洁净室车间 | 新冠灭活疫苗研发生产和大规模接种的后备保障

发布时间: 2021年03月23日 浏览次数:701

2020年人类遭遇了百年之未有的新冠病毒,危及上亿人的生命。全球动用了几乎所有的医疗和科技资源,研发抗病毒药物和疫苗。

在国内,我们共克时艰,抢救生命,依靠国家力量和专业科研团队成功研制了新冠灭活疫苗。它诞生于疫情肆虐的危急时刻,承载着战胜病毒的殷切希望,目前正在被人类大规模接种。

 

生物制药GMP标准

 

新冠病毒通过空气传播,疫苗的研发和生产过程对安全的要求很高,因此对研发与生产的洁净室环境有着苛刻的执行标准。

洁净室,就是空气悬浮粒子(如灰尘、微生物…)浓度受控的房间。在建造和使用时,要将房间内进入的、产生的、滞留的粒子减到最少,同时,还要按生产工艺的要求对房间内的温度、湿度、压力、静电、振动、噪声等相关参数进行调控。洁净室广泛应用在电子、航天、机械、化工、农业、制药、医疗、食品、实验动物饲养、生物安全和生物工程等各行各业。

科兴中维工作人员在即将投产的新冠病毒灭活疫苗原液车间纯化区进行操作演练

科兴中维工作人员在即将投产的新冠病毒灭活疫苗原液车间纯化区进行操作演练

 

对于生物制药企业,GMP标准是确保建立科学的、严格的无菌药品生产环境、工艺、运行和管理体系,并在一定限度内消除所有可能的、潜在的生物活性、灰尘、热原污染,生产出高品质的、卫生安全的无菌药品和生物制品。

对于新冠疫苗的研发环境 ,面临最大的风险就是有害物质外泄。生产环境面对的最大挑战就是如何确保安全高效生产。因此,高等级的安全生产的洁净车间决定着新冠灭活疫苗的成品质量和产能。对洁净车间环境的洁净度、温湿度及压力压差等关键参数,从设计、实施到运行的全过程中,都必须严格管控。

 

高等级灭活疫苗洁净研发生产车间

 

工作人员在科兴中维利用细胞工厂进行Vero细胞培养(早期实验室工艺)

工作人员在科兴中维利用细胞工厂进行Vero细胞培养(早期实验室工艺)

 

武汉生物制品研究所是全球首家拥有高等级生物安全研发实验室和生产设施综合体的生物制品研发生产单位。该项目主要难点在于防止洁净区有害物质外泄,而气流是由压力高的区域流向压力低的区域。为此,项目的建筑维护结构采用不锈钢板自动轨道焊接,确保连接处始终处于密封严实的状态。

对于所有穿墙的管道、电线管等都设置穿墙密闭器,确保所有缝隙都严格密封。为确保通风系统处于恒温、恒湿的状态,采用全新风直排系统,新风通过七级过滤净化、加热、加湿、制冷,确保空气始终洁净;同时,为确保消毒杀菌,排风采用三级高效过滤,确保排风排放到室外的气体安全无污染。

这样综合措施,保证了生物安全实验室及生产车间保持在相对外界负压状态,从而保障洁净区的新冠病毒不会随气流外泄出去。这样安全可靠的硬件保障,满足了国内新冠病毒灭活疫苗的科学研究、大规模的生产能力和接种需求。

新冠灭活疫苗灌装区

新冠灭活疫苗灌装区

 

北京生物制品研究所在大兴生物医药基地建成的现代化生产厂房,针对新冠病毒通过空气传播的特点,在高等级生物安全车间里配备了P3高等级实验室、A级洁净车间、恒温冷藏库房,大力保障疫苗生产的安全有效性。
P3实验室不仅所有设备的密闭性要有严格保证,车间环境也要达到负压50~60帕。同时采用了等级非常高的三级防护:第一级是设备本身,保证培养病毒的罐子不能有泄漏;第二部分是车间,车间是负压车间,需要定期消杀;第三级是整体的建筑,要耐八级地震,而且它的电源是24小时供应,不能断电。工作人员也在负压环境下“与病毒为伍”,一丝不苟地完成细胞培养、病毒培养、灭活、纯化、配比(半成品)等疫苗生产中的关键步骤。

北京生物制品研究所新冠灭活疫苗生产车间,为目前全球最大的新冠灭活疫苗生产车间。

北京生物制品研究所新冠灭活疫苗生产车间,为目前全球最大的新冠灭活疫苗生产车间。

 

作为疫苗生产第一线的“战士”,在洁净生产车间“守卫”疫苗的工作人员也有非常严格的全面素质要求。不仅需要经过严格的培训、持证上岗,严格搭配清洁防护套装(专用的清洁外套、一次性帽子、眼罩、口罩、鞋套等),还要具备很高的身体素质,如身高、年龄、身体状态。

在北京生物制品研究所高等级生物安全生产车间,病毒接种隔离器需要足够长的胳膊伸进去进行操作,因此所有生产人员身高都在178cm以上。挑选20岁到35岁之间身体比较好、年轻力壮的小哥哥们,可以完成在负压条件下戴着厚重的头套和口罩的工作挑战。同时还要有足够的“肺活量”,在每个班次规定的工作时间不能发生缺氧不适。

工作人员在即将投产的新冠病毒灭活疫苗原液车间高级别生物安全防护区内模拟新冠病毒接种操作

工作人员在即将投产的新冠病毒灭活疫苗原液车间高级别生物安全防护区内模拟新冠病毒接种操作

 

除了洁净车间硬件、工作人员有严格要求外,对疫苗的“武装设备”也有特定设置。科兴中维生产的新冠灭活疫苗有两种包装,一种是预充式注射器,另一种是西林瓶,灌装与包装分两条线进行。预充式注射器在上线灌装前就处于无菌状态,可以直接在洁净车间内展开拆包装工作。而西林瓶在上线灌装时并非无菌瓶,还需要进行洗瓶和高温消毒,这个过程包括超声波预清洗内外壁、高温蒸汽冷凝水冲洗内外壁、压缩空气喷吹,后被送入隧道烘箱,接受350度高温的烘干。消毒后才有资格进入灌装车间,将疫苗药液精准注入西林瓶,封盖后送上传送带,开始贴标签、加说明书、装盒、塑封的步骤。

 

贯穿全程的质检

 

与每支疫苗在完成灌装后同步进行的,还有多道工序进行质控检测,疫苗中间产品以及最终的成品需要符合质量控制部门设定的质量标准,保证出厂疫苗的废品率不超过2~3%。

这就需要通过严格的灯检。包装生产线上的灯检机通过灯光照射和高速摄像机拍摄,可以检测疫苗液体是否浑浊、有无异物、瓶身是否有划痕,不合格的将被剔除。然后所有的疫苗产品会集中存放到恒温库房储存,温度设定在5℃左右。工作人员两人一组,每天会巡查库房,确保疫苗安全储存。科兴中维新冠灭活疫苗的储存和运输温度为2℃至8℃,在25℃下保存42天或在37℃下保存21天仍符合各项质量标准。

工作人员在新冠病毒灭活疫苗质检实验室内进行检验工作

工作人员在新冠病毒灭活疫苗质检实验室内进行检验工作

 

在恒温库房,一箱箱的疫苗会被分派到各个位置,发往不同的省份。工作人员在发货前会在疫苗包装盒内放入温度监测仪,对疫苗的仓储条件、运输温度、下游接种点的疫苗质量进行监管,最大程度地保证疫苗质量。如果需要是长途运输,也会为疫苗配备冰排,保证疫苗的安全储存与运输。

当前,各大疫苗制造单位力以赴保障了新冠病毒灭活疫苗的安全性、有效性、可及性。如今,我们的灭活疫苗在国内大规模接种同时,也为国际上有需要的国家和国际组织提供急迫所需,为全球疫情防控作出了重要贡献。