共通基礎知識・製造工程

無菌接続はコネクターと溶着のどちらを選べばいい?

シングルユース使い捨ての樹脂製バッグや容器を用いる製造方式です。洗浄・滅菌の手間を減らせる一方、ステンレス設備と比べて特徴が異なり、目的に応じて選び分けます。詳しく →の流路を組むとき、ある接続点を使い捨てのコネクターでつなぐか、チューブを熱で溶かして継ぐかで迷う場面があります。どちらも無菌でつなぐ手段なので、速さや手軽さだけで決めてよいのか判断に困ります。

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無菌接続はコネクターと溶着のどちらを選べばいい?
結論

速さや手軽さだけでは決まりません。先に効くのは2点です。溶着はTPEなどの熱可塑性チューブにしか使えず、柔らかいシリコーンは熱で溶けないので、使うと決めた時点で溶着は外れます。もう1つは同じ場所を何回開けるかで、1回きりの接続と、サンプリングのように繰り返す接続では当てる部品が変わります。どちらもカタログの「何秒でつながるか」の外にある軸です。

なぜそうなるのか

無菌コネクター無菌状態を保ったまま2本のチューブや流路をつなげる接続部品です。開放せずに滅菌済みの液経路を接続でき、外部からの汚染リスクを抑えます。詳しく →と熱溶着は、同じ「無菌でつなぐ」でも、継いだあとに流路へ何が残るかが正反対です。

使い捨てコネクターは、滅菌済みの部品どうしを手で結合させます。CPC細胞培養加工施設。清浄度区分や空調・差圧・動線・環境モニタリングを備え、再生医療等製品を製造する施設。詳しく →のAseptiQuikは、保護フィルムをめくり、差し込み、隔膜を引き抜く3動作で終わります。クランプも治具も溶着機も要りません。非無菌の環境でもつなげるとうたう製品もあります。そのかわり、本体とシールと隔膜が、そのまま流路の一部として残ります。

熱溶着はチューブそのものを溶かして継ぎます。SartoriusのBiowelder TCは外径1/4〜1インチの熱可塑性エラストマー(TPE)を対象にし、1接続あたり1分半から2分半かかります。太いチューブほど時間が伸びます。継いだあとは1本のチューブなので、残る部品も、液のよどむ段差もありません。

ここで材質が効いてきます。Biowelder TCが対応するのはC-Flex 374、TuFlux TPE、AdvantaFlex、PharMed BPTといったTPE系で、シリコーンは熱で溶けないため、この方式では継げません。シリコーンは柔らかくガス透過性が高いので培養の周辺でよく使われますが、そこを溶着でつなぐ設計は成り立ちません。⁠溶着機を1台選ぶことは、その流路で使えるチューブを先に決めてしまうことに近いのです。

現場で分かれるところ

POINT

「何でつなぐか」より先に「同じ場所を何回開けるか」を数えます。MerckのLynx S2Sは滅菌済みの流路を1回だけつなぐ型、Lynx CDRは1つの口で無菌の接続と切断を何度か繰り返せる型です。サンプリングのように開け閉めする場所では後者が要ります。回数を数えずに部品を選ぶと、後から流路をまるごと組み直す手戻りが出ます。

もう1つ分かれるのが、コネクターのオスメスです。CPCのAseptiQuikやCytivaのReadyMate DACは同じ形どうしが結合するので在庫が1種類で済み、ReadyMateは口径1/4〜3/4インチの範囲で、太さの違うチューブ同士もつなげます。一方でSartoriusのOpta SFTのようにオスメスを分ける型は、流れの向きを部品の形で固定し、つなぎ間違いを物理的に止めます。在庫を減らすか、間違いを形で縛るか、どちらの失敗を重く見るかで選びます。

もっと詳しく知るなら

オスメスの設計思想、対応チューブの材質と寸法、残る部品の抽出物とデッドレグ配管などで液がよどむ袋小路。洗いにくく、洗浄バリデーションのワーストケース箇所になりやすい。詳しく →の評価、繰り返し接続という第三の選択肢、そして設計段階で決める順番までは、無菌コネクターと溶着機はどう使い分けるかにまとめています。

速さや手軽さが並ぶ接続点ほど、溶着できないチューブ材質と、同じ場所を何回開けるかという、カタログの接続時間の外にある2つの軸で、候補が先に絞られます。

参考文献

  • CPC, AseptiQuik Sterile Connectors 製品情報(ジェンダーレスの3動作接続と非無菌環境での使用)
  • Sartorius, Biowelder TC 製品情報(対応するTPEの種類・外径範囲と1接続あたりの所要時間)
  • Merck, Lynx S2S / Lynx CDR抗体可変領域のうち抗原と直接接触するループ状の領域。重鎖・軽鎖に3本ずつあり、標的にはまり込む。詳しく → Aseptic Connectors 製品情報(1回接続型と繰り返し接続型の違い)
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編集メモ:この記事はProglenth編集部が、共通に関する基礎的な情報を、はじめての方にも分かるように整理したものです。実際の製造方法・管理戦略・品質基準は、製品や企業、各国の規制によって異なります。本記事は一般的な解説であり、特定製品の推奨や規制・医療上の助言ではありません。実務で判断される際は、各極の薬局方・ガイドライン(ICH/GMP等)やメーカーの一次情報を必ずご確認ください。内容に誤りやご指摘があればお問い合わせからお知らせください。