生物制藥行業如火如荼的發展，對相關配套技術也提出了更高的要求。且一款生物制品從臨床前研究到上市，正常需要8～12年時間，期間需要大量的研發投入。而激烈的市場角逐，以及相關的生物仿制藥和后續藥物的開發，迫使該行業降低成本并保持靈活性以應對市場的變化。
這也因此加速了在生物制品的研發生產中，一次性系統取代不銹鋼系統的趨勢。使用一次性系統可以通過降低資本成本，提高工廠靈活性，減少啟動時間和成本以及消除非增值工藝步驟和交叉污染風險來顯著影響制造工藝效率。此外，它還顯著降低了工藝液體浪費、人工成本以及現場質量和驗證要求。
如今，一次性工藝正逐漸取代不銹鋼系統，涵蓋了整個生物制藥工藝過程的各個單元操作，從上游細胞培養到下游純化，直至最終灌裝。但在實際應用中，如果制藥商們無法以安全穩妥的方式將各個組件以完全封閉的形式連接成一個完整的無菌系統，那么一次性技術的優勢將無法得到充分發揮，過程中的風險也將增加。
總的來說，在生物工藝的流體系統中，通常意義上的快速插拔式連接（如魯爾接頭）屬于開放式連接；而一次性無菌連接領域的傳統解決方案，即無菌軟管接管機/封管機是否可以確保完整的封閉式連接也存在爭議。
包括魯爾接頭在內的快速插拔連接方案通常能和相應管道配套使用，但這種接頭屬于開放式連接，對操作環境的要求很高，使用過程需配備層流罩（即需在層流保護下使用）或在Class A環境下使用。當脫離無菌環境，開放式連接依然可能帶來外部污染。
此外，封管機和接管機也是軟管無菌連接的傳統解決方案。由于需要用到加熱刀片，封管機和接管機仍然有可能將外部的污染物帶入管路中，而且操作過程相對繁瑣，增加了時間成本。同時，這兩種機器也需適配特定型號的熱塑管，增加庫存壓力和耗材成本，也增加了未知的風險。
基于此，傳統的一次性無菌連接需要解決一些連接技術上的挑戰，才能實現完整的全封閉系統：
傳統的無菌連接方案對環境要求很高，而且依然存在外源性的污染風險（比如接管機的刀片等）。如何能在在有菌環境中仍然實現可靠、易操作的無菌連接和斷開？
無菌連接和斷開的傳統解決方案需要不同的輔助設備和步驟。是否有能簡化無菌連接和無菌斷開的操作流程，將兩種功能進行集成，從而節省時間和空間、降低風險？
除了上述基于降低污染風險的考慮，一次性系統的推進還需要考慮以下因素：
體積限制了一次性設備在大規模生產上的運用，包括大流量的下游應用和小流量的的小管路連接方案，比如針對細胞與基因治療（CGT）領域的一次性連接。隨著對更高產量生物制品和CGT應用的需求增加，一次性部件制造商已經在朝這個方向研發新的解決方案。比如，CPC的AseptiQuik L 可以做到1英寸到1.5英寸的大流量，而MicroCNX® 系列則可以連接小至1/16英寸（1.6mm）的管路。
一次性部件的完整性以及溶出物、析出物相關風險也需要企業針對自己的產品工藝進行評估。目前形成趨勢的解決方案便是由部件制造商來對一次性部件進行預驗證。
一次性設備的對接、溶液轉移等步驟的自動化改良將是大勢所趨，以減少隱形的人工成本和人工干預風險，保證產品的一致性和有效性等，同時減輕監管負擔。
新一代的無菌連接技術
可見，傳統的連接技術在有效形成封閉系統和靈活使用等方面均有可提升的空間。CPC 的一次性無菌連接系列產品便是為幫助制藥商快速輕松、安全地傳輸生物介質而研發。
AseptiQuik® G DC 連接器是 CPC AseptiQuik® G 系列不分公母無菌連接器的最新成員，在無菌連接的基礎上增加了無菌斷開功能。
為了進一步簡化生物制藥，CPC實現了只需用一個產品便可以進行無菌連接和斷開，無需使用額外的卡箍、夾具或接管機/封管機等任何輔助設備即可實現無菌連接和斷開。
AseptiQuik® G DC 連接器軟管倒鉤端接尺寸包括 1/4英寸、3/8英寸 和 1/2英寸。其薄膜拉片可以確保同時安全去除兩個膜片，內置自動截止閥，能在各種極端條件下實現可靠性能。
MicroCNX®是首款針對小規模封閉式無菌工藝的一次性連接器，為生物制藥和再生醫學領域的研發制造商提供一種簡單、高效的小規模管路連接方案。
專為廣泛使用小管徑的應用而設計，包括1/16英寸（1.6mm）、3/32英寸（2.4mm）和1/8英寸（3.2mm），適用但不限于采樣、培育擴增和早期細胞培養等工藝。
保證各連接流動路徑一致，幫助制造商提高效率，減少創建封閉系統的時間和總成本，提供可靠的結果。
CPC的創新技術可以幫助制藥商在有菌環境中仍然快速地進行管路的無菌連接和斷開，形成真正的封閉式系統。直觀的“翻轉—咔嗒—拉拔”三步操作設計，可以確保用戶方便傳輸介質，降低因操作失誤所導致的風險。
上游細胞培養中的無菌連接方案
下游純化過濾中的無菌連接方案
結語
對于無菌工藝而言，連接和斷開管路進行流體輸送而不增加污染風險是其關鍵。無菌連接技術可以將不同的子系統或工藝組合起來形成真正的封閉系統，從而提高了從上游發酵至下游灌裝過程中的安全性、靈活性和效率。由于連接件是保持工藝無菌性的決定性因素之一，制藥商需要仔細選擇合適的連接方案和產品。同時，制藥商應按照市場需求，持續開發產品，以滿足制藥商對無菌處理的需求。
參考來源：
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