長期以來,血液制品因其特殊的理化性質(zhì),在包裝前的最后檢測環(huán)節(jié)基本上都是依賴人工目視檢測的——但在如今產(chǎn)業(yè)集中化的行業(yè)趨勢下,人工檢測法已經(jīng)無法滿足于大規(guī)模量產(chǎn)和高效率檢測的要求,很多血液制品企業(yè)開始尋求全自動檢測設(shè)備以期替代傳統(tǒng)的人工檢測。本文將以目前血液制品的檢測要求為出發(fā)點(diǎn),重點(diǎn)分析檢測過程中的難點(diǎn),并對全球范圍內(nèi)為數(shù)不多的、已被證實(shí)完全適用于此類產(chǎn)品的全自動檢測技術(shù)加以簡單介紹和推薦。
血液制品屬于生物制品范圍,主要指以健康人血漿為原料,采用生物學(xué)工藝或分離純化技術(shù)制備的生物活性制劑。主要分為三大類:人血白蛋白、人免疫球蛋白類和凝血因子類,其中凝血因子類產(chǎn)品種類最多。目前,我國除白蛋白和重組凝血因子類產(chǎn)品允許進(jìn)口外,其他類型的血液制品只能在國內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)。以白蛋白為例,當(dāng)前有40%的市場份額為國產(chǎn)供應(yīng),而進(jìn)口供應(yīng)則占到了60%。另一個現(xiàn)象也同樣值得關(guān)注,即市面上的血液制品主要來源于人體的天然成分。雖有部分廠商的研究方向?yàn)閺闹参镏刑崛“椎鞍?,并已申請了相關(guān)技術(shù)專利,但至今為止,沒有一家從植物中提取白蛋白產(chǎn)品的公司能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)。
血液制品經(jīng)歷了從產(chǎn)品供不應(yīng)求、無限擴(kuò)張以致于出現(xiàn)安全問題,到后來有關(guān)部門出面整頓,再次進(jìn)入快速發(fā)展階段,目前已經(jīng)進(jìn)入成熟期,增速放緩。根據(jù)世界血漿蛋白治療協(xié)會(PPTA)下屬物料審查委員會(MRB)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,全球血液制品行業(yè)最早有102 家企業(yè)。由于世界范圍內(nèi)產(chǎn)品安全事件的不斷升級,引起了各國政府的足夠重視,格局由此開始發(fā)生改變,在各國政府的嚴(yán)密監(jiān)管和企業(yè)兼并重組的雙重歷練下,目前國外僅剩下不到20 家血液制品企業(yè),而CSL Behring、Baxter、Grifols、Octapharma 等幾家大型企業(yè)的產(chǎn)品就占據(jù)了該行業(yè)市場份額的80%~85%。預(yù)計今后行業(yè)集中度將更為凸顯。與國外的情況類似,我國政策也在助推行業(yè)朝著集中化發(fā)展。作為準(zhǔn)入壁壘較高的行業(yè),經(jīng)過了多年的整合后,國內(nèi)血液制品集中化趨勢亦開始顯現(xiàn)。中生集團(tuán)、上海萊士、華蘭生物、泰邦生物等企業(yè)逐漸成為行業(yè)龍頭。預(yù)估未來行業(yè)還會進(jìn)一步整合,生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)量在現(xiàn)有政策下只會越來越少。集中化生產(chǎn)必然會帶來產(chǎn)量的迅速擴(kuò)張,隨之而來的必將是對更高效率的檢測解決方案的剛需。
那么血液制品的檢測包括哪些項(xiàng)目呢?血液制品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢測要求見表1[1]。紅框標(biāo)識出來的3 個方面是目前人工和全自動檢測的主要適用領(lǐng)域。
表1 血液制品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢測要求
由于國內(nèi)血液制品以白蛋白為主,占75%的市場份額,因此白蛋白產(chǎn)品是柯爾柏重點(diǎn)關(guān)注的待檢測產(chǎn)品。
目前國內(nèi)用于白蛋白產(chǎn)品檢測的主要方法為人工檢測,而全自動設(shè)備檢測應(yīng)用較少的主要原因是:白蛋白產(chǎn)品通常為黃色略黏稠的澄明液體,液體在震蕩(如灌裝)后很容易產(chǎn)生氣泡,氣泡在上升至液面前會在液體內(nèi)部停留較長時間,這一現(xiàn)象會給全自動燈檢機(jī)的檢測帶來非常大的干擾——燈檢機(jī)可能會將氣泡誤識為顆粒物,從而引發(fā)誤剔。為降低氣泡干擾,企業(yè)通常會在常規(guī)的燈檢工藝流程前,將產(chǎn)品經(jīng)灌裝滅菌暫存48 h,直到確認(rèn)不會長菌后再進(jìn)行人工檢測。另一種常用方法是將人血白蛋白、靜注人免疫球蛋白小心翻轉(zhuǎn)20 次,靜置2 min 進(jìn)行脫氣處理,以消除氣泡影響[2]。在目前血漿來源有限且血液制品企業(yè)產(chǎn)能有限的形勢下,傳統(tǒng)的人工檢測雖然也能滿足企業(yè)的檢測要求,但是人工檢測存在以下諸多問題[3]:
●檢測人員視力不同,依據(jù)的準(zhǔn)則不同,無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);
●檢測人員易疲勞,易造成誤檢或漏檢;
●如果檢測人員出現(xiàn)情緒波動,很可能會造成漏檢、誤檢,工作態(tài)度和責(zé)任心同樣會影響到檢測結(jié)果;
●檢測工作是重復(fù)性強(qiáng)的工作,易產(chǎn)生疲勞,休息時間不足,也會對檢測結(jié)果造成影響。
隨著制藥設(shè)備技術(shù)的不斷突破和發(fā)展,國際制藥設(shè)備先鋒企業(yè)逐步攻克了血液制品全自動燈檢過程中的難點(diǎn)。其中在該領(lǐng)域一直處于領(lǐng)跑地位的柯爾柏早在幾年前就率先推出了專利的氣泡識別技術(shù)Bubble-X 和翻轉(zhuǎn)倒置檢測技術(shù),并在與全球血液制品龍頭CSL Behring 的密切合作中,率先成功實(shí)現(xiàn)了在血液制品領(lǐng)域全自動檢測的重大突破,為中國血液制品行業(yè)早日全面實(shí)現(xiàn)全自動燈檢方案提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。燈檢機(jī)常規(guī)照明與專利的Bubble-X照明的對比如圖1 所示。
圖1 燈檢機(jī)常規(guī)照明與專利的Bubble-X 照明對比
氣泡識別技術(shù)Bubble-X 能夠巧妙地利用光的折射原理,可靠地將氣泡與透明異物區(qū)分開來。其原理是燈檢機(jī)提供的3 種光源能呈現(xiàn)顆粒物不同的折射效果:普通的顆粒物會擋住光線,透明的顆粒物則會改變光的方向,氣泡與透明顆粒的折射成像結(jié)果相反,便于相機(jī)進(jìn)行區(qū)分。這一專利技術(shù)的發(fā)明攻克了困擾業(yè)界多年的檢測難題。氣泡識別技術(shù)Bubble-X在用于檢測血液制品時,能夠可靠地實(shí)現(xiàn)高檢出率,并顯著降低誤剔率。針對粘稠狀的液體產(chǎn)品,柯爾柏的另一項(xiàng)技術(shù)也能很好地應(yīng)對。西林瓶肩部、頸部或側(cè)壁的液滴容易對檢測造成干擾,使得膠塞缺陷無法得到檢測;安瓿瓶瓶肩和頭部藥液掛壁會對檢測形成干擾,使得部分用戶只得關(guān)閉側(cè)壁檢測工位。這樣會導(dǎo)致燈檢過程中的誤剔率明顯增加。針對此類問題,可在柯爾柏的全自動燈檢機(jī)上增加翻轉(zhuǎn)倒置模塊(如圖2 所示),利用翻轉(zhuǎn)倒置技術(shù)檢測膠塞,使容器的肩頸部充滿液體,且無液滴存在。隨著檢測角度的增大,對指定部位的檢測也會更準(zhǔn)確,在特殊光照下可區(qū)分出膠塞內(nèi)表面的氣泡和異物。看似簡單的翻轉(zhuǎn),實(shí)則采用的是獨(dú)家真空柔性吸附和多組星輪360°完全無損的傳送來實(shí)現(xiàn)的,完全規(guī)避了傳統(tǒng)設(shè)備夾持被檢產(chǎn)品帶來的翻轉(zhuǎn)角度限制、外壁被劃傷以及磕碰等帶來的破瓶風(fēng)險。
圖2 柯爾柏?zé)魴z機(jī)上的翻轉(zhuǎn)倒置模塊
未來,產(chǎn)業(yè)集中化生產(chǎn)的趨勢將會加劇。在產(chǎn)量提升的同時,全自動檢測的需求將不斷增加;另外,如果從植物中提取白蛋白的技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),也將成為全自動燈檢技術(shù)應(yīng)用的另一個契機(jī)。以目前血液制品行業(yè)的趨勢來看,隨著燈檢技術(shù)的日益完善和高產(chǎn)能的布局,未來全自動燈檢機(jī)的需求量必將有大幅度的飛躍。