局自控的層面，既滿足藥品生產過程的工藝控制要求，又能夠實現高效、有效、安全、符合法規要求的數據管理？

安曼科技開發出的Bio-PAS，既滿足抗體研發生產工藝對全流程數據的需求，又實現法規對數據可靠性的要求。Bio-PAS是根據生物制藥工藝特點，基于先進控制系統深度開發而成的智能生物醫藥品制造系統，輔以精密高效的執行單元，涵蓋生物制藥上下游制造全過程控制。該系統強大的通訊集成功能，實現數據的集中采集、顯示和處理，解決了工藝開發及規模化生產過程中成套設備數據分散的問題，更為重要的是，解決了集中式的用戶權限管理，審計追蹤管理等問題，這是即使上了SCADA也是無法比擬的優勢。

對于高端生物醫藥企業來說，時間成本和合規性成本對能否取得戰略高地具有現實的意義。Bio-PAS在全局自動化控制的層面，基于ALCOA+CCEA的基本要求指導來確保數據可靠性，同時符合21 CFR PART 11要求，基于GAMP5實施完整、合規的生物醫藥全局工藝自控計算機化系統驗證，縮短了生產線系統的驗證

本文作者系南京安曼科技有限公司質量合規主管。周期，同時在系統運行階段能更有效地管理，降低合規風險。三生國健（原中信國健）作為中國領先的生物制藥企業，其擁有中國規模最大的單克隆抗體生產線，以及國內CRO領軍企業藥明康德，在生物制藥智能制造方面都采用了類似的模式，有效的推動了工程實施，促進后期的運營管理，并通過FDA和客戶的審計，獲得了高度的認可。

從需求理解、配置開發、適配工藝、數據整合、模塊控制等方面考慮，我們的解決方案助力生物醫藥智能工廠建設，推動生物智造的規模化應用，為生物醫藥的創新和產業化，為國家的兩化融合貢獻著我們的力量。

表1 2016年蛋白類藥物銷售額排名