-70度的复必泰疫苗运输,香港准备好未?
新冠肺炎疫苗陆续抵港,市民最关心应该接种哪款疫苗,却很少关注疫苗背后要求极高的“冷链”(冷冻冷藏供应链)运输问题——比如,如何保证必须储存在摄氏-70度箱内的mRNA疫苗能安全运输?事实上,疫苗的冷链运输早已成为业界和学界的热门话题;而对香港而言,新冠疫苗不止是疫情的“解药”,更可能是“夕阳”物流业的新转机,因为我们别具高端运输的实力和潜力,有望带领整个行业迈向高增值,甚至可在国家战略下找到产业升级的发力点。不过,由于特区政府的不重视,冷链运输目前仍然很冷门!
复必泰疫苗近期陆续抵港,这款mRNA疫苗对储存运输的要求极高,为医药品冷链运输带来了不少挑战。过去数个月中,国外已有不少因为运输操作不当、干冰储备不足等问题而造成了此款疫苗浪费,拖慢了整体接种进度。极低温的冷链运输本已须顾及很多细节,而复必泰疫苗的接种更须考虑稀释、保存时间、规模、资源储备、可行性等。本地业界和政府又是否已经做好了足够准备,迎接这场“大考”?
为何需达摄氏-70度?
本港现时采购的三款疫苗中,由内地复星医药与德国药厂BioNTech共同开发的复必泰疫苗对冷链运输要求最为苛刻,在摄氏-80度至-60度的环境中,该款疫苗能储存不多于六个月。“-70度是个新挑战。”香港恒生大学供应链管理学系副教授巫耀荣分析,在冷链运输行业里,最常见的生鲜食品以摄氏2至8度为主,药物普遍最低为-20度,而-70度的“极低温运输”非常少见。过往使用的灭活疫苗在储存上只需摄氏2至8度,为什么复必泰疫苗需要达至-70度?
这要从mRNA疫苗的原理开始解释。通俗而言,疫苗起效的过程,是通过打入无毒性的蛋白来刺激人体免疫系统产生抗体,以此形成对某种病毒的免疫反应。科兴的灭活疫苗便是通过让病毒感染Vero细胞,再将细胞内的病毒“杀死”,然后把病毒感染产生的蛋白质分离,制成疫苗。
而复必泰疫苗所使用的mRNA(中文全称为“信使核糖核酸”),其实是一种转录DNA上遗传信息的中介,用以生产蛋白质,在病毒和人体自身细胞内都常见。复必泰疫苗所用的mRNA则是携带了新冠病毒遗传信息的中介,打入接种者体内,利用人体细胞转录出病毒表面的“棘蛋白”(spike protein),形成免疫效应。作为中介,mRNA代谢非常活跃,但在细胞内存量不高,其稳定性相对较低。正因如此,mRNA类型的疫苗需要在极低温储存,以抑制mRNA的活性,保证其不会分解。
香港物流协会会员事务委员会主席、其士美亚捷运行政总裁古博诚就比喻道,mRNA疫苗是一款化学合成的疫苗:“就像(用食品添加剂)合成的果汁,虽然味道跟普通果汁一样,但成份却全是化学合成的。”古博诚就指出,化学合成疫苗优点在于产能强、易研发。由于mRNA疫苗只需在体外合成RNA,不必像灭活疫苗那样对活病毒进行扩增,因而更容易扩大产能,满足大规模接种需求;其次,当病毒变异时,mRNA疫苗亦不需像制作灭活疫苗那样花时间培育细胞、繁殖并灭活病毒,所以升级起来比灭活疫苗要快。“有款疫苗叫‘莫得纳’,它的mRNA技术可两日研发出一只疫苗。”古博诚说。
虽然摄氏-70度的运输较为少见,但亦早有先例,古博诚举例指,“在医药板块,需低于-20度运输的主要是人体体内的生命科技产品,如血液。我们向来有运送一些医药产品,需要低至-160度,如干细胞。”他将此类生物医学产品的运输比作“分子料理”,“分子料理吃的时候都需要从干冰罐中拿出来。类似的,我们就会预先在储存罐中打满氮气,再拿去实验室,让他们把DNA放进去。”
温控技术成运输关键
疫苗作为生物产品,温度过高或过低都会导致产品失效。高温会导致疫苗内的蛋白质或mRNA等生物成份变性,而低温则会导致疫苗出现冰晶或水汽,破坏了疫苗的有效性。世界卫生组织(WHO)在《从国家层面监测疫苗浪费率》手册中指出,全球每年有超过50%的疫苗因为冷链处理不当而浪费。冷链更是疫苗安全的重要保证,事关每位接种者的生命安全。去年10月,韩国有28人接种流感疫苗后死亡。此前,韩国政府曾因疫苗运输车保温系统失灵而召回48万剂疫苗,被怀疑与疫苗致死事件有关。古博诚猜测:“可能是疫苗运输环境受到污染,在储存或运送时没有控制好温度。”
正因如此,冷链运输中最核心的技术就是“温度控制”,这也是冷链运输不同于传统物流的技术增值点所在。在长途运输中,保持产品在一个温度区间并不容易,很容易发生“断链”,即没有实现全程温控,最终导致产品质量受损。古博诚举例说:“这个世界有南半球和北半球,假设在澳大利亚运送疫苗,加干冰可以保持在摄氏2至8度,但去到加拿大可能就没用了。为什么?干冰在热的地方可以Keep(保持)住2至8度,但在冻的(地方)会更冻,可能已经低过2度甚至去到零度,疫苗就失效了。”
如何实现长途运输的“温度控制”?这就必须有硬件和软件的结合。从硬件上来讲,冷链物流依靠保温容器来装载货物,可以有效减低运输途中的温度变化风险。古博诚介绍,现时的冷链运输主要通过两类载具来实现“温度控制”:主动式容器与被动式容器。主动式容器又叫“空中雪柜”,主要用电力实现温控,类似一部空调机,可在热的地方制冷,在冷的地方制暖,有效抵御外界环境的温度变化,但主动式容器的造价高昂,货运代理商一般以租代买。“小规格的空中雪柜可以放一板货,疫情前由香港飞去上海的费用大概五万元左右。大规格的柜可放五板,约20万元。”古博诚补充。
被动式容器则是从传统的冷链储存演变而来:往保温箱中放入干冰、冰板等冷冻剂,再放入货物,以此达到“温控”效果。古博诚指出,被动式容器的优点在于便宜易造,但缺点亦有不少:“很难估计干冰的损耗,如果内里温度忽高忽低,会影响疫苗的效用。而且保温箱出了问题,是‘冇得救’的。”相较之下,主动式容器就算电力供应不足,只要人员及时发现,亦可从外部添加干冰等冷冻剂及其他补救方法来维持温度。
在冷链运输过程中,如何监控温度、补充干冰、中转冷链货物,则与从业者的质素有关,这便是“温度控制”的软件部份。“香港航空公司和地勤的soft skill(技术能力)在世界上都是一流的!”古博诚强调。现时,认受性最高的国际药物冷链认证为国际航空运输协会(IATA)颁发的“药物冷链运输认证”(CEIV Pharma),“香港各个环节的公司都拿了CEIV,航空公司、机场货运站、地勤、货运公司都拿了。”古博诚分析,“大家都‘读过同一科’,有共同语言,‘断链’理论上不存在。”
目前,香港国际机场内有七间公司持有CEIV,在软件上有所保证,而硬件上更是因应疫苗供港的需求而升级,“国泰的温控仓库本身每日可以处理600万剂疫苗,现在已经push up(拓展)到700万。”恒大供应链及资讯管理学系助理教授胡镇浩解释。机场管理局向媒体表示,机场约有30部冷冻拖卡及5,000平方呎的货运站冷冻库等,可做到无缝运输,最快45分钟便可将疫苗运送到政府指定地点。
诚然,香港的冷链运输能力首屈一指,但不代表疫苗运输和接种就能做到百分百安全。过往,每年一度的流感疫苗接种计划都是以重点人群接种,接种人次以十万为量级,但面对严峻的新冠疫情,疫苗接种的规模扩大至百万量级,目标是全民接种。在这种情况下,因应不同疫苗的储存和使用条件去考虑冷链运输条件的支持、提前布局医疗机构终端接收设施、最后制定面向不同人群的接种方案,每一环的风险控制都显得尤为关键。
问题依然是围绕着复必泰款疫苗展开。古博诚表示:“评价疫苗,我们一般从安全性、有效性和可及性三个角度出发。”以近期最快到港的科兴疫苗与复必泰疫苗作比较,“安全性是传统技术(灭活)会比较好;两种的有效性都未知;至于可及性,前者只需要(储存在)摄氏2至8度,较为简单,后者的运输和储存就复杂很多。”
干冰储备影响接种速度
从运输角度而言,摄氏-70度的温度控制依然是首要难题。复必泰的厂商为了解决极低温运输的痛点,为疫苗设计了冷藏箱,坊间称之为“薄饼盒”。胡镇浩指出,复必泰此次采用的是被动式容器—加装了全球定位系统(GPS)功能的温度感应器。“盒内装有23公斤的干冰和五盒疫苗,干冰每日会挥发20%。厂商建议最多‘顶到五日’,如果五日内不refill(补充),已不能保证疫苗在最好的condition(状态)了。”胡镇浩说。厂商估计,每五天补充一次干冰,可以令疫苗保存大约15日。
现时的干冰储备亦是一大疑问。受疫苗运输的影响,全球干冰需求大涨,但特区政府暂时未有公布干冰的采购数量是否足以应付来港的数百万剂疫苗。有媒体报道指,日本虽然采购了足以供全国逾一半人口接种的辉瑞/BioNTech疫苗剂量,但受国内干冰产能所限,加上冷冻容器和医药用干冰储备不足,以及医疗人手短缺,导致整体疫苗的接种进度缓慢。由于香港并无干冰生产商,主要依赖供应商在珠三角采购,故特区政府更应该主动预估所需干冰的数量,提前计划采购,避免发生日本的情况。
与此同时,复必泰包装盒的干冰亦会限制空运效率。胡镇浩分析道:“干冰在航空界是dangerous goods(危险产品),升华成二氧化碳会影响航空安全,每架货机现时限载五吨左右。”在五吨干冰的限制下,一程货机大约只能运21万剂复必泰疫苗。国泰货运全球营运主管冯嘉成早前表示,已联络波音公司及空中巴士,请他们重新检视载运干冰的限制:“现时,特别是在A350客机及载客人数较少的航机上,三方面的协商已取得进展;然而,干冰的运载量也取决于航机上通风系统的设计。”
就算厂商提供了硬件支持,摄氏-70度对于运输人员而言依然是很大的挑战,国外运输此款疫苗时亦意外频生。去年12月中,交付至美国加州和亚拉巴马州的辉瑞/BioNTech疫苗在运输途中温度异常,低达摄氏-92度,有3,000剂疫苗受影响须回厂。12月底,德国巴伐利亚州则因为1,000剂BioNTech疫苗运输过程中的温度显示高于摄氏-70度,被怀疑没有保持严格的冷链条件,导致九个地区的新冠疫苗接种计划暂停。法国卫生局估计,由于BioNTech疫苗的储存条件严苛,全国的新冠疫苗浪费率将会达25%至30%。因此,政府和业界都必须为参与人员提供预先演练和培训,以尽可能减少疫苗的损耗。
集中接种减少疫苗损耗
除了运输和仓储上的挑战,在设计复必泰疫苗的接种计划时亦需要多加考虑。因其必须经过解冻与稀释才能打入市民体内。“愈多步骤,愈有可能出错。”古博诚指出,摄氏-70度的复必泰疫苗不可能直接打入体内,需要在冷库中由专业医疗人员进行稀释,再放入2至8度的普通雪柜,储存时间不能超过五日。本港向来医疗人员短缺,能否在有效期内完成接种,亦是政府需要考虑的问题。
巫耀荣就建议,复必泰疫苗的接种最好以集中处理为主,通过社区疫苗中心、公营医院等有大批次接种能力的地点实施,并实行预约制度,才能有效避免污染风险和失效浪费。相较之下,运输、接种条件较为宽松的科兴疫苗可以用作安老院舍、残疾人士院舍的上门接种,亦可用于偏远地区的流动接种点。目前,政府设立了29间社区疫苗接种中心,其中24间专门负责复必泰疫苗的接种,另外五间负责科兴疫苗的接种。
上文节录自第255期《香港01》周报(2021年3月8日)《从新冠疫苗冷链运输谈起 香港物流业如何迈向高增值?》。如欲阅读全文请按此试阅周报电子刊,浏览更多深度报道。
【封面报道】别让猜忌毁了“一国两制” 香港需成另一个“香港”