新疫苗的商业化生产是一个复杂且花费极大的过程。新疫苗证书的批准需要基于安全性和有效性（通过临床验证）的实验，同时还需要具备可商业化生产的能力（即通过工艺开发和验证）。疫苗安全性和有效性开发的重要方面包括
l新技术快速发展
l合理设计及容易操作的设施设备
l可改进的生产工艺及放大方法
l优化的分析评估工具及参照标准
l合理的前临床和临床评估手段
l强有力的国际合作
l有效的疫苗审核及放行流程
l更有效的产品安全性检测手段
在疫苗开发及生产的早期，有关产品安全性方面的需要重点考虑以下几点
l起始的可量化的工艺开发手段
l最初的产品特性
l杂质和污染情况的测试，确认及去除手段
l工艺控制，尤其是产品安全性（如，无菌性，病毒灭活合适的方法）
l工艺及产品特性
l制剂开发
l原材料质量标准及供应商管理
l组分特性
l工艺及分析方法资质确认
l技术参数开发
l稳定性研究
l生产工艺放大及开发
l工艺控制及工艺验证
l包装工艺开发及标签设计
l冷链运输建立及供应商资质确认
在疫苗开发和生产工艺中，按照cGMP要求生产以确保产品安全性，效力以及一致性是非常重要的。强烈推荐在第一阶段（在临床阶段的开始阶段）就按照cGMP进行生产产品。通过评估潜在风险并采取适当的措施，在特定的产品，工艺和设施方面应遵循cGMP的主要要求和原则。
2疫苗技术的发展
在一个较广的技术范围下开发一个成功的疫苗，包括：
l减毒活细菌和病毒（如，BCG,MMR等）
l灭活细菌和病毒（如，全细胞的百日咳疫苗，IPV等）
l蛋白（如，白喉和破伤风类毒素）
l多糖（肺炎疫苗）
l交联多糖（如，流行性脑脊髓膜炎疫苗(多醣体型)，PCV13）
l病毒样颗粒（VLPs）
l重组蛋白
l佐剂开发及应用
许多疫苗都含有病原体；因此生产设施设备需要符合生物安全等级的特殊要求。疫苗生产方式包括传统的鸡胚感染生产病毒或者用生物反应器培养细胞生产疫苗。传统的鸡胚工艺每年需要使用数百万个鸡蛋，同时也存在大量的手工操作及测试。应用先进的自动化设备在这些工序中会在很大程度的提高工艺一致性同时也可降低人员操作引入的污染。目前市场上产品的发酵工艺一般使用不锈钢的发酵罐培养细菌疫苗。采用细胞生产疫苗的工艺一般多为病毒疫苗。新疫苗的开发通常采用一次性生物反应器。采用一次性生物反应器的优点是安装更省时，花费更低，研发周期更短，可以更快速的将临床样品送出。缺点是运营成本升高（因为生物反应器是一次性使用），关于连接和接口的机械强度损坏所引起的潜在风险。
传统的疫苗生产和产品放行包括以下步骤：
1)培养工艺：通过发酵或者细胞培养选择合适的培养基培养细菌/病毒种子/细胞来收获目的抗原。
2)灭活：一般采用化学物质（如，甲醛）或加热（如65℃）的方式灭活收获液中的病原体。
3)收获：去除收获液中细胞及细胞碎片。抗原通过过滤和/或离心分离细胞。
4)纯化：通过超滤，层析等方法去除收获液中的杂质。抗原同样会在纯化工艺中进行浓缩。
5)脱毒作用：抑制病原，同时保留免疫原性。
6)原料药：收获需要的抗原并在控制温度条件下保存以备后续使用。
7)制剂：目标抗原与辅料混合形成最终制剂。
8)灌装工艺：最终制剂在无菌条件下通过自动灌装机灌入玻璃瓶或预灌封注射器或其他包装容器中。
9)外包装：灌装后的小瓶或预灌封注射器进行第二级包装，便于日后的储存及运输。
10)QC测试：QC实验室负责中间体和最终产品的质量控制测试。
11)QA放行：质量保证部门确认产品生产完成并按照批准的质量标准和流程进行后才可放行。
13)上市销售的放行：针对商业化的疫苗产品，许多国家，如美国，欧盟和中国，要求国家监管机构（NRA）放行才可进入市场销售疫苗产品。
14)产品运输：大多数疫苗现在是冷链储存运输，一般是2-8℃，少部分产品在-60℃以下运输。
15)产品监测：产品放行后进入市场，产品需要进行不良反应（SAEs）安全性监控，跟踪并反馈给厂家和国家监管机构。
3疫苗生产中的新趋势
今年来，在疫苗生产过程中出现了新的技术趋势，包括：
1)重组技术的应用
多采用重组技术将抗原基因构建入表达载体中，如带状疱疹疫苗，基于腺病毒的埃博拉疫苗，和rVSV-ZEBOV埃博拉疫苗。新的百日咳疫苗采用重组技术，可达到更高的收率以及纯度更高的抗原。
2)一次性技术
近年来，一次性技术越来越多的应用于新疫苗开发和生产工艺中。一次性技术在疫苗开发和生产中应用的优势包括：
l潜在污染风险最小。
l批与批之间不需要设备清洁。
l不需要清洁验证，或对清洁验证的要求较少。
l更低的固定资产的投入。
l安装简易和快速。
一次性技术在疫苗开发和生产中应用的劣势包括：
l需要具备可靠的机械强度，确保各组件完整。
l测试探头的安装。
l混合能力可能不如不锈钢罐。
l因袋子材质导致的可能浸出物和可萃取物污染风险。
l基于生物反应器的设计的可放大性。
l相对于细菌产品，更适用于病毒产品。
3)可持续生产
4)采用非动物源性成分
在疫苗培养和纯化用的原材料和培养基中尽量采用非动物源性成分，避免在最终产品中产生BSE/TSE感染风险。
4疫苗生产中的挑战
成功的放大需要对工艺十分了解并具有合理的生产设施设备的设计。对在小试和放大生产的两批产品进行安全性，免疫源性评估，包括产品，白喉疫苗，破伤风，百日咳，乙肝疫苗和嗜血杆菌流感b疫苗，这些产品均已经成功放大并通过了临床测试。
生物制品的生产包括疫苗，通常认为工艺就是产品，工艺或产品与临床经验和结果有密切关系。生产设施或生产工艺的较大的变更需要监管机构批准甚至需要进行额外的临床测试。因此对于疫苗生产，一旦工艺确定，除非有十足的理由进行工艺变更，一般不会经常改变需要。这就使得现有的疫苗工艺改进面临挑战。
此外，现有的疫苗产品一般都是温度敏感的，因此需要冷链储存在2-8℃或更低温度（-20℃或-60℃）。这就会产生一个很大的挑战，就是中间产品保存和最终产品保存同时包括供应链管理。大的冷库要求在生产区域要满足冷链储存要求。冷库持续电源供应及持续控制是非常重要的。大部分疫苗产品都有紧急供电设施以防断电；在断电时可以切换到备用电上。
另一个重要的挑战是季节性疫苗的需求的不可预见性（如，流感疫苗）和紧急供应的疫苗（如，埃博拉疫苗）。疫苗生产企业需要更先进的采购管理来保证原材料，设施和设备供应充足，同时具备完善的质量控制，充足的人力资源配备，保证疫苗的顺利正常生产。