為確保重組膠原蛋白產品安全有效、質量均一穩定，膠原蛋白基再生醫療產品的質量控制不僅要考慮終端產品的質量評價，還要從原材料的來源、病毒滅活工藝、生產過程、和滅菌工藝、等諸多方面進行全面的風險評價分析、風險控制，并對控制措施的有效性進行驗證[1]。其中，滅菌工藝對重組膠原蛋白產品的安全性和有效性具有決定性作用。

重組膠原蛋白產品滅菌的必要性

?重組膠原蛋白是通過生物工程技術合成的非動物源膠原蛋白，主要通過三大途徑生產：微生物發酵表達系統、動植物細胞表達系統和合成生物學技術。

?因此，需要考慮異源材料可能帶來的免疫原性風險和攜帶病毒和傳染因子的風險[2]。滅菌工藝作為保障產品安全的關鍵工藝，不僅是法規強制要求，更是避免臨床感染、維持蛋白活性的核心手段。

主流的滅菌方法有哪些？

?滅菌是確保重組膠原蛋白產品安全性和穩定性的關鍵步驟。目前，市場上常見的滅菌方法有：輻射滅菌法、過濾除菌法。重組膠原蛋白產品的滅菌方法需兼顧蛋白活性保留和無菌保證，根據產品形態（溶液、凝膠、凍干粉等）和用途（注射、植入、外用），產品研發企業和生產廠家可采用一種或多種方法組合滅菌。

表1 基于產品特性的滅菌工藝推薦策略

?2025年3月31日，國家藥品監督管理局醫療器械技術審評中心公開了由山西錦波生物醫藥股份有限公司生產的“注射用重組Ⅲ型人源化膠原蛋白凝膠”的醫療器械產品注冊技術審評報告。值得注意的是，該產品采用的就是過濾除菌及無菌加工過程的工藝組合。該技術審批報告及關鍵數據的公示也為后續醫美注射類產品研發提供了科學參考。

圖片來源：國家藥品監督管理局醫療器械技術審評中心官網

過濾除菌及無菌加工過程

?為確保產品實現無菌保障的同時，最大限度保留蛋白活性與結構完整性，可以考慮采用“過濾除菌與無菌加工”相結合的工藝策略。過濾除菌作為一種溫和且廣泛驗證的方式，能夠在不引發蛋白質變性的前提下有效去除細菌，尤其適用于熱敏性、結構敏感型的重組蛋白制劑。通過物理方式除菌，有效避免了高溫、輻照或化學滅菌方式可能帶來的蛋白變性、聚集或降解等問題。

?在過濾除菌之后，產品需在符合GMP標準的A級/B級背景下的A級潔凈環境中完成灌裝和密封，確保全流程的無菌控制。該聯合工藝模式不僅能夠滿足國內外法規對無菌制劑的質量要求，還可通過建立完善的過濾系統驗證、無菌灌裝驗證以及后續的穩定性研究，系統性地支持產品無菌性、安全性及有效性的確證。因此，過濾除菌與無菌加工的組合工藝是目前針對此蛋白類注射制劑最為合理且可行的滅菌策略。

?在具體的工藝開發過程中，為實現“過濾除菌+無菌加工”這一無菌保障策略，需從源頭設計、分離純化到制劑配方各階段進行系統性的優化與驗證，確保蛋白產品在保證質量與活性的前提下具備良好的可過濾性和灌裝適配性。

?首先，在上游表達系統設計階段，應優先選擇表達效率高、產物相對均一的宿主細胞系，以減少高分子量聚集物和錯配產物的產生。對于重組膠原蛋白這類高分子天然聚合物，更需對表達溫度、誘導條件等進行精細控制，減少非特異性聚集，提高目標蛋白的可溶性與表達穩定性。

?在純化工藝開發環節，應通過多步層析方法（如離子交換、疏水作用、分子篩等）對目標蛋白進行充分分離與聚集體剔除，優化收率的同時提升產品純度和結構均一性。此外，還需重點關注純化過程中是否引入界面應力或剪切力等物理條件，以避免蛋白結構變性或聚集回升。

?進入制劑開發階段，需綜合評估目標蛋白在不同 pH、離子強度和輔料體系下的穩定性與過濾性能。對于膠原蛋白這類易凝膠化、黏度變化敏感的蛋白類產品，黏度控制尤為關鍵，高黏度可能導致過濾膜堵塞或過濾效率下降。合理調整濃度、pH 值，并添加適量的穩定劑（如甘油、氨基酸、聚山梨酯等）有助于維持較佳的流動性與過濾適應性。

?整體而言，工藝開發的目標不僅僅是制備高質量的蛋白原液，更需實現其在最終無菌制劑中的“可過濾性、可灌裝性、可注冊性”，并通過系統的工藝驗證和穩定性研究，建立穩健的工藝控制策略，確保產品在全生命周期內質量可控、風險可防、合規可申報。

重組膠原蛋白產品的滅菌策略

?重組膠原蛋白產品的滅菌策略需基于“產品形態”-“活性要求”-“法規合規性”的三重考量，過濾除菌和無菌灌裝的工藝組合不僅符合這三重考量，還符合全球主流市場對重組膠原蛋白產品的滅菌要求，無論是醫美領域還是生物制藥領域。

?Bioworkshops具備完善的工藝開發能力，可支持從表達優化到制劑設計的全流程開發，助力產品實現無菌性與穩定性的雙重保障。同時擁有全劑型覆蓋能力，支持預充針、卡式瓶、西林瓶水針/凍干、注射筆的無菌灌裝，年產能達2000萬支，靈活滿足從臨床前試驗到商業化生產的不同需求，已成功交付300+批次。Bioworkshops質量體系通過歐盟QP審計、FDA第三方審計，符合 cGMP 標準，確保全球市場準入。

關于Bioworkshops

?Bioworkshops是一家專業的生物藥CDMO，位于蘇州工業園區東旺路5號。公司服務范圍包括生物藥工藝開發、cGMP原液生產、無菌制劑灌裝等。Bioworkshops原液產能13000L，同時擁有包含西林瓶水針，凍干、卡式瓶、預充針、注射筆等的無菌制劑灌裝服務，可完全實現從早期臨床前樣品生產至商業化生產的高效銜接。

參考文獻：

[1] Ke Linnan, Huang Yuanli, Fang Yu, Duan Xiaojie, Liu Li, Jiang Lixia, Wang Chunren. Quality Control of Collagen-Based Regenerative Medical Products[J]. Chinese Pharmaceutical Affairs, 2019, 33(4): 475-480. DOI: 10.16153/j.1002-7777.2019.04.020.

[2] 張世慶, 盧紅, 郭準, 等. 關于植入性醫療器械生產質量管理規范的幾點思考[J]. 中國醫療器械信息, 2017, 3: 30-33.