Microsoft Word - 无菌统稿_0701_13_final.doc

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1 无菌制剂 GMP 实施指南 目录 目录 1. 前言 背景 指南说明 法规背景 技术背景 范围 质量管理 人员 无菌药品生产对人员的基本要求和原则 人员的培训 人员卫生 人员监测计划 实验室人员 关键区域人员的良好行为规范 无菌区着装和更衣确认 厂房设施 设计和布局 功能区设计 无菌操作区 气锁 无菌准备区和辅助区 传递区域 仓贮区 建筑设计与房间装饰 建筑设计 房间装饰 公用系统 概论 空调净化系统 (HVAC) 水系统 气体系统 压缩空气 氮气 无菌产品生产的电力系统 仪器设备 设备的选型与设计 净化 清洗和灭菌的要求 材质 外观和安全设计要求 结构设计要求 在线监测 控制和验证的要求 对公用工程的要求 仪器 仪表 仪器 仪表和计量 仪器 仪表的设计 性能 定位 仪器仪表的周期校准 仪器仪表校准的内容 设备维修 i

2 目录 无菌制剂 GMP 实施指南 6.4 电脑系统 概述 计算机验证 物料 无菌药品生产对物料的基本要求和原则 无菌药品物料的风险控制 生产管理 工艺流程 过程控制 计划管理 时限管理 内毒素控制 批次划分 清场管理 取样 物料平衡 生产管理控制要点的实例分析 药液称量配制 制袋管理 灭菌管理 灭菌后样品的传输 粉体分装 阻隔膜包装 产品检漏 清洗和准备 胶塞 胶塞的清洗和准备 胶塞清洗机 玻璃容器 玻璃容器的清洗和准备 洗瓶机 隧道烘箱 塑料容器 颗粒杂质 传递 药液的配制 起始物料 溶液的配制 微生物污染水平控制 除菌过滤 药液配制设备 灌装 C 级下大容量灌装 小容量灌装 A/B 级下小容量灌装 A/C 级下小容量灌装 粉针剂的分装 灌装设备 冻干 冻干流程 冻干工艺的验证 ii

3 无菌制剂 GMP 实施指南 目录 12.3 冻干机 设备技术要求 设备确认 轧盖 轧盖工序 轧盖的环境要求 轧盖机 灭菌方法 灭菌概述 湿热灭菌 湿热灭菌概述 湿热灭菌程序的开发 湿热灭菌确认与验证 灭菌系统的日常维护 干热灭菌 干热灭菌概述 干热灭菌确认与验证 干热灭菌设备日常管理要点 辐射灭菌 辐射灭菌概述 辐射灭菌的确认和验证 辐射灭菌的日常管理要点 环氧乙烷灭菌 环氧乙烷灭菌概述 环氧乙烷灭菌的确认和验证 过滤除菌工艺 除菌级过滤器的验证 / 细菌截留 完整性检测 过滤器的选择和特性描述 无菌药品的最终处理 密封完整性测试 颗粒 / 可见异物和其它缺陷检查 半成品的灯检 贴签和包装 无菌工艺模拟试验 无菌工艺模拟试验方法 无菌工艺模拟试验的实施 无菌工艺模拟试验结果解读 清洁和消毒 概述 清洁消毒体系建立 清洁消毒效果 环境监控 污染来源 洁净区级别的划分 监测方案 限度 监测方法和设备 取样计划 取样点及取样量的设置 超标处理 数据分析 iii

4 目录 无菌制剂 GMP 实施指南 18.6 环境微生物的鉴别 无菌检查 参数放行法 无菌检查的环境条件 方法描述 检验数量和检验量 检验数量 样品量 ( 检验量 ) 培养基出现浑浊时的处理程序 观察和评价 培养基 培养基种类 培养基控制 ( 培养基的适用性检查 ) 方法验证 吹 - 灌 - 封技术 工艺流程 设备设计和气体质量 设备设计 气体质量 验证和确认 批监测和控制 隔离技术 隔离技术的要求及应用 隔离系统的验证 隔离系统的维护体系 EHS 环境 空气 废气排放 VOC's( 可挥发性有机化合物 ), 异味 消耗臭氧层物质 环境 废水 污水处理 预防措施 应急措施 废水分质处理 回收与废物最小化 环境 噪音 外界噪音 噪音敏感区域 噪声治理 环境 固体废物 管理要求 垃圾填埋地 废物运输 焚烧处理 废物的回收利用 健康和安全 危险物质和有毒产物 工作环境中的噪音 健康体检 物料控制 iv

5 无菌制剂 GMP 实施指南 目录 表面和安全通道 防火 设施防护 电气安全和静电危害 压力系统的安全性 粉尘爆炸 厂址选择 环境空气洁净度 供水 环境敏感区 选址的其它问题 能源供应 热能 燃料储存 电力供给 能源节约 监测和管理措施 环境现状公示 环境影响评价 排污注册与申报 应急预案 管理体系 信息安全 技术保密 文件存放 标签存放 资料与物品销毁 附录 : 无菌药品生产风险控制实例 附 1.1 注射剂质量风险分析与质量风险控制 附 1.2 注射剂车间风险评估实例 参考资料 词汇表 术语表 关键词列表 v

6 配图索引 无菌制剂 GMP 实施指南 配图索引 图 1-1 指南框架示意图... 3 图 2-1 文件管理的层次... 9 图 2-2 风险评估的一般方式 图 2-3 自检流程和供应商审计流程示例 图 2-4 计划内外来审计管理流程示例 图 2-5 偏差管理流程示例 图 2-6 一般变更流程 图 2-7 产品放行文件审核流程 图 2-8 验证的一般流程 图 2-9 OOS 处理的一般流程 图 2-10 投诉管理流程示例 图 2-11 召回管理流程示例 图 CAPA 系统结构示例 图 2-13 A/B 级区各房间出现微生物的数量 图 2-14 针剂车间 2008 和 2007 年 A/B 级区微生物的种类和个数 图 2-15 偏差分析鱼骨图 图 4-1 设施明细表示例 图 4-2 结构单元示例 : 灌装线 图 4-3 概念性布局的示例 图 4-4 设备布局示例 图 4-5 物流图 图 4-6 人流图 图 4-7 无菌关键区域嵌入式设计示意图 图 4-8 从控制区到 D 级区的气锁 图 4-9 从 D 级区到 C 级区的气锁 图 4-10 从 D 级区到 B 级区的气锁 图 4-11 D-C 的物料气锁 图 4-12 D-B 的物料气锁 图 4-13 压力式气锁的分类 图 正压气锁相关性示意图 图 4-15 有隔离要求无菌药品正压气锁示意图 图 4-16 负压气锁示意图 图 4-17 无菌准备区和辅助区设计示意图 图 6-1 压差和气流示意图 ( 示例 ) 图 6-2 漂移和限度示意图 图 8-1 无菌工艺产品流程图示例 图 8-2 最终灭菌工艺流程图示例 图 8-3 超滤法除热原示意图 图 9-1 胶塞清洗和准备的工艺流程图示例 图 9-2 西林瓶清洗和准备的工艺流程图示例 : 图 10-1 最终灭菌产品的工艺流程图示例 图 10-2 非最终灭菌产品 ( 可除菌过滤 ) 工艺流程图示例 图 10-3 最终灭菌产品工艺路线图示例 图 10-4 非最终灭菌产品工艺路线图示例 图 10-5 密闭系统过滤工艺示例 图 10-6 过滤芯安装示意图 图 10-7 过滤器蒸汽灭菌系统示意图 vi

7 无菌制剂 GMP 实施指南 配图索引 图 10-8 搅拌平台 图 11-1 大容量注射剂灌装工艺流程示例 图 11-2 非最终灭菌小容量注射剂灌装工艺流程示例 图 11-3 最终灭菌小容量注射剂灌装工艺流程示例 图 11-4 无菌分装粉针剂分装工艺流程示例 图 12-1 冻干过程示意图 图 12-2 冻干粉针剂的冻干工艺流程示例 图 12-3 冻干工艺曲线示意图 图 12-4 压力升测试工作原理示意图 图 12-5 压力升测试示意图 图 12-6 冻干机构造示例 图 13-1 轧盖工艺流程示例 图 14-1 溶液剂型产品灭菌方法选择决策树 图 14-2 非溶液剂型 半固体或干粉产品灭菌方法选择决策树 图 14-3 脉动真空灭菌器示意图 图 14-4 脉动真空灭菌温度压力曲线示例 图 14-5 混合蒸汽 - 空气灭菌器示意图 图 14-6 蒸汽 - 空气混合物程序示例 图 14-7 高压过热水喷淋灭菌器工艺流程示例 图 14-8 高压过热水喷淋灭菌器工艺参数曲线示例 图 14-9 灭菌平衡时间 图 液体容器中探头位置示例 图 批量式强制对流干热灭菌柜 图 强制对流式干热隧道烘箱灭菌柜 图 隧道烘箱空载探头布点 图 灭菌隧道悬浮粒子 / 沉降菌检测测试点取样示例图 图 托箱式和吊箱式辐照装置示意图 图 单板源双层六通道 72 工位货盖源步进式伽玛辐照装置鸟瞰图和平面图 图 辐照容器 图 微生物性能验证方框图 图 高真空纯环氧乙烷灭菌过程示意图 图 除菌过滤工艺验证策略决策树 图 膜特征曲线 图 完整性测试可选项 图 完整性测试失败分析决策树 图 15-1 安瓿自动在线高压电检漏原理示意图 图 15-2 软袋自动在线高压电检漏原理示意图 图 15-3 自动在线高压电检漏灵敏度示意图 图 15-4 自动在线高压电检漏机 图 16-1 污染调查分析 ( 以鱼骨图为例 ) 图 17-1 消毒剂分类 图 17-2 实验室消毒剂效力硬面测试法示意图 图 18-1 某药检所细菌鉴定流程图 图 18-2 某药检所真菌鉴定流程图 图 20-1 吹灌封技术过程示意图 图 20-2 洁净空气系统 无菌风的全过程保护 图 20-3 时间压力定量灌装系统, 保证装量准确 图 20-4 无菌灌装空间 图 21-1 无菌完整性图谱 图 21-2 开放式洁净室原理 图 21-3 RABS 原理 vii

8 配图索引 无菌制剂 GMP 实施指南 图 21-4 隔离器原理 图 21-5 隔离器类型及要求 图 21-6 柔性墙 图 21-7 刚性墙 图 21-8 隔离器的 DPTE 系统 图 21-9 隔离器的 RTPs 系统 图 隔离器的压力警报装置 图 隔离器的监控装置 图 手套型操作方式 图 套装型操作方式 图 隔离器进行无菌生产的工艺流程 图 灭菌程序的开发 viii

9 无菌制剂 GMP 实施指南 表格索引 表格索引 表 2-1. 一般的审计系统文件 表 2-2. 具体的文档和记录的描述 表 2-3. 制药行业对纠正和预防措施的常见理解 表 2-4. 冻干机辅助管路系统风险评估评分表 表 2-5. 风险评估表 表 2-6. 某公司关于无菌制剂生产的自检表 表 2-7. 风险点分析总结 表 4-1 建筑材料 / 抛光等级 表 版 GMP 对洁净级别的划分 表 5-2. 我国 欧盟和美国洁净区压差标准 ( 指南 ) 表 5-3. 典型环境参数及其控制方法示例 : 表 版中国药典纯化水和注射用水专论的标准表 表 5-5. 欧洲药典标准表 表 5-6. 美国药典标准表 表 5-7. 露点与水分含量对照表 表 5-8. 欧洲药典制药用氮气标准 表 6-1 计算机系统软件和特殊性 表 6-2 计算机验证的范畴和属性 表 8-1 在不同溶液体系中热原存在的形式 表 称量记录 表 批生产记录的操作和复核部分示例 表 10-3 设备使用确认表 表 配液生产记录表示例 表 10-5 偏差分析表 表 10-6 各阀门功能 表 冻干粉针及小容量注射液车间药液配料罐配置要求 表 安装确认策略 表 运行确认策略 表 大容量灌装的常见问题及其分析应对 表 11-2 A/B 级和 A/C 级小容量灌装过程中的常见问题及其分析应对 表 11-3 粉针剂分装的常见问题及其分析应对 表 12-1 常见缺陷的原因分析及其分析应对 表 12-2 验证方案的实例 ( 部分内容 ) 表 12-3 操作顺序示例 表 13-1 常见的轧盖缺陷, 缺陷产生的原因和预防 表 13-2 A 级区空气悬浮粒子的标准规定 表 13-3 A 级区微生物监测的动态标准 表 14-1 灭菌工艺参数的考虑方面 : 表 液体产品的典型操作参数 表 14-3 各国药典干热灭菌条件对比 表 远红外辐射隧道式干热灭菌器为例 URS 表 14-5 灭菌验证方案概要示例 表 14-6 干热灭菌相关要点 表 14-7 确定灭菌剂量 表 14-7 工艺风险评估因素 表 14-8 推荐进行的鉴定和确认 表 15-1 方法评价 ix

10 表格索引 无菌制剂 GMP 实施指南 表 15-2 颗粒种类及材质和产生的原因 表 15-3 溶液中颗粒出现的频率 表 15-4 三种仪器检测方法监测颗粒的比较 表 抑菌作用的避免 ( 以西林瓶冻干工艺为例 ) 表 17-1 消毒剂对微生物细胞的作用机理 表 17-2 制药企业内需进行消毒典型表面 表 中和剂中和效力评估测试记录示例 表 消毒剂效力评估测试记录 表 18-1 中国 GMP 附录 1(2010 版 ) 欧盟 GMP 附录 1(2008 版 ) WHO GMP(2009 版 ) 洁净区级别空气悬浮粒子的标准 表 18-2 最终灭菌产品生产操作洁净度级别 表 18-3 非最终灭菌产品生产操作洁净度级别示例 表 18-4 中国 GMP 附录 1(2010 版 ) 欧盟 GMP 附录 1(2008 版 ) WHO GMP(2009 版 ) 洁净区微生物污染限度标准建议表 (1) 表 18-5 美国 FDA 无菌工艺药品指南 (2004 年版 ) 空气级别分类 (1) 表 18-6 某公司洁净区 ( 室 ) 动态环境内控警戒限度 表 18-7 洁净区 ( 室 ) 动态环境内控纠偏限度 表 18-8 推荐环境监测用培养基灵敏度检查菌种 表 美国药典 1116 指导性环境监控取样频率 ( 依洁净区的重要性而定 ) 表 列举了无菌药品不同生产用洁净环境的常规取样频率和监控项目 表 洁净区空气悬浮粒子 浮游菌及沉降菌的最少取样点数 表 不同情况下可采取的纠偏措施 表 19-1 中国 GMP(2010 年版 ) 各级别空气悬浮粒子的标准 表 19-2 中国 GMP(2010 年版 ) 洁净区微生物监测的动态标准 (1) 表 19-3 欧盟 GMP(2008 年版 ) 各级别空气悬浮粒子的标准 表 19-4 欧盟 GMP(2008 年版 ) 洁净区微生物监测的动态标准 (1) 表 19-5 美国 FDA 无菌工艺药品指南 (2004 年版 ) 空气级别分类 表 19-6 美国药典 <1116> 医药工业洁净室建议最大允许的微生物数量 表 19-7 无菌检查室的环境监测频率 ( 建议 ) 表 19-8 无菌检查实验用隔离器的环境监测频率 ( 建议 ) 表 19-9 中国药典规定的每种培养基最少检验量 表 欧洲药典和美国药典规定的每种培养基最少检验量 表 欧洲药典规定的培养基促生长性检查所用菌种 表 美国药典规定的培养基促生长性检查所用菌种 表 各级别空气悬浮粒子的标准 表 各级微生物监测的动态标准 表 21-1 常规检查和零部件的更换频率表 x

11 无菌制剂 GMP 实施指南 1. 前言 1. 前言 1.1 背景 指南说明 本指南旨在为无菌药品生产的具体实施方法和检查实施提供参考, 介绍国内外无菌药品生产的先进思路和理念, 希望能够帮助企业在符合中国 药品生产质量管理规范 2010 修 1 订版及其附录 I 的基础上, 提高无菌生产的实施水平, 而且在与国际接轨方面, 对 GMP 检查和企业的国际化均有所帮助 本指南是推荐性 非强制的 生产企业可以有其他合理选择 法规背景为了加强对无菌药品生产过程的管理和监督, 我们在 药品生产质量管理规范 2010 修订版及其 附录 I 无菌药品 的基础上, 考察了 FDA EMEA WHO ISPE ICH ISO PIC/S PDA 等监管机构或国际组织颁布的, 与无菌药品生产相关的规范 指南或技术文件, 以及无菌药品研究的最新进展 ; 同时在编纂过程中, 广泛了解了企业的实际状况及需求, 并结合国内的具体实例, 旨在使指南更具指导性 实用性和可操作性 技术背景无菌药品是指法定药品标准中列有无菌检查项目的制剂和原料药, 包括注射剂 眼用制剂 无菌软膏剂 无菌混悬剂等 无菌药品需要对可能引起微粒 微生物和内毒素的潜在污染进行严格控制, 无菌工艺的本质就是减少或者消除这些潜在污染源 本指南旨在提供对应的方法和手段, 以此确保风险的控制 无菌药品的生产工艺一般分为最终灭菌工艺和无菌生产工艺, 二者之间存在本质区别 最终灭菌工艺通常要求在高质量的生产环境中进行产品灌装和容器的密封 在这种环境下进行灌装和密封能够尽可能降低中间产品的微生物和微粒污染, 结合后续的灭菌工艺, 将更好的确保产品的无菌保证水平 在大多数情况下, 在最终灭菌前, 药品 容器和密封组件可以将灭菌前药品的微生物污染水平控制在较低的范围内, 但不能达到无菌状态, 所以产品在最终容器中密封后需要接受灭菌处理, 比如热力学灭菌或辐射灭菌 在无菌生产工艺中, 药品 容器和密封组件首先以适当的方式分别灭菌或除菌, 然后组合到一起 因为产品在最终容器中密封后不再进行灭菌处理, 所以必须在极高质量的生产环境中进行产品灌装和容器的密封, 这是非常关键的 相对于最终灭菌工艺, 无菌操作工艺存在更多的可变因素 在组合成最终的无菌药品之前, 产品的每个部分通常都要接受不同的灭菌处理 比如, 玻璃容器进行干热灭菌 ; 胶塞进行湿热灭菌 ; 液体制剂进行除菌过滤 这些生产工艺的每一个步骤均要求验证, 并进行过程控制 任何一个工序如发生失误, 都将导致产品的污染 1 下简称 2010 版 GMP 1

12 1. 前言无菌制剂 GMP 实施指南 在无菌操作前或操作过程中, 对于已灭菌的药品 各种部件 容器或密封组件的手工操作或机械操作均会产生污染的风险, 必须进行严格控制 而最终灭菌药品在密封容器中经过最终灭菌, 可以有效降低因操作失误造成的质量风险 因此在条件允许的情况下, 应尽可能采取最终灭菌的方式生产无菌药品 当最终灭菌对产品造成不可避免的损害时, 可以采取经过验证的替代方法生产无菌药品 有些情况下, 可采用在无菌生产工艺的基础上增加热处理的方法, 以此更好地保证产品的安全性 无菌药品的生产企业应清楚认识到, 在不良 GMP 条件下生产无菌药品, 会降低药品的无菌保证水平 受到污染的无菌药品一旦流入市场, 可能会危及患者生命, 造成严重危害 1.2 范围 本指南适用于所有无菌制剂的生产和检查, 无菌原料药的相关内容参见 原料药生产和检查指南 本指南根据无菌药品的特殊性, 对溶液配制 灌装 冻干 轧盖 最终处理等主要生产环节, 以及人员控制 厂房设施 公用系统 仪器设备 物料管理 生产和质量管理 灭菌方法 清洁和消毒 微生物监控 无菌检查以及相关验证等进行了阐述 ; 同时介绍了吹 - 灌 - 封技术 无菌隔离技术等先进的无菌生产技术, 以此给予读者更多的指导和参考 本指南主要突出了无菌药品的特点, 产品实现所需公共系统的详细介绍, 请参见配套的系统指南 ( 如 : 质量系统 设施设备 水系统 空调系统 物料管理 质量控制等 ) 2

13 无菌制剂 GMP 实施指南 1. 前言 图 1-1. 指南框架示意图 3

14 2. 质量管理无菌制剂 GMP 实施指南 2. 质量管理 本章将探讨以下问题 : 质量管理系统的基本构造是什么? 无菌产品的质量管理系统和普通产品有什么不同? 怎样进行有效的质量管理? 无菌产品的风险评估需关注哪些方面? 无菌产品的偏差报告有哪些不同之处? 药品制造许可持有人必须制造确保适合预期用途, 符合上市许可要求的药品, 不能由于安全性, 质量或有效性不足而将患者置于风险 达到该质量目标是高级管理者的职责, 同时也需要企业内部各层次, 各部门员工, 以及企业的供应商, 销售商共同参与并承担义务 要可靠达到这样的质量目标, 必须有一个综合设计, 正确实施的质量体系, 整合 GMP 法规 质量控制 质量保证体系与质量风险管理 其应当全部文件化并对有效性进行监测 应配备胜任人员, 合适和足够的厂房 设备与设施 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第五条 企业应建立符合药品质量管理要求的质量目标, 将药品注册的有关安全 有效和质 量可控的所有要求, 系统地贯彻到药品生产 控制及产品放行 贮存 发运的全过程中, 确 保所生产的药品符合预定用途和注册要求 第六条 企业高层管理人员应确保实现既定的质量目标, 不同层次的人员以及供应商 经销 商应共同参与并承担各自的责任 第七条 企业应配备足够的 符合要求的人员 厂房 设施和设备, 为实现质量目标提供必 要的条件 第八条 质量保证是质量管理体系的一部分 企业必须建立质量保证系统, 同时建立完整的 文件体系, 以保证系统有效运行 第九条 质量保证系统应确保 : ( 一 ) 药品的设计与研发体现本规范的要求 ; ( 二 ) 生产管理和质量控制活动符合本规范的要求 ; ( 三 ) 管理职责明确 ; ( 四 ) 采购和使用的原辅料和包装材料正确无误 ; ( 五 ) 中间产品得到有效控制 ; ( 六 ) 确认 验证的实施 ; ( 七 ) 严格按规程进行生产 检查 检验和复核 ; ( 八 ) 每批产品经质量受权人批准后方可放行 ; 4

15 无菌制剂 GMP 实施指南 2. 质量管理 ( 九 ) 在贮存 发运和随后的各种操作过程中有保证药品质量的适当措施 ; ( 十 ) 按自检操作规程, 定期检查评估质量保证系统的有效性和适用性 第十条 药品生产质量管理的基本要求 : ( 一 ) 制定生产工艺, 系统地回顾并证明其可持续稳定地生产出符合要求的产品 ; ( 二 ) 生产工艺及其重大变更均经过验证 ; ( 三 ) 配备所需的资源, 至少包括 : 1. 具有适当的资质并经培训合格的人员 ; 2. 足够的厂房和空间 ; 3. 适用的设备和维修保障 ; 4. 正确的原辅料 包装材料和标签 ; 5. 经批准的工艺规程和操作规程 ; 6. 适当的贮运条件 ( 四 ) 应使用准确 易懂的语言制定操作规程 ; ( 五 ) 操作人员经过培训, 能按操作规程正确操作 ; ( 六 ) 生产全过程应有记录, 偏差均经过调查并记录 ; ( 七 ) 批记录和发运记录应能追溯批产品的完整历史, 并妥善保存 便于查阅 ; ( 八 ) 降低药品发运过程中的质量风险 ; ( 九 ) 建立药品召回系统, 确保召回任何一批已发运销售的产品 ; ( 十 ) 调查导致药品投诉和质量缺陷的原因, 并采取措施, 防止类似质量缺陷再次发生 第十一条质量控制包括相应的组织机构 文件系统以及取样 检验等, 确保物料或产品在 放行前完成必要的检验, 确认其质量符合要求 第十二条质量控制的基本要求 : ( 一 ) 应配备适当的设施 设备 仪器和经过培训的人员, 有效 可靠地完成所有质量控 制的相关活动 ; ( 二 ) 应有批准的操作规程, 用于原辅料 包装材料 中间产品 待包装产品和成品的取 样 检查 检验以及产品的稳定性考察, 必要时进行环境监测, 以确保符合本规范的要求 ; ( 三 ) 由经授权的人员按规定的方法对原辅料 包装材料 中间产品 待包装产品和成品 取样 ; ( 四 ) 检验方法应经过验证或确认 ; ( 五 ) 取样 检查 检验应有记录, 偏差应经过调查并记录 ; 5

16 2. 质量管理无菌制剂 GMP 实施指南 ( 六 ) 物料 中间产品 待包装产品和成品必须按照质量标准进行检查和检验, 并有记录 ; ( 七 ) 物料和最终包装的成品应有足够的留样, 以备必要的检查或检验 ; 除最终包装容器过大的成品外, 成品的留样包装应与最终包装相同 第十三条质量风险管理是在整个产品生命周期中采用前瞻或回顾的方式, 对质量风险进行评估 控制 沟通 审核的系统过程 第十四条应根据科学知识及经验对质量风险进行评估, 以保证产品质量 第十五条质量风险管理过程所采用的方法 措施 形式及形成的文件应与存在风险的级别相适应 背景介绍 建立 实施并维护一个有效的质量管理系统是为了持续稳定地生产出符合质量要求的产品, 从而实现公众和个人的共同目标, 即 : 为患者提供高质量的药品, 具体表现在以下方面 : 为生产符合法规要求 注册标准, 并满足内外部客户的需求的产品提供保证 ; 能够减少或防止产品召回 退货或损毁 以及有缺陷的产品进入市场 ; 为一系列新的概念和方法提供了实施的架构, 比如 : 质量源于设计 ( 指将质量管理贯穿于从产品开发开始的整个生命周期 ) 持续改进, 以及药品生产工艺中的风险管理等 ; 企业可以根据自身的规模 工艺复杂程度和有限的资源等特定的条件, 量身制定相应的质量系统 ; 使系统始终处于受控状态, 即, 通过对工艺运行和产品质量的有效监控, 为工艺能力及其稳定性提供保障 ; 推动持续改进, 包括 : 产品质量改进 工艺改进 降低不稳定性 技术创新 加强企业的质量系统管理等, 增强企业不断地满足自身质量需求的能力 另外, 建立并实施一个有效的质量系统, 同时深入理解生产工艺和产品知识, 并运用风险管理方法, 在这些措施的基础上对设施 设备和工艺进行变更, 有可能因此减少药监部门对企业的检查次数或缩短检查时间 本章重点讨论无菌产品不同于其他产品的特点和要求, 或需着重强调的部分, 更多内容, 请参考本系列指南公共系统质量体系部分 技术要求 下面简介质量管理体系的主要方面, 详细内容参见本系列指南质量体系指南 : A. 风险管理 一套有效的质量风险管理方法可以在开发和生产过程中提供一主动的方法以对可能的质量问题进行标识和控制, 以进一步确保患者所用药品的高质量 此外, 运用质量风险管理可以在出现质量问题时促进决策 有效的质量风险管理可以促进更好和更富有知识的决策, 可以给管理者处理公司潜在风险的能力提供更大的保障, 能有利地影响直接管理疏忽的程度 6

17 无菌制剂 GMP 实施指南 2. 质量管理 和水平 质量风险管理的两大主要原则是 : 质量风险的评估最终都需要和保护患者联系起来 ; 质量风险管理程序的努力, 手续和文件化水平应当要和风险的水平相当, 并要以科学知识为基础 B. 年度质量回顾在药品生产企业开展产品质量回顾的目的, 是通过每年定期对药品生产企业生产的所有药品按品种进行分类后, 开展产品质量汇总和回顾分析, 以确认其工艺和流程稳定可靠程度, 以及原辅料 成品现行质量标准的适用性, 及时发现出现的不良趋势, 从而确定出对产品及工艺 控制过程进行改进的必要性和改进的方法 通常, 产品质量回顾的范围包括药品生产企业及附属机构每年度生产的所有医药产品以及合同生产所有医药产品 包括由本公司生产或为本公司生产的所有上市的 ( 国内销售或出口的 ) 原料药 药品以及医疗器械, 涉及隔离和暂存 拒收的所有批次 同时药品生产企业也要结合以前的质量回顾结果, 确认本年度药品生产的各种趋势, 并最终形成一份书面的报告 企业的质量回顾可以根据产品类型进行分类, 如固体制剂 液体制剂 无菌制剂等 原则上产品质量回顾应覆盖一年的时间, 但不必与日历的一年相一致 但如果产品每年生产的批次少于 3 批, 则年度回顾可以延期至有 2-3 批产品生产后再进行, 除非法规部门对此有特殊要求 企业应记录需要开展纠正措施的原因, 并保证批准的纠正和预防性措施能够及时有效地完成 企业应该建立相应的管理程序, 对这些措施的有效性进行审核和管理, 在企业的自检过程中还应该对该程序的有效性进行回顾 C. 审计按照 GMP 要求实施内部审计是制药企业的强制性义务, 同时, 制药企业必须对物料供应商进行质量审计或评估以确认供应商资质 接受并通过相关监管机构的注册检查和 GMP 检查是药品获得上市销售许可的前提条件, 另外, 由于公司业务的需要, 企业可能需要进行各种非强制性的质量认证 ( 例如 ISO 9001 认证等 ), 并因此接受相关的审计 企业应建立两类审计系统 : 主动开展内外部审计的系统, 其中包括自检 ( 内部审计 ) 系统和供应商审计系统 ; 支持本企业接受 通过外部审计 / 检查 ( 监管当局, 认证机构, 客户等 ) 的外部审计管理系统, 其中包括计划内外来审计管理系统和计划外外来检查管理系统 ( 应急预案 ) 针对每个审计系统, 企业应建立程序 标准 ( 例如内审员资质标准 自检检查标准等 ) 和相应的记录表格, 运行该系统, 生成和保存相应的计划 详细记录和报告, 及时向公司管理层报告和在企业内部沟通审计 / 检查的结果, 推动公司质量管理体系的持续改进 7

18 2. 质量管理无菌制剂 GMP 实施指南 D. 偏差有效的偏差管理建立在有效的 足以控制生产过程和药品质量的程序 ( 指导文件 ) 或标准的基础之上 在企业的程序 ( 指导文件 ) 和标准不足以控制产品质量的情况下, 即使制药企业已经建立了一个很完整的偏差程序, 也不能认为该偏差系统能有效地保证产品质量 制药企业应建立合理的生产工艺 质量标准 检验方法和操作规程, 作为实现产品质量的基本条件和偏差系统的基础 ; 各部门负责人应确保所有人员严格 正确执行预定的生产工艺 质量标准 检验方法和操作规程, 防止偏差的产生 预防偏差的产生比在偏差发生后处理偏差更为重要 E. 变更革新创造, 持续改进, 工序能力和产品质量检测及改进预防行动促进了变更 为了更好地评估, 批准和执行这些变更, 企业应建立有效的变更管理系统 通常首次提交注册文件之前和提交注册文件之后的变更管理程序会有所不同, 对已注册文件的变更, 可能需要遵守地区法规的要求 变更管理系统应能确保及时有效地进行持续改进, 同时确保不会产生不良的后果 变更管理系统应包括下列内容, 并与产品生命周期的不同阶段相适应 : 应使用质量风险管理的方法对变更进行评估 评估的水平和形式应与风险水平相适应 应按照地区法规的要求, 评估并确定变更是否影响注册 所有变更应进行适当的评估 应评估变更对上市许可的影响, 包括设计空间, 已建立的, 和 / 或基于目前对产品和工艺的理解 正如 ICH Q8 中所指出的, 在设计空间范围内的变动不认为是变更 ( 从注册文件角度 ) 但是从制药质量体系的观点看, 所有变更都应经过企业变更管理系统的评估 变更应由不同领域 ( 如, 药物研发, 生产, 质量, 注册事务和医学领域 ) 的具有足够经验和知识的专家组进行评估, 以确保变更在技术上的合理性, 并应建立预期的可接受标准 执行变更后, 应评估变更是否已达到预期的目的, 是否对产品质量产生不良影响 对于已上市产品的变更应评估对注册申请 / 批准的影响 F. 产品放行 产品质量是产品放行步骤的中心, 所有有关质量受权人和相关部门人员的职责和工作, 质量标准和测试结果的比较, 生产 测试过程文件检查, 以及其它同生产 测试相关的 GMP 支持性文件检查, 包括偏差调查, 变更执行等等活动都围绕确保产品质量展开 建立产品放行系统 ( 包括文件, 人员, 工作流程 ) 应注意 : 工厂层面参照相关法规要求建立书面程序来确定如何实施产品放行 ; 按照 SOP 和法规的要求实施, 并保持良好记录规范, 内部审计中进行检查 ; 涉及到的人员经过相应培训 (SOP, 数据处理技术, 生产要求, 注册标准,GMP 或其它法规要求等等 ); 涉及计算机功能软件或固定的 EXCEL 计算 / 统计计算表格应经过验证, 参见

19 无菌制剂 GMP 实施指南 2. 质量管理 计算机验证 ; 需要关注实验室, 称量系统, 物料管理系统, 生产工艺参数控制系统等 ; 建议针对物料和产品放行尽可能采用相同系统, 注意两者在内部程序中的定义 ; 应建立出现错误放行时的应急处理程序 G. 文档和记录 为确保质量管理系统的有效性, 能够全面体现质量管理系统组织结构的文件系统是十分重要的 为了方便有效的管理药厂数量庞大的文件, 可以将文件分为图 2-1 的四个层次管理 : 图 2-1 文件管理的层次 H 验证及再验证 GMP 2010 修订版对验证进行了重新的定义, 并将确认作为一个独立的概念从验证中分离出来 其中规定 : 验证是有文件证明任何操作规程 ( 或方法 ) 生产工艺或系统能达到预期结果的一系列活动 确认是有文件证明厂房 设施 设备能正确运行并可达到预期结果的一系列活动 由此可看出确认于验证已不仅仅是被包含的关系, 而验证的范围也从单纯针对生产工艺扩展为包含所有的生产工艺 操作规程和检验方法, 并且新增加了清洁程序验证的内容 GMP 2010 修订版引入了设计确认的概念, 从而贯彻了 质量应通过设计实现而不仅仅是最终测试 这一 质量源于设计 的理念, 并且规定确认或验证的范围和程度应由风险评估来确定从而将 质量风险管理 与确认和验证活动结合在一起 I 超标 (Out Of Specification, OOS) 企业应建立检验结果超标调查程序及相关记录表格 ( 如 OOS 调查表, 纠正预防措施追踪表等 ); 企业应运行该系统, 切实对适用范围内的所有检验超标结果进行调查和处理 生成和保存相应的记录和报告 ; 9

20 2. 质量管理无菌制剂 GMP 实施指南 企业应进行检验结果超标 (OOS) 调查和相应改进措施的有效性评估和趋势分析, 并及时向公司管理层报告和在企业内部进行沟通, 推动公司质量管理体系的持续改进 J 投诉应当建立书面规程, 描述如何处理书面或口头收到的投诉, 并遵照执行 程序应当明确投诉的接收登记部门及投诉信息在内部的传递, 应当有专人或指定部门对投诉处理负责, 并且明确其他部门协助的职责 对与质量相关的投诉应当有质量部门参与评估, 以决定是否需要通知客户, 启动召回程序 应当视投诉的内容, 评估调查的必要性 所有与质量相关的投诉, 不论是书面或口头收到的, 都应当进行记录并充分调查 对于每个需要调查的投诉都应当有相关投诉的细节记录, 及相关调查过程的书面记录 如果没有必要进行调查, 应当写明不需要调查的原因及决定者 投诉的调查记录应当有统一格式 应当检查和评估与投诉批号相关的批号产品是否受到影响 在对投诉进行了恰当的调查和评估后, 做出的决定和采取的措施应当进行记录, 作为相关批号产品批记录的参考, 并跟踪措施的执行情况 应当在规定或客户要求的期限内对投诉进行答复 投诉的相关记录应在产品的生产厂保存至产品有效期后一年 应定期评估投诉变化的趋势, 以发现特殊的或反复发生的问题, 并采取相应的纠正预防措施 应对投诉进行年度回顾, 对相关产品的投诉发生频率和严重性, 和对投诉采取的纠正预防措施的有效性进行分析和总结, 以发现产品的潜在质量缺陷, 并在适当的时候采取进一步的纠正措施 K 召回企业应建立召回程序 标准 ( 例如召回启动标准和召回分级标准等 ) 和相应的记录表格 一种好的实践是预先制定各类召回所需的公告 通告 通知 报告和记录表格的模版, 这样在必要时可以迅速完成相关文件并保证风格 标准和水平的一致性 企业应正确培训和使用该系统, 必要时召回相关产品以保护公众健康, 生成和保存完整的记录和报告 ; 企业应定期进行召回演练, 评估召回系统的有效性, 并保存相应的记录和报告 然而, 一个清晰的召回管理流程图仍然能帮助制药企业很好地准备和组织召回活动 针对具体案例, 企业可在其召回方案中对召回活动的流程组织进行适当调整 召回演练的可采用相似的流程图, 区别仅在于召回的启动原因以及与外界的沟通活动都是虚拟的 L 持续性改进 (CAPA): 质量管理体系的持续改进可分为三个层面 : 个体性缺陷的纠正 纠正措施及改进和预防措施 质量方针和目标等管理系统的不断优化和改进 针对质量活动中发生或发现的不符合事项或具有潜在不符合趋势 ( 包括 : 投诉 偏差 OOS 内外部审计发现的缺陷 趋势分析发现的潜在趋势等 ), 不能仅仅就事论事 ( 纠正 ) 应进一步分析是否在此项管理中存在区 10

21 无菌制剂 GMP 实施指南 2. 质量管理 域性缺陷, 表现为同类缺陷反复 多部门发生 如 : 同一设备反复出现故障, 反应釜搅拌故障在多台设备 多个车间发生 这种情况预示着 : 程序本身可能存在缺陷 培训性缺陷导致执行不到位 资源不足等 CAPA 系统正是通过对单一缺陷的统计 分析评估 追踪管理, 进而发现区域性的缺陷并采取纠正措施和预防措施 实现质量管理体系的目标, 是追求质量管理体系绩效的必然结果 因此, 质量方针 目标是否适宜 完成情况如何, 质量体系各要素及其程序之间 体系内部和外部的要素之间是否协调一致等, 也要被评估 审核 纠正和预防, 以使质量管理体系始终适宜且运行有效 这就需要对管理体系本身进行评审和持续改进 实施指导 A 风险管理无菌产品的质量风险评估最终都需要和保护患者联系起来, 需更明确的主要特性有 : 防止微生物污染 防止热原和细菌内毒素的污染 防止产品中有异物 装量准确此外, 欧盟 GMP 和 FDA 也开始注重在环境监测中的风险评估的应用, 包括取样点的设计 取样方式的选择以及生产中异常情况发生后的处理等 ( 具体示例见实例分析 A) 图 2-2. 风险评估的一般方式 11

22 2. 质量管理无菌制剂 GMP 实施指南 B 年度质量回顾由于无菌产品无菌性很重要, 无菌产品的年度质量回顾除一般要求外, 需着重回顾水系统 ( 纯化水 注射用水等 ) 以及环境趋势分析方面的内容 ( 具体示例见实例分析 B) 年度质量回顾一般包括 : 产品的基础信息, 包括产品的名称 规格 包装形式 有效期 处方 批量等等 每种产品的所有生产批号 生产日期 终产品检验结果 ( 物理 化学 微生物等 ) 关键中间控制检验结果 ( 必要时 ), 成品收率 产品最终放行情况 ( 合格和不合格 ) 每种产品的所有生产批次 ( 合格和不合格 ) 所用到的各批次原辅料和包装材料的信息 ( 特别是来自新供应商的物料 ) 对产品进行的返工和重加工的原因 涉及数量及处理结果 所有检验结果超规格的批次及其调查结果 所有重大偏差或不符合事件及其调查报告 ( 内容 原因 ), 以及已经采取的纠正和预防性措施的效果 与产品相关的原辅料 包装材料 ( 含印字包材 ) 的变更 产品及其原辅料质量标准 内控标准及分析方法的变更 对生产设施 设备 工艺参数等进行的所有变更 ( 包括内容 申请时间及执行情况 ) 对企业已提交 / 获得批准 / 被拒绝的上市许可变更申请的审核, 包括向第三国 ( 仅用于出口 ) 递交的上市许可申请, 以及上市后对相关承诺的执行情况 企业仅需要负责提供本公司上市产品的信息, 合同生产产品由委托方给予必要的信息 产品的稳定性实验结果和任何不良趋势 ( 包括试验原因 含量趋势图 异常点分析 各检验项目趋势总结等 ) 所有与质量相关的退换货 投诉和召回的情况, 以及对其进行的调查 ( 包括发生的原因 涉及数量及其最终处理结果 ) 企业之前对产品工艺或设备开展的整改措施是否有效 生产相关设备和设施的验证状态, 如 HVAC 水系统 压缩空气系统等 必要时需要对上年度回顾报告中的纠正预防措施执行结果确认 对药品不良反应的情况进行回顾 对环境监测结果进行回顾 各项技术协议的现行性和有效性 其他信息 C 审计无菌产品的审计流程和其他产品无区别, 但在针剂厂房的审计中应更关注环境的洁净程度 清洁体系 以及无菌操作能力等方面 针对每个审计系统, 企业应建立程序 标准 ( 例如内审员资质标准 自检检查标准等 ) 和相应的记录表格, 运行该系统, 生成和保存相应的计划 详细记录和报告, 及时向公司管 12

23 无菌制剂 GMP 实施指南 2. 质量管理 理层报告和在企业内部沟通审计 / 检查的结果, 推动公司质量管理体系的持续改进 ( 具体示例见实例分析 C D) 表 2-1. 一般的审计系统文件 自检系统 供应商审计系统 计划内外来审计管理系统 计划外外来检查管理系统 系统基本文件 自检程序自检相关标准, 例如 : --- 自检员资质标准 --- 自检检查标准 --- 偏差分类标准自检相关记录表格 供应商审计程序供应商审计相关标准, 例如 : --- 审计员资质标准 --- 偏差分类标准 --- 合格供应商批准标准供应商审计相关记录表格 计划内外来审计程序外来审计管理标准, 例如 --- 审计准备标准外来审计管理相关表格 计划外外来检查应急预案外来审计管理标准, 例如 --- 应急准备标准外来审计管理相关表格例如 --- 应急准备检查表 系统运行文件 年度自检计划合格自检员列表自检检查表自检记录自检报告 CAPA 方案 CAPA 报告 年度供应商审计计划供应商审计人员资质表供应商审计检查表供应商审计记录和 / 或证据供应商审计报告 CAPA 方案 / 报告供应商审计最终报告 审计 / 检查通知审计 / 检查计划 ( 方案 ) 审计 / 检查记录审计 / 检查报告 CAPA 方案 / 报告审计 / 检查最终报告认证证书 ( 适用时 ) 应急准备检查记录应急演练方案 ( 必要时 ) 应急演练报告 ( 必要时 ) 13

24 2. 质量管理无菌制剂 GMP 实施指南 图 2-3 自检流程和供应商审计流程示例 14

25 无菌制剂 GMP 实施指南 2. 质量管理 图 2-4 计划内外来审计管理流程示例 计划外部审计 / 检查 外部审计准备 组织准备技术准备文件准备后勤准备 首次会议 现场审计 即时整改 ( 可能时 ) 末次会议 收到审计报告 不适当 制定并报告纠正预防措施 审计方审核 CAPA 方案 未完成 适当 执行 CAPA 内部或外部追踪 CAPA 已完成 关闭审计 / 检查报告 归档 15

26 2. 质量管理无菌制剂 GMP 实施指南 D 偏差由于无菌工艺产品的生产于人员 环境密切相关, 在生产过程中, 人员的操作和环境的保证显得非常重要 出现偏差后, 如果涉及无菌性, 偏差调查应注重人员操作和环境微生物方面的分析 ( 具体示例见实例分析 E) 图 2-5 偏差管理流程示例 偏差发生 偏差识别 偏差记录和报告主管 紧急措施? 是 否 执行紧急措施 偏差报告质量管理部门 不影响质量? 确认 不能确认 根本原因调查 记录和解释 偏差影响评估 建议纠正行动 批准纠正行动 完成纠正行动 记录归档 批准偏差报告 偏差处理结束 纠正预防措施 (CAPA) 系统 16

27 无菌制剂 GMP 实施指南 2. 质量管理 E 变更 无菌产品的变更, 在对产品的评估应更关注无菌性方面的评估, 例如在评估中注重影响产品无菌性的洁净环境的维持 图 2-6 一般变更流程 变更发起人准备变更理由和计划 变更文件 解决方案 提交具有唯一追溯编号和变更供审核评估 是 是否接受 否 变更设计部门审核请求和计划 变更后承诺的跟进 是否接受? 否 发起人修改计划并重新提交 批准并执行计划 否 变更实施 委员会审核 是否接受? 变更相关部门建立变更后承诺 F 产品放行 应有严格的质量评价程序 : 批生产记录须经过各主管和生产工艺工程师的审核 ; 中间控制记录 质量检验记录须经相应的负责人审核 在此基础之上,QA 质量评价员 QA 主管对批生产记录进行双重审核 涉及无菌性偏差, 可成立包括微生物专家在内的专家组对偏差进行调查, 撰写偏差调查报告 质量经理根据调查报告的意见决定产品是否放行, 且在无菌产品放行资料中, 应对环境监控报告进行回顾 17

28 2. 质量管理无菌制剂 GMP 实施指南 图 2-7 产品放行文件审核流程 G 文档和记录 无菌产品和其他产品在流程文档和记录方式上没有明显区别 表 2-2. 具体的文档和记录的描述 文件类别政策指南规程记录 描述公司政策综述 : 政策定义了框架 基本原则和目标 不涉及具体的系统 工艺或要求 系统 通用性工艺 总体要求 : 指南定义了通用性工艺和总体要求 / 职责 详细的操作要求和规程 : 基于相应的指南, 详细的操作要求和规程包括 - 通用性工艺的详细说明 - 工厂或 / 和某职能的 ( 内部 ) 标准操作所有与 GMP 相关活动的记录文件, 提供这些活动的历史和相关情况 18

29 无菌制剂 GMP 实施指南 2. 质量管理 H 验证和再验证验证是质量体系中的一个基本要素, 用来确保工艺 过程 方法或系统等能够实现预定用途 无菌产品的验证需和产品的特性相关, 如空调系统 水系统等, 按照设备和无菌控制水平制定相关的验证和再验证计划, 一般再验证频率会比普通系统高 对于无菌产品验证试验中最关键的培养基挑战试验请参见 16 无菌工艺模拟试验 图 2-8 验证的一般流程 确认 生命周期 设计确认 设计采购施工 安装确认 运行确认 变更控制 测试 性能确认 确认状态的维护 操作 维护 设备退役 I 超标 无菌产品和其他产品在流程上无明显区别, 但无菌试验的 OOS 需着重关注无菌试验阳性方面的内容, 详见 19 无菌检查 19

30 2. 质量管理无菌制剂 GMP 实施指南 图 2-9 OOS 处理的一般流程 检验 检验结果 检验记录 合格 不合格 保留供试液, 报告主管 放行 调查阶段 重新复核 调查结论 QC 检验问题 非 QC 检验问题 计算错误 仪器故障或其他问题 调查阶段 改正 重新检验 合格即放行 纠正预防措施 QA 负责追踪 J 投诉 无菌产品和其他产品在流程上无明显区别, 但由于无菌产品的特殊性, 在投诉类型上需关注包装完整性 ( 如. 西林瓶上有裂缝 ) 和产品中有可见异物等 20

31 无菌制剂 GMP 实施指南 2. 质量管理 图 投诉管理流程示例 21

32 2. 质量管理无菌制剂 GMP 实施指南 K 召回 无菌产品和其他产品在流程上无明显区别, 但是无菌产品的召回由于无菌性的严重程度可能造成较大的召回事件 图 召回管理流程示例 22

33 无菌制剂 GMP 实施指南 2. 质量管理 L 持续性改进 (CAPA) 无菌产品和其他产品在流程和内容上无明显区别 表 2-3. 制药行业对纠正和预防措施的常见理解 纠正措施 预防措施 纠正措施是指为直接消除所发现的问题所采取的措施 预防措施是指为防止所发现的错误或缺陷在将来重复发生, 或防止该错误或缺陷更严重而采取的措施 制药企业在建立 CAPA 程序时, 应明确定义本公司采用的术语 欧美各国制药行业法规有向 ICH 指南看齐的趋势, 而 ICH 指南趋向于与 ISO 标准取得一致, 因此, 全球化趋势下, 企业可采用 ICH Q10 和 ISO 标准的术语定义 在审计或检查时, 明确被考察公司使用术语的具体内容很重要, 这可以防止对该公司 CAPA 系统的结构产生大的误解 图 CAPA 系统结构示例 23

34 严重性 质量管理无菌制剂 GMP 实施指南 实例分析 A 无菌产品的风险评估示例目的 : 某公司对针剂厂房冻干机辅助管路系统进行风险评估 方法 : 按照以下表格进行打分, 纵坐标为严重性 (1-4 分 ), 横坐标为可能性 (1-4 分 ), 分数的说明见下表 如果两者的乘积为 1-6 分为低风险, 可以不制定下一步措施 ; 如果两者的乘积为 8-16 分为高风险, 必须制定下一步措施消除或者降低风险 表 2-4. 冻干机辅助管路系统风险评估评分表 分数可能性严重性 1 近一年来没有发生 对产品无质量影响 2 在 6 个月中发生一次 可能对产品质量有影响, 但不会有无菌性影响 3 在 3 个月中发生一次 可能对产品无菌造成影响 4 在一周发生一次 直接影响产品的无菌性 表 2-5. 风险评估表 可能性 辅助系统关键点现有控制措施影响可能性严重性分数风险 硅油罐泄漏 常规控制 : 压力表控制 日常巡检, 季度 / 年度维护 不会直接影响产品 低 硅油系统 循环管路泄漏 常规控制 : 日常巡检, 季度 / 年度维护 应急措施 : 修补 不会直接影响产品, 由硅油罐补充 低 24

35 无菌制剂 GMP 实施指南 2. 质量管理 辅助系统关键点现有控制措施影响可能性严重性分数风险 加热器故障 常规控制 :4 个加热器并联, 尚未达到最大工作效率 ; 如果有故障, 会报警通知中控室及现场 ; 日常巡检, 季度 / 年度维护 硅油升温程序无法控制 ( 加热器多数损坏 ) 低 应急措施 : 有备件准备 循环泵故障 常规控制 : 日常巡检, 季度 / 年度维护 应急措施 : 未有 硅油温度无法控制 高 液压门栓泄漏 常规控制 : 清场检查 ; 压力报警通知中控室及现场 应急措施 : 有备件准备 影响生产环境 低 液压杆泄漏 常规控制 : 季度 / 年度维护 ; 压力报警通知中控室及现场 影响生产环境 低 应急措施 : 有备件准备 液压系统 蘑菇阀泄漏 常规控制 : 季度 / 年度维护 ; 压力报警通知中控室及现场 影响生产环境 低 应急措施 : 有备件准备 液压泵故障 常规控制 : 季度 / 年度维护 应急措施 : 暂无 不能继续生产 高 管路泄漏 常规控制 : 日常巡检, 季度 / 年度维护 ; 压力报警通知中控室及现场 影响生产环境 低 应急措施 : 修补 通风及过滤系统 管路 / 阀门泄漏 过滤器不通过 IT 常规控制 : 前一次 UT 测试结果 ; 季度 / 年度维护 应急措施 : 修补 常规控制 : 前一次 IT 测试结果 应急措施 : 两个过滤器保证 生产后 UT 不能通过 压力升不能通过 不能通过完整性测试 低 低 25

36 2. 质量管理无菌制剂 GMP 实施指南 结论 : 通过风险评估, 在硅油系统循环管路故障和液压泵故障时处于高风险, 因此需制定下一步措施降低风险, 对于硅油系统循环管路故障, 考虑现工作年限的增加, 建议考虑增加循环泵作为备件 ; 对于液压泵故障, 由于液压泵使用时间不长, 不属于易损部件, 因此不考虑增加备件, 在本地选择有资质的供应商作为外包对象 B 某公司 XX 年无菌产品年度回顾 ( 环境和水系统方面内容 ) 目的 : 由于无菌产品需重点关注环境和水系统, 这里介绍环境和水系统年度产品回顾方面的内容 (1) 环境方面回顾报告 A/B 级区中, 发现微生物数量最多的是产品收集间 (R10) 和人流缓冲间 (R14) 灌装间 (R17) 中地衣杆菌数量占大多数, 并且发现了一次霉菌, 详见偏差报告 XX, 而人流缓冲间 (R14) 中 90% 为微球菌, 葡萄球菌 灌装间中发现的微生物数量的 80% 是地衣芽孢杆菌, 均是灌装间的层流区域的偏差及其后续调查中发现的, 详见偏差报告 XX 针对此次偏差生产区域已经对 A/B 级区增加了杀孢子剂的使用频率 人流缓冲间微生物出现频次和数量较高主要是由人员更衣行为造成 图 2-13 A/B 级区各房间出现微生物的数量 关键区域如层流台, 灌装间, 收集间的监测结果几乎都为零, 说明我们的操作人员严格地按照 SOP 和 B 级区良好行为规范进行操作 尽管无菌生产车间发生了几次环境方面的偏差, 但经过相应的纠偏行动, 在随后的监测中未发现重复的偏差, 其余所有结果均符合限度要求, 表明无菌生产车间的整年整体环境仍然处于良好的控制之中 26

37 无菌制剂 GMP 实施指南 2. 质量管理 图 针剂车间 2008 和 2007 年 A/B 级区微生物的种类和个数 (2) 水系统回顾报告纯水系统运行良好, 全年无论化学指标还是微生物指标都没有发生超警戒及超标情况 注射用水和纯蒸汽均按照 SOP 注射用水和纯蒸汽的质量监控规程严格进行监控 第 5 周和第 33 周, 按规定对注射用水和纯蒸汽系统进行了两次再验证, 结果均符合要求, 没有任何超警戒或是超标情况发生 化学指标日常监测结果无超警戒情况, 均符合要求 与往年相比, 注射用水和纯蒸汽系统微生物指标有所改善, 未发生超警戒限度的情况 在日常监测中, 注射用水阀门 XX 和 YY 各出现一次微生物生长, 结果为 1CFU/100ml (1CFU/plate, 32 ) 经鉴定分别为巨大芽孢杆菌和环状芽孢杆菌, 该两种菌在 52 培养下无法生长, 因此排除为注射用水系统本身的污染 经调查分析, XX 和 YY 取样点分别位于针剂部门的 1 号房和 2 号房内, 这些房间均为技术服务区, 为非洁净控制区, 因此取样时易受空气环境影响 从之后的监测结果来看, 均未出现微生物生长的情况 C 2006 年 5 月 FDA 公布的某企业的检查结论目的 : 简述该企业在 FDA 检查后的偏差条款偏差 : 没有进行质量审计以确认其质量体系能有效地满足其质量体系目标的要求 特别是 : 审核内部审计计划时发现该公司未对其投诉处理系统进行常规审计 ; 该公司没有程序定义供应商审计的频次 ; 该公司从未审计物料 X 的供应商, 该物料是生产 XX 多功能溶液的一种原料 ; 未按照规定的频次审计负责检验原料和成品的合同试验室 ( 供应商 ), 例如 : 试验室 A 的最后一次审计是在 供应商 A 的最后一次审计是在 此外, 对试验室 B 本应两年一次进行审计, 但对它的最后一次审计是在

38 2. 质量管理无菌制剂 GMP 实施指南 D 自检 目的 : 某公司进行的有关无菌制剂生产区域的自检, 通过自检确认该生产区域是否符合 GMP 生产要求, 并且对发现的缺陷项制定 CAPA, 跟踪 CAPA 的执行情况 表 2-6. 某公司关于无菌制剂生产的自检表 无菌制剂的生产 结论 1 进入无菌分装区域的人员数量是否受控? 符合要求 2 无菌操作区内操作人员是否经过无菌培训? 检查相应的培训档案 符合要求 3 无菌操作区域的操作人员的操作行为是否规范? 操作是否影响洁净环境? 符合要求 4 是否有报警装置以避免无菌操作区和非无菌操作区两侧的门同时打开? 如可能测试一下报警装置是否有效? 无 4.1 传递窗 符合要求 4.2 湿热灭菌柜 符合要求 4.3 干热灭菌柜 符合要求 5 灭菌 ( 非最终灭菌产品前除菌过滤前 ) 是否监控微生物负荷? 符合要求 6 湿热灭菌柜 : 无 6.1 其装载模式是否经过验证 批准 实际生产装载方式是否和验证时一致? 符合要求 6.2 检查一份批生产记录看其灭菌自动检测记录图中的参数与 SOP 规定的灭菌温度 时间等参数是否一致? 符合要求 6.3 是否有湿热灭菌柜空气过滤器的维护记录? 更换频率? 完整性测试的结果? 符合要求 6.4 湿热灭菌柜的排水口是否有气封? 检查气封是否合适? 符合要求 6.5 是否结合产品的质量安全性 ( 如无菌 热源 含量 澄明度 稳定性等 ) 进行产品灭菌工艺 ( 或除菌过滤 ) 有效性验证? 符合要求 7 药液过滤系统 : 无 7.1 过滤器使用前后是否进行完整性测试? 测试结果是否符合要求? 符合要求 7.2 相应的 SOP 是否规定除菌过滤器使用期限? 期限是否合理? 符合要求 7.3 除菌过滤器是否重复使用? 符合要求 更换是否有记录? 符合要求 更换是否符合要求? 符合要求 7.4 使用后的完整性测试是否有失败的记录, 检查 : 无 相关产品是否按 sop 处理? 符合要求 纠偏措施是否有记录? 纠偏措施有记录, 但未及时完成 8 无菌物料储罐 冻干机等设备的气体除菌过滤装置是否有以下记录 : 无 28

39 无菌制剂 GMP 实施指南 2. 质量管理 8.1 过滤器更换记录? 符合要求 8.2 完整性测试记录? 符合要求 9 无菌操作区域在生产操作过程中是否对操作环境进行动态监控, 检查其监控记录是否符合要求? 符合要求 9.1 对于不符合要求的, 是否有文件说明如何处理, 并有处理记录? 符合要求 10 进入无菌操作区的物料 设备 容器具及消毒剂等是否经过消毒 灭菌 ( 或除菌 ) 处理? 11 进出无菌操作区的物料 中间产品的传递过程是否能够保证不受污染? 12 直接接触药品的包装材料 工具 设备等的清洁 干燥 灭菌到使用是否制定了最长储存时间? 符合要求 进入无菌操作区的清洁流程不合理 符合要求 12.1 清洁消毒后的包装材料 容器具和设备等储存过程中是否能避免二次污染? 符合要求 13 直接接触药品的包装材料是否回收使用? 符合要求 14 从配液到灭菌 ( 或非最终灭菌产品最后一道过滤除菌 ) 完成是否制定了时限范围? 符合要求 14.1 该时限是否经验证后确定? 符合要求 14.2 抽查是否在规定范围内, 并检查超过规定时限的物料的处理记录 符合要求 14.3 SOP 是否规定尾料的处理方式? 结合实际情况查是否符合要求? 符合要求 15 成品无菌检查是否按灭菌柜次取样检验? 符合要求 结论及跟踪 : 在此次自检过程中发现两个缺陷项, 一是 XX 月 XX 日发生的完整性测试结果超标, 见偏差 XX, 但当时制定的纠偏措施未及时完成 ; 另一个是进入无菌操作区的清洁流程存在一定问题, 不能确保清洁的有效性 根据以上两点缺陷, 自检小组制定了如下 CAPA: 1 完成偏差 XX 中的纠偏措施 2 优化进入无菌操作区域的清洁流程 E 某公司的一次环境偏差的调查处理过程偏差描述 : 在 XX 批生产监测结果中发现取样点 RX( 灌装站处 ) 结果为阳性, 超出限度标准, 限度标准为不得生长 偏差调查 : 分为两个部分, 实验室方面和生产方面, 针对该取样点位置, 评估灌装生产过程中和取样生产中与微生物污染风险有关行为 我们将根据人员 设备 物料 方法和环境等方面进行调查 29

40 2. 质量管理无菌制剂 GMP 实施指南 图 偏差分析鱼骨图 (1) 生产方面生产方面, 我们将生产过程分为装机 干扰动作和生产其他方面进行分析 1 装机动作 经回顾发现 B 级区人员资质证书和微生物环境监测取样资格证书都在效期之内, 该人员生产结束后的手指取样结果符合要求 灌装部件灭菌在有效期内, 使用前检查包装完好 在整个装机过程中装机人员的操作符合 sop 要求, 安装顺序和正常装机无区别 2 干扰动作在整个生产过程中有正常的干扰动作, 并且有一次较大的维修干扰, 因此整个生产干扰将包括正常生产干扰和维修干扰 经回顾发现 B 级区维修操作人员和生产操作人员资质证书和相关操作资格证书都在效期之内 干扰动作, 将整个干扰分为维修前 维修中和维修后三部分 维修前 : 维修前的所有干扰均在胶塞进料槽和振荡锅区域, 在刚开始生产时, 在敞口处所有的干扰次数已经达到 50 次, 虽然这些干扰本身是常规操作, 但是开关门较频繁, 层流内可能净化能力并不充分, 有一定的微生物污染的风险 因此, 经现场 QA 微生物 生产和维修达成一致, 如果继续进行生产, 可能会造成频率很高的干扰动作, 引起很大的微生物污染风险, 现场决定对灌装站进行维修 维修动作 : 整个维修过程包括准备 维修和清洁时间共涉及 30 分钟, 其中有 10 分钟需打开层流门进行操作, 位置在灌装站附近, 该维修过程存在较高的污染风险 维修后 : 所有动作和频率无异常 总结 : 在整个灌装过程中, 由于刚开始生产时在胶塞进料槽和振荡锅区域高频率的干扰动作, 虽然干扰动作属于常规干扰, 但频繁地在层流内进行操作对层流内的净化可能造成一定的影响, 且还会带来一定的微生物污染的风险 ; 为了消除高频率的干扰, 进行了维修动作, 整个 30

41 无菌制剂 GMP 实施指南 2. 质量管理 维修过程包括准备 维修和清洁时间共涉及 30 分钟, 其中有 10 分钟需打开层流门进行操作, 位置在灌装站附近, 并且尖嘴钳调整弹簧片的过程也在这个区域, 由于尖嘴钳本身可能存在表面清洁难于清洁彻底的问题, 该维修过程存在较高的污染风险 ; 在胶塞进料槽的位置上总的干扰次数为大于培养基灌装挑战的要求, 因此也会有一定的风险 3 生产过程中其他方面 本批所用西林瓶经过灭菌后进入 A 级区, 开始洗瓶灭菌时间和灭菌温度正常, 灭菌隧道速度正常, 风速正常 ; 本批衣服经过灭菌后进入 B 级区, 灭菌在有效期内, 使用前检查包装完好 ; 本批手套在灭菌有效期, 使用前检查包装完好 ; 本批胶塞在有效期内, 出料后置于 11 号房层流台内, 使用前检查包装完好 ; B/C 级区每周清洁符合流程, 所有可清洁表面都用消毒液进行擦拭消毒, 并保持 30min 以上 (2) 实验室方面 1 本批取样涉及的四名取样人员均按照 sop 规定的取样人员上岗资格确认程序要求, 在今年内至少完成 12 批次 A/B 级区内取样工作 B 级区人员资质证书和微生物环境监测取样资格证书都在效期之内 2 取样用品配制后用灭菌釜灭菌, 然后放置于冰箱保存 取样后样品在培养箱内培养 查看培养箱 冰箱设备校验日志, 都处于效期之内 这些设备的日常温度监控都由实验室温控系统自动监控, 检查温度控制系统记录, 未发现储存和培养过程中的温度异常 灭菌釜已进行年度再验证, 顺利通过 3 实验室物料 本次取样检出监测点使用的 TSB 液体培养基, 该批培养基在 完成营养试验, 结果符合要求 取样前后样品进出洁区的消毒转移流程符合要求 4 根据取样员回顾及本批录像, 在监测取样时取样人员按照 SOP 的要求执行, 遵循并符合无菌操作要求 该批监测其他 A/B 级区监测点取样结果都符合要求, 包括灌装针头 换下的吸胶塞块等在内的其余培养基取样点均无微生物生长 批生产过程中人员监测结果未发现微生物生长 总结 : 在微生物实验室的整个调查过程中从人员资质 实验室设备 实验室物料和方法上未发现明显的风险点, 但是在调查过程中我们发现 TSB 瓶外没有灭菌袋包裹, 由于从实验室转移至生产区域需跨越非级区, 且路程较长, 虽然转移过程中会用消毒剂表面擦试, 但还是可能存在较低的风险 偏差总结 : 本次调查主要从生产区域与实验室区域进行分析, 查找其污染的原因 调查分析了期间主要的人员活动, 设备运行, 工具使用, 物料进出等情况, 找寻出可能的污染源 31

42 2. 质量管理无菌制剂 GMP 实施指南 经分析调查, 并未发现明显的污染原因, 但通过全面的分析之后, 也发现的一些风险点, 总结概括如下表, 针对这些风险点制定了相应措施, 从而达到优化流程, 降低风险的目的, 杜绝此类偏差的再次发生 表 2-7. 风险点分析总结 序号风险点风险理由 1. 在胶塞进料槽和振荡锅区域频次较高的干扰动作影响层流环境 半压塞位置不准确, 需调整过桥处弹片引起长时间的维修动作 (10 分钟 ), 该动作处理过程中层流门始终打开 调整弹片的操作是由尖嘴钳进行的, 该物品是通过表面擦试进入 B 级区 影响层流环境, 开门状态下带来污染 未清洁彻底导致环境污染 4. 胶塞进料槽区域的干扰次数超过培养基灌装挑战数量影响层流环境, 开门状态下带来污染 5. TSB 瓶外未有无菌包装袋在转移过程中可能带来污染风险本批产品评估 : 在微生物偏差调查过程中, 对该批生产及实验过程中的人员操作, 环境监测及物料, 设备等方面都未发现明显异常情况, 但也发现一些风险点, 鉴于以上考察和分析, 污染可能为 : 在胶塞进料槽和振荡锅区域频次较高的干扰动作 ; 维修过程中由于长时间打开层流门带来的污染 ; 维修工具未彻底灭菌带来的污染 ; 受到环境的交叉污染导致最终结果的超标 污染源可为未彻底灭菌的维修工具或受环境污染的衣物和物料等, 以上所有风险点都有直接或间接影响该取样点的可能, 缺乏直接由取样导致污染的证据 XX 这批产品生产过程中, 统计该批产品的生产干扰数量和情况如下表, 评估如下 : 在胶塞进料槽处有频次较高的取胶塞的干扰动作, 较平时生产污染风险将上升 ; 为消除此风险进行了一次较大的维修干扰, 在维修过程中以及维修工具均有较大的污染风险 ; 虽然这批产品生产过程中的维修和取胶塞的干扰没有直接从胶塞转盘上跨越, 但均发生在胶塞转盘附近, 由于层流的影响可能会对吸胶塞块带来污染 ; 在维修活动结束后进行了无菌酒精的清洁, 但不会对吸胶塞块的内表面清洁 ; 缺乏直接的取样问题造成的污染的证据 ; 因此本批产品存在污染胶塞导致产品无菌性失败的可能, 该批产品作报废处理 要点备忘 风险管理怎样结合无菌产品的特性? 无菌产品的年度质量回顾需着重关注哪些方面? 无菌产品的审计的要点? 怎样进行无菌产品的偏差调查? 32

43 无菌制剂 GMP 实施指南 2. 质量管理 无菌产品的变更有没有特殊要求? 无菌产品的放行体系应关注的要点? 文档和记录的要点? 无菌产品的验证体系的要求有无关键点? OOS 是否有不同? 投诉流程和类型是否有不同? 召回的特征或需关注的要点是什么? 怎样进行持续性改进流程? 33

44 3. 人员无菌制剂 GMP 实施指南 3. 人员 本章将探讨以下问题 : 从事无菌药品生产的人员接受哪些特别的培训? 对从事无菌药品生产的人员有哪些卫生要求? 从事无菌药品生产的人员怎样做才能保持物品和表面无菌? 对于无菌药品的生产来说, 人员对最终产品质量的影响尤其大, 在本章中, 将重点阐述无菌药品生产对人员的基本要求和原则 对于人员的通用要求, 请参见公用系统指南 质量系统 一个设计 维护及运行良好的无菌药品生产工艺能最大限度地消除人员的影响 随着无菌药品生产操作人员的增加, 最终产品无菌的风险也会增大 为确保产品的无菌, 无菌药品生产操作人员始终按无菌技术操作至关重要 3.1 无菌药品生产对人员的基本要求和原则 建立并保持良好的质量保证系统, 应配备足够数量并具有适当资质的人员完成各项操作, 所有人员应明确理解自己的职责, 熟悉与之相关的 GMP 原则, 并接受包括卫生学在内的良好的培训 人员的培训 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第二十七条与药品生产 质量有关的所有人员都应经过培训, 培训的内容应与岗位的要求相适应 除进行本规范理论和实践的培训外, 还应有相关法规 相应岗位的职责 技能的培训, 并定期评估培训的实际效果 第二十九条所有人员都应接受卫生要求的培训, 企业应建立人员卫生操作规程, 最大限度地降低人员对药品生产造成污染的风险 药品生产质量管理规范 2010 版附录 1: 无菌药品第二十一条凡在洁净区工作的人员 ( 包括清洁工和设备维修工 ) 都必须定期培训, 以使无菌药品的操作符合要求, 培训的内容应包括卫生和微生物方面的基础知识 未受培训的外部人员 ( 如外部施工人员或维修人员 ) 在生产期间需进入洁净区时, 应对他们进行特别详细的指导和监督 技术要求 所有无菌药品生产应该由经培训的人员操作 无菌药品生产管理者应有相关的知识, 在无菌药品的制备中有实际的和理论的经验, 在微生物学方面经过适当的培训 所有在无菌药品生产工序工作的人员都应该完全意识到偏离了验证规程可能对产品和病人带来的风险 34

45 无菌制剂 GMP 实施指南 3. 人员 无菌分装岗位操作人员的无菌操作技能 无菌生产过程可能发生的停机故障处理方法 ( 维修和清洁 ) 应通过无菌工艺模拟试验来确认 培训课程内容应包括但不限于 : 药品生产质量管理规范 (GMP) 无菌操作技术 洁净室行为 微生物学 卫生学 穿衣技术 接触法取样方法 污染控制 受微生物污染的药物对病人安全的危害 关键工艺特性 无菌生产区域操作的特定书面规程在无菌生产部门的管理人员应该对洁净区和洁净空气装置技术有所理解, 对在该部门的特殊设计例如通风系统,HEPA 过滤器的位置和级别, 工作台类型, 隔离器设计等有详尽的知识 在无菌工序中工作的人员应该对无菌技术有特别的能力和技能 他们的无菌技术应该通过执行例如无菌工艺模拟试验等来定期地评估 人员培训应有文件记录, 记录应保存 实施指导 对于进入关键区域的人员, 都应接受严格的培训, 培训应包括理论和现场的指导 可从实施非关键操作开始, 当然这些非关键操作应在授权人员的监督之下 经过一段时间的实践后, 通过无菌工艺模拟试验对这些员工进行关键操作确认和技能考核, 之后这些员工方被允许在关键区域独立进行关键操作 通过无菌工艺模拟试验确认的人员如果在规定的时间内未进入关键区域操作, 那么这些人员应重新接受培训并经无菌工艺模拟试验的关键操作确认和技能考核后方可进入关键区域独立进行操作 在对人员进行培训时, 仅仅有初次培训是远远不够的, 负责培训管理工作的人员应该制定培训计划, 人员应定期参加发展中的培训项目 培训的目的是为了运用于实际工作 监督人员还应定期再评估每位从事无菌操作员工的能力及每个操作者在实际操作中对书面规程的符合性 人员卫生 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第三十条人员卫生操作规程应包括与健康 卫生习惯及人员着装相关的内容 生产区和质 35

46 3. 人员无菌制剂 GMP 实施指南 量控制区的工作人员应正确理解相关的卫生操作规程 企业应采取措施确保人员卫生操作规程的执行 第三十二条企业应采取适当措施, 避免体表有伤口 患有传染病或其他可能污染药品疾病的人员从事直接接触药品的生产 第三十三条参观人员和未经培训的人员不得进入生产区和质量控制区, 特殊情况确需进入的, 应事先对个人卫生 更衣等事项进行指导 第三十五条进入洁净生产区的人员不得化妆和佩带饰物 第三十六条生产区 仓储区应禁止吸烟和饮食, 禁止存放食品 饮料 香烟和个人用药品等非生产用物品 药品生产质量管理规范 2010 版附录 1: 无菌药品第二十三条高标准的个人卫生要求极为重要 应指导从事无菌药品生产的员工随时报告任何可能导致污染的异常情况, 包括污染的类型和程度 当员工由于健康状况可能导致微生物污染风险增大时, 应由指定的人员采取适当的措施 第二十五条洁净区内不得佩戴手表和首饰, 不得涂抹化妆品 技术要求 人员的卫生状况与药品质量有关, 应制定规程对员工进行健康检查, 并保持良好的健康状况, 传染病患者或体表有创伤的人员不宜从事药品生产 进入无菌操作区内的工作人员患病 ( 如咳嗽 感冒和其他类型感染 ) 时, 应向负责的管理人员及时报告 ; 如患病状况可能影响产品质量, 管理者应给这类职工另行安排适当的临时性工作 无菌操作区内人员应保持双手卫生, 避免裸手直接接触暴露的药品及与药品相接触的生产设备表面 手不应有可见的创口, 若有也应用无菌的橡胶布完全盖住小伤口和感染处, 人员的指甲修剪整齐并保持清洁 不要使用指甲油或其他可能散落尘埃粒子的化妆品 人员在生产区 仓储区内不得戴装饰品, 不得喝饮料 吃食物 嚼口香糖和吸烟等 人员监测计划 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第三十三条参观人员和未经培训的人员不得进入生产区和质量控制区, 特殊情况确需进入的, 应事先对个人卫生 更衣等事项进行指导 药品生产质量管理规范 2010 版附录 1: 无菌药品第二十条洁净区内的人数应严加控制, 检查和监督应尽可能在无菌生产的洁净区外进行 36

47 无菌制剂 GMP 实施指南 3. 人员 背景介绍 应建立人员监控计划, 这个计划应能清楚地反映客观状况并有相应的解决措施 人员对无菌生产区的环境有很大的影响, 以下着重讨论在无菌区对人员的监测计划 实施指导 只有经过批准, 经过专门培训的人员方可进入无菌操作区内, 无论何时均需遵守这个原则 例如非无菌操作区的人员和外来参观者需进入该操作区时, 必须经过有关部门批准, 并由负责接待来宾的本区人员监督他们着装是否合适, 是否已按该操作区域的规定执行 每天或每批生产时, 通过对每个操作人员手套表面取样实现对人员的监控 此取样计划还应包括衣着其它部位的取样点, 且应有适当的取样频率 应根据风险评估的结果来制定取样部位和取样的频率 对那些从事强体力劳动的操作人员 ( 如需要重复操作或复杂操作的人员 ), 质量部门应制订更全面的取样计划 无菌是无菌工艺操作的核心 在整个操作过程中, 保持手套和衣着的无菌是无菌操作间生产人员的目标 在消毒后立即取样是不适当的, 因为它会妨碍无菌操作过程中原先存在微生物的检出 当操作人员超过设定限度或呈现不良趋势时, 应及时进行调查 调查后采取的措施包括 : 增加取样频率 加强观察 进行再培训 对更衣方式进行再确认, 并在某些情况下将操作人员调出无菌操作区 实验室人员 技术要求 无菌生产的培训 无菌操作 人员考核等原则也适用于无菌取样 微生物实验室的分析人员 对于参加无菌检查及内毒素检查的人员, 应经过资质确认 考核, 并取得上岗证 如对实验室获得数据的正确性存有怀疑, 那么工艺和系统的受控性和重现性就无法保证 3.2 关键区域人员的良好行为规范 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第三十七条操作人员应避免裸手直接接触药品 与药品直接接触的包装材料和设备的表面 药品生产质量管理规范 2010 版附录 1: 无菌药品第二十四条更衣和洗手必须遵循相应的书面规程, 以尽可能减少对洁净区的污染或将污染物带入洁净区 背景介绍 在无菌药品生产中, 人员的影响是最大和最不可控的 因为在整个无菌药品生产过程中, 人员在关键区域 ( 参见 4.2 功能区设计 ) 的行为习惯对无菌药品最终质量的影响最大, 风险最高, 所以以下重点阐述人员在关键区域的良好行为规范 37

48 3. 人员无菌制剂 GMP 实施指南 技术要求 A 关键区域的良好行为规范要求应包括 : (1) 尽量减少进入洁净区的人数和次数进入洁净区的人员应保持工作需要的最低人数 检查和控制都要尽可能在洁净区外面进行, 辅助人员尽量靠层流区域外侧, 生产无关人员尽量不进入洁净区 进入无菌区人数应通过验证来确定 (2) 人员在进入无菌区域前应用无菌的消毒剂 ( 如酒精 ) 消毒双手, 待消毒剂挥发干后方可进入无菌区域 (3) 仅用无菌工器具接触无菌物料在处理已灭菌物料时, 始终须使用无菌工器具 在每次使用期间, 无菌工器具应保存在 A 级环境中, 保存方式应能避免污染 ( 如放在无菌容器中 ) 在操作全过程中, 应在必要时更换工器具 首次更衣后, 应在必要时将所戴的无菌手套消毒或更换, 以最大限度地降低污染的风险 人员不应以其衣着或手套的任何部位直接接触无菌产品 无菌容器 无菌密封件及关键表面 (4) 缓慢和小心移动快速移动会在关键区域产生紊流 它们破坏单向流, 造成超越洁净厂房设计及控制参数的不良状况 缓慢和小心移动是洁净厂房始终遵循的基本原则 动作应尽量平缓, 尽量避免下蹲动作, 更不应躺在地面或坐在地面上 如果因为维修不可避免这些动作时, 维修后应立即更换衣服, 并避免交叉污染 (5) 保持整个身体在单向气流通道之外采用单向流设计是为了保护无菌设备的表面 容器 - 密封件以及产品 在关键区内单向流保护的破坏会增加产品污染的风险 (6) 用不危害产品无菌性的方式进行必要的操作为保持无菌物料附近的无菌状态, 应在适当的侧面进行操作, 在垂直单向流条件下, 不得在产品上游方向进行无菌操作 (7) 在关键区域的任何情况下, 人员间应保持一段距离, 人员的着装 ( 包括无菌手套 ) 不可相互接触 操作人员尽可能不说话, 必要时, 可先退出关键区域后再与其他人员交谈 (8) 每次接触物品后应对双手进行消毒, 晾干后进行下一步操作 即使没有接触任何物品, 也应定期 ( 如每隔 10 到 20 分钟 ) 对双手进行再次消毒 如果在关键区域内进行关键操作 ( 如涉及所有灌装部件 悬浮颗粒及浮游菌取样口操作等 ) 之前进行了其他操作, 则应退出关键区域重新消毒双手后方能进入关键区域进行关键操作 (9) 进入关键区域后应定期检查着装, 尤其在进行动作幅度较大的操作之后应确认头套 脚套是否穿戴紧密 (10) 在关键区域中的任何时候, 双手都不应接触地面 如果不小心接触了地面, 那么必须立即返回更衣室内更换手套后方可进入关键区域 38

49 无菌制剂 GMP 实施指南 3. 人员 实例分析 A 无菌操作及相关规范评估无菌技术, 安全和质量保证 : 具备资质的评估人员将评估被评估人员完成以下表格中每一栏描述的情况 如果被评估人员完成了以下表格中描述的情况, 在表格相应位置打 ; 如果未完成表格中描述的情况, 在表格相应位置打 ; 如果活动不适用于评估, 填写 不适用 (N/A) 观察结果 根据 SOPs 完成适当的手消毒, 着装和穿戴手套的过程使用合适的试剂消毒 A 级区的设备表面在将部件 / 瓶子放入 A 级区工作区域前使用合适的试剂消毒仅将必需的物料放入 A 级区工作区域, 引入前进行合适的处理不阻断或破坏关键区域的进风确保注射器, 针头和管子分别包装完好, 仅在 A 级区工作区域中拆开包装仅在直接制备区域的层流 A 级区条件下的进行操作不应将关键部分暴露在可接触污染或比 A 级区更糟的空气下用 70% 无菌异丙醇喷洒消毒胶塞, 注射口, 安瓿瓶颈, 并有充分干燥在不接触污染的情况下将针头装在注射器上在不接触污染的情况下刺破瓶子胶塞和刺穿输液口正确标记在延长操作时, 通过喷洒 70% 无菌异丙醇对无菌手套进行常规消毒根据制造商的说明书清洁, 设置和校验自动混合装置根据制定的政策或被认可的指南处理尖锐物和废弃物立即通知被评估人员所有不可接受的活动, 并演示和告知正确的行为 对于现场观察中发现的一些共性不良习惯, 或需改进的操作流程, 需要进行整改 整改时可以通过更新培训资料和标准操作流程, 重新进行培训等 3.3 无菌区着装和更衣确认 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第三十四条任何进入生产区的人员均应按规定更衣 工作服的选材 式样及穿戴方式应与 所从事的工作和空气洁净度级别要求相适应 药品生产质量管理规范 2010 版附录 1: 无菌药品 第二十四条更衣和洗手必须遵循相应的书面规程, 以尽可能减少对洁净区的污染或将污染 39

50 3. 人员无菌制剂 GMP 实施指南 物带入洁净区 第二十六条工作服及其质量应与生产操作的要求及操作区的洁净度级别相适应, 其式样和穿着方式应能满足保护产品和人员的要求 各洁净区的着装要求规定如下 : D 级区 : 应将头发 胡须等相关部位遮盖 应穿合适的工作服和鞋子或鞋套 应采取适当措施, 以避免带入洁净区外的污染物 C 级区 : 应将头发 胡须等相关部位遮盖, 应戴口罩 应穿手腕处可收紧的连体服或衣裤分开的工作服, 并穿适当的鞋子或鞋套 工作服应不脱落纤维或微粒 A/B 级区 : 应用头罩将所有头发以及胡须等相关部位全部遮盖, 头罩应塞进衣领内, 应戴口罩以防散发飞沫, 必要时戴防护目镜 应戴经灭菌且无颗粒物 ( 如滑石粉 ) 散发的橡胶或塑料手套, 穿经灭菌或消毒的脚套, 裤腿应塞进脚套内, 袖口应塞进手套内 工作服应为灭菌的连体工作服, 不脱落纤维或微粒, 并能滞留身体散发的微粒 第二十七条个人外衣不得带入通向 B C 级区的更衣室 每位员工每次进入 A/B 级区, 都应更换无菌工作服 ; 或至少每班更换一次, 但须用监测结果证明这种方法的可行性 操作期间应经常消毒手套, 并在必要时更换口罩和手套 第二十八条洁净区所用工作服的清洗和处理方式应确保其不携带有污染物, 不会污染洁净区 工作服的清洗 灭菌应遵循相关规程, 并最好在单独设置的洗衣间内进行操作 背景介绍 洁净室内操作人员快步行走时发菌量远大于静止时的发菌量 ; 咳嗽会增加发菌量, 而打一次喷嚏会大大增加发菌量 ; 穿衣也会使发菌量大大增加 无菌操作前及无菌操作全过程中, 操作人员的活动应注意避免衣着遭受不必要的污染 技术要求 只有经过培训 考核并衣着适当的人员方可进入无菌操作区 所有需进入无菌实验室和无菌生产区 ( 包括 A 级及 B 级区域 ) 工作的操作工 机修工 QC/QA 取样人员必须接受更衣程序的确认, 并公布合格者的名单, 定期监控并进行趋势分析, 以确保进入无菌区的所有人员是 会穿无菌衣 的 有条件的话,QA 部门应摄下每个人的更衣程序并加以保存, 作为染菌的研究资料, 定期进行检查 衣着应当成为身体和已灭菌物品的暴露区之间的屏障, 它们应能防止身体产生的微粒及脱落的微生物所致的污染 衣着应不脱落纤维 灭菌并覆盖皮肤 头发 ( 衣着这里是面罩 头罩 胡须覆盖物 保护性眼罩和弹性手套等的统称 ) 如衣着的任何组成部分损坏, 则应立刻更换 手套应频繁消毒 由于人工操作生产线的局限性, 操作人员必需在无菌区域进行工作, 同时也成为无菌环境的最大污染源之一 无菌着装作为 " 包裹 " 操作人员, 避免污染环境和产品的一个重要手段, 它本身的无菌性就显得尤为重要 企业应建立恰当的无菌着装管理流程, 并避免它们在灭菌后使用前的储存期间受到二次污染 例如对于使用湿热灭菌进行无菌衣着的灭菌时可以考虑使用透气呼吸袋进行包裹, 这样衣着灭菌后可以有较长的有效期 ( 如 1 个月 ), 有利于企业充分利用灭菌釜, 同时可以避免无菌衣着在储存期的二次污染 40

51 无菌制剂 GMP 实施指南 3. 人员 另外由于无菌衣着是用来 " 包裹 " 操作人员的, 那么无菌衣着的材质 ( 布料 ) 和缝合部位的密封性就非常重要 在无菌衣着多次清洗或灭菌后这些缝合部位及材质本身的紧密性就会变差, 所以要控制重复清洗和灭菌次数, 避免无菌衣着的完好性 失效, 企业可以根据衣着的材质设定合理的重复清洗和灭菌次数, 重复清洗和灭菌的次数应经过验证, 同时在清洗后或灭菌前仔细检查无菌衣着的完好性, 可以有效防止此类问题 实施指导 A 建立更衣的标准操作程序人员进入无菌区先得通过气锁间, 但人是主要污染源, 以致成为污染无菌环境的主要威胁 无菌的衣服 鞋套 手套 帽子 口罩以及眼罩对所有要进入无菌区的人来说是必需的 由于无菌着装对控制微生物污染有重要意义, 企业应根据具体情况制定合理的更衣程序, 建立完备的更衣标准操作程序 (SOP), 并遵照执行 B 更衣的确认程序 应当制订监控计划, 检查 评估人员对无菌操作规程的执行情况 应制订更衣确认程序, 以评估操作人员按规程更衣后保持衣着要求的能力 (1) 确认的程序 1 每个受训者事先必须先经过无菌操作的培训, 如无菌衣穿着的 SOP, 接触法取样的方法, 污染控制和无菌操作技术等 2 进入无菌区前, 受训者先要进行更衣的实践 3 管理人员必须向每个受训者解释更衣表面监控的程序 4 将表面监控用在 3 次更衣程序上 受训者经过 3 次更衣练习, 直到达到 会穿衣进入无菌区 的程度 为了提高工作效率, 减少重新更衣过程 可以规定在进行某些操作后只是更换手套或眼罩而不必更换整套无菌服装 在这种情况下更衣确认就要模拟手套或眼罩的更换过程确认更换手套时不会增加无菌服装的微生物污染 具体操作为, 正常更衣后进行取样, 然后进行手套或眼罩更换, 更换手套后进行第二次取样 5 每次表面监控用直接接触法或棉签法取样 应说明取样点的合理性 (2) 频率 1 每个初次受训者必须经过 3 次更衣试验达标后才能进入无菌区 2 更衣已合格的人员每年需重复一次更衣试验, 尚未进入无菌区的人员根据风险评估的结果定期重复 3 当发现合格人员中有违反更衣程序趋向时, 须重复 l~3 次更衣试验 因自动化操作而人员数量很少时, 通常只需一年作一次年度的再评估 其它形式的无菌操作, 如出现不利条件, 则应增加检查 / 确认的次数 41

52 3. 人员无菌制剂 GMP 实施指南 (3) 更衣合格标准 1 已证明受训人掌握了更衣程序 污染控制和无菌技术 2 资料和录像显示出受训人 3 次更衣试验的程序都是正确的 33 次试验的微生物检测结果在合格标准内 为保护暴露的无菌产品, 人员应保持良好的衣着质量并严格按无菌要求操作 应有书面规程阐述什么情况下 ( 例如, 有 3 个月没有进行无菌操作或日常监控结果超标 ), 人员应当接受再培训 再考核或安排到其它生产区工作 C 无菌区行为规范的观察体系由于无菌生产工艺过程人员操作是主要微生物污染来源之一, 建立良好的现场观察体系能够有效督促现场工作人员培养良好的操作习惯, 改善无菌保证水平 USP 32 <797> 无菌制剂规范强调了现场观察的重要性 ) 现场观察的方法可以是多样化的, 例如通过观察视窗, 通过监控录像系统甚至委派人员进行现场观察 观察的范围可以包括 : 个人卫生习惯及着装过程 无菌操作习惯 清洁和消毒规程的评估具体进行评估时企业可以参照自己制定的标准操作规程 (SOP) 条款进行对照, 也可以根据 GMP 条款或本章描述的一些良好行为规范进行考核, 并通过考核记录定期反馈给一线员工 对于现场观察中发现的一些共性不良习惯, 或需改进的操作流程, 需要进行整改 整改时可以通过更新培训资料和标准操作流程, 重新进行培训等 通过现场观察 问题记录 问题反馈 更新文件 加强培训 现场观察的持续改进体系, 不断提高无菌操作的规范性 实例分析 A. 用接触碟法取样进行更衣确认程序的表面监控 取样点如下 : 双手手指印 头部 口罩 肩部 前臂 手腕 腿部 / 靴子 眼罩 42

53 无菌制剂 GMP 实施指南 3. 人员 在设计这些取样点的位置时应充分考虑实际生产过程中整个人员着装被微生物污染的可能性大小, 以及着装的残存微生物对于产品的污染风险的高低 所有取样点都在身体的正面 ( 迎风面 ), 因为操作员在洁区内工作时大部分时间都是往前走的, 所以正面被空气中微生物污染的概率更高, 需要重点监控 ; 强调了双手的取样, 因为操作时大部分的动作都通过双手完成 ; 引起污染的概率更高, 尤其是手腕处 关注手腕和口罩 / 眼罩的取样, 因为这些部位更靠近人体皮肤, 容易在运动中受到污染 B 个人卫生及着装规范性评估个人卫生和着装 : 由具备资质的评估人员来评估被评估人员完成以下表格中每一栏描述的情况 如果被评估人员完成了以下表格中描述的情况, 在表格相应位置打 ; 如果未完成表格中描述的情况, 在表格相应位置打 ; 如果活动不适用于评估, 填写 不适用 (N/A) 观察结果 恰当的着装和行为 在进入外围洁净区时未化妆及佩戴首饰 ( 如手表, 戒指, 耳环等 ) 不得将食物和饮料带入或存放在外围洁净区或更高级别洁净区 意识到清洁和脏的区域的分隔线并观察相关活动 穿鞋套或指定的清洁区的一次性工作鞋, 将鞋套和指定清洁区的工作鞋合适地放置在分隔线相对洁净的一侧 如果必要穿戴胡须套 穿戴口罩, 口罩必须遮住鼻梁至下巴的部分 根据规程清洁双手 : 用肥皂和温水清洗双手及前臂至少 30 秒 用不掉落纤维的毛巾或烘干机烘干双手和前臂 选择合适的服装, 检查是否有洞, 破损或其他缺陷 检查头发是否被全部覆盖住, 没有任何部分暴露 用无水酒精通过持续擦拭再次消毒双手, 在穿戴无菌手套前使双手完全干燥 穿戴合适尺寸的无菌手套, 确保穿戴后紧实, 在手指处无其他空隙 检查手套确保无任何缺陷, 洞或破损 在涉及无菌区活动时, 在进入直接的无菌区工作前和接触到可能污染手套的物品或表面后, 都需用无菌的 70% 异丙醇消毒 去掉在外围洁净区使用的人员保护装备 脱掉手套, 清洁双手 脱掉衣服并丢弃, 或者悬挂在钩子上用于在同一个工作日内重新使用 脱掉口罩, 头套和胡须套 ( 如果有 ) 脱掉并丢弃鞋套或一次性使用鞋子, 确保将无鞋套的脚放在隔离线较脏的一侧并再次消毒双手 ( 在每次离开配制区域时每次都需脱掉并丢弃鞋套 ) 立即通知被评估人员所有不可接受的活动, 并演示和告知正确的行为 对于现场观察中发现的一些共性不良习惯, 或需改进的操作流程, 需要进行整改 整改时可以通过更新培训资料和标准操作流程, 重新进行培训等 43

54 4. 厂房设施无菌制剂 GMP 实施指南 4. 厂房设施 本章将探讨以下问题 : 总体厂房设计需要考虑哪些因素, 及应该遵循的理念? 如何设计厂房设施的布局? 无菌操作区建筑设计和装饰时的注意点? 洁净区气锁的设计与运用? 传递区域的设计? 药品的生产过程通常分为制造阶段和贮存阶段, 包括从物料称量 混合 粉碎 配制 过滤 冻干 灌装 灭菌等工序, 以及包装 成品的贴标签和储存等所有的内容 生产过程中通常需要仓库 办公场所和实验室等其它辅助设施, 这些辅助设施应设置在工厂内部或者工厂附近 每部分生产设施的设计都应致力于将污染风险降至最低 比如, 通过人员更衣程序 物料的预处理等, 将外来的污染最小化 ; 通过空气过滤 气流方向和提高房间气压等控制生产环境 ; 并通过物理隔离等合适的方式保持房间的气密性 对于人流和物流, 在厂房设施的设计时, 不能仅仅考虑对产品的合理保护, 而是应综合考虑各种因素, 进行整体设计 本章主要强调整体设计的重要性, 通过一些图例来说明厂房设施的合理布局 建筑设计和装饰的要求 4.1 设计和布局 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第四章厂房与设施第一节原则第三十八条厂房的选址 设计 布局 建造 改造和维护必须符合药品生产要求, 应能最大限度避免污染 交叉污染 混淆和差错, 便于清洁 操作和维护 第三十九条应根据厂房及生产防护措施综合考虑选址, 厂房所处的环境应能最大限度地降低物料或产品遭受污染的风险 第四十条企业应有整洁的生产环境 ; 厂区的地面 路面及运输等不应对药品的生产造成污染 ; 生产 行政 生活和辅助区的总体布局应合理, 不得互相妨碍 ; 厂区和厂房内的人 物流走向应合理 第四十一条应对厂房进行适当维护, 并确保维修活动不影响药品的质量 应按照详细的书面操作规程对厂房进行清洁或必要的消毒 第四十二条厂房应有适当的照明 温度 湿度和通风, 确保生产和贮存的产品质量以及相关设备性能不会直接或间接地受到影响 第四十三条厂房 设施的设计和安装应能有效防止昆虫或其它动物进入 应采取必要的措 44

55 无菌制剂 GMP 实施指南 4. 厂房设施 施, 避免所使用的灭鼠药 杀虫剂 烟熏剂等对设备 物料 产品造成污染 第四十四条应采取适当措施, 防止未经批准人员的进入 生产 贮存和质量控制区不应作为非本区工作人员的直接通道 第四十五条应保存厂房 公用设施 固定管道建造或改造后的竣工图纸 第二节生产区第四十六条为降低污染和交叉污染的风险, 厂房 生产设施和设备应根据所生产药品的特性 工艺流程及相应洁净度级别要求合理设计 布局和使用, 并符合下列要求 : ( 一 ) 应综合考虑药品的特性 工艺和预定用途等因素, 确定厂房 生产设施和设备多产品共用的可行性, 并有相应评估报告 ; ( 二 ) 生产特殊性质的药品, 如高致敏性药品 ( 如青霉素类 ) 或生物制品 ( 如卡介苗或其他用活性微生物制备而成的药品 ), 必须采用专用和独立的厂房 生产设施和设备 青霉素类药品产尘量大的操作区域应保持相对负压, 排至室外的废气应经净化处理并符合要求, 排风口应远离其他空气净化系统的进风口 ; ( 三 ) 生产 β- 内酰胺结构类药品 性激素类避孕药品必须使用专用设施 ( 如独立的空气净化系统 ) 和设备, 并与其他药品生产区严格分开 ; ( 四 ) 生产某些激素类 细胞毒性类 高活性化学药品应使用专用设施 ( 如独立的空气净化系统 ) 和设备 ; 特殊情况下, 如采取特别防护措施并经过必要的验证, 上述药品制剂则可通过阶段性生产方式共用同一生产设施和设备 ; ( 五 ) 用于上述第 ( 二 ) ( 三 ) ( 四 ) 项的空气净化系统, 其排风应经净化处理 ; ( 六 ) 药品生产厂房不得用于生产对药品质量有不利影响的非药用产品 第四十七条生产区和贮存区应有足够的空间, 确保有序地存放设备 物料 中间产品 待包装产品和成品, 避免不同产品或物料的混淆 交叉污染, 避免生产或质量控制操作发生遗漏或差错 第四十八条应根据药品品种 生产操作要求及外部环境状况等配置空调净化系统, 使生产区有效通风, 并有温度 湿度控制和空气净化过滤, 保证药品的生产环境符合要求 洁净区与非洁净区之间 不同级别洁净区之间的压差应不低于 10 帕斯卡 必要时, 相同洁净度级别的不同功能区域 ( 操作间 ) 之间也应保持适当的压差梯度 口服液体和固体制剂 腔道用药 ( 含直肠用药 ) 表皮外用药品等非无菌制剂生产的暴露工序区域及其直接接触药品的包装材料最终处理的暴露工序区域, 应参照 无菌药品 附录中 D 级洁净区的要求设置, 企业可根据产品的标准和特性对该区域采取适当的微生物监控措施 第四十九条洁净区的内表面 ( 墙壁 地面 天棚 ) 应平整光滑 无裂缝 接口严密 无颗粒物脱落, 避免积尘, 便于有效清洁, 必要时应进行消毒 第五十条各种管道 照明设施 风口和其他公用设施的设计和安装应避免出现不易清洁的 45

56 4. 厂房设施无菌制剂 GMP 实施指南 部位, 应尽可能在生产区外部对其进行维护 第五十一条排水设施应大小适宜, 并安装防止倒灌的装置 应尽可能避免明沟排水 ; 不可避免时, 明沟宜浅, 以方便清洁和消毒 第五十二条制剂的原辅料称量通常应在专门设计的称量室内进行 第五十三条产尘操作间 ( 如干燥物料或产品的取样 称量 混合 包装等操作间 ) 应保持相对负压或采取专门的措施, 防止粉尘扩散 避免交叉污染并便于清洁 第五十四条用于药品包装的厂房或区域应合理设计和布局, 以避免混淆或交叉污染 如同一区域内有数条包装线, 应有隔离措施 第五十五条生产区应有适度的照明, 目视操作区域的照明应满足操作要求 第五十六条生产区内可设中间控制区域, 但中间控制操作不得给药品带来质量风险 第三节仓储区第五十七条仓储区应有足够的空间, 确保有序存放待验 合格 不合格 退货或召回的原辅料 包装材料 中间产品 待包装产品和成品等各类物料和产品 第五十八条仓储区的设计和建造应确保良好的仓储条件, 并有通风和照明设施 仓储区应能满足物料或产品的贮存条件 ( 如温湿度 避光 ) 和安全贮存的要求, 并进行检查和监控 第五十九条高活性的物料或产品以及印刷包装材料应贮存于安全的区域 第六十条接收 发放和发运区域应能保护物料 产品免受外界天气 ( 如雨 雪 ) 的影响 接收区的布局和设施应能确保到货物料在进入仓储区前可对外包装进行必要的清洁 第六十一条如采用单独的隔离区域贮存待验物料, 待验区应有醒目的标识, 且只限于经批准的人员出入 不合格 退货或召回的物料或产品应隔离存放 如果采用其他方法替代物理隔离, 则该方法应具有同等的安全性 第六十二条通常应有单独的物料取样区 取样区的空气洁净度级别应与生产要求一致 如在其他区域或采用其他方式取样, 应能防止污染或交叉污染 第四节质量控制区第六十三条质量控制实验室通常应与生产区分开 生物检定 微生物和放射性同位素的实验室还应彼此分开 第六十四条实验室的设计应确保其适用于预定的用途, 并能够避免混淆和交叉污染, 应有足够的区域用于样品处置 留样和稳定性考察样品的存放以及记录的保存 第六十五条必要时, 应设置专门的仪器室, 使灵敏度高的仪器免受静电 震动 潮湿或其他外界因素的干扰 46

57 无菌制剂 GMP 实施指南 4. 厂房设施 第六十六条处理生物样品或放射性样品等特殊物品的实验室应符合国家的有关要求 第六十七条实验动物房应与其他区域严格分开, 其设计 建造应符合国家有关规定, 并设 有独立的空气处理设施以及动物的专用通道 第五节辅助区第六十八条休息室的设置不应对生产区 仓储区和质量控制区造成不良影响 第六十九条更衣室和盥洗室应方便人员进出, 并与使用人数相适应 盥洗室不得与生产区和仓储区直接相通 第七十条维修间应尽可能远离生产区 存放在洁净区内的维修用备件和工具, 应放置在专门的房间或工具柜中 附录 1: 无菌药品第七章厂房第二十九条洁净厂房设计时, 应尽可能考虑避免管理或监控人员不必要的进入 B 级区的设计应能从外部观察到内部的操作 第三十条为了减少尘埃积聚并便于清洁, 洁净区内货架 柜子 设备等不应有难清洁的部位 门的设计应尽可能便于清洁 第三十一条无菌生产的 A/B 级区内禁止设置水池和地漏 在其它洁净区内, 水池或地漏应有适当的设计 布局和维护, 以降低微生物污染, 并安装易于清洁且带有空气阻断功能的装置以防倒灌 同外部排水系统的连接方式应能防止微生物的侵入 第三十二条更衣室应按照气锁方式设计使更衣的不同阶段分开, 以尽可能避免工作服被微生物和微粒污染 更衣室应有足够的换气次数 更衣室后段的静态级别应与其相应洁净区的级别相同 必要时, 可将进入和离开洁净区的更衣间分开设置 一般情况下, 洗手设施只能安装在更衣的第一阶段 第三十三条气锁间两侧的门不应同时打开 可采用连锁系统或光学或 ( 和 ) 声学的报警系统防止两侧的门同时打开 第三十四条在任何运行状态下, 洁净区通过适当的送风应能确保对周围低级别区的正压, 维持良好的气流方向, 保证有效的净化能力 应特别注意保护已清洁的与产品直接接触的包装材料和器具及产品直接暴露的操作区域 当使用或生产某些致病性 剧毒 放射性 活病毒 活细菌的物料或产品时, 空调净化系统的送风和压差应作适当调整以防止有害物质外溢 必要时, 生产操作的设备及该区域的排风应作去污染处理 ( 如排风口安装过滤器 ) 第三十五条应能证明所用气流方式不会导致污染风险并记录 ( 如烟雾试验的录像 ) 第三十六条应设送风机组故障的报警系统 应在压差十分重要的相邻级别区之间安装压差 47

58 4. 厂房设施无菌制剂 GMP 实施指南 表 压差数据应定期记录或者归入有关文挡中 第三十七条由于轧盖会产生大量的微粒, 应设置单独的轧盖区域并设置适当的抽风装置 背景介绍 厂房设施的布局必须进行整体设计, 在满足生产和设备布局要求的同时, 考虑到房间特定功能, 便于生产 操作 清洁和维护 ( 常规和非常规 ), 具有合适的气流方向, 并提供最佳的人流 物流和产品转移方法 建筑设计时应该考虑进行合理的装饰, 以提高环境的清洁卫生和和安全性 除此之外, 建筑还必须符合相关防火规范和建筑法规的要求 充分考虑区域等级的划分和安全防护, 应该具有防化学物品 防静电及防爆救援措施等 在洁净室进行维修或在墙 / 地上进行设备安装时, 应该考虑整齐 干净 密封的接口 洁净室设计的基本要求是能达到墙与地的无缝 圆滑的连接, 以及容易对角落进行清洁要求 ( 见表 4-1) 还需要考虑的其他方面包括 : 人流和物流入口的整洁 进风口和排风口位置 与之相关的设施的排气口 和避免交叉污染风险的措施 实施指导 在布局设计时, 首先应了解产品生产过程的要求, 由此制定出一个设备设施明细表 另外在设计过程中, 设计人员 建筑人员 工程人员和品管人员之间应该加强合作, 这是成功设计的关键 设施明细表应该对所有影响生产操作的区域进行评估, 确定相互之间的关系, 建立符合 GMP 和生产要求的最佳流程 图 4-1 是一个典型的设施明细表, 这是设计的基础 在设计时应从整体上进行设计, 对人流 物流和产品的转移有充分的理解, 并考虑到 HVAC 和其他设施的设计 图 4-1 设施明细表示例 48

59 无菌制剂 GMP 实施指南 4. 厂房设施 结构单元应表明设备 / 操作尺寸 公用设施和员工通道的允许空间 图 4-2 是一个典型的例子 图 4-2 结构单元示例 : 灌装线 生产流程图和设施明细表决定了设备之间的关系, 以及各结构单元组合的方案 将所需的结构单元有效排列结合起来并达到设施明细表的要求, 便形成了布局设计 应将设备的需求和人流 物流要求结合起来形成一个有效的布局 图 4-3 给出了一个示例 图 4-3 概念性布局的示例 设备布局设计时, 应考虑到房间尺寸 建筑框架和进入路线, 并满足消防要求 图 4-4 是一个设备布局的例子 49

60 4. 厂房设施无菌制剂 GMP 实施指南 图 4-4 设备布局示例 为了进行无菌产品的生产, 人流和物流的设计应尽可能减少对洁净区的污染 为达到这一要求, 应特别注意无菌生产过程的洁净房间, 因为这些洁净房间是存放容器的区域, 并且产品会暴露于此 人流设计时, 应确定从公司大门 办公室或操作区域到更衣区的一个合理的路线 对于产品 原料 设备和人员流动, 应在设备布局图纸中明确阐述, 如图 4-5 和 4-6 所示 图 4-5 物流图 50

61 无菌制剂 GMP 实施指南 4. 厂房设施 图 4-6 人流图 产品 原料和设备流向应当有下面特征 : 布局设计能够防止产品的交叉污染 环境的交叉污染和产品 / 操作者的相互接触 ; 如果能满足以上要求, 最好进行单向流动 ; 通过普通区域 ( 如 : 气锁 ) 在不同洁净室之间同时进行双向流动, 尽量不使用连锁门 指示灯 报警器或类似的设备 应该提供可供选择的单独进口和出口 ; 操作过程中的废弃物应该在不与产品接触的条件下 ( 包括废弃物与产品的直接接触或产品在有废弃物的环境中的放置 ) 立即从无菌区域挪出 ; 应提供生产过程中的储存场所 ; 为防止混淆, 物流要合理 人流进入洁净区时应注意以下问题 : 遵守更衣规范 ; 员进出走动时应有足够的空间, 特别是出口, 这与生命息息相关 ; 遵守 GMP 和洁净区规范 ; 防止无关人员出入洁净区 ; 气锁 更衣区域 延时或其它报警系统等的设计应能防止人员同时进入同一地方 ; 最好设计为单向人流, 这样就不需要防止交叉污染 保护人员安全的防护措施 ; 对人员健康有特殊危害或安全上有特殊要求的, 应设计特殊的控制系统 ; 尽量减少进入洁净区的次数 ; 由于要维持不同的压差, 在不同级别的洁净室之间要安装气锁 51

62 4. 厂房设施无菌制剂 GMP 实施指南 为了提供一个合理的设计, 除了以上内容外, 布局还应该考虑下列问题 : 确保房间的气密性, 应尽量减少设备与建筑的接口 若无法回避, 设备应当安装在便于进行安装 清洁和房间密封维护的位置 尽量将维护区域和管道置于洁净室外, 以便维护 设计中应考虑设备更换 日常维护 / 长期维护 / 关键部件的更换 建筑物中的总管道和维修区域应该在横向和纵向同时分布 HVAC 产生的气流应与设备布局相符合, 这才能保证在关键区域内无不稳定气流和死角, 并且能确定产品表面可能被污染的区域 在使用隔离技术时, 应考虑到隔离区域内物流和人流的显著变化 在无菌区域, 应避免平面分布, 同时要阻止不需要的层流分布 在无菌区中不应设计水槽 总体厂房设计中, 不仅应该考虑设备设施的初始投资, 还应考虑设备设施整个生命周期内运行和维护的成本 如果初始费用很高, 因为使用了更好的材料, 可能意味着更少的运行和维护成本, 从而有效控制设备在整个生命周期内的总体费用 对于无菌设施, 无菌区域 ( 包括 HVAC) 的整体成本很明显高于其他设施 因此, 在不影响有效操作和生产过程的情况下, 应尽可能减小此区域的面积 4.2 功能区设计 一般而言厂区设计时厂区功能可分为以下五类 : 产品 部件的无菌操作区 无菌操作区相邻接的物料 / 人员气锁 无菌操作区关联密切的准备区 无菌准备区的邻接区域, 如物料气锁 人员的洁净更衣室 外包区等 一般的辅助 / 支援功能区, 如仓储 事务区 生活区 一般区外的无防护要求流通区, 厂区更衣间等 以下将针对重要区域的功能设计分别进行阐述 : 无菌操作区为了最大限度的减少产品污染的风险, 可以考虑采用以下措施 : 关键生产区域 ( 如无菌操作区 ) 采取嵌入式的设计, 在外部设置保护区域 ( 图 4-7 嵌入式的设计 ), 使外界对无菌环境的影响降到最低 通过空气过滤 气流方向以及适当的压差等方法, 可以建立符合规定的洁净环境 在生产过程中, 不可避免的会向无菌区域内传递相应的物料和设备, 以及产生相应的活动, 并且在需要的地方, 还会有人员的出现 因此, 对于无菌生产工艺, 为了维持生产环境和无菌工艺的安全性, 必须对人流和物流进行合理设计 关键区域内, 严格控制人员和物料的进出 52

63 无菌制剂 GMP 实施指南 4. 厂房设施 所有洁净区的内表面, 应通过设计确保其易于清洗 消毒, 并且在需要时可进行灭菌 生产区有保证生产的足够空间 图 4-7. 无菌关键区域嵌入式设计示意图 外部区域走廊 办公室 餐厅等 传递区域以可控的方式, 将人员 物料从外部区域引入生产区域 清洁区域提供一个保护层, 最大限度的减少对关键区域的风险 关键生产区域 人员 更衣 更衣 如 : 灌装位置 配制 外部清洁 物料 灭菌 外部清洁 容器 \ 密封组件 气锁 背景介绍 气锁是指设置于两个或数个房间之间 ( 如不同洁净度级别的房间之间 ) 的具有两扇或多扇门的隔离空间 气锁间分为人员气锁间和物料气锁间 气锁的设置很大程度取决于建筑 机器设备的布局, 也取决于气流组织方向 设置气锁的目的是在人员或物料出入时, 控制气流, 能尽量减少微生物和其他污染 气锁可能的主要功能 : 有效地阻止空气污染 ; 保持二个区域间的压差, 避免低压报警 ; 在进入或到达洁净区前, 提供一个更衣间 二室或二室以上的气锁可用以分步更衣 ; 设计成小间, 但仍有适度的气流, 很高的换气次数, 很短的自净时间, 因此, 有一扇门打开时, 最大限度降低了污染的引入 欧盟附录无菌药品中阐述很明确 : 更衣室的最终阶段, 其静态要达到所进入区域的级别 它的基本概念很清楚, 即当通往高要求级别的门打开时, 气锁所引入的污染应当对洁净区没有什么影响 ; 为进出物料 设备提供消毒 / 清洗的场所 / 物料缓冲 通常物料缓冲应大一些, 但其换气次数可低一些, 可以将设备放置长一些时间, 以逐步降低粒子污染的水平 ; 作为高压或低压缓冲, 控制特殊的工艺污染物侵入或外泄 ( 通常是有危害性物质 ) 53

64 4. 厂房设施无菌制剂 GMP 实施指南 特别小的气锁称为 传递窗, 太小, 不适用于人员, 但通过它门缝的换气次数很高 洁净度很高的房间 (C 级或高于 C 级 ), 传递窗 / 柜应有高效过滤器 技术要求 气锁的设计需考虑以下的方面 : 气锁间两侧的门不应同时打开 气锁应该包括被一个 sit-over( 指区域隔离, 如更鞋凳等, 下同 ) 隔开的两部分 设置气锁间的布局与设施 实施指导 A. 人员气锁间人员气锁间通常是一个相对小型或中等大小的房间, 这些房间要达到一定洁净级别 通过气锁, 连接不同洁净级别之间相邻的区域 sit-over 系统 的气流组织容易得到确认, 管理方便 它可以对两个洁净级别的区域提供一个合适的空气流速, 而且可以与人员的活动有机的结合起来 对门的要求是 : 能维持操作区域具有一定的压差 用来存放未使用或使用过的洁净服 ( 短期存放 ) 的衣柜应该可以通风, 或者在衣柜上安装 UV 灯, 以满足洁净级别要求 在 B 级区使用过的洁净服应该存放在符合 B 级洁净要求 (B 级, 带通风 ) 的衣柜中 ; 在 C 级区使用过的洁净服应该放在符合 C 级洁净要求 (C 级, 带通风 ) 的衣柜中 (1) 在控制区 ( 下图中以 E 级表示 )/D 级区的气锁为了防止未控制的气流从气锁通过, 从控制区到 D 级区的气锁门带锁, 或者门上至少有标识 ( 如 禁止进入 指示牌 ) 布局 : 气锁应该是被一个 sit-over 分开的两部分 ( 请阅读图 4-8) 图 4-8 从控制区到 D 级区的气锁 门带锁 sit-over 气流方向示意图高效送风口 E E D D 控制区域 : 设置存放控制区域洁净级别或私人衣服的衣柜, 洗手池,D 级区衣服的存放区域 54

65 无菌制剂 GMP 实施指南 4. 厂房设施 D 级区域 : 设置存放 D 级洁净级别衣服的衣柜, 洗手池, 手消毒剂 通风 : 符合 D 级区 ( 微生物 微粒子 ) 的气流方向应该是从上向下送风, 经由 sit-over, 到达控制区 用发烟管确认气流方向 (2) 在 D/C 级区间的气锁为了防止未控制的气流由气锁通过, 从 D 级区到 C 级区的气锁门带锁, 或者门上至少有标识 ( 如 禁止进入 指示牌 ) 布局 : 气锁应该是被一个 sit-over 分开的两部分 ( 请阅读图 4-9) 图 4-9 从 D 级区到 C 级区的气锁 门带锁 sit-over 气流方向示意图高效送风口 D D C C D 级区域 : 设置存放 D 级洁净级别衣服的衣柜, 鞋架, 洗手池, 烘干器, 手消毒器 C 级区域 : 设置存放 C 级洁净级别工作服的衣柜, 存放 C 级鞋子的鞋架, 袜子, 在 sit-over 旁边有手套和口罩, 手消毒器 通风 : 符合 C 级区 ( 微生物 微粒子 ) 的气流方向应该是从上向下送风, 经由 sit-over, 到达 D 级区 用发烟管确认气流方向 (3) 在 D/B 级区间的气锁为了防止未控制的气流从气锁通过,D 级区的 第一个气锁 门带锁, 或者门上至少有标识 ( 如 禁止进入 指示牌 ) 第一个气锁的第二扇门也是带锁的 第二个气锁被 sit-over 分成 C 级 B 级两个区域, 通过气锁是到达 B 级区 ( 请看图 4-10) 55

66 4. 厂房设施无菌制剂 GMP 实施指南 图 4-10 从 D 级区到 B 级区的气锁 布局 : 这个区域被分成 3 个部分, 在第二部分中,C 级 /B 级区被一个 sit-over 分开 D 级区域 : 设置存放 D 级洁净级别衣服的衣柜, 鞋架, 过渡到 C 级区的拖鞋, 洗手池, 烘手器, 手消毒器 C 级区域 : 设置存放可选无尘内衣的衣柜, 放拖鞋的鞋架, 自动取袜器, 洗手池, 烘手器, 在 sit-over 旁边有手套和口罩, 手消毒剂, 喷雾消毒器 B 级区域 : 在 sit-over 下可以放置 B 级区鞋子, 有存放 B 级区穿的无菌衣服的橱柜, 有存放可重复使用的 B 级区的服饰 ( 外套, 头套 ), 护目镜, 消毒剂, 喷雾消毒剂 通风 : 符合 B 级区 ( 微生物 微粒子 ) 的气流方向应该是从上向下送风, 经由 sit-over, 到达 C 级区 用烟雾试验确认气流方向 B. 物料气锁间物料气锁间是指设备 ( 容器, 箱子, 货物, 机器附属物 ) 从一个洁净区转移到另一个较高级别洁净区的通道 这些符合洁净度等级的工作区域, 可以通过气锁达到 每次只能打开一扇门 物料气锁通常被两个门隔成不同洁净级别的区域 布局 : 设施包括存储喷雾消毒剂等的橱柜 通风 : 单个气锁室 ( 如果房间面积比较小 ) 通常不设置通风, 因为空气能被洁净级别高的区域的气流更新 图 4-11 和图 4-12 表示了 D-C 和 D-B 的物料气锁 图 4-11 D-C 的物料气锁 D C C 56

67 无菌制剂 GMP 实施指南 4. 厂房设施 图 4-12 D-B 的物料气锁 D C B B 在双气锁中, 洁净级别高的房间能够通风, 干净的空气从门缝扩散到前室中, 以至于在其余环境中能维持一定压差 物料 : 所有通过气锁进入一个更高的洁净度等级的物料, 必须要清洁并消毒 必须记录在气锁消毒停留的时间 实例分析 A. 气锁在 HVAC 的运用 图 4-13 压力式气锁的分类 (1) Cascade 梯度式气锁此气锁适用的场合 : 有洁净度要求, 但无隔离方面的要求 有隔离方面的要求, 但无洁净度要求梯度式气锁从无菌生产的操作间向外, 但应处于远离有危害物厂房的进入端 通常气锁二侧的压差为 10~15 Pa, 气锁间内的压力在二者之间, 这取决于开哪一扇门 气锁房间之间没有必要保持 10~15 Pa 测试的压差是在二个区之间, 不是在二个房间之间 因此, 只要有一扇门开着, 压差就显示出来了 57

68 4. 厂房设施无菌制剂 GMP 实施指南 图 正压气锁相关性示意图 气锁要有自己的送风及回风管路, 现已不常采用无通风的气锁了 进入气锁的气流和从气锁排出的气流是相同的 通过门的渗漏风建立起压差 送风从高洁净侧进, 回风在低级别侧出 可以用洁净间末端高效过滤器的风机来加大换气次数, 形成 风淋, 对进入洁净间的人员进行风淋 (2) 特殊气锁如果对洁净区及产品隔离二方面均有要求, 就可能需要采用正压 ( 我国俗称风帘或风墙 ) 或负压式气锁 正压式气锁通常用在非洁净操作区, 也有用在有害产品更衣或物料进入生产区气锁的场合 正压气锁应当达到相应洁净区的洁净度 有危害品暴露的建筑, 通常用正压气锁或负压气锁来隔离有危害的物质 有低湿度要求的生产区, 应采用低湿度的气锁 正压气锁通常用于 污染操作 ( 如脱衣, 物料清洗 / 出气锁间 ) 当一扇门打开时, 正压气锁的压差会瞬间下跌, 报警控制的设定要考虑到此情况 压差的方向不能倒转 对非洁净区, 没有压差数据的要求, 但最好有一定的压差, 此压差比现行压力传感器可靠的检出限应高一些 1 正压气锁正常设计的正压气锁在关门时, 洁净区间的压差应为 Pa 正压的动态洁净度应与相应的操作区相同, 因为正压会向洁净间渗漏空气 因相邻房间建筑的差异, 门二侧的压差可能有所不同, 但这一般不是问题 如是保护非洁净区, 压差低一些也是可认可的, 但应做到可以测试 此压差比二个区间的压差要高出 5-8 Pa. 这类气锁的送风应比回风大许多, 否则因空气渗漏, 可导致压差为零 正压气锁用正压方式隔离应是强有力的, 因为穿过门缝的气流和气锁内气流的速度是不相同的, 穿过门缝的气流要延伸到很远的地方 58

69 无菌制剂 GMP 实施指南 4. 厂房设施 图 4-15 有隔离要求无菌药品正压气锁示意图 2 负压气锁正常设计的负压气锁在关门时, 洁净区间的压差应为 Pa 与正压气锁的情况相似, 门二侧的压差可能有些差异, 负压气锁的设计, 通常比二个区间的压差要低 5-8 Pa. 尽管抽走的空气比送风要大, 建议气锁间要送风, 以促进污染状态的自净 图 4-16 负压气锁示意图 无菌准备区和辅助区 连接无菌区的准备区和辅助区与核心区的无菌操作是相互依存的, 为了确保关键区域的 GMP 符合性, 辅助区域应与洁净室紧邻, 以尽量减少相关的操作, 但必须与非洁净区保持完全独立 如果有必要, 他们可以相邻, 通过视窗和传递窗连接 连接二侧的高压灭菌柜 隧道烘箱 清洗机, 可以作为进入洁净区的机械辅助室 进入通道应该设置在二个区域中的低级别区域, 在关键区域一侧应该严格密封 这些服务区域应该对相邻区域保持正压 洁净室吊顶的最佳维修方案, 设计便于行走的维修通道 如高压灭菌器, 可以通过维修通道进行维修 ( 最好从生产区外部进入作业 ) 更衣室的设计须与更衣规程相符, 且更衣效果需由现场操作人员确认 进入无菌操作区的更衣间应尽可能设置专用的入口 / 出口以防止无菌衣着交叉污染 洁净区和无菌操作区的更衣室可设置在同一区域, 但应对区域内的人员行为进行控制 ; 或分别设置洁净区和无菌操 59

70 4. 厂房设施无菌制剂 GMP 实施指南 作区的更衣室 更衣用器具应适用于 C 级或更高洁净级别, 以确保更衣室的标准和装饰与进入区域相适应 图 无菌准备区和辅助区设计示意图 人员 物料 / 部件 支持系统 洁净服 原辅料 容器 / 密封组建 设备部件 空气 / 气体 水 / 溶液 清洁 / 灭菌 进无菌区域的控制 无菌操作区域 关键区域 清洁 / 灭菌 出无菌区 域的控制 废料 衣服 物料 废液 可重复使用的设备部件 产品 传递区域物料 设备和人员通过传递区域和气锁出入洁净室的区域时, 必须具有合适的转移方式 物料必须是清洁的 去除外包装后转移至特定的洁净区托板上 这个区域必须有二个托板大小, 便于清洁, 并且对于二侧的转动设置权限控制 在细节设计和装饰过程中, 应根据在运转设备设施的位置 ( 见表 4-1) 确定, 并关注其耐用年限 输送带必须与气锁 / 受控的入口 / 出口通道结合, 并由专业团队在厂房建筑和装饰过程中完成设备安装 设备进入关键区域, 例如, 通过完成安装和装饰的内置高压灭菌器 加载系统和门的机械装置, 对于灭菌柜四周的空间分布是关键因素 人员气锁应该明确更衣的区域, 并配备合适的更衣长凳 洗手设施 衣服存放设施 镜子和权限控制设施 厕所设施不应该设置在这个区域 仓贮区仓库内的原料贮存区一般应远离核心洁净区 但要求在准备区和无菌操作区内可存放一定量的半成品 产品 部件 核心洁净区内的贮存区需有专用区域并且使用专用的 HVAC 4.3 建筑设计与房间装饰 建筑设计 洁净室的建筑设计需满足以下关键点 : 60

71 无菌制剂 GMP 实施指南 4. 厂房设施 洁净室的基本功能是为特定的活动和其相关设备提供一个密封的环境 ; 表层材料需无脱屑 无孔 防止微生物滋生 ; 表面平滑易于清洁, 框架 接口应尽可能最少 ; 表面应可耐受使用多种化学物质的清洁 消毒, 且可防止氧化 ; 对于设施 设备及其终端应注意上述要求 ; 门的硬件配件应最少, 推荐使用闭门器, 可使用自动近距离传感器 一般门朝向与气流方向相反以便维持压差 但设计门朝向仍应优先考虑火灾时的紧急逃生线路 表 4-1 建筑材料 / 抛光等级 环境标准 一般区管理区 级 级 100 级 建筑因素 地面 通常采用标准结构 典型材料如混凝土地坪 耐磨涂层 通常采用标准结构 典型材料如混凝土地坪 环氧地坪 VCT 无缝乙烯树脂 水磨石 表面应光滑 易于清洁 典型的材料包括混凝土 环氧地坪 VCT 无缝乙烯树脂 耐化学腐蚀的涂层 水磨石 密封的排水口 不应存在可滋生微生物的借口和缝隙 表面应坚固 无孔 便于清洁 消毒 典型的材料包括单乙烯 环氧地坪系统 墙壁和地板系统的整体的基地 不允许设置地漏 排水沟 内墙 如果填充了金属网 石膏板 CMC 则不需单独操作 注意 : 作为划分存贮物料 设备的方法, 如程序可确保产品材料保管在适当的位置, 可采用如柱 链条 移动屏风 一般可采用标准结构 典型材料包括 CMU 石膏板 金属板 ( 便面处理材料应坚固耐用 易于清洁 ) 瓷砖注意 : 软质材料如塑料帘可作为纺织微生物污染的补充方法, 如 HVAC 系统的结合处使用塑料帘 墙体结构应坚固 无孔隙 典型基板材料包括 CMU 石膏板 金属板 ( 表面环氧乙烷涂层 ) 树脂喷漆 金属或 PVC 覆层 无风接口处应不得滋生细菌 表面光滑 坚固 无孔 典型材料包括石膏板 有耐化学腐蚀的涂层处理 乙烯板或墙表面喷漆 带有金属或乙烯基树脂的板框系统 转角 / 圆弧应可加强防尘能力 天棚 物料或产品暴露的区域一般不设天棚 ( 如, 一般的贮存环境 ) 人员区域室内压力低时推荐采用卧式天棚 此区域内一般要求进行天棚 典型材料包括吊顶 ( 聚酯膜,FRP, 其他科清洁的无孔表面 ) 可防止非环境控制区域对此区域产生的污染, 即天棚顶部空间 典型材料包括聚酯膜,FRP, 其他科清洁的无孔表面, 石膏板, 金属夹板, 以维持房间压差 应无可产生微生物滋生的接口 缝隙存在 表面应平滑 坚固 可清洁 可消毒 无孔 典型材料包括石膏板 有耐化学腐蚀的涂层处理 乙烯板或墙表面喷漆 带有金属或乙烯基树脂的板框系统 配件 ( 灯源 分散器 ) 应水平或不得有表面突出水平面 接合处地面 / 墙墙 / 墙墙 / 天 可采用标准结构设计 墙体设计不推荐采用凹面或斜面, 建议使用护墙板保护墙体, 特别是墙体材料中有使用石膏板 墙 / 墙 墙 / 天棚接合处不推荐采用圆弧设计 墙体设计不推荐采用凹面或斜面, 建议设计应便于清洁, 使用石膏板时应采用护墙板保护墙体 结合处优先采用墙 / 墙 墙 / 天棚的设计 墙体设计推荐采用凹面或斜面 此外墙 / 墙, 墙 / 天棚建议采用凹面设计 61

72 4. 厂房设施无菌制剂 GMP 实施指南 棚 门窗 需满足一般建筑等级的要求 需满足一般建筑等级的要求 典型材料包括面漆 FRP 适用于经常冲洗或易腐蚀区域 透视版刻采用玻璃 ( 规则或强化的 ), 树脂玻璃, 聚碳酸酯, 或同等材料 水平面应易于清洁 应考虑将强脱屑性 应满足建筑等级 应符合建筑等级 典型材料包括金属 乙烯基树脂 PVC 或类似表面 透视版刻采用玻璃 ( 规则或强化的 ), 树脂玻璃, 聚碳酸酯, 或同等材料 所有表面设计及结构应可进行清洁 门 硬件的结构可采用不锈钢, 但非强制要求 硬件 一般用途的硬件, 符合建筑及相关等级 推荐使用符合工业用途的硬件 一般用途的硬件, 符合建筑及相关等级 推荐使用符合工业用途的硬件 设计应用于完善清洁 典型材料如镀层材料或不锈钢 嵌入隐蔽式, 可易于清洁 典型材料如镀层材料或不锈钢 侵入 ( 通过墙 地面 天棚进入房间 ) 除对防火耐高温有要求, 一般不要求密封 不同区域间应打胶密封缝隙以防止污染 不同区域间应打胶 ( 一般认可硅胶 ) 密封缝隙以防止污染 如要求填充防火材料, 防火材料表面应覆盖硅胶 ( 或类似硅胶的材料 ), 如防火材料不能实现表面平滑可在防火材料表面涂布 打胶防侵入 一般可使用硅胶 如要求填充防火材料, 防火材料表面应覆盖硅胶 ( 或类似硅胶的材料 ), 如防火材料不能实现表面平滑可在防火材料表面涂布 房间装饰 洁净室的房间装饰必须考虑到以下因素 : 房间装饰应具有可维护性, 并且便于维修或设施更换 装饰时应考虑到建筑格栅 控制器 / 开关和穿透管路的安装 装饰时, 固定装置和设备, 如闭路电视 语音面板 小键盘 电话 喷淋装置头和护罩 紧急喷淋装置等整合必须能够与建筑本身进行整合 房间的气密性, 特别是四周门的设置 喷淋头, 以及装饰材料的选择, 应该不会在熏蒸消毒时受到不良的影响 清洁卫生, 必须考虑清洗方法和使用的清洁剂, 以及清洁的频率, 并且考虑到更多的细节, 比如设备表面配件和地面排水设施 无菌操作区内不得设置地面排水设施, 在其它区域 ( 如, 准备区 ), 也应尽量减少地面排水设施, 并且考虑采取措施避免任何污染 62

73 无菌制剂 GMP 实施指南 5. 公用系统 5. 公用系统 5.1 概论 本章将探讨以下问题 : 无菌产品生产的空调净化系统 无菌产品生产的水系统 无菌产品生产的气体系统 ; 包括压缩空气和氮气 无菌产品生产电力系统的注意事项 由于洁净厂房的空调净化系统 制药用水系统 压缩空气和惰性气体系统系制药企业的基本公用工程设施, 在 GMP 的基本要求部分有原则性要求, 在本系列指南的公共系统部分有详细的阐述 本章仅就无菌产品所需特别关注的要求和常规实践方法进行论述 识别 控制 降低公用系统对无菌产品的微生物污染和微粒污染风险是有别于其他制剂的特殊要求 应用于无菌产品生产的公用系统所采取的特殊装置的设计 安装和日常维护措施都是为了降低这类风险 5.1 空调净化系统 (HVAC) 背景介绍 安装空调净化系统的目的是为药品生产和质量控制提供适宜的环境, 包括适当的洁净度 空气流向和温湿度 对无菌产品而言, 生产环境对产品的主要风险在于生产环境中的微生物和微粒可能对产品产生污染, 以及进入环境的药品成分以环境为媒介产生的交叉污染 该污染主要发生在产品成分 容器内表面以及接触产品的设备表面暴露于环境的阶段 环境的温湿度也可能是产品物理化学特性的风险因素 另外, 高活性的成分对人员的潜在风险也可能因为厂房和实验室中不恰当的气流方向而成为现实风险 因此, 设计 安装空调净化系统需要考虑的主要因素就是这些风险因素 为将来自环境的微生物和微粒污染降低到可接受的水平,GMP 为无菌产品及其生产工序规定了相应的静态和动态标准 空调净化系统应当保证在静态和动态下都能可靠地达到这些标准 本系列指南公共系统 HVAC 部分 3.4 无菌药品生产空调系统 详细而全面地讨论了污染来源 洁净标准 环境关键参数 生产区布置 产品特性对环境的要求 HVAC 系统的设计 验证 系统运行与监控 系统维护等方面, 供读者进一步参考 应当指出, 空调系统的投资费用, 尤其是日常运营费用占企业费用相对较大的部分 企业应系统而全面地考虑污染的来源和程度, 产品与工艺特性, 平面布局, 设备特点等因素, 优化空调净化系统的设计和配置, 既控制风险, 又减少浪费 63

74 5. 公用系统无菌制剂 GMP 实施指南 技术要求 A. 微粒污染来源微粒包括无生命的微粒和活微生物微粒 微粒可来自洁净区内部和外部 微粒的内部来源指来自于人员 物料 设备 墙壁 空调净化系统部件以及相邻较低级别的区域 它很大程度上决定了换气次数的设计 微粒的外部来源系大气中的微粒 由于过滤体系存在一定的泄漏率, 总会有微粒可穿过层层拦截进入洁净区 大气中的含尘量随地区和季节而异, 空调净化系统应能承受这种变化 微粒的外部来源决定了过滤系统的配置和过滤器的日常维护要求 B. GMP 对洁净级别的划分 表 版 GMP 对洁净级别的划分 洁净度级别 (1) A 级 0.5μm 静态 悬浮粒子最大允许数 / 立方米 (2) 5μm 0.5μm (3) 动态 5μm 3, , B 级 3, ,000 2,900 C 级 352,000 2,900 3,520,000 29,000 D 级 3,520,000 29,000 不作规定不作规定 (1) 该洁净级别划分等同于欧盟 GMP 其他国家和国际组织的洁净级别定义参见本系列指南公共系统 HVAC 部分 2. 对受控环境的要求 C. GMP 生产环境的要素对无菌产品, 以下要素要重点关注 : 产品特性, 例如最终灭菌产品或无菌灌装产品 洁净级别 单向流的流速 洁净房间之间的气流方式 换气次数 不同级别洁净区间的压差 温湿度, 主要影响产品特性和操作人员的舒适度进而影响人员对环境的微粒释放 64

75 无菌制剂 GMP 实施指南 5. 公用系统 实施指导 A. 平面布局与 HVAC 系统通常, 无菌产品生产污染风险最大的步骤应布置在中央核心区, 并依次向外布置污染风险小的操作 房间之间的压差和气流方向也从核心向周边递减和流动 HVAC 的设计应保证实现这样的压差布置和气流方向, 参考图 4-7. 无菌关键区域嵌入式设计示意图 表 5-2. 我国 欧盟和美国洁净区压差标准 ( 指南 ) 我国 GMP 欧盟 GMP ( 指导值 ) 美国 FDA 无菌药品指南 不同级别洁净区间 不低于 10Pa 10-15Pa 至少 10-15Pa 洁净区和非洁净区之间 不低于 10Pa 未规定 未规定 无菌生产区与非洁净区间 未规定 未规定 至少 12.5Pa 注 : 欧盟和美国 FDA 指南的压差要求均非强制要求 ; 我国 GMP 为强制要求 同一洁净区相邻房间之间若需要维持预定的气流方向, 也必须设计并维持一定的压差 过高的压差设计会导致 HVAC 系统设计冗余量过大, 使设备投资和日常运行费用过分 增加 ; 但过低的压差设计, 需要配置精密的测量控制系统和精确可调的 HVAC 系统, 才能 保证在低压差下的压差稳定, 气流方向不意外变化, 这样设备投资和维护费用同样会增加 建议 10-15Pa 的压差, 比较好地平衡了环境安全 设备可靠性和运行费用之间的关系 B. 灭菌设备对无菌生产区 HVAC 设计的影响物品 物料应尽可能经灭菌后直接进入无菌生产区 通常采样两类灭菌设备, 即双扉灭菌釜 ( 湿热灭菌或干热灭菌釜 ) 和隧道烘箱设备 这两类设备对 HVAC 系统有不同的影响 双扉灭菌釜可视为一种气锁装置, 两扇门不会同时打开, 其运行状态和停止状态对空调系统基本没有影响 隧道灭菌设备自身带有空气过滤循环系统, 根据其运行状态和停止状态的不同, 或从环境吸取空气或向周围泄漏空气, 而且其影响程度受运行状态的很多因素影响, 因此是动态的 HVAC 系统设计时需要充分考虑到能承受这种动态的变化影响 C. HVAC 系统设计参见本系列指南公共系统 HVAC 部分 3.4 无菌药品生产空调系统 主要考虑的因素还包括 : 生产状态, 包括人员数量和人流物料方式 ; 设备布置, 即综合考虑平面布局 设备和厂房的表面及其清洁方式, 洁净间的消毒灭菌方式, 消除空气灭菌剂残留的时间要求 送风回风口的布置 换气次数的设计应使洁净空气更有效地置换污染空气, 应尽量优化以减少终端过滤器的数量 65

76 5. 公用系统无菌制剂 GMP 实施指南 D. 单向流装置根据取风位置不同, 单向流装置可分为在洁净间取风的自循环式和由 HVAC 系统送风的非自循环式两类 自循环式单向流装置对 HVAC 系统的影响很小, 可在不改变 HVAC 系统的情况下安装于洁净间的几乎任何位置 但这类装置会影响该房间原来的送回风方式, 设计时应考虑这种影响 同时, 因电机和风机安装在房间内, 工作噪音和震动相对较大 由 HVAC 系统送风的单向流装置就是 HVAC 系统的一部分, 空气通过过滤器阵列并由帘膜引导后形成局部的层流 在 HVAC 系统设计之初就应该包括该装置 应注意其工作状态和静止状态对该洁净室的压差 气流方向的影响 除非 HVAC 设计有可靠的自动控制能力, 该类单向流装置应当和相关的 HVAC 系统联动 虽然 GMP 主要关注单向流装置对产品的保护, 但在设计时, 必须考虑产品对人员的潜在风险, 以实现产品保护和人员保护的平衡 也需要考虑操作方便性 E. 验证服务于无菌产品生产的 HVAC 系统, 对产品的质量有直接影响, 属关键生产设施, 应在其寿命周期内进行系统的验证 再验证 应结合运用风险管理的方法, 确定影响 HVAC 系统能力和运行性能的关键装置, 这些关键装置的运行必须符合某些关键参数, 验证时应重点测试这些关键装置和参数 例如 : 风扇和风机动力系统 运转监控报警装置 预过滤器 终端过滤器及其过滤效率 送风 回风和换气次数 温度湿度控制系统及其测量装置 压差及其监控装置 房间之间气流方向 层流系统的风速和气流验证应按照验证的原则要求和程序, 首先对系统的安装情况进行确认 在运行确认和性能确认期间进行关键装置及其运行参数的测试和确认 应模拟动态生产状态, 测试系统的动态性能 洁净室验证是 HVAC 系统验证的最后阶段, 主要的测试有 : 房间的洁净级别确认 在静态下按 GMP 的要求进行, 测试方法可参照 ISO 的规定 洁净室动态测试, 包括空气微粒和微生物项目 洁净室由动态恢复到静态标准的时间测试 房间的温湿度 66

77 无菌制剂 GMP 实施指南 5. 公用系统 静态测试和动态测试的次数可灵活组合 例如, 对新系统或重大改造后的系统进行连续三次的静态测试, 三次试验通常分别在三天完成, 然后进行连续二周的模拟动态监测 对于已有系统的年度再验证, 可以仅进行一次静态测试, 动态监控可在生产时同步进行, 或通过回顾过去一年的动态监控记录的形式完成 应通过对动态监控记录的数据回顾, 偏差情况分析等, 经风险分析决定是否定期进行由动态恢复到静态的时间的测试 FDA 无菌药品指南建议每年 2 次对高效过滤器进行检漏试验 建议企业将该试验列入再验证方案 F. 监控公用工程和生产工艺监控的理念是监控应能监测 控制和记录 GMP 关注的或对产品质量有直接影响的关键参数 HVAC 系统的关键参数如 : 压差 空气微粒数 空气微生物数和其他环境微生物污染情况 层流系统的空气流速 温湿度其中压差 空气微粒数 微生物污染数 层流系统空气流速系 GMP 明确规定的项目 温湿度对产品质量的影响与产品特性密切相关 监测应能定期 ( 或连续 ) 地测量某一参数, 以确保其能符合预定标准 记录则是以预定的周期将测量的数据以文件形式保存, 以供日后查询 记录的周期应根据以下原则确定 : 生产超出限度的后果 关键参数暂时失控的可能性 关键参数失控的可能性很大程度取决于控制机理的动力学和复杂程度 ( 如主动控制或被动控制 ) 表 5-3. 典型环境参数及其控制方法示例 : GMP 关键参数主动 / 被动控制要求 房间温度主动建议连续记录 67

78 5. 公用系统无菌制剂 GMP 实施指南 房间相对湿度主动建议连续记录 房间压差 主动 被动 不建议使用主动调节风门式的压差主动控制系统 若使用时, 应连续记录每个压差值 采用调节进出风量的平衡以获得压差的方式是被动式控制系统 此时记录的频率可降低 ( 例如对无菌工艺辅助区可不必连续记录 ) 空气微粒 被动 空气微粒系被动控制, 通过诸如对过滤器 低泄漏的风管, 人员控制, 换气次数等的管理实现 不一定需要连续记录, 但应符合 GMP 的要求 随着科学技术的发展, 环境监控系统逐渐向自动测量 自动控制和自动记录发展 企业应根据产品及其质量特性确定监控的策略和方法 对于 GMP 关键参数, 尤其是需要连续监控的参数, 应设置警戒限度和纠偏限度 警戒限度规定了关键参数日常运行的正常波动范围 超出该范围系统即发出预警信号 纠偏限度规定了关键参数的可接受范围 超出该范围系统应发出偏差警报 建议 : 系统发出的偏差警报应由用户确认收到警报后方能撤销 例如环境偏差自动纠正后, 环境偏差警报仍保持在触发状态, 直至操作人员确认 有时瞬间的环境参数偏离警戒限度是可以接受的, 此时, 在报警逻辑系统中可设置一定的延迟, 如待偏离警戒限度的时间积累到一定程度后才发出预警信号 我国 GMP 附录一 无菌药品 要求 应设送风机组故障的报警系统 应在压差十分重要的相邻级别区之间安装压差表 压差数据应定期记录或者归入有关文档中 GMP 所指风机组运行故障报警应至少能对停机发出报警, 较好的应能做到对预定转速范围外的情况发出报警 最好能实时监控记录重要区域的压差 当然非自动记录压差表 人工记录也可以接受 G. HVAC 系统的清洁和消毒 HVAC 系统本身不应成为洁净区的污染源 在安装时, 系统应尽可能保持清洁 必要时风管应设计为能用手工清洁其内部 当然, 应注意在风管上过多地开口会对保持风管的气密性产生不良影响 可以考虑定期或不定期对生产洁净区和 HVAC 系统全部或局部进行熏蒸消毒 应慎重考虑消毒必要性 消毒剂残留的清除方式以及消毒剂对系统尤其是密封材料可能的腐蚀性 H. HVAC 系统的维护系统设计时即应考虑日常维护的需要 维护应尽量设计为能在无菌生产区外进行 计划性大修, 如更换风机 轴承 过滤器等可能破坏洁净间压差或送风质量时, 应考虑预留对洁净环境再验证的时间 68

79 无菌制剂 GMP 实施指南 5. 公用系统 实施指导 图 6-1. 压差和气流示意图 ( 示例 ) 5.2 水系统 背景介绍 良好设计 建造 安装 验证 运行 维护的制药用水系统是保证药品生产和质量的基本条件 制药用水系原料药 辅料和各种制剂生产的基本原料和设备清洁的重要溶剂 无菌制剂的药品配制和容器与设备清洗的最后阶段需要使用注射用水 注射用水和纯化水的根本区别在于更严格的微生物和热源控制要求 注射用水的生产尤其是配送需将控制微生物污染风险置于特别重要的地位 微生物污染风险控制的重点应是通过良好的系统设计和建造防止微生物的污染和繁殖, 而不是依靠截留微生物的方式实现 本系列指南公共系统水系统部分介绍了美国 欧盟和我国药典对包括注射用水在内的各种药用水的标准, 以及 GMP 对制药用水的原则要求, 对注射用水的特别要求 该专论系统而完整地阐述了制药用水的定义和选择原则, 制药用水系统的技术要求, 系统的设计, 项目管理, 确认和验证, 风险分析和控制, 关键运行参数的确定, 日常运行和过程监控, 实验室质量控制, 以及整个生命周期内的维护, 并对可能出现的问题 偏差进行了分析说明, 供读者参考 技术要求 A. 制药用水的标准 (1) 中国药典标准 69

80 5. 公用系统无菌制剂 GMP 实施指南 表 版中国药典纯化水和注射用水专论的标准表 项目纯化水注射用水 制备方法 酸碱度 饮用水经蒸馏法 离子交换法 反渗透法或其他适宜方法 符合规定 纯化水经蒸馏法 ph 硝酸盐 < % 同纯化水 亚硝酸盐 < % 同纯化水 氨 < % < % 电导率 符合规定, 不同温度有不同的规定值, 例如 ; 符合规定, 不同温度有不同的规定值, 例如 ; <2.5μS/cm@70 总有机碳 <0.50mg/L 同纯化水 [1] 易氧化物 符合规定 - 不挥发物 1mg/100ml 同纯化水 重金属 < % 同纯化水 细菌内毒素 - <0.25EU/ml 微生物限度 100 个 /1ml 10 个 /100ml 注 : 纯化水中总有机碳和易氧化物可任选一项, 但注射用水中未规定易氧化物项, 因此注射用水必须 测定总有机碳 总有机碳系定量测定项目, 且比易氧化物更灵敏, 但需要昂贵的专用仪器 (2) 欧洲与美国药典标准 表 5-5. 欧洲药典标准表 项目纯化水注射用水 制备方法 饮用水经蒸馏法 离子交换法 反渗透法或其他适宜方法 饮用水或纯化水经蒸馏法 ph 硝酸盐不超过 0.2ppm 不超过 0.2ppm 铝 重金属 电导率 如果用于制造透析液不超过 10ppb 不超过 0.1 ppm 符合规定, 不同温度有不同的规定值, 例如 <4.3μS/cm@20 ; <5.1μS/cm@25 符合规定, 不同温度有不同的规定值, 例如 <1.1μS/cm@20 ; <1.3μS/cm@25 <2.5μS/cm@70 ;<2.9μS/cm@95 总有机碳不超过 0.5mg/L 不超过 0.5mg/L 易氧化物符合规定 ( 与总有机碳任选一项 ) - 细菌内毒素 低于 0.25 IU/ml, 如果用于制造透析液并且没有后续内毒素去除程序 <0.25EU/ml 微生物限度 100 个 /1ml 10 个 /100ml 70

81 无菌制剂 GMP 实施指南 5. 公用系统 表 5-6. 美国药典标准表项目 纯化水 注射用水 电导率 符合规定 符合规定 总有机碳 <0.50mg/L <0.50mg/L 细菌内毒素 <0.25EU/ml 从各主要药典对纯化水和注射用水的规定看, 中国药典要求项目最多, 企业至少应定期按中国药典对注射用水和纯化水作全项检验, 以证明其符合性 日常监控可参考欧洲药典 美国药典, 实现连续 在线监控 5.3 气体系统 制药企业应根据需要配备气体系统, 包括压缩空气系统和惰性气体系统 其中压缩空气通常用于设备驱动, 而惰性气体 ( 通常为氮气 ) 用于隔绝氧气保护产品 无菌产品需要使用清洁的压缩空气和氮气, 并在进入无菌生产区或与无菌容器 物料接触前经可靠的除菌过滤 压缩空气 背景介绍 本节讨论的压缩空气特指进入洁净室或可能与经清洁的产品容器或物料相接触的压缩空气 制药企业应根据产品特性和工艺特点制定压缩空气的标准, 设计压缩空气系统 技术要求 对于无菌产品, 压缩空气质量标准应包括 : (1) 露点露点的实质是空气中的含水量 露点标准取决于产品对水分的敏感程度 空气与产品接触的量 对以水为主要溶剂的注射液而言, 空气中含水量多少对产品本身没有什么风险 考虑到水分对气体传输管道可能的腐蚀性 ( 视管道的材质 ), 露点不超过 -20 应能满足绝大多数药品的需要 表 5-7. 露点与水分含量对照表 露点 水份含量 g/m3 露点 水份含量 g/m (2) 含油量 从费用和效果的平衡角度, 使压缩空气中的含油量低于常规监测方法的限度不难做到 常规监测方法通常采用显色反应管 其原理为一定量的空气通过吸附了浓硫酸的载体后, 润 滑油和浓硫酸反应后会显黑色 显色反应管的检测限可达 0.1mg/m 3 如没有特殊要求, 压 缩空气的含油量应不大于 0.1mg/ m 3 71

82 5. 公用系统无菌制剂 GMP 实施指南 (3) 微生物含量根据产品风险确定压缩空气的微生物限度 进入无菌区的压缩空气应经过除菌过滤, 至少达到 A 级层流空气的微生物限度水平, 即小于 1 CFU/m 3 在除菌过滤前, 通常应规定一个带菌量限度作为控制目标, 如 30 CFU /m 3 实施指导 A. 系统设计压缩空气通常采用无油空气压缩机将空气压缩, 经冷却器冷却 分子筛除水 管道过滤器过滤除去绝大部分尘埃粒子后, 即得到干燥 清洁的压缩空气 在系统中应设置缓冲罐以提高压力和流量稳定的压缩空气 在洁净厂房外的气体管道通常采用镀锌铁管, 进入洁净室后采用不锈钢管 可为管道过滤器设计反吹管路, 定期反吹过滤器, 以延长过滤器的使用寿命 根据实际运行情况, 可确定过滤器更换周期 无菌生产工艺使用的压缩空气, 需要在使用点经过 0.22 微米孔径的终端气体过滤器过滤除去可能存在的微生物和微粒 气体过滤器为疏水性过滤器, 可方便地用纯蒸汽进行在线灭菌 我国 GMP 规定应定期检查这类气体过滤器的完整性 而欧盟 GMP 则要求对每批无菌工艺生产后的气体过滤器进行完整性测试 最终灭菌产品使用的压缩空气, 建议经过除菌过滤器后再使用 由于相应的风险较低, 通常根据过滤器的使用寿命, 每六个月到一年更换一次过滤器 不必对过滤器进行灭菌 B. 验证与检验压缩空气系统的验证应符合验证的一般要求, 通常进行安装确认 运行确认和性能确认 验证实施可参考各类文献, 如国家食品药品监督管理局编写的 药品生产验证指南 (2003) 安装确认 : 设备安装后各种技术检查 技术文件的归档, 提高运行确认的预备条件 运行确认 : 证明设备运行状态良好, 能达到设计标准 性能确认 : 在运行确认完成基础上, 对压缩空气采样以确认能达到压缩空气质量标准 气候变化也许对系统的性能有所影响, 但通常压缩空气系统原理和结构比较简单, 不难设计出设备处理能力能够应对气候变化影响的系统 所以通常对压缩空气系统并不要求象纯化水系统那样的分阶段实施性能确认, 以考察气候变化对性能影响的验证方案 在系统经验证 运行状态良好的前提下, 根据产品风险压缩空气的检验可定期进行, 如新安装的系统检验周期可定为三个月, 成熟系统为六个月到一年 取样点可通过风险分析, 选择有代表性的使用点取样 72

83 无菌制剂 GMP 实施指南 5. 公用系统 氮气 背景介绍 氮气是制药行业常用的惰性气体, 用于将产品同氧气隔离以提高产品的稳定性或增强产品耐受热处理 ( 如湿热灭菌 ) 的能力 在无菌药品生产和原料药生产中应用较为普遍 作为接触产品的气体, 应采用去除微生物 微粒的有效措施 这些措施应与产品的风险相适应 技术要求 A. 质量标准 表 5-8. 欧洲药典制药用氮气标准 项目 氮气纯度 不得小于 99.5% 氧气含量 不大于 50ppm v/v 一氧化碳含量 不大于 5ppm v/v 二氧化碳含量 不大于 300ppm v/v 水分含量 不大于 67ppm v/v 限度 该标准系制药氮气的通用标准, 可供我国企业参考 企业应根据氮气使用目的和产品风险特点, 确定企业特定的质量标准 实际上对产品质量更直接更重要的是与产品接触的空间的氧气含量 药液中的溶解氧含量 氮气中的氧气含量限度应能保证达到产品中氧气含量限度的目标 B. 微生物含量限度根据产品风险确定氮气的微生物限度 进入无菌区的氮气应经过除菌过滤, 至少达到 A 级层流空气的微生物限度水平, 即小于 1CFU/m 3 采用空气液化分馏方法制备的氮气, 生产过程中微生物残存的可能性很小, 通常不需要规定 检验除菌过滤前的微生物含量限度 实施指导 A. 氮气系统设计氮气制备通常采用空气液化分馏技术 一般制药企业通常采购专业气体生产企业供应的液氮, 经蒸发气化后进入缓冲罐, 再经管道送达使用点 在洁净厂房外的氮气管道通常采用镀锌铁管, 进入洁净室后采用不锈钢管 氮气用量特别大的企业也会自行建造空气液化分馏车间以制备氮气 此时, 尽管我国药品监管部门未将氮气列为生产监管的对象, 企业仍应按照 GMP 的原则严格管理这一重要的物料的生产和质量控制 对于采用分子筛技术制备氮气的小型装置, 由于所制备氮气的纯度较低且受分子筛性能的影响较大, 企业应作详细调查确认其适用于本企业的目的 为降低产品的风险, 建议在氮气管道中安装在线氧气分析仪, 以实现对氮气中残留氧的连续监控 73

84 5. 公用系统无菌制剂 GMP 实施指南 无菌生产工艺使用的氮气, 需要在使用点经过 0.22 微米孔径的终端气体过滤器过滤除去可能存在的微生物和微粒 气体过滤器为疏水性过滤器, 可方便地用纯蒸汽进行在线灭菌 我国 GMP 规定应定期检查这类气体过滤器的完整性 而欧盟 GMP 则要求对每批无菌工艺生产后的气体过滤器进行完整性测试 最终灭菌产品使用的氮气, 建议经过除菌过滤器后再使用 由于相应的风险较低, 通常根据过滤器的使用寿命, 每六个月到一年更换一次过滤器 不必对过滤器进行灭菌 B. 验证与检验氮气系统的验证相对制药企业的其他工艺系统而言较为简单, 符合验证的一般原则, 确认其供应能力和氮气质量符合标准即可 应按照供应商确认的原则对氮气供应商进行审计确认, 对每批氮气查验供应商提供的化验证书 安装了在线氧分仪后, 氮气的主要潜在风险得以可靠控制, 不必对每批液氮另行取样分析, 通常每半年至一年进行一次确认性化验即可 5.4 无菌产品生产的电力系统 电是一切生产设备 公用工程设备 实验室仪器等运行的基本保障 持续稳定的电源供应是正常生产的前提条件 无菌生产中, 供电中断情况可能会导致产品质量的潜在风险, 风险的程度取决于生产工艺 产品性质以及中断的时间等 例如, 供电中断导致洁净环境的破坏很可能导致无菌生产产品的污染 ; 导致灭菌程序的中断对产品无菌保证的风险和产品稳定性的潜在风险 ; 冻干程序的中断导致产品的质量偏差风险 因此, 制药企业期望能尽可能提高持续供电的可靠性, 如配备双路供电系统, 安装备用发电机以策万全 然而, 提高持续供电的可靠性意味着提高供电成本, 企业应综合分析本地区供电中断发生的概率 供电中断导致的产品质量风险以及报废产品造成的损失, 为意外停电损失投保的费用等因素, 确定本企业的解决方案 74

85 无菌制剂 GMP 实施指南 6 仪器设备 6 仪器设备 本章将探讨以下问题 : 设备的总体原则? 设备如何设计和安装? 设备如何维护和维修? 仪器仪表如何校准? 仪器 制药设备是直接与药品接触的装备, 其质量直接影响到药品的质量 GMP 对设备提出了专门要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第五章设备第一节原则第七十一条设备的设计 选型 安装 改造和维护必须符合预定用途, 应尽可能降低产生污染 交叉污染 混淆和差错的风险, 便于操作 清洁 维护, 以及必要时进行的消毒或灭菌 第七十二条应建立设备使用 清洁 维护和维修的操作规程, 并保存相应的操作记录 第七十三条应建立并保存设备采购 安装 确认的文件和记录 第二节设计和安装第七十四条生产设备不得对药品质量产生任何不利影响 与药品直接接触的生产设备表面应平整 光洁 易清洗或消毒 耐腐蚀, 不得与药品发生化学反应 吸附药品或向药品中释放物质 第七十五条应配备有适当量程和精度的衡器 量具 仪器和仪表 第七十六条应选择适当的清洗 清洁设备, 并防止这类设备成为污染源 第七十七条设备所用的润滑剂 冷却剂等不得对药品或容器造成污染, 应尽可能使用食用级或级别相当的润滑剂 第七十八条生产用模具的采购 验收 保管 维护 发放及报废应制定相应操作规程, 设专人专柜保管, 并有相应记录 第三节维护和维修 第七十九条设备的维护和维修不得影响产品质量 第八十条应制定设备的预防性维护计划和操作规程, 设备的维护和维修应有相应的记录 75

86 6 仪器设备无菌制剂 GMP 实施指南 第八十一条经改造或重大维修的设备应进行再确认, 符合要求后方可用于生产 第四节使用和清洁第八十二条主要生产和检验设备都应有明确的操作规程 第八十三条生产设备应在确认的参数范围内使用 第八十四条应按详细规定的操作规程清洁生产设备 生产设备清洁的操作规程应规定具体而完整的清洁方法 清洁用设备或工具 清洁剂的名称和配制方法 去除前一批次标识的方法 保护已清洁设备在使用前免受污染的方法 已清洁设备最长的保存时限 使用前检查设备清洁状况的方法, 使操作者能以可重现的 有效的方式对各类设备进行清洁 如需拆装设备, 还应规定设备拆装的顺序和方法 ; 如需对设备消毒或灭菌, 还应规定消毒或灭菌的具体方法 消毒剂的名称和配制方法 必要时, 还应规定设备生产结束至清洁前所允许的最长间隔时限 第八十五条已清洁的生产设备应在清洁 干燥的条件下存放 第八十六条用于药品生产或检验的设备和仪器, 应有使用日志, 记录内容包括使用 清洁 维护和维修情况以及日期 时间 所生产及检验的药品名称 规格和批号等 第八十七条生产设备应有明显的状态标识, 标明设备编号和内容物 ( 如名称 规格 批号 ); 没有内容物的应标明清洁状态 第八十八条不合格的设备如有可能应搬出生产和质量控制区, 未搬出前, 应有醒目的状态标识 第八十九条主要固定管道应标明内容物名称和流向 第五节校准第九十条应按照操作规程和校准计划定期对生产和检验用衡器 量具 仪表 记录和控制设备以及仪器进行校准和检查, 并保存相关记录 校准的量程范围应涵盖实际生产和检验的使用范围 第九十一条应确保生产和检验使用的关键衡器 量具 仪表 记录和控制设备以及仪器经过校准, 所得出的数据准确 可靠 第九十二条应使用计量标准器具进行校准, 且所用计量标准器具应符合国家有关规定 校准记录应标明所用计量标准器具的名称 编号 校准有效期和计量合格证明编号, 确保记录的可追溯性 第九十三条衡器 量具 仪表 用于记录和控制的设备以及仪器应有明显的标识, 标明其校准有效期 第九十四条不得使用未经校准 超过校准有效期 失准的衡器 量具 仪表以及用于记录 76

87 无菌制剂 GMP 实施指南 6 仪器设备 和控制的设备 仪器 第九十五条在生产 包装 仓储过程中使用自动或电子设备的, 应按操作规程定期进行校 准和检查, 确保其操作功能正常 校准和检查应有相应的记录 第六节制药用水第九十六条制药用水应适合其用途, 并符合 中华人民共和国药典 的质量标准及相关要求 制药用水至少应采用饮用水 第九十七条水处理设备及其输送系统的设计 安装 运行和维护应确保制药用水达到设定的质量标准 水处理设备的运行不得超出其设计能力 第九十八条纯化水 注射用水储罐和输送管道所用材料应无毒 耐腐蚀 ; 储罐的通气口应安装不脱落纤维的疏水性除菌滤器 ; 管道的设计和安装应避免死角 盲管 第九十九条纯化水 注射用水的制备 贮存和分配应能防止微生物的滋生 纯化水可采用循环, 注射用水可采用 70 以上保温循环 第一百条应对制药用水及原水的水质进行定期监测, 并有相应的记录 第一百零一条应按照操作规程对纯化水 注射用水管道进行清洗消毒, 并有相关记录 发现制药用水微生物污染达到警戒限度 纠偏限度时应按操作规程处理 附录 1: 无菌药品第八章设备第三十八条 : 除传送带本身能连续灭菌 ( 如隧道式灭菌器 ) 以外, 传送带不得在 A/B 级区与低级别洁净区之间穿越 第三十九条 : 在现实和可能条件下, 生产设备及辅助装置的设计和安装方式, 应便于在洁净区外操作 保养和维修 需灭菌的设备应尽可能在完全装配后进行灭菌 第四十条 : 无菌药品生产的洁净区空调净化系统应保持连续运行, 维持相应的洁净度级别 因故停机后再次开启空调净化系统, 应进行必要的测试以确认仍能达到规定的洁净度级别要求 第四十一条 : 在洁净区内进行设备维修时, 如所规定的洁净度或无菌状态遭到破坏, 应对该区域进行必要的清洁 消毒或灭菌后, 方可重新开始生产操作 第四十二条 : 关键设备, 如灭菌柜 空调净化系统和工艺用水系统等, 都必须验证并进行计划性维护, 并经批准后方可使用 第四十三条 : 进入无菌生产区的生产用气体 ( 不包括可燃性气体 ) 均应经过除菌过滤 用于无菌生产的公用介质 ( 如压缩空气 氮气 ) 的除菌过滤器和呼吸过滤器的完整性应定期检查 77

88 6 仪器设备无菌制剂 GMP 实施指南 6.1 设备的选型与设计 净化 清洗和灭菌的要求 设备自身不对生产环境形成污染以及不对药物产生污染 要达到这一标准就需在药品加工中对凡是药物 ( 药品 ) 暴露的 房间达不到一般洁净度或有人机污染可能的, 原则上均应在设备上设计有净化功能 如配液系统中的活性碳秤量, 要有适当的除尘设施, 不让活性碳散发出来, 污染整个称量间 清洗和灭菌功能为了提供药品的质量, 尽量采用 CIP, 另外设备的在线灭菌功能 (SIP), 尤其是在线蒸汽灭菌也是无菌生产设备选择时应考虑的 材质 外观和安全设计要求 制造设备的材料不得对药品性质 纯度 质量产生影响, 其所用材料需具有安全性 辨别性及使用强度 因而在材料选用中应考虑与药物等介质接触时, 在腐蚀性 接触性 气味性的环境条件下不发生反应 不释放微粒 不易附着或吸湿的性质, 无论是金属材料还是非金属材料均应具有这些性质 A. 金属材料凡与药物及腐蚀性介质接触的及潮湿环境下工作的设备, 均应选用低含碳量的不锈钢材料 钛及钛复合材料或铁基涂覆耐腐蚀 耐热 耐磨等涂层的材料制造 不锈钢材料中以 316L 为最佳,312(1Crl8Ni9Ti) 不锈钢因会与氯离子产生腐蚀而受到限制,304 不锈钢可用在次要场合非上述使用的部位可选用其他金属材料 原则上用这些材料制造的零部件均应作表面处理, 其次需注意的是同一部位 ( 部件 ) 所用材料的一致性, 不应出现不锈钢件配用普通螺栓的情况 B. 非金属材料在制药设备中使用得最为普遍, 像保温材料 密封材料 过滤材料 工程塑料及垫圈等橡胶制品, 选用这类材料的原则是无毒性 不污染, 即不应是松散状 掉渣 掉毛的 特殊用途的还应结合所用材料的耐热 耐油 不吸附 不吸湿等性质考虑, 密封填料和过滤材料尤应注意卫生性能的要求 C. 制药设备使用中牵涉换品种 换批, 且很频繁, 为避免物料的交叉污染 成分改变和发生反应, 清除设备内部 外部的粉尘 清洗黏附物等成为操作中必不可少 且极为严格的操作与检查程序 要求设备外形整洁就是为达到易清洁彻底, 这是对设备的一个最直接的评价项目 D. 安全保护功能 药物有热敏 吸湿 挥发 反应等不同的性质, 不注意这些特性就容易造成药物品质的改变, 这也是设备选择时应注意的问题 因此产生了诸如防尘 防水 防过热 防爆 防渗入 防静电 防过载等保护功能, 并且有些还要考虑在非正常情况下的保护, 像高速运转设备的 紧急制动, 高压设备的 安全阀, 粉体动轴密封不得向药物方面泄漏的结构以及无瓶止灌 自动废弃 卡阻停机 异物剔除等 如应用仪器 仪表 电脑技术来实现设备操 78

89 无菌制剂 GMP 实施指南 6 仪器设备 作中通过预警 显示 处理等来代替人工和靠经验的操作, 完善设备的自动操作 自动保护功能 结构设计要求设备的结构具有不变性, 设备结构 ( 整体或局部 ) 不合理 不适用, 一旦投入使用, 要改变是很困难的, 因此对设备的结构设计有一定要求 在药物和清洗的有关结构中, 结构要素是很主要的方面 制药设备几乎都与药物 ( 药品 ) 有直接 间接的接触, 粉体 液体 颗粒 膏体等性状多样, 在药物制备中结构通常应有利于各种物料的流动 位移 反应 交换及清洗等 实践证明设备内的凸凹 槽 台 棱角是最不利物料清除及清洗的, 因此要求这些部位的结构要素应尽可能采用大的圆角 斜面 锥角等, 以免挂带和阻滞物料 与药物接触部分的构件, 均应具有不附着物料的高光洁度, 电解抛光处理是有效的工艺手段 制药设备中有很多的零部件是采用抛光达到光洁度要求的, 随着单面 双面不锈钢抛光板的应用, 抛光的物件主要为不锈钢板材 铸件 焊件等 在制造中抛光不到位是经常发生的, 故要求外部轮廓结构应力求简洁, 尽量为连续回转体, 创造易抛光到位的条件 润滑是机械运动所必需的, 无论在何种情况下润滑剂 清洗剂都不得与药物相接触, 包括具有掉人 渗入等的可能性, 所以应解决既要润滑又不能污染的矛盾 制药设备使用中, 存在着不同程度的散尘 散热 散废气 ( 水 汽 ) 等, 从而对药品生产构成威胁 要消除它, 主要应从设备本身加以解决 在线监测 控制和验证的要求 A. 在线监测 控制的要求在线监测与控制功能主要指设备具有分析 处理系统, 能自动完成几个工步或工序工作的功能, 这也是设备连线 联动操作和控制的前提 实践证明, 在制药工艺流程中设备的协调连线与在线控制功能是最有成效的 设备的在线控制功能取决于机 电 仪一体化技术的运用, 随着工业 PC 机 计量 显示飞分析仪器的设计应用, 多机控制 随机监测 即时分析 数据显示 记忆打印 程序控制 自动报警等新功能的开发, 使得在线控制技术得以推广 目前在线自动质量检测装置 (AQAl) 在一些合资企业得到了广泛的运用 B. 验证的要求始终把药品生产验证作为重要的工作内容, 无论什么验证, 设备都无一例外地成为验证过程中主要受检的硬件, 如对灭菌设备型式结构的认定, 包括灭菌釜内热分布的测量及热穿透的性能试验 因此新型的灭菌釜都留有验证孔口 对公用工程的要求生产设备与厂房设施 动力与设备以及使用管理之间都存在互相影响与衔接的问题 生产设备的运行需要电力 压缩空气 纯化水 蒸汽等动力, 它是通过与设备的接口来实现的 生产设备的接口主要是指设备与相关设备以及设备与配套工程 ( 公用工程 ) 方面的, 这种关系 79

90 6 仪器设备无菌制剂 GMP 实施指南 对设备本身乃至一个系统都有着连带影响 设备与工程配套设施的接口问题比较复杂, 设备安装能否符合 GMP, 与厂房设施 工程设计很有关系 通常工程设计中设备选型在前, 故设备的接口又决定着配套设施, 这就要求设备接口及工艺连线设备要标准化, 在工程设计中处理好接口关系 6.2 仪器 仪表 仪器 仪表和计量 仪器是用于检查 测量 计算或发信号的器具 ( 工具 ) 或设备 按工作原理可分为机械的 电的 光学的和化学的, 一般具有较精密的结构和灵敏的反应 广义的仪器泛指科学技术工作中所使用的各种器具, 如物理仪器 化学仪器 测量仪器 绘图仪器等 仪表是仪器的一种, 用于测量各种自然力, 如压力 温度 速度 电压 电流等 按用途可分为航空仪表 航海仪表 热工仪表 电气仪表等 常用的有指示式仪表, 具有指示装置, 能指示测得的数值 ; 记录式仪表, 具有记录装置, 能自动记录测得的数值及其变化情况 ; 信号式仪表, 具有信号发送装置, 能发出信号 显示数字或用于自动控制 仪器分析是一种化学分析方法, 利用根据物理或物理化学原理所设计的特殊仪器来进行试样的分析 包括 :1 以利用被测物质的光学性质为基础的光学分析法, 例如比色分析 分光光度分析 原子吸收分光光度法 原子荧光光谱分析等 ;2 以利用被测物质的电化学性质为基础的电化学分析, 例如库仑分析 极谱分析等 ;3 以利用其他性质为基础的分析方法, 例如气相色层分析 质谱分析等 仪器分析的特点为操作简易迅速 灵敏度高, 因此适用于大宗试样的分析和微粒物质的测定 计量是用一个规定的标准已知量做单位, 和同类型的未知量相比较而加以检定的过程 通常利用一种计量器具来测量未知量的大小, 用数值和单位表示出来 如日常应用的度 量 测等工作和科学技术上各种测量工作的过程 根据测量检验的原理和内容, 可分为长度计量 热工计量 电工计量等 计量工作由两大部分所组成 : 组织管理工作和科学技术工作 计量管理的对象是测量, 是一项技术性较强的管理工作 仪器 仪表的设计 性能 定位 A. 物理设计 生产区仪器的安装装置应便于表面清洁和消毒, 并能够防止微粒的聚集 与产品或辅料或关键生产工艺关联的的直接接触的设施设计和安装应符合如下条件 : 防止任何物质的集聚 ( 包括产品 ); 耐受清洗和消毒, 成分不会降解 ; 不会对产品或组分造成污染风险 ; 物理特性或性能不会因介质接触产品 成分或相关工艺而降级 许多仪器可以通过远离加工单元的传感系统, 进行仪表盘或远程控制, 这将简化清洁, 降低污染风险 80

91 无菌制剂 GMP 实施指南 6 仪器设备 B. 性能 : 精确度仪器性能的常用指标包括 : 精确度 不确定度 分辨率 重现性和反应时间 稳定性等 关于仪器选择的一般讨论不属于本指南范围, 本指南主要集中于精确度 重现性和不确定度等方面的考虑 评价仪器要求的精确度时, 通常考虑以下因素 : 与精度相关的成本增加量 ; 仪器具有不影响产品质量的误导性有多少 ; 较高精度的仪器降低不适宜条件下的漂移的风险 对于 GMP 要求或生产工艺中每个关键参数, 必须设定参数范围或限值, 并在药典 产品注册文件 公司标准或工艺验证文件中被明确 C\I 系统设计通常预留有一定的范围去控制条件达到工艺限制的设定点 仪器的指示值将受到不确定度的影响 ( 例如, 仪器的精确度 ) 对于工艺限度内的真实条件, 仪器必须提供一种措施确保极限条件下, 不确定度不会超出工艺和警戒值的差异 这个差值就是仪器允许限度, 确定仪器最小的精确度要求 推荐使用比允许限制更高的仪器, 当仪器发生漂移时, 生产工艺仍然能够保持在正常的限度范围内 图 6-2 漂移和限度示意图 例如 : 生产工艺的温度控制范围 : 工艺限度为 22±2, 警戒线为 22±1 为了保证温度在工艺限度内, 在警戒线的端点, 仪器测量温度的准确度必须小于 ±1 如果仪器的漂移超出了准确度水平, 那么就可能发生超出工艺限度的偏差 如果仪器的准确度为 ±0.5, 则仪器可以漂移 0.5, 仍能确保生产维持在工艺限度内 使用最小的准确度 ( 最差条件 ) 将要求校准更加频繁, 或者很容易发生超过工艺限值的风险, 然后降低产品质量 这一观点也是评价是否使用高精度仪器的成本因素 81

92 6 仪器设备无菌制剂 GMP 实施指南 采购方应确认供应商的资质, 通常选择国际知名的供应商, 可以获得更加满意的信任度 C. 定位测定产品或组分关键参数的仪器, 应该安装于产品或组成的代表性位置 测定生产工艺关键参数的仪器, 应该安装于工艺最差条件的代表性位置 对于 GMP 关键参数, 应同时安装 控制 和 监控 的仪器 ( 非同一个仪器 ), 二者应该安装于同一个位置 仪器仪表的周期校准 A. 仪器仪表的管理仪器仪表属于计量器具 我国计量法规定 : 凡企业最高计量标准器, 用于贸易结算 医疗卫生 安全防护和环境监测并列入强制检定计量器具目录的工作计量器具, 都属于强制检定的范围, 企业应登记造册向政府技术监督部门申报, 并由指定的技术机构执行强制检定 对非强制检定的计量器具, 企业也应制定相应的管理文件对其检定 ( 校准 ) 周期作出明确规定, 并按程序进行周期检定 ( 校准 ) 计量器具分为 A B C 三类管理 B. 仪器仪表的周期校准仪器仪表的周期校准是保证这些计量器具在周期检定的有效期限内处于合格状态的一项基本措施, 但是这并不等于检定合格的仪器仪表在有效期限内的准确度始终保持不变, 恰好相反, 由于生产线上的仪器仪表使用频繁, 其准确度是随着不断使用而在变化着的 ( 大部分是在 合格 的范围内变化 ) 此外, 生产线上所用的仪器仪表与在实验室内使用的不同它往往只需要在某一较窄的量程范围内使用 为了提供仪器仪表的使用准确度, 生产上往往对仪器仪表在所用的量程范围内进行定期的校准 在校准有效期内读数按修正值使用, 以减少由于测量误差对产品质量波动的影响 企业应按仪器仪表的可靠性和使用设备的重要程度确定分类和校准周期, 对所用的仪器仪表按规定周期进行校准 在药品生产过程和质量检验中所用的仪器仪表, 应按规定送检或自检, 不合格的仪器仪表不准用于药品生产和质量检验 周期校准用周检率和周检合格率来考核 : 周检率 = 实际检定数 / 周期内应受检数 100% 周检合格率 = 一次检定合格数 / 周期内应受检数 100% 为了保证药品生产企业的质量, 国家规定药品生产企业要通过各项工程等方面验收, 其中必须包括仪器仪表校准为主的计量工作的验收 凡计量工作不合格的企业, 其产品不得出厂 校准合格的仪器仪表应贴上校准合格标志 A B 类仪器 ( 表 ) 标志应包括以下内容 : 仪器 ( 表 ) 编号 校准日期 校准人员姓名 下次校准日期 ;C 类仪器 ( 表 ) 的标志应包括以下内容 : 仪器 ( 表 ) 编号 校准日期 校准人员姓名, 并注明 仅供参考 82

93 无菌制剂 GMP 实施指南 6 仪器设备 仪器仪表校准的内容 A. 仪器仪表的预确认企业计量部门的技术人员对公司拥有的计量器具情况最了解, 对测量方法 仪器 ( 仪表 ) 的特性也了解得较为深刻 为了确保产品的质量, 计量部门应该协助设计 工艺 制造 质量部门对设计和工艺文件进行计量鉴定, 也就是仪器购买前的预确认 仪器仪表选择应从价格 准确度 通用性 供应商提供的服务水平 校准用仪器的特殊功能等方面综合考虑 B. 仪器仪表校准的范围需作仪器仪表校准的设备 制药设备 ( 无菌制药设备和非无菌制药设备 ); 动力设备 ( 公用工程 ); 验证用设备. C. 校准方法和成本 选择任何仪器时应考虑校准的方法和成本 在选择前, 应该要求仪器供应商提供全面的校准指南 6.3 设备维修 设备维护, 是指保持设备正常技术状态和能力所进行的工作 它包括定期对设备进行检查 清洁 润滑 紧固 调整或更换零部件等工作 设备检修, 是指恢复设备各部分规定的技术状态和工作能力所进行的工作 它包括 : 诊断 拆卸 鉴定 更换 修复 装配 磨合 试验 涂装等作业 无菌制药的设备维护, 需要注意 : 需要对维修人员进行有关的无菌知识的培训 ; 维修人员需要遵从人身净化 ; 维修工具 维修材料, 进入无菌室需要从物料气锁进入, 进入前, 必须经过消毒 ; 在现实和可能条件下, 生产设备及辅助装置的设计和安装方式, 应便于在洁净区外操作 保养和维修 6.4 电脑系统 概述 计算机系统是用来执行一种特定功能或一组功能的硬件 系统和应用软件及有关外围设施的系统 与 GMP 相关的计算机系统包括以下过程中所使用的计算机系统 生产过程 生产环境 83

94 6 仪器设备无菌制剂 GMP 实施指南 过程控制 质量决断过程 物料控制及管理设计者未能考虑设计中潜在的确认要求, 总的处理成本可能会因为应用一个不合适的方法而膨胀 如果基本的解决方法已经实现, 应该考虑实现设计的确认要求 然后, 确认 直接影响系统 的效果要求必须已知 通常, 确认要求应该随着控制软件的独特性而增加 表 6-1 计算机系统软件和特殊性 序号 软件类型 特殊程度 1 操作系统 低 2 标准配置 低 中 3 准软件包 中 - 高 4 配软件包 高 5 客户建造系统 很高 基本方法实现是, 控制系统的设计者应考虑 : 直接影响 功能的类型应提出 必须的确认要求的成本 直接影响功能的性能 潜在供应商的能力序号 5 通常提供最高的风险, 要求做最广泛的确认 验证技术, 应避免用于直接影响系统或者业务关键应用 基本的解决方法包括序号 2 3 的控制系统 注意, 一些控制系统包括不同的目录 但是, 最高的风险目录不能支配全部的方法 计算机验证 计算机系统验证是建立文件来证明计算机系统的开发符合质量工程的原则, 能够提供满足用户需求的功能并且能够稳定长期工作的过程 计算机系统验证可借助于工艺验证的概念来理解 工艺验证中的 工艺 相当于计算机的 输入 过程和 内部处理 过程 ( 软件 ), 工艺中用到的设备相当于计算机主机 外围设备 ( 硬件 ) 以及与其相关的生产设备或质量控制设备, 工艺的 产品 相当于计算机的 输出 或对另一台设备的控制等 计算机系统验证与工艺验证不足之处是 : 术语上的不同 ( 如数据处理概念 ) 和由于软件的特性, 使一般用户对软件和软件的开发相对不熟悉 验证问题和解决方案对于计算机化系统的验证, 包括硬件 软件及生产现场组合的验证, 要通过建立文档化的证据来保证计算机系统能够始终如一地按照预先设定的标准和质量要求运行 计算机系统验证的重点在于建立文档化的证据, 这在验证工作中仍然是难题, 我国 84

95 无菌制剂 GMP 实施指南 6 仪器设备 还没有相关的法律规定, 但是美国 21 CFR Part 11 中明确规定在 GMP 中应用的计算机系统必须经过验证 根据 21 CFR Part 11 规定, 验证的内容应包括安全地保持电子记录以便随时重建分析, 计算机自动生成带有时间标记的每个独立用户的审计追踪过程, 保证系统和数据的安全性, 数据完整性, 授权系统的保密性, 封闭和开放系统电子签名的安全性和在开放系统中使用数字签名 计算机系统验证要求按照 GMP 的标准, 对计算机系统的各个组成部分在其整个生命周期中进行持续评估, 其中重要的方面即对电子记录的形成 保存 修改 归档进行验证, 并保证该系统始终能够符合用户的需求 验证的范畴通常可能有 : 物料控制及管理系统如 BPCS SAP 系统等 实验室设备控制系统及信息管理系统如 LIMS 系统 生产工艺及控制系统如 PLC( 可编程序逻辑控制器 ) 等 公用设施控制系统 在功能上, 上述这些系统符合诸如下列 GMP 的某一属性 表 6-2 计算机验证的范畴和属性自动控制 物料控制 基础数据控制 工艺控制环境控制质量控制自动清洗在线灭菌等 物料状态控制及隔离先进先出 ( 或先近效期先出 ) 批次追逐物料平衡发货查询等 生产处方批生产文件产品及包装形式信息鉴别产品名称 编码 批号等信息 85

96 7. 物料无菌制剂 GMP 实施指南 7. 物料 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第一节原则第一百零六条应确保药品生产所用的原辅料 与药品直接接触的包装材料符合相应的药品注册的质量标准, 并不得对药品质量有不利影响 应建立明确的物料和产品的处理和管理规程, 确保物料和产品的正确接收 贮存 发放 使用和发运, 应采取措施防止污染 交叉污染 混淆和差错 第一百零七条所有物料和产品的处理, 如接收 待验 取样 贮存 发放及发运均应按照操作规程或工艺规程执行, 并有记录 第一百零八条物料和产品的运输应能满足质量保证需要, 对储运条件有特殊要求的物料和产品, 其运输条件应予确认 第一百零九条物料应从质量管理部门批准的供应商处采购, 应对物料供应商进行质量审计或评估 第一百一十条改变物料供应商应对新的供应商进行质量审计或评估, 改变主要物料供应商还需要对产品进行相关的验证及稳定性考察 第一百一十一条接收应有原辅料 与药品直接接触的包装材料和印刷包装材料接收的操作规程, 所有到货物料均应检查, 以确保与订单一致, 并来自于质量管理部门批准的供应商处 物料的外包装应有标签注明规定的信息, 必要时, 还应进行清洁, 发现外包装损坏或其它可能影响物料质量的问题, 应向质量管理部门报告并进行调查和记录 每次接收均应有记录, 记录包括 : 1. 交货单和包装容器上所注物料的名称 ; 2. 企业内部所用物料名称和 ( 或 ) 代码 ; 3. 接收日期 ; 4. 供应商和生产商 ( 如不同 ) 的名称 ; 5. 供应商和生产商 ( 如不同 ) 的批号 ; 6. 接收总量和包装容器数量 ; 7. 接收后企业指定的批号或流水号 ; 8. 有关说明 ( 如包装状况 ) 第一百一十二条到货物料和成品在接收或生产后应及时按待验管理, 直至放行 86

97 无菌制剂 GMP 实施指南 7. 物料 第一百一十三条物料和产品应在企业规定的合适条件下, 根据物料和产品性质有序分批贮存和周转, 防止污染 交叉污染 混淆和差错 第一百一十四条物料和产品的发放及发运应符合先进先出和近效期先出的原则 第一百一十五条使用计算机化仓储管理的, 应有相应的操作规程防止因系统故障 停机等特殊情况而造成物料和产品的混淆和差错 第二节原辅料第一百一十六条进口原辅料应符合国家相关的进口管理规定 第一百一十七条药品上直接印字所用油墨应符合食用标准要求 第一百一十八条由数个批次构成的一次收货的物料, 应按批取样 检验 放行后使用 第一百一十九条仓储区内的原辅料应有适当的标识, 应至少标明下述内容 : 1. 指定的物料名称和企业内部的物料代码 ; 2. 企业接收时设定的批号 ; 3. 物料质量状态 ( 如 : 待验 合格 不合格 已取样 ); 4. 有效期或复验期 使用完全计算机化的仓储管理系统进行识别的, 则不必以可读的方式在标签上标出上述信息 第一百二十条应有适当的操作规程或措施, 确保每一包装内的原辅料正确无误 第一百二十一条只有经质量管理部门批准放行并在有效期或复验期内的原辅料方可使用 第一百二十二条原辅料应按有效期或复验期贮存 贮存期内, 如有对质量有不良影响的特殊情况时, 应进行复验 第一百二十三条应由指定的人员按照操作规程进行配料, 确保合格的物料经精确称量或计量, 并作好适当标识 第一百二十四条配制的每一物料及其重量或体积应由他人独立进行复核, 并有复核记录 第一百二十五条用于同一批药品生产的所有配料应集中存放, 并作好相应的明显标识 第三节中间产品和待包装产品第一百二十六条中间产品和待包装产品应在适当的条件下贮存 第一百二十七条中间产品和待包装产品应有明确的标识, 至少标明下述内容 : 1. 产品名称和企业内部的产品代码 ; 2. 产品批号 ; 3. 数量 ( 如 : 毛重 净重 皮重 ); 4. 生产工序 ( 必要时 ); 87

98 7. 物料无菌制剂 GMP 实施指南 5. 产品质量状态 ( 必要时, 如 : 待验 合格 不合格 已取样 ) 使用完全计算机化的仓储管理系统进行识别的, 则不必以可读的方式在标签上标出上述信息 第四节包装材料第一百二十八条与药品直接接触的包装材料和印刷包装材料的采购 管理和控制要求与原辅料相同 第一百二十九条包装材料应由专人按照操作规程发放, 应采取措施避免混淆和差错, 确保用于药品生产的包装材料正确无误 第一百三十条应有印刷包装材料设计 审核 批准的操作规程 企业应确保印刷包装材料必须与药品监督管理部门批准的内容 式样 文字相一致, 并建立专门的文档, 保存经签名批准的印刷包装材料原版实样 第一百三十一条印刷包装材料的版本变更时, 应特别注意采取措施, 确保产品印刷包装材料的版本正确无误 宜收回作废的旧版印刷模版并予以销毁 第一百三十二条印刷包装材料应存放在足够安全的区域内, 以免未经批准人员进入 切割式标签或其它散装印刷包装材料应分别置于密闭容器内储运, 以防混淆 第一百三十三条印刷包装材料应由专人保管, 并按照操作规程和需求量发放 第一百三十四条每批或每次发放的印刷包装材料或与药品直接接触的包装材料, 均应有识别标志, 标明所用产品的名称和批号 第一百三十五条过期或废弃的印刷包装材料或与药品直接接触的包装材料, 应予以销毁并有相应记录 第二百二十九条取样应有取样的操作规程, 包括 : 经授权的取样人 取样方法 取样用设备 取样量 取样后剩余部分及样品的处置和标识, 以及为避免因取样过程产生的各种风险的预防措施等 1. 质量管理部门的人员有权进入生产区和仓储区进行取样及调查 2. 应按照经批准的操作规程取样, 操作规程应详细阐述 : (1) 取样方法 ; (2) 所用器具 ; (3) 样品量 ; (4) 分样的方法 ; (5) 存放样品容器的类型和状态 ; (6) 样品容器的标识 ; (7) 取样注意事项, 尤其是无菌或有害物料的取样以及防止取样过程中污染和交叉污染的注意事项 ; 88

99 无菌制剂 GMP 实施指南 7. 物料 (8) 贮存条件 ; (9) 取样器具的清洁方法和贮存要求 3. 取样方法应科学 合理, 以保证样品的代表性 4. 留样应能代表被取样批次的产品或物料, 也可抽取其它样品来监控生产过程中最重要的环节 ( 如生产的开始或结束 ) 5. 样品的容器应贴有唯一性的标签标明内容物, 注明样品名称 批号 取样日期 取自哪一包装容器 取样人 6. 样品应按规定的贮存条件保存, 成品的样品应按照注册批准的成品贮存条件保存 第二百三十条检验应有物料和不同生产阶段产品的书面检验操作规程, 阐述所用方法 仪器和设备 检验结果应有记录 1. 企业应确保药品按照注册批准的方法进行全项检验 2. 符合下列情形之一的, 应对检验方法进行验证 : (1) 采用新的检验方法 ; (2) 检验方法需变更的 ; (3) 采用 中华人民共和国药典 及其它法定标准未收载的检验方法 ; (4) 法规规定的其它需要验证的检验方法 3. 对不需要进行验证的检验方法, 企业应对检验方法进行确认, 以确保检验数据准确 可靠 4. 检验应有可追溯的记录并应复核, 确保结果与记录一致 所有计算均应严格核对 5. 检验记录至少应包括以下内容 : (1) 产品或物料的名称 剂型 规格 批号或供货批号, 必要时注明供应商和生产商 ( 如不同 ) 的名称或来源 ; (2) 依据的质量标准和检验操作规程 ; (3) 检验所用的仪器或设备的型号和编号 ; (4) 检验所用的试液和培养基的配制批号 对照品或标准品的来源和批号 ; (5) 检验所用动物的相关信息 ; (6) 检验过程, 包括对照品溶液的配制 各项具体的检验操作 必要的环境温湿度 ; (7) 检验结果, 包括观察情况 计算和图谱或曲线图, 以及依据的检验报告编号 ; (8) 检验日期 ; (9) 检验人员的签名和日期 ; 89

100 7. 物料无菌制剂 GMP 实施指南 (10) 检验 计算复核人员的签名和日期 6. 所有中间控制 ( 包括生产人员所进行的中间控制 ), 均应按经质量管理部门批准的方法进行, 检验应有记录 7. 应特别注意实验室容量分析用玻璃仪器 试剂 试液 对照品以及培养基的质量 8. 原辅料 与药品直接接触的包装材料或产品检验用动物, 必要时应在使用前检验或隔离检疫 饲养和管理应确保动物适用于预定用途 动物应有标识, 并应保存使用的历史记录 第二百三十一条检验结果超标调查质量控制实验室应建立检验结果超标调查的操作规程 任何检验结果超标都必须按照操作规程进行完整的调查, 并有相应的记录 第二百三十二条留样 1. 企业按规定保存的 用于药品质量追溯或调查的物料 产品样品为留样 用于产品稳定性考察的样品不属于留样 2. 应按照经批准的操作规程对留样进行管理 3. 留样应能代表被取样批次的物料或产品 4. 成品的留样 (1) 每批药品均应有留样 ; 如果一批药品分成数次进行包装, 则每次包装应至少保留一件最小市售包装的成品 (2) 留样的包装形式应与药品市售包装形式相同, 原料药的留样如不采用市售包装形式的, 可采用模拟包装 (3) 每批药品的留样数量一般应至少能确保按照注册批准的质量标准完成二次全检 ( 无菌检查和热原检查等除外 ) (4) 如果不影响留样的包装完整性, 保存期间内应至少每年对留样进行一次目检观察, 如有异常, 应进行彻底调查并采取相应的处理措施 (5) 留样观察应有记录 (6) 留样应按注册批准的贮存条件至少保存至药品有效期后一年 (7) 如企业终止药品生产或关闭的, 应将留样转交受权单位保存, 并告知当地药品监督管理部门, 以便在必要时可随时取得留样 5. 物料的留样 (1) 制剂生产用每批原辅料和与药品直接接触的包装材料均应有留样, 与药品直接接触的包装材料 ( 如输液瓶 ), 如成品已有留样, 可不必单独留样 (2) 物料的留样量应至少满足鉴别要求 (3) 除稳定性较差的原辅料外, 用于制剂生产的原辅料 ( 不包括生产过程中使用的溶剂 气体或制药用水 ) 和与药品直接接触的包装材料的留样应至少保存至产品放行后二年 如果物 90

101 无菌制剂 GMP 实施指南 7. 物料 料的有效期较短, 则留样时间可相应缩短 物料的留样应按规定的条件贮存, 必要时还应适当包装密封 第二百三十五条应分别建立物料和产品批准放行的操作规程, 明确批准放行的标准 职责, 并有相应的记录 第二百三十六条物料的放行 1. 物料的质量评价内容应至少包括生产商的检验报告 物料包装完整性 密封性的检查情况和检验结果 2. 物料的质量评价应有明确的结论, 如批准放行 不合格或其它决定 3. 物料的放行应由指定人员签名批准放行 第七节供应商的审计和批准第二百六十三条质量管理部门应对所有生产用物料的供应商进行质量评估, 会同有关部门对主要物料供应商 ( 尤其是生产商 ) 的质量体系进行现场质量审计, 并对质量审计或评估不符合要求的供应商行使否决权 主要物料的确定应综合考虑企业所生产的药品质量风险 物料用量以及物料对药品质量的影响程度等因素 企业法定代表人 企业负责人及其它部门的人员不得干扰或妨碍质量管理部门对物料供应商独立作出质量评估 第二百六十四条应建立物料供应商审计和批准的操作规程, 明确供应商的资质 选择的原则 质量评估方式 质量审计内容 评估标准 质量审计人员的组成及资质, 确定现场质量审计周期以及物料供应商批准的程序 第二百六十五条质量管理部门应指定专人负责物料供应商质量审计和质量评估, 分发经批准的合格供应商名单 被指定的人员应具有相关的法规和专业知识, 具有足够的质量审计和评估的实践经验 第二百六十六条现场质量审计应核实供应商资质证明文件和检验报告的真实性, 核实是否具备检验条件 应对其人员机构 厂房设施和设备 物料管理 生产工艺流程和生产管理 质量控制实验室的设备 仪器 文件管理等进行检查, 以全面评估其质量保证体系 现场质量审计应有报告 第二百六十七条必要时, 应对主要物料供应商提供的样品进行小批量试生产, 并对试生产的药品进行稳定性考察 第二百六十八条质量管理部门对物料供应商的评估应至少包括 : 供应商的资质证明文件 质量标准 检验报告 企业对物料样品的检验数据和报告 如进行现场质量审计和样品小批量试生产的, 还应包括现场质量审计报告, 以及小试产品的质量检验报告和稳定性考察报告 第二百六十九条质量管理部门应向物料管理部门分发经批准的合格供应商名单, 该名单内容至少包括物料名称 规格 质量标准 生产商名称和地址 经销商名称 ( 如有 ) 等, 并及时更新 91

102 7. 物料无菌制剂 GMP 实施指南 第二百七十条质量管理部门应定期对物料供应商进行评估或现场质量审计, 回顾分析物料质量检验结果 质量投诉和不合格处理记录 如物料出现质量问题或生产条件 工艺 质量标准和检验方法等可能影响质量的关键因素发生重大改变时, 还应尽快进行相关的现场质量审计 第二百七十一条质量管理部门应与主要物料供应商签订质量协议, 在协议中应明确双方所承担的质量责任 第二百七十二条企业应对每家物料供应商建立质量档案, 档案内容应包括供应商的资质证明文件 质量协议 质量标准 样品检验数据和报告 供应商的检验报告 现场质量审计报告 产品稳定性考察报告 定期的质量回顾分析报告等 药品生产质量管理规范 2010 版附录 1 无菌药品第六条无菌药品生产的人员 设备和物料应通过气锁间进入洁净区, 如采用机械连续传输物料时, 应采用正压气流保护并监测压差 物料准备 产品配制和灌装或分装等操作必须在洁净区内分区 ( 室 ) 进行 第七条应按所需环境的特点确定无菌药品洁净生产区的级别 每一步生产操作的环境都应达到适当的动态洁净度标准, 以尽可能降低产品或所处理的物料被微粒或微生物污染的风险 第五十三条应尽可能减少物料的微生物污染程度 必要时, 物料的质量标准中应包括微生物限度 细菌内毒素或热原检查项目 第五十四条洁净区内应尽量避免使用易脱落纤维的容器和物料 ; 在无菌生产的过程中, 应完全避免使用此类容器和物料 第六十条无菌生产所用的包装材料 容器 设备和任何其它物品都应灭菌, 并通过双扉灭菌柜进入无菌生产区, 或以其它方式进入无菌生产区, 但应避免引入污染 第六十八条应有明确区分已灭菌产品和待灭菌产品的方法 每一车 ( 盘或其它装载设备 ) 产品或物料均应贴签, 清晰地注明品名 批号并标明是否已经灭菌 必要时, 可用湿热灭菌指示带加以区分 7.1 无菌药品生产对物料的基本要求和原则 背景介绍 在公用系统 物料 指南中详细讲述了对物料的要求 由于无菌药品的特殊性, 对于无菌药品生产中所用物料, 还应重点关注以下几个方面 : 物料来源的稳定可靠 ; 在运输贮藏过程中防止污染 ; 物料宜有高于法定标准的内控标准 ( 如根据工艺提出的相关物质等化学指标及根据剂型要求提出的微生物 内毒素等相关生测指标 ) 92

103 无菌制剂 GMP 实施指南 7. 物料 技术要求 A. 供应商确认所有供应商均应经质量管理部门确认批准 ; 主要的原辅料及内包装材料供应商 ( 最好是原始生产商 ) 应进行现场审计 现场审计内容可根据企业对物料的使用要求确定, 但至少要包括对供应商的质量保证体系 工艺控制 卫生控制 厂房设施 设备 生产管理 包装 ( 包装材料 形式等 ) 等内容进行审查 ; 对于供应商明确关键项目的变更 ( 厂房设施 设备 生产处方和工艺 检验方法和其它可能影响产品质量的变更 ), 应对下游企业进行告知, 双方根据风险评估后, 进行相应的变更控制程序, 必要时应按相应的法定程序申报 进行供应商确认时应重点关注供应商的生产过程对微生物污染 细菌内毒素污染 产品混淆和交叉污染风险的控制措施 质量管理部门应定期对供应商进行再评估, 包括对供应商资质的变更情况 所供物料的质量情况等, 并作为再确认的依据 B. 物料购入 从质量管理部门批准的供应商处采购 C. 验收仓管员根据质量管理部门颁发的最新合格供应商清单, 确认物料来源符合要求 仓管员应检查主要原辅料及关键内包装材料是否附有检验报告单 ( 原件或复印件加盖厂家鲜章 ) 或合格证 根据物料接收 SOP 要求对物料进行验收 ; 对每个包装容器都要进行物理确认, 必要时, 对外包装进行必要的清洁 固体原辅料必须是双层包装, 封口严密 每件包装上应有明显标识, 注明品名 批号 规格 数量 生产厂及产品合格证等 液体原辅料的容器封口要严密, 无启封迹象, 无渗出或漏液, 每件包装上应有明显标识, 注明品名 批号 规格 数量 生产厂及产品合格证等 还应检查包装, 外包装无破损, 受潮 渗漏 水渍 霉变 咬 虫蛀或鼠害的痕迹 为防止因损害和缺损造成可能的污染, 对于每个可疑的容器, 整个运输过程都必须调查 必须关注容器的完整性, 发现外包装损坏或其它可能影响物料质量的问题, 应向质量管理部门报告并进行调查和记录 每次接收均应有记录仓库验收合格后, 根据企业制订的程序对物料进行请验 由于生产安排或设备故障等原因, 领用未使用完的物料需作退库处理时, 应由 QA 人员评估所余物料质量是否受到影响, 如污染风险 贮藏条件 93

104 7. 物料无菌制剂 GMP 实施指南 D. 取样 物料取样环境洁净度应与生产要求相适应, 应定期对取样环境进行洁净度监测 ; 应根据取样要求的不同对取样器具进行处理, 如清洗 灭菌 除微粒 除热原等 应避免取样过程对物料造成污染 ; 物料取样后应根据物料的存放要求进行保护, 防止污染或变质, 并贴取样标识 E. 检验企业可根据法定标准, 考虑成品质量要求以及影响成品质量的不稳定因素制定物料内控标准 QC 根据企业内控标准对物料进行检验 ( 物料的内控标准宜根据生产工艺的要求增加如细菌内毒素或微生物限度等项目 ) 由无菌工艺生产的产品, 可因使用一个或多个被微生物或细菌内毒素污染的组分而成为污染品 这里的组分包括活性成分 注射用水及其它组分 因此, 很有必要规定每一个可能被污染组分与微生物污染相关的控制项目 ( 如微生物污染总数和细菌内毒素 ), 并建立适当的限度标准 细菌内毒素是污染的来源之一, 因为无菌药品应是无热原的 应有书面规程, 并根据风险评估的结果 工艺要求和处方用量建立可能含有细菌内毒素原辅材料放行或拒收的标准 不符合设定细菌内毒素限度的原辅材料应予拒收 检验应严格按照标准操作规程进行 有些企业为确保安全, 注射剂使用的主要原料从每个单一包装中取样, 并进行鉴别 应根据检验的结果出具检验报告单 委托检验应符合相关规定 F. 物料放行 物料按企业内控标准检验, 且在规定的有效期 ( 或贮存期 ) 内, 质量管理部门凭检验报告单或合格证放行 G. 传递所有物料的传递方式应经过验证, 证明可以有效去除物料内包装表面的微生物或尘粒 物料的灭菌传递方式根据物料的特性和工艺要求可以采用连续传递的隧道烘箱, 或双扉湿热 干热灭菌柜等, 对于不能经过干湿热灭菌的物品可以考虑结合其他合适的灭菌方式, 如辐照 熏蒸 紫外照射等处理后, 通过有严格的 SOP 控制的双扉紫外线传递窗传入无菌室, 但是不论采用何种双扉无菌传递方式都应采用双门连锁或双扉开门控制 报警系统, 以防止灭菌器两侧的门同时打开, 同时控制并保证无菌区一侧的门只有在灭菌程序完成后才可以打开 为了便于跨级区物料的传递, 推荐使用双层包装 H. 储存 物料应按各品种项下规定的储存条件储存 I. 复验 94 所有物料均需制订复验期, 企业应按复验周期对物料进行复验 ;

105 无菌制剂 GMP 实施指南 7. 物料 无有效期规定的物料, 企业应制订贮存期 ; 对于已开启的物料, 应通过稳定性考察 回顾性验证等来建立物料的复验期 7.2 无菌药品物料的风险控制 背景介绍 无菌药品的风险相对来说是比较大的 无菌药品质量保证的重点在于无菌保证 细菌内毒素和微粒污染的控制 同时, 也应特别关注防止混淆和交叉污染 产品无菌或其他质量特性绝不能只依赖于任何形式的最终处理或成品检验 应对无菌药品生产与质量管理的全过程进行良好的控制, 首先, 就是对物料进行良好的质量控制 实施指导 A. 注射液及冻干产品 (1) 注射液及冻干产品的原辅料和包材的微生物污染风险控制对于注射液及冻干产品, 存在于原材料和包装材料中的微生物可能进入产品 而固体原料中的微生物分布可能是不均匀的, 导致样品检验结果不一定代表该批原料的整体情况 可采取以下方法控制物料的微生物污染风险 : 制定原辅料采购标准, 规定微生物限度 通常应不超过 100CFU/g, 并不得检出致病菌 进行供应商的确认时应重点关注供应商的生产过程对微生物污染 细菌内毒素污染 产品混淆和交叉污染风险的控制措施 对供应商及其供应的原料进行年度质量回顾分析, 以评估其质量状况 对有质量不良趋势的供应商应采取针对性的措施, 如增加现场检查的频率, 更严格的抽样方案 严格管理仓储条件, 确保原料储存过程中质量受控 如干燥 防虫 防鼠等 包装材料如玻璃瓶应定点采购, 其包装应能防止昆虫进入, 储存过程防止受潮长霉 所有原辅料的微生物检验方法均应经过验证 对于无菌工艺生产的产品, 应对组分进行除菌处理 组分可单独灭菌, 或将几种组分合并灭菌 对灭菌进行评估的过程中, 掌握灭菌前组分的污染水平是十分重要的 有几种方法可用于组分的灭菌 一种普遍采用的方法是将组分溶于溶剂 ( 如注射用水 ) 制成溶液, 再将溶液通过膜式或筒式过滤器进行除菌过滤, 此方法适用于水溶性好但稳定性较差的组分 另一种方法, 是将滤液进行无菌结晶 沉淀 ( 或冻干 ) 制成无菌粉末 ; 但是, 此方法的处理和操作比较多, 因此在生产中污染的风险也比较高 对需要采用干热灭菌的组分, 由于粉末有绝缘作用, 应十分注意粉末灭菌热穿透和热分布的设计及试验, 详见 14.3 干热灭菌 有些组分可采用辐射灭菌 应进行必要的试验, 证明灭菌工艺对该组分的适用性 详见 14.4 辐射灭菌 (2) 注射液及冻干产品的原辅料和包材的细菌内毒素污染风险控制 95

106 7. 物料无菌制剂 GMP 实施指南 可采取以下方法控制物料的细菌内毒素污染风险 : 根据原辅料在成品中的含量合理制定原料和辅料细菌内毒素限度 ; 原辅料的生产工艺中应有降低 控制微生物污染和细菌内毒素污染的措施 ; 生产中使用活性碳可以降低物料的细菌内毒素, 但应对活性碳可能对产品带来的风险进行评估 ; 可通过清洗及清洗验证消除包装材料携带细菌内毒素的风险 注射液的玻璃瓶 胶塞的清洗效果验证应包含细菌内毒素项目 (3) 注射液及冻干产品的原辅料和包材的微粒污染风险控制注射液及冻干产品中的微粒来源非常广泛, 可能的因素包括 : 原辅料和包装材料 生产环境 人员 生产设备 溶液稳定性 与包装材料的兼容性等 控制原辅料和包材的微粒污染风险方法参见微生物及细菌内毒素污染风险的控制方法 B 无菌分装粉针剂无菌分装粉针剂采用的是非最终灭菌无菌生产工艺, 因此产品的无菌保证水平很大程度上依赖于原辅材料的无菌保证水平, 其产品的其他质量特性如细菌内毒素 不溶性微粒 含量 有关物质等亦如此 公用介质 内包装材料中的微生物 细菌内毒素 微粒皆有可能进入产品 因此, 应严格控制原辅料 公用介质 内包装材料的质量, 尽可能将生产使用前物料的污染水平降至最低 (1) 可采用以下方法控制无菌分装粉针剂的物料污染风险 制定合理的原辅材料 内包装材料的企业质量标准 抽样检验规程, 为物料的采购 使用提供依据 制定物料供应商选择制度, 确保物料应从获质量管理部门批准的供应商购入 制定供应商审计制度, 组织人员对供应商进行现场审计, 重点是对其无菌保证体系进行审计 对供应商进行年度质量回顾性分析, 结合产品的稳定性考察 相容性试验结果评估其质量稳定性, 对有不良趋势的供应商重新做全面评估, 必要时暂停其物料的供应 ; 与供应商建立良好的沟通渠道, 动态跟踪了解其产品工艺 原材料 关键设备的变更情况, 并以签订购货合同的形式对供应商提出要求 内包材的设计及选择要考察相互的配合情况, 如胶塞与玻璃瓶口的形状尺寸 可通过微生物侵入挑战等试验方法评估产品包装的密封性, 以充分保护产品在贮存期的无菌状态 与药品直接接触的公用介质 ( 如压缩空气 惰性气体等 ), 将对产品质量产生直接影响, 因此需要对公用介质的质量进行严格控制, 质量应满足相应要求 制定仓贮 物料管理等各项制度, 针对不同原辅料的特性, 规定合适的仓储条件, 规定物料的检验至投入使用的有效期及复验期, 物料存放状态标识明显, 内容详细清晰, 保证物料使用的安全性 (2) 物料的检验及使用 96

107 无菌制剂 GMP 实施指南 7. 物料 存在于原料和包装材料中的微生物 细菌内毒素和颗粒可随物料的传入而进入产品 因此物料传入洁净区应按照制定的并经过验证的传递程序进行, 以保证传入的物料不对最终产品和环境造成影响 物料的检验和使用应注意 : 进厂物料须经抽样检验合格后, 确认放行方可使用 无菌物料的取样环境洁净度级别应与生产环境保持一致, 为 B 级背景下的 A 级区, 取样室的验证 日常管理 维护 监控要严格按照生产车间洁净室要求进行, 取样过程也需要同步动态监测 无菌取样操作及取样后对原料包装的处理要避免对原料造成污染 应对物料的传递方式进行验证, 证明可以有效去除物料内包装表面的微生物或尘粒 见本章 7.1 G 传递 由于生产安排或设备故障等原因, 领用物料未使用完需作退库处理时, 应向质量部门提出申请, 由 QA 人员评估所剩物料质量是否受到影响, 如污染风险 贮存条件 97

108 8. 生产管理无菌制剂 GMP 实施指南 8. 生产管理 本章将探讨以下问题 : 无菌制剂中常见的工艺过程有哪些? 有哪些特殊的要求? 药品生产过程中各工序保存时限有哪些要求? 无菌生产过程中内毒素的控制要求等? 无菌药品的批号有什么管理要求? 如何减少生产过程的污染与交叉污染? 清场管理的基本要求是什么? 无菌药品要求没有活体微生物的存在, 而无菌检查本身为破坏性检查, 因此无菌检查只能是用样本检查来代替整体, 它与整个批次的一个随机样品的统计有关, 不管样品代表性如何, 但是检查结果总是存在不确定性 此外无菌药品多数通过注射途径给药, 微粒或异物的污染则会引发患者出现微循环的栓塞, 形成远期药源性疾病, 如脑血栓 心肌梗死 肺肉芽肿等, 严重的将危及生命 基于无菌药品特殊的使用条件, 世界各国对其实施最严格的控制, 确保将潜在的微生物 微粒以及内毒素污染控制到最低限度或者消除其污染源 本章将结合无菌药品的生产工艺对整体生产管理要求进行综合说明, 为读者从系统的角度理解控制污染提供必要的帮助 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第四十七条生产的每个阶段 ( 包括灭菌前的各阶段 ) 应采取措施降低污染 第四十九条应采取措施确保任何验证试验不能对生产造成不良影响 第五十条无菌原料药的精制 无菌药品的配制 直接接触药品的包装材料和器具等最终清洗 A/B 级区内消毒剂和清洁剂的配制用水应符合注射用水的质量标准 第五十一条原水 制药用水及水处理设施的化学和微生物污染状况应定期监测, 必要时还应监测细菌内毒素 应保存监测结果及所采取纠偏措施的相关记录 第五十二条当无菌生产正在进行时, 应特别注意减少洁净区内的各种活动 应减少人员走动, 避免剧烈活动散发过多的微粒和微生物 由于所穿工作服的特性, 环境的温湿度应保证操作人员的舒适性 第五十三条应尽可能减少物料的微生物污染程度 必要时, 物料的质量标准中应包括微生物限度 细菌内毒素或热原检查项目 第五十四条洁净区内应尽量避免使用易脱落纤维的容器和物料 ; 在无菌生产的过程中, 应完全避免使用此类容器和物料 第五十五条应采取各种措施减少最终产品的微粒污染 第五十六条最终清洗后包装材料 容器和设备的处理应避免被再次污染 98

109 无菌制剂 GMP 实施指南 8. 生产管理 第五十七条应尽可能缩短包装材料 容器和设备的清洗 干燥和灭菌的间隔时间以及灭菌至使用的间隔时间 应建立规定贮存条件下的时限控制标准 第五十八条应尽可能缩短药液从开始配制到灭菌 ( 或除菌过滤 ) 的间隔时间 应建立各产品规定贮存条件下的时限控制标准 第五十九条应根据所用灭菌方法的效果确定灭菌前产品微生物污染水平的监控标准, 并定期监控 必要时, 还应监控热原或细菌内毒素 溶液除菌过滤器应尽可能安装在接近灌装点处 第六十条无菌生产所用的包装材料 容器 设备和任何其它物品都应灭菌, 并通过双扉灭菌器进入无菌生产区, 或以其它方式进入无菌生产区, 但应避免引入污染 8.1 工艺流程 无菌产品的生产工艺不尽相同, 本节将结合最终灭菌注射剂和无菌操作工艺注射剂 ( 如冻干 ) 进行综合描述 通常条件下, 无菌产品的主要工艺覆盖如下部分 : 称量 配制 除菌过滤 容器准备 胶塞准备 灌装和压塞 冻干 ( 冻干制剂特有 ) 轧盖 最终灭菌 检查 包装 99

110 8. 生产管理无菌制剂 GMP 实施指南 图 8-1: 无菌工艺产品流程图示例 更衣 包装 瓶盖 原料药辅料 瓶 /PFS 胶塞 胶塞 外部区域 接收区域 分阶段处理 玻璃瓶辅料原料药 未分级 洗衣房 来 / 去厂房 盖帽 在 100,000 级下操作 配制 (+ 局部监控 ) 纯净水清洗 纯净水清洗 纯净水清洗 消毒 检查 / 分析 工艺服务 PW,WFI,PS N2 来 / 去厂房 混合 当产品暴露时 ( 在 10,000 级下操作 ) 注射用水冲洗 保护 注射用水冲洗 ( 局部保护 ) 注射用水冲洗 ( 局部保护 ) 包装 (+ 局部监控 ) 除菌过滤 除热原 胶塞处理 更换高压灭菌器部件 通过后循环 贴标签和包装 检查 盖帽和螺旋 灌装和 ( 预处理 ) 压塞 冻干和轧盖 ( 在 10,000 级下操作 ) 粗线为在 100 级或密闭系统中操作或转移 工艺流程 变更部件流程 图 8-2 最终灭菌工艺流程图示例 更衣 包装 瓶盖 原料药辅料 瓶 /PFS 胶塞 胶塞 外部区域 接收区域 分阶段处理 玻璃瓶辅料原料药 未分级 洗衣房 来 / 去厂房 盖帽 配制 (+ 局部监控 ) 纯净水清洗 纯净水清洗 纯净水清洗 消毒 检查 / 分析 工艺服务 PW,WFI,PS N2 来 / 去厂房 混合 注射用水冲洗 ( 局部保护保护 ) 注射用水冲洗 ( 局部保护 ) 注射用水冲洗 ( 局部保护 ) 包装 除菌过滤 除热原 胶塞处理 更换高压灭菌器部件 通过后循环 贴标签和包装 检查 最终灭菌 盖帽和螺旋 灌装和压塞 ( 在 100,000 级下操作 ) 粗线为在 100 级或密闭系统中操作或转移 工艺流程 变更部件流程 8.2 过程控制 背景介绍 药品受到污染的情况很多, 如尘埃 微粒 碎屑 内毒素 微生物 其他药物组分的残留等, 这些污染过程可能有很多的污染途径, 比如清洁不彻底 微粒随空气在生产区传播等 100

111 无菌制剂 GMP 实施指南 8. 生产管理 为了降低微粒 微生物和内毒素污染的风险, 无菌药品的生产过程中应考虑各种接触品的潜在污染, 如清洗用水 直接 ( 间接 ) 接触物料 器具 零件的清洗过程 灭菌过程 灭菌后存放条件, 从机械 物料 方法 环境等方面对各种污染源进行控制, 如人流和物流的优化 清洁工艺的正确设计和实施 综合的人员培训 洁净服和空气净化等方法, 将污染控制在一个可接受标准内 因此无菌药品的生产必须严格按照精心制订并经验证的方法及规程进行 生产过程中应采用适当的技术或管理措施以避免差错和混淆, 如物理隔离 标识管理等, 本节仅针对厂房总体布局要求 时限管理 内毒素控制等方面提供基本描述 计划管理 技术要求 无菌操作区不宜安排三班生产, 以保证有足够的时间用于消毒 更换品种时, 应有一定的间歇时间用于清场和消毒 时限管理 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1: 无菌药品第十章生产管理第五十七条应尽可能缩短包装材料 容器和设备的清洗 干燥和灭菌的间隔时间以及灭菌至使用的间隔时间 应建立规定贮存条件下的时限控制标准 第五十八条应尽可能缩短药液从开始配制到灭菌 ( 或除菌过滤 ) 的间隔时间 应建立各产品规定贮存条件下的时限控制标准 背景介绍 美国也在 21CFR 提出, 在适当时候, 应制定完成每一生产阶段的时间限度, 以保证药物制剂的质量 所制定时限的偏差如果不损害药物制剂的质量是可以接受的 这些偏差应合理并有文件记录证明 2010 年 PIC/S 针对 GMP 无菌药品附录明确提出, 灭菌前应当监控微生物的污染水平 应确立灭菌前产品的微生物污染控制标准 在一定的条件下, 微生物将根据时间成几何级数的增长, 因此 微生物污染水平监测 实质也是一种时间间隔管理的实施方法 同样灭菌后的材料在存放过程可能受到环境 人员的污染, 出现微生物的滋生, 进而影响到产品的质量, 因此对灭菌后的材料存放时间也应进行验证 除了微生物相关要求外, 必须指出, 部分产品在溶液或其他状态下存在不稳定性, 极易降解, 产生新的杂质, 因此基于药品化学稳定性的时间管理也是确定存放时限的判定方法 101

112 8. 生产管理无菌制剂 GMP 实施指南 技术要求 在适当的时候, 应制订完成每一无菌操做的时间限度 例如, 时限应包括从半成品混合调配开始到灭菌之间的时间 过滤 处理线的产品暴露 以及灭菌设备 容器和密闭系统贮存的时间 不同生产阶段确定的时限应有数据支持 当确定各阶段存放时间时, 应充分评估生物负荷和内毒素负荷 比如料液过滤前存放时限时间应考虑内毒素负荷的显著增加, 防止微生物被过滤法去除, 而产品却产生内毒素污染的不良情况 料液的过滤总时间应进行控制, 防止过滤器本身成为微生物生长的温床, 进而引发内毒素污染 同一只过滤器的使用通常不得超过 1 个工作日, 除非经过验证 任何偏离时间限度的偏差都应被记录和调查 检查结果应归入批生产记录 实例分析 存放时间的确认可根据现场实际选择不同的方法进行测试, 一般情况下可以在设备验证等实施时同时确认 例 1: 某批次料液配制完成后, 使用专用的灭菌除热原容器对过滤前料液直接取样, 定时采集样品 ( 可以前期间隔 2 小时, 后期每小时检测 1 次 ), 送实验室检测微生物数量 内毒素等, 建立微生物 内毒素随时间的变化趋势关系, 找到达到污染控制限度的时间点, 预留一定的安全时间作为内部控制时限要求 ( 比如控制限度时长的 60~80%) 例 2: 灌装到灭菌前时限的确认, 可以在某批次料液灌装后, 对不同时段的中间产品进行直接取样送实验室检查, 建立微生物 内毒素随时间的变化趋势关系, 找到达到污染控制限度的时间点, 预留一定的安全时间即可 内毒素控制 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第五十一条原水 制药用水及水处理设施的化学和微生物污染状况应定期监测, 必要时还应监测细菌内毒素 应保存监测结果及所采取纠偏措施的相关记录 第五十三条应尽可能减少物料的微生物污染程度 必要时, 物料的质量标准中应包括微生物限度 细菌内毒素或热原检查项目 第五十九条应根据所用灭菌方法的效果确定灭菌前产品微生物污染水平的监控标准, 并定期监控 必要时, 还应监控热原或细菌内毒素 溶液除菌过滤器应尽可能安装在接近灌装点处 102

113 无菌制剂 GMP 实施指南 8. 生产管理 背景介绍 注射制品的内毒素污染可能由于 GMP 控制不佳而发生 特定患者群 ( 例如新生儿 ), 对热原反应可能比根据正常健康成年人体重确定的限度预期反应更危险, 这种临床影响使 GMP 控制内毒素变得更为重要 A. 热原与细菌内毒素的概念热原 (pyrogen) 污染是注射用原料药及制剂生产厂普遍存在的问题 污染可能来源于原材料 水 试剂 车间环境 设备等 含有热原的药品进入人体, 会使人体发冷 寒战 体温升高 身痛 出汗 恶心呕吐等不良反应 有时体温可升至 40, 严重者出现昏迷 虚脱, 甚至有生命危险 在制药过程中, 引起热原反应的主要物质是革兰氏阴性菌细胞壁中降解的脂多糖等, 也称细菌内毒素或内毒素 (Endotoxin) B. 内毒素的组成与结构内毒素一般是由类脂 A, 核心多聚糖与甘露糖, 鼠李糖, 半乳糖多聚物构成 其中, 类脂 A 是以脂化的葡萄胺二糖为单位, 通过焦磷酸酯键组成的一种独特的糖脂化合物 C. 内毒素的存在形式 内毒素在不同的溶液中的存在形式可能不同, 并随料液成分的变化而变化 一般有单体 微团和小泡三种方式存在 例如 : 表 8-1 在不同溶液体系中热原存在的形式 溶液内毒素的存在形式尺寸 水 小泡为主 (Vesicle) <0.1um 盐水 小泡为主 <0.1um MgCl 2 小泡为主 <0.1um EDTA 微团为主 (Micelle) k 道尔顿 脱氧胆酸盐 单体为主 (Sub unit) k 道尔顿 D. 污染热原的途径 (1) 溶剂等 ( 例如注射用水或缓冲液 ) 这是注射剂出现热原的一个很重要的原因 例如 : 蒸馏水器结构不合理, 或操作不当, 或注射用水在存放时间内污染热原 (2) 从原辅料中带入容易滋长微生物的原辅料, 如胰岛素, 葡萄糖等常会致污染热原 (3) 从容器 用具 管道和装置等带入 (4) 制备过程中的污染 103

114 8. 生产管理无菌制剂 GMP 实施指南 制备过程中, 由于操作时间长, 装置不密闭, 人员操作不当等都会增加污染细菌的机会, 从而可能产生热原 技术要求 药物制剂成分 容器 密闭系统 贮藏时限和生产设备均应在内毒素控制说明的范围内 各工艺加工前应尽可能降低污染物水平, 同时在加工过程中防止引入新的污染, 如洁净环境的定期监控 采取防止尘埃产生和扩散的措施 A/B 区清洗和消毒剂配置用水应符合注射用水标准 控制清场质量等 进入洁净区物料和工器具的材质应得到确认, 同时经过相应的净化处理, 处理方式应能达到其在洁净区的使用要求 药物制剂生产 加工 包装或贮存所用的设备应设计合理 规模适当, 布局合理, 便于操作 清洁 消毒和灭菌 应以适当的时间间隔对设备和用具进行清洁 干燥和 / 或消毒, 以控制生物负荷和内毒素的影响 清洁后应干燥设备, 除非设备处置紧接着有灭菌步骤 药物制剂容器和密闭系统应清洁, 并根据药物性质, 干热灭菌和其他处理除去热原物质, 确保它们适合其预期使用的目的 灭菌级滤器和湿热灭菌已经被证明不能有效地除去内毒素 设备表面的内毒素能被高温干热灭活, 或通过清洁操作从设备表面除去 某些在线清洁操作可采用适当纯化水和 / 或其他溶剂 ( 例如酸 碱 表面活性剂 ) 进行初步冲洗, 接着用热的注射用水进行最终冲洗 与产品直接接触的设备 管道 容器 工具的清洁方法应得到验证 对于每批无菌和 / 或无热原的药物制剂, 应有适当的实验室检验以确定是否符合要求 检验方法应是书面的并得遵循 实施指导 A. 内毒素的控制通常可划分为 : 来源控制, 控制物料 器具存放过程的条件, 减少微生物滋生 ; 通过清洗 灭菌降低微生物负荷, 减少内毒素的生成 ; 通过干热除热原或者其他手段对已存的内毒素进行破坏或去除 美国 FDA 在现行 GMP 中, 从污染来源 设计 清洗 消毒等方面提出常见的控制要求 本节参考其相关要求, 进行集中归纳, 以供国内各相关方参考 B. 内毒素的去除方法 (1) 加热法 : 一般说来, 热原在 60 加热 1 小时不受影响,100 也不会发生热解 有资料显示 : 即使经过 7 个小时的 121 度湿热灭菌, 内毒素多不能有效去除 所以, 一般要选择干热灭菌法 104

115 无菌制剂 GMP 实施指南 8. 生产管理 例如 :180 干热灭菌 3~4 小时,250 干热灭菌 30~45 分钟或 分钟干热灭菌 因为药品的有限耐热性, 干热去除热原一般只用于金属玻璃器材等 (2) 酸碱法酸法氧化, 碱法水解 也主要应用于玻璃容器的去热原 (3) 蒸馏法一般用于去除水中的热原去除 例如 : 在生产注射用水的过程中, 原水被加热后变为水蒸汽, 在蒸馏塔的螺旋管道中向上高速流动 由于水的分子量很小, 而内毒素分子量相对较大, 在高速运行中由于离心力的作用, 分子量较大的内毒素被 甩 出来, 形成 脏水 流出 而去除了 ( 或部分去除了 ) 内毒素的水蒸气继续上升, 到达冷凝塔后凝结成 合格 注射用水 (4) 活性碳吸附法活性碳是一种有效去除热原的方法 但由于活性碳自身的去除问题, 所以在制剂生产中应该慎重使用 (5) 超滤法内毒素在溶液中, 尺寸一般不会超过 0.1um, 所以 0.22um 的除菌滤膜对内毒素的去除没有显著效果 一般要用比除菌滤膜孔径更小的超滤膜对热原进行去除 因为内毒素在溶液中有三种方式, 最小的形式是单体, 而单体分子量一般只有 到 道尔顿, 所以超滤膜的截留分子量一般要在 8000 到 分子量 目前, 这种方法常应用于中药注射剂的除热原工艺中 图 8-3 超滤法除热原示意图 (6) 离子交换法 ; 由于在 ph 大于 2 的料液中, 内毒素分子带负电荷, 所以用带正电荷的离子交换层析也经常用于缓冲液中热原去除 105

116 8. 生产管理无菌制剂 GMP 实施指南 实例分析 对于部分最终灭菌产品, 容器处理仅仅是干热灭菌, 而未实施除热原的工艺, 因此对容器的内毒素清洗效果应对检查 比如, 在确定洗瓶机清洗程序 ( 冲水时间 冲气时间 冲洗频次 水温 机器速度等 ) 的条件下, 对洗涤前后的容器分工位进行检查 未洗涤的容器淋洗水宜小于 10.00EU/ml, 洗涤的容器淋洗水宜小于 0.25EU/ml 批次划分 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1: 无菌药品 第十章生产管理 第六十一条除另有规定外, 无菌药品批次划分的原则 : 1. 容量注射剂以同一配液罐最终一次配制的药液所生产的均质产品为一批 ; 同一批产品如用不同的灭菌设备或同一灭菌设备分次灭菌的, 应可追溯 2. 粉针剂以一批无菌原料药在同一连续生产周期内生产的均质产品为一批 ; 3. 冻干产品以同一批配制的药液使用同一台冻干设备在同一生产周期内生产的均质产品为一批 ; 4. 眼用制剂 软膏剂 乳剂和混悬剂以同一配制罐最终一次配制所生产的均质产品为一批 实施指导 企业应当建立必要的 药品批号管理 文件, 对药品批次划分进行明确规定 每个批次产品应为具有预期均一质量和特性的一定数量的成品, 必要时应建立亚批或其他管理方式, 确保潜在的质量差异可以在最终产品批号 最终质量检验明确区分, 并在批记录中准确记录 例如 : 小容量注射剂使用同一配制罐一次配制的药液生产的产品, 但使用不同的灭菌设备或者同一灭菌设备进行分次灭菌, 可使用亚批号对每一灭菌批次进行追踪, 最终检验时可依据验证结论对无菌等与灭菌相关的关键项目进行检验 应能够通过批号追踪和审查该批药品的生产全过程和生产历史 批次划分在时间上的界定要求同一连续生产周期 例如 : 大容量注射剂等自动化灌装线, 单一批次灌装周期中可能出现多班次轮流生产, 工艺验证过程中应覆盖同一灌装周期中不同班次 ; 对于灌装周期超出 24h, 药液的最大存放时限应经过验证 106

117 无菌制剂 GMP 实施指南 8. 生产管理 清场管理 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第三节生产操作第一百九十九条生产开始前应进行检查, 确保设备和工作场所没有上批遗留的产品 文件或与本批产品生产无关的物料, 设备处于已清洁及待用状态 检查结果应有记录 生产操作前, 还应核对物料或中间产品的名称 代码 批号和标识, 确保生产所用物料或中间产品正确且符合要求 背景介绍 为了防止药品生产中不同批号 品种 规格之间的污染和交叉污染, 各生产工序在生产结束 更换品种及规格或换批号前, 应彻底清理及检查作业场所 清场的根本目的就是防止过程中的污染和混淆, 是 5S 管理 ( 整理 整顿 清洁 清扫 修养 ) 在污染控制方面的具体体现, 其主要内容包括清除非生产用物品, 将待用物品正确放置和标识, 清洁物品, 日常清洁等内容 生产人员应接受定期培训, 形成按规程办事 按规定填写记录 遇事情及时汇报上级的良好习惯, 从而最大限度的预防污染的人为因素 实施指导 A. 清场要求 生产前应确认设备内 生产线 生产区无上次生产遗留物, 无与生产无关的杂品 称量以后暂不使用的物料, 应存放在储存间备用 ; 设备 工具 容器应清洁 无异物, 无前次产品的遗留物 ; 不同物料或者同一种物料的不同处理状态应有效隔离和标识 ( 如已经灭菌产品和待灭菌产品的区分, 清洁工具与待清洁工具的区分等 ); 设备 管道 容器 工具应按规定清洗 灭菌或干燥 ; 直接接触药品的机器 设备及管道工具 容器应每天或每批清洗或清理 同一设备连续加工同一非无菌产品时, 其清洗周期可按设备清洗的有关规定 ; 包装工序调换品种时, 多余的标签及包装材料应全部按规定处理 B. 清场记录 清场工作应有清场记录 清场记录应包括工序 清场前产品的品名 规格 批号 清场日期 清场项目 检查情况 清场人 复核人及其签字 ; 清场结束由质量监督人员复查合格 给予签字确认 清场记录或清场合格证应纳入下批产品的生产记录 107

118 8. 生产管理无菌制剂 GMP 实施指南 取样 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第二百二十二条取样应至少符合以下要求 : ( 一 ) 质量管理部门的人员有权进入生产区和仓储区进行取样及调查 ( 二 ) 应按经批准的操作规程取样, 操作规程应详细规定 : 1. 经授权的取样人 2. 取样方法 ; 3. 所用器具 ; 4. 样品量 ; 5. 分样的方法 ; 6. 存放样品容器的类型和状态 ; 7. 取样后剩余部分及样品的处置和标识 ; 8. 取样注意事项, 包括为降低取样过程产生的各种风险所采取的预防措施, 尤其是无菌或有害物料的取样以及防止取样过程中污染和交叉污染的注意事项 ; 9. 贮存条件 ; 10. 取样器具的清洁方法和贮存要求 ( 三 ) 取样方法应科学 合理, 以保证样品的代表性 ( 四 ) 留样应能代表被取样批次的产品或物料, 也可抽取其他样品来监控生产过程中最重要的环节 ( 如生产的开始或结束 ) ( 五 ) 样品的容器应贴有标签, 注明样品名称 批号 取样日期 取自哪一包装容器 取样人等信息 ( 六 ) 样品应按规定的贮存要求保存 背景介绍 取样有不同的目的, 如预确认 委托品的接受 批放行测试 中间控制 特殊控制 变质或杂质混入调查或者留样用 检查内容通常包括鉴别 按药典要求进行全检 专属性试验 取样范围包括用于最终产品的起始原辅料取样 生产过程中间体取样 制剂最终包装前 后的取样 主要包装材料取样 清洁剂和消毒剂 压缩气体以及其他中间介质 108

119 无菌制剂 GMP 实施指南 8. 生产管理 技术要求 取样设施应能防止对开口容器 原辅料和作业人员的污染, 也能避免其他原辅料 产品 环境的交叉污染, 保护取样人员的安全 除生产线过程取样外, 取样最好在专门的取样室进行 取样记录应标明取样地点, 并保存在相应区域 较大容器的原辅料取样尽可能在仓库中的单独封闭的取样室进行, 以降低不必要的污染 部分原辅料需要在特殊的环境下取样, 比如激素类 青霉素类等 取样量应能够满足试验和留样要求 实施指导 A. 取样准备取样人员应准备待取样包装容器的必要的开口工具 ( 包括除尘器 ) 以及复原包装的工具 材料 ( 如密封带 ) 自粘式标签等, 标签应标明取样的数量 必要时, 在取样前应对待取样容器进行清洁 无菌药品的取样应在无菌条件下取样, 以避免染菌的风险 在使用后和再次使用前, 取样工具应彻底清洗, 并使用合适的水或溶剂淋洗, 然后干燥, 保存在清洁环境下 取样区内或附近应有适当的清洗设施, 否则使用各自的取样器取样 取样器的清洁程序应有文件明确规定和记录, 并应标明取样器的材料能够满足清洗需要 一次性取样器有着明显的优势 B. 取样应有书面程序对取样进行明确规定, 文件中还应包括健康和安全相关内容 应采取密闭 标签等措施, 以确保及时发现包装未经批准的开封 样品不得返回原包装 取样过程应有必要的监督和管理规定 取样程序应保证能够检出原辅料的不均匀性, 对于不均匀性的任何现象应保持高度注意, 如结晶粉末的晶形 粒径 色泽, 吸湿性物料的结块, 液体制剂或半固体制剂的沉淀, 液体制剂的分层等 因为在运输中暴露在极限温度条件外, 部分原辅料会产生可逆的变化 应避免不同点取样的混合, 因为这可能掩饰污染 低效价或其他质量问题 样品标签应包含必要的内容, 如批号 可能的容器号 取样量 目的等 任何取样都应当使用取样标签 用于存放样品的容器也应加贴标签, 标示合适的内容, 如样品类型 物料名称 物料代码 批号 数量 取样时间 储存条件 注意事项和容器编号 C. 储存和保留 样品的存放容器不应对取样的原辅料产生干扰和污染, 应该采取避光 防止空气和湿度影响, 以符合产品和相关原辅料的储存要求 通常容器应密封并采用安全封等措施 109

120 8. 生产管理无菌制剂 GMP 实施指南 留样室应确保必要的存储条件, 符合相应的原料 辅料和制剂产品的要求 长期留样的容器应当和原料的包装材料相类似 有些微生物在药液中繁殖速度很快, 如在 25~29 条件下, 革兰阴性不动杆菌及革兰阴性芽孢杆菌在脂肪乳剂中, 经 3h 后分别增长 4~11 倍, 如果样品不在产品灭菌的同时作菌检, 样品将丧失其生物学的代表性, 因此, 灭菌前产品的微生物监控试验应在取样后尽快完成, 微生物实验一般应该在常温下放置离取样后不超过 2 小时, 否则应将样品放人 2~8 冰箱冷藏并在取样的 4 小时内完成 物料平衡 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第一百八十七条每批产品应检查产量和物料平衡, 确保物料平衡符合设定的限度 如有差异, 必须查明原因, 确认无潜在质量风险后, 方可按正常产品处理 背景介绍 物料平衡是指产品 ( 或物料 ) 的理论产量 ( 或理论用量 ) 与实际产量之间的比值, 应有可允许的正常偏差 物料平衡和物料利用率或产品收率有着一定的联系, 但是并不完全一致 物料平衡关注非正常消耗偏差, 利用率或收率关注某一物料在最后产品中所使用的比例, 废品 异常消耗被合并考虑, 无法及时发现过程中的质量风险 物料平衡可以使用如下比值表示 : ( 成品用量 + 过程检验品用量 + 设备残留量 + 不合格品用量 )/ 投料量 ; 物料平衡比值可以根据企业实际情况自行制定, 但应保持相对平稳 物料平衡也可以使用数据差来比较, 常见的如标签管理应符合下述等式, 否则应给予调查 : 领用数 = 产品使用数 + 废品数 + 留样数 + 退库数 技术要求 产品生产过程的投料必须按照处方量的 100%( 标示量 ) 投料 8.3 生产管理控制要点的实例分析 无菌药品作为高质量风险的药品, 各国对生产过程控制制定严格的审核, 为方便企业发现企业内部生产过程中的有悖于质量要求的措施 方法, 促进企业生产质量的持续改进, 本节结合 即配型粉 - 液双室袋注射剂 这一新型制剂, 结合美国 无菌药品的过程检查指南 生产审核的基本方法, 列举检查中涉及相关内容, 以便企业对 GMP 符合性进行自检, 发现潜在的质量确认, 实施有效改进 即配型粉 液双室袋注射剂是指由最终灭菌的溶解液和无菌分装的粉剂共同组成的即配型软袋输液产品 使用前, 用力按压产品, 粉体和液体室中间部分实现开通, 完成药粉的 110

121 无菌制剂 GMP 实施指南 8. 生产管理 溶解, 极大方便患者的使用 该剂型覆盖最终灭菌大容量注射剂和非最终灭菌无菌分装注射剂的基本要求 粉 液多室袋注射剂生产过程主要划分为药液配制 制袋 灭菌干燥 粉体充填 阻隔膜包装 枕式包装 外部包装等工序 该剂型与其他无菌制剂最大的区别在于生产过程中存在容器的现场制备, 且双室袋间存在便于开通的弱封线 药液称量配制 (1) 岗位应拥有批准后的生产指令, 并正确执行 ; (2) 天平日常校准应符合要求 ; 如有异常应有改正措施的相关记录 ; (3) 砝码应维护良好 ; 砝码应有校验合格标识 ; (4) 产品称量等过程应适宜于预防或消除意外污染 ; (5) 全部管道 容器与清洁状态的标识一致性 ; (6) 料液过滤器的使用后应做完整性测试 ( 建议使用前过滤器也进行完整性测试 ); (7) 除菌过滤前的溶液微生物污染水平应符合要求 监控频次应明确规定 ; (8) 生物负荷历史上使用后过滤器完整性失败的实例 数量及调查, 失败后产品的处理措施 ; (9) 无菌过滤器应有细菌截留挑战性试验等数据,( 可以委托供应商实施 ); (10) 溶液应有过滤前 灌装前 灭菌前的存放时间限制 ; (11) 溶液质量检查和调整记录 ( 如 PH 值 ), 应有双人复核 制袋管理 (1) 制袋膜等直接接触产品包材应考察其微生物负载 ; (2) 制袋各模具温度 压力 时间参数与袋产品拉力等物理参数应得到确认 ; (3) 产品包装如采用现场印字或其他印刷工艺, 应考虑印刷材料对袋体本身的影响 ; (4) 确认设备切割在线去除微粒的能力 ; (5) 生产现场应对制袋后质量进行必要的确认 ( 如胴体密封拉伸力 管口熔封强度等 ); (6) 必须考虑液体充填 灭菌等后工序包装袋形状的变化确保袋体各部的尺寸符合预期要求, 满足自动化生产线的要求 ; (7) 充填后中间产品应对熔封各部采用爆破试验 密封试验 高频电压检漏 (ALT) 氦气检漏等测试手段对包装袋密封性进行测试 ; (8) 灌装过程中应定期检查装量 可见异物, 中控结果应符合要求 ; (9) 生产线建议使用自动检重机以及时剔除装量异常的产品 灭菌管理 (1) 各装载模式的灭菌工艺应得到验证 ; (2) 检查灭菌记录图表, 确认灭菌时间 温度参数符合要求 ; (3) 灭菌图表应经过检查和批准, 附在批记录中 ; 111

122 8. 生产管理无菌制剂 GMP 实施指南 (4) 灭菌前样品的最大保存时限应验证确认 ; (5) 确认空气过滤器的更换频率和完整性测试结果 ; (6) 灭菌后的干燥效果应进行确认 灭菌后样品的传输 (1) 灭菌后产品的卸载 以及输送至粉体分装前的无菌保证工艺, 主要通过配置层流保护下的自动卸载设备和自动传输装置实现, 以防止人员操作而产生的污染 ; (2) 人员更衣技能应得到确认 ; (3) 生产区的温度 压差 温度等传感器应得到校准 ; (4) 检查仪表示数符合 SOP 要求 ; (5) 检查对关键区域的洁净度检测计划, 确认定期实施环境监测结果 ( 微生物和微粒 ), 确认采样频次是否符合 SOP 要求 ; (6) 如果有偏差的情况, 应有记录并调查处理 粉体分装 (1) 无菌分装的粉末吸湿较强且水分会影响药物稳定性, 所以在生产过程中必须严格控制环境的温度 相对湿度 产品袋及灭菌后部件和工具的干燥度 ; (2) 灭菌工具器具应明确标识使用期限 ; 超过期限应重新灭菌 ; (3) 各类工具器具的灭菌工艺应经过验证 ; (4) 验证应符合相关 SOP; (5) 岗位人员的无菌操作 ( 如设备组装 ) 应符合相关 SOP; (6) 现场切割工序去除微粒的效果应得到验证 ; (7) 产品密封性能应通过抽样检查给予确认 ; (8) 当班批记录的异常数据应得到充分调查 ( 检查趋势分析数据和报告 ) 阻隔膜包装部分抗生素产品对制袋膜有着特殊要求, 需要在包装工序采用铝膜或其他阻隔材料对粉体部分进行密封, 个别产品可能还需要在粉体袋和阻隔膜间加入干燥剂 脱氧剂等 最后还要使用单独的包装袋以减少外界的影响 产品检漏输液部分 : 通过高压电检漏 / 真空检查等方法对每一个容器进行检查 粉末部分 : 受双室间弱封影响, 不允许对每一袋进行密封检查, 因此, 产品密封性能应提供充足的数据以证实产品的稳定性, 并使用过程抽样检查给予日常确认 容器密封性的确认和验证, 参考 15 章相关内容 112

123 无菌制剂 GMP 实施指南 9. 清洗和准备 9. 清洗和准备 本章将探讨以下问题 : 无菌药品的主要容器 材料有哪些? 常用的胶塞有哪几类? 怎样对胶塞进行清洗? 怎样对玻璃容器进行清洗? 怎样进行清洗验证? 塑料容器的清洗和准备? 对上述这些材料进行清洗和准备所使用的主要设备有哪些? 技术要求和确认? 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第七十三条应建立并保存设备采购 安装 确认的文件和记录 第一百四十三条清洁方法应经过验证, 证实其清洁的效果, 以有效防止污染和交叉污染 清洁验证应综合考虑设备使用情况 所使用的清洁剂和消毒剂 取样方法和位置以及相应的取样回收率 残留物的性质和限度 残留物检验方法的灵敏度等因素 药品生产质量管理规范 2010 版附录 1: 无菌药品 第十三条无菌药品的生产操作环境应根据产品特性 工艺和设备等因素选择适当的洁净度 级别 洁净度级别 最终灭菌产品生产操作示例 C 级背景下的局部 A 级 高污染风险 (1) 的产品灌装 ( 或灌封 ) C 级产品灌装 ( 或灌封 ) 高污染风险 (2) 产品的配制和过滤眼用制剂 无菌软膏剂 无菌混悬剂等的配制 灌装 ( 或灌封 ) 直接接触药品的包装材料和器具最终清洗后的处理 D 级 轧盖 灌装前物料的准备 产品配制和过滤 ( 指浓配或采用密闭系统的稀配 ) 直接接触药品的包装材料和器具的最终清洗 113

124 9. 清洗和准备无菌制剂 GMP 实施指南 注 : (1) 此处的高污染风险是指产品容易长菌 灌装速度慢 灌装用容器为广口瓶 容器须暴露数秒后方可密封等状况 ; (2) 此处的高污染风险是指产品容易长菌 配制后需等待较长时间方可灭菌或不在密闭容器中配制等状况 洁净度级别 非最终灭菌产品的无菌生产示例 B 级背景下的 A 级 处于未完全密封 (1) 状态下产品的操作和转运, 如产品灌装 ( 或灌封 ) 分装 压塞 轧盖 (2) 等 灌装前无法除菌过滤的药液或产品的配制 直接接触药品的包装材料 器具灭菌后的装配以及处于未完全密封状态下的转运和存放 无菌原料药的粉碎 过筛 混合 分装 B 级 处于未完全密封 (1) 状态下的产品置于完全密封容器内的转运 直接接触药品的包装材料 器具灭菌后处于密闭容器内的转运和存放 C 级 灌装前可除菌过滤的药液或产品的配制 产品的过滤 D 级 直接接触药品的包装材料 器具的最终清洗 装配或包装 灭菌 注 : (1) 轧盖前产品视为处于未完全密封状态 (2) 轧盖也可在 C 级背景下的 A 级送风环境中操作 A 级送风环境应至少符合 A 级区的静态要求 第五十条无菌原料药的精制 无菌药品的配制 直接接触药品的包装材料和器具等最终清洗 A/B 级区内消毒剂和清洁剂的配制用水应符合注射用水的质量标准 第五十五条应采取各种措施减少最终产品的微粒污染 第五十六条最终清洗后包装材料 容器和设备的处理应避免被再次污染 第五十七条应尽可能缩短包装材料 容器和设备的清洗 干燥和灭菌的间隔时间以及灭菌至使用的间隔时间 应建立规定贮存条件下的时限控制标准 背景介绍 对于无菌药品来说, 主要的容器和材料有胶塞 玻璃容器 塑料容器等 本章节重点讨论胶塞 玻璃容器 塑料容器的清洗和准备 114

125 无菌制剂 GMP 实施指南 9. 清洗和准备 对于上述这些主要容器材料, 如果没有特别的清洁剂要求, 清洗一般使用纯化水或者注射用水, 纯化水和注射用水的质量标准参见 5.2 水系统 应对清洗程序进行验证, 以证明清洗的效果 胶塞的去热原是通过热水反复冲洗来实现的 生产非最终灭菌产品所用到的物料容器 ( 如桶 罐 ) 要保持干燥, 从清洗到灭菌的时间要短 灭菌后的容器应有储存时限, 并且此时限应该经过验证 时限的规定可根据容器所处环境和容器的特性来决定 如在 A 级区的容器使用时限一般小于在 D 级区的使用时限 最终清洗后的内包装材料 容器和设备的处理应避免被再次污染 9.1 胶塞 胶塞的清洗和准备 图 9-1. 胶塞清洗和准备的工艺流程图示例 背景介绍 胶塞的清洗 硅化 灭菌 干燥等处理的质量对产品质量起至关重要的作用, 应严格监控每一步骤的质量情况, 如在清洗过程中检测清洗水的微粒和可见异物, 按照验证的要求进行硅化, 确认硅油数量 硅化时间等, 严格监控灭菌 干燥的时间 温度 压力等应符合要求, 并监测胶塞内毒素, 应符合要求 目前多数企业开始选用胶塞清洗灭菌机, 胶塞的清洗 硅化 灭菌 干燥等步骤可一并完成, 能较好满足生产的需要 近年来, 不少企业也开始选用即用型或免洗胶塞 技术要求 无菌药品使用的胶塞必须满足以下要求 : 具有适宜的硬度 尺寸以及形状, 以供不同的需求 115

126 9. 清洗和准备无菌制剂 GMP 实施指南 胶塞生产商对胶塞进行预清洗从而尽量减少残留的着色剂 增塑剂 不得吸附任何待包装的药品 不得向药品中释放任何物质 需具有光滑的表面和干净光滑的边缘 极低的脆碎性药品包材使用的胶塞通常是由合成橡胶制成 由于橡胶的弹性好, 可以在瓶颈处提供高密封力 ; 高耐磨性也可以确保胶塞的多次挤压不会出现开裂 掉屑 橡胶材料可以在过热蒸汽中进行灭菌, 不含有毒成分并且清洗起来相对简单 另外, 橡胶易于着色, 并且可以生产出各种不同硬度级别的橡胶 合成橡胶制成的胶塞, 其配方及加工过程使其表面或其母体中存在多种污染物, 最主要的污染物是丁基化合物 来自胶塞模板的金属粒子 微生物 内毒素和模板的润滑油 此外, 在橡胶配方中还有一些可萃取的物质, 如硫 酚类化合物 醛类及酮类化合物 合成橡胶 ( 如氯化丁基橡胶 溴化丁基橡胶 ) 足以满足 90% 的应用需求 但一些特殊的要求 ( 比如耐高温 抗矿物油等 ), 或者安全方面的需求 ( 比如密封性 生物安全性或其他类似需求 ) 使用聚四氟乙烯或硅橡胶可以解决上述问题 硅 在不同情况下的含义并不相同 可以指有机硅化合物, 也可以指更为精确定义的某种硅化合键 在氧气作用下, 化合物上残留的碳氢化合物 ( 通常是甲基 ) 会与硅原子形成长链 网状或立体的结构, 产物通常具有耐热 疏水 绝缘 不易挥发 不易燃的特性, 并且在温度波动的情况下几乎不改变黏度 根据分子链长度以及连结程度的不同, 可以生产出不同状态的材料, 比如液态的 硅油 或是固态的 硅橡胶 这类材料多使用在试管和垫圈中 硅橡胶大多数情况下是由硅与氯甲烷反应 (Rochow 反应 ) 制得的 所制得的氯硅烷会发生裂解 水解 凝结或聚合 硅橡胶具有下列优点 : 耐热 耐冷高强度 弹性好 无生理活性 抗老化 使用期限长 疏水性 表面光滑 挥发性物质含量低 实施指导 A. 胶塞的清洗 必须根据有效的 SOP 实施清洗步骤 胶塞清洗工艺关注要点 : 生产工艺应确保胶塞的清洁和无菌 ( 颗粒和微生物 ), 该工艺须经过验证 ; 应规定胶塞从清洗到使用的时间限度, 从而保证无菌方面符合需求 ; 116

127 无菌制剂 GMP 实施指南 9. 清洗和准备 表面性质的一致性能使玻璃瓶扣塞流畅 ( 这通常是快速灌装机器的主要问题 ) 利用其他装置对扣塞后样品进行检验和监控, 并详细记录胶塞的传输状况 为了除去胶塞表面的颗粒物, 且不影响胶塞的性质, 应达到以下要求 : 使用由纯化水或注射用水配成的清洗液 ( 如需要可加入表面活性剂促进表面润湿 ) 清洗液体的温度应尽可能的高 ( 建议 70 以上 ) 确定清洗液体积与胶塞数量的百分比 用循环泵通过过滤器 ( 孔径 2um) 过滤的清洗液持续去除其中的颗粒 在最小的摩擦力下移动胶塞 ( 如果可能的话, 漂浮 ) 从而防止任何表面的变化 在胶塞表面尽量多的应用边界层效应 ( 空气 / 液体 / 蒸汽 ), 从而增加清洗能力 淋洗阶段和最终淋洗的温度建议在 80 以上以减少微生物数量 最终淋洗必须使用注射用水 进行灭菌通过运行胶塞清洗机来实施必要的清洗步骤 这些胶塞清洗机应可以控制介质的使用以及调节时间程序 根据胶塞的种类和数量 ( 冻干胶塞 注射胶塞 输液胶塞等 ), 应定义清洗程序, 并对其进行验证 经过清洗的胶塞应该从清洗机转移到已经过清洗的容器中, 如果需要, 也可转移至已灭菌的容器中 需要在高压釜中进行灭菌的胶塞应该放置并热封在防颗粒的灭菌包中 胶塞的清洗质量需要进行持续的监控, 因此, 一个可选的方法是, 向生产商购买 即用 胶塞 ( 应附上相应的证明 ) 胶塞清洗机采用水力冲洗或者机械搅动剥落和清除粘附的微粒物质, 避免微粒再次沉积到别的胶塞上 洗涤过程的初始冲洗至少应使用纯化水, 接着用注射用水进行最终冲洗 通常经多次热的注射用水冲洗后能够去除热原 ( 也可以使用清洁剂来降低内毒素 ) 再对清洗过后的胶塞进行灭菌和干燥 这些措施可以分别进行, 但要有时间间隔的规定 因为胶塞上的残留水分能够支持微生物生长和内毒素的生成, 所以应尽量缩短胶塞处于潮湿环境的时间, 然后在最短时间内, 在高效过滤器过滤过的空气中进行灭菌和干燥 由于橡胶是热不良导体, 在工艺验证中应特别注意胶塞的热穿透 洗涤操作的验证数据应证明胶塞的内毒素成功去除 一种潜在的污染源是橡胶塞的硅化 在胶塞制备中使用的二甲硅油应符合药用质量控制标准, 并且对药物制剂的安全性 质量或纯度没有不利影响 B. 卤化丁基胶塞的分类 国际上根据洁净度把卤化丁基胶塞分为 4 类 : 需洗涤的胶塞, 需漂洗的胶塞, 只需灭菌的胶塞和即用的胶塞 : 这 4 种卤化丁基胶塞的共同点是在炼胶 硫化和冲切工序中的生产工艺都是相同的, 只是在清洗时根据产品的不同而有所调整 (1) 需洗涤的卤化丁基胶塞这类胶塞在使用前要进行深层次的处理 : 需要清洗和用二甲基硅油进行硅化 清洗时需要用清洗剂和大量清洗用水进行漂洗和精洗, 以除去胶塞表面和内在的异物 ( 纤维 胶屑和 117

128 9. 清洗和准备无菌制剂 GMP 实施指南 微粒等 ), 根据使用情况直接灭菌 烘干, 然后封装药品, 或者直接封装药品最后进行终端灭菌 该类产品的特点是 : 胶塞中含有中等到高水平的微生物 热原和颗粒污染, 胶塞的包装一般采用双层无菌袋封装, 外加外包装 由于这种胶塞对制药企业来说, 使用时工序比较繁杂, 目前国内 国际上很少使用 (2) 需漂洗的卤化丁基胶塞这类胶塞是目前国内常用的胶塞种类, 这类胶塞在使用前只需用少量热水漂洗即可使用, 或灭菌 烘干, 或终端灭菌 目前国内正规的胶塞生产企业一般在清洗时都会进行深层次的清洗, 并进行初步的灭菌操作, 出厂时一般要检测细菌内毒素指标, 所以制药企业只需简单漂洗即可, 但应注意的是 : 在某些方面应用时要用硅油进行适当的硅化, 或要求胶塞出厂前要有适度的硅化, 特别是对粉剂和冻干制品, 但要避免过度硅化, 否则会产生跳塞现象, 影响生产效率 (3) 只需灭菌的卤化丁基胶塞又叫待灭菌胶塞或免洗胶塞, 国际上通用名称是 RFS(Ready-for-Sterilization Closure), 它是指制药企业拿到产品拆开包装后只需灭菌即可使用的胶塞, 前提条件是胶塞必须进行预润滑, 最大颗粒数和无热原符合规定, 要求在胶塞生产厂终端清洗时必须使用注射用水 它的特点是 : 已有效去除了细菌内毒素, 微生物形成系统和可见与不可见微粒 之所以在制药厂能够直接灭菌使用是因为此类胶塞采用的是专用的 RFS 袋进行包装, 这种袋子的英文名称是 Ultraclean Cleansteam Bag, 有时也称为 Breathe Bag 这种袋子的封口处有灭菌的标志, 灭菌结束后标志颜色会发生变化 这种包装的产品方便了制药企业的使用, 在保证产品质量的前提下可以减少甚至消除胶塞进厂后的产品质量再控制, 消除了使用前的清洗 硅化和烘干等过程, 并能减少中间的无效库存, 对无专用清洗设备的中小制药企业来说减少了开支 RFS 待灭菌包装的使用注意事项 : 适合的灭菌方式包括 : 蒸汽灭菌 环氧乙烷灭菌和 γ 射线灭菌, 但不适于干热灭菌 ; 为防止微粒的产生,RFS 待灭菌包装在灭菌过程结束后必须用锋利的剪刀剪开, 切忌撕开包装袋 ; 作为参考, 有的企业选择的灭菌条件为 min 湿热灭菌, 随即在 80 条件下干燥 1 h 此类产品的关键是对热原 微生物和清洗用水的控制 (4) 即用卤化丁基胶塞又叫待用胶塞, 简称 RFU (Ready-for-Use Closure) 此类胶塞是洁净度等级 最高 的胶塞, 它包含了 RFS 胶塞的全部要求, 而且经过提前的灭菌过程, 并保持无菌状态 此类产品可采用 3 种方式进行灭菌 : 蒸汽, 环氧乙烷和 γ 射线, 但是蒸汽会增加胶塞的含湿量, 给冻干制品带来潜在问题 ; 环氧乙烷灭菌时胶塞会吸附环氧乙烷气, 影响药品的质 118

129 无菌制剂 GMP 实施指南 9. 清洗和准备 量, 所以, 国外常采用 Co60γ 射线进行灭菌, 但由于丁基橡胶不太耐受射线, 使用时一定要控制好射线辐照的强度, 才可进行有效的灭菌并保护胶塞不受损害, 详见 14.4 辐照灭菌 要点备忘 A 工艺要点 胶塞和淋洗水的洁净度观察 清洗灭菌过程的温度观察与记录 清洗后待使用的胶塞在贮存过程中应有防止二次污染的措施 为降低污染风险, 必须在验证后的工艺时间内使用完毕 B 验证要点 清洗, 灭菌, 干燥时间的确认 装载量的确认 水温的确认 清洗后待使用胶塞的热原或细菌内毒素的确认 清洗后待使用胶塞的贮存条件和贮存时间的确认 胶塞清洗机 背景介绍 胶塞的处理分为清洗 灭菌 烘干等工序, 这些工序可以分开, 也可以组合成一个连续的处理系统, 以消除或减少胶塞在处理过程中可能出现的再次污染的风险 如有需要, 有的胶塞清洗机还有硅化工序 胶塞清洗机应用优质耐腐蚀材料 ( 如 L) 制造, 其表面应经过抛光处理 如果胶塞清洗后不立即灭菌, 则应将胶塞干燥, 以避免长菌及与之相关的热原物质污染程度的增大 胶塞清洗机大都采用气流及水流搅动的手段进行清洁, 使胶塞表面的污染物解吸或洗脱, 或使沾在胶塞表面的不溶性微粒脱落, 然后被水冲走 以下重点讨论清洗 灭菌 烘干一体的胶塞清洗机 技术要求 胶塞清洗机用于对胶塞进行清洗 灭菌 烘干, 符合冻干粉针 水针用瓶塞的清洗灭菌要求, 一般采用真空吸料 真空脱泡 汽水沸腾 胶塞悬浮换位滚动等工艺除掉胶塞上的污垢和杂质 胶塞清洗机可使洗涤, 高压水喷淋, 硅化 烘干灭菌在箱内一次自动完成 119

130 9. 清洗和准备无菌制剂 GMP 实施指南 胶塞清洗机设计科学 配置合理 制造工艺先进, 具有占地面积小 节省能源 灭菌效果好等特点 胶塞清洗机所有与产品接触的内部材料必须在整个工艺环境范围内 ( 压力, 温度 ) 具有化学惰性与不剥落性 ( 与产品接触的金属部件宜用 316L 不锈钢 ( 或耐受性相当的材料 ) 制造 密封需选用高弹性且能耐高温材料 ) A. 胶塞清洗机的技术要求 胶塞清洗机的蒸汽灭菌采用 F0 值控制标准确保灭菌工艺要求 ; 胶塞清洗机一般采用负压真空干燥胶塞 ; 胶塞清洗机也可在清洗过程中设有高压喷淋 喷壁系统, 精洗 硅化灭菌真空干燥, 逆转自动出塞等程序均采用自动控制一次完成 ; 清洗间和无菌间设有互锁杜绝污染 ; 温度自动控制 显示及记录 ; 胶塞清洗机宜有取样系统 ; 胶塞清洗机需提供安全阀门 ; 胶塞清洗机带有除菌过滤器的通气阀 ; 胶塞清洗机的控制系统 ( 压力 时间等 ); 胶塞清洗机可提供真空系统用以排除冷空气和干燥灭菌后的胶塞 B. 胶塞清洗机设备的验证胶塞清洗机设备验证和工艺验证中应关注以下内容 : 温度均一性 ; 灭菌温度 : 需可调, 能达到灭菌要求 ; 灭菌时间 : 需可调 ; 胶塞干燥 : 含水量符合工艺要求 ; 胶塞清洗 : 可见异物符合工艺要求 ; 主要组件 : 仪器需给予正确标识 ; 标准灭菌时间 F 0 需达到要求值 ; 数据安全 : 备份和恢复 有控制系统设置, 控制与监测至少以下工艺参数 : 灭菌室温度 ; 灭菌室压力 ; 运行时间 ; 真空 ; 关键参数 ; 批号 ; 周期开始日期 / 时间 ;F0 值 ; 操作员 ID; 警报 ; 灭菌柜 ID 120

131 无菌制剂 GMP 实施指南 9. 清洗和准备 实例分析 A. 胶塞清洗机的结构 机体内外抛光, 内部无死角, 与药品直接接触的部件如滚筒等为 316L 不锈钢制作, 采用螺旋逆转自动出料 机械密封采用国内最先进的合金钢密封, 管路联全部采用快装联接利于维护检修 本实例中的参数应根据工艺需要 (URS) 和验证的结果来决定 序号 项目 型 XX YY ZZ 1 生产能力 x 万枚 / 次 y 万枚 / 次 z 万枚 / 次 2 主轴转数采用进口调频器 1-10 转可调 3 电功率 xkw ykw zkw 4 进料方式真空吸料 5 出料方式自动出料 6 洗涤时间 n 分钟 7 硅化时间 O C 时,5-15min 8 灭菌方式湿热灭菌 9 灭菌温度 121 O C F0 值 灭菌时间 15min 11 干燥时间 40-50min 12 真空度 0-0.1mpa 13 蒸汽压力纯蒸汽 <0.14mpa 14 外形尺寸 XXX YYY ZZZ 15 机重 XXXX YYYY ZZZZ 号 121

132 9. 清洗和准备无菌制剂 GMP 实施指南 9.2 玻璃容器 玻璃容器的清洗和准备 图 9-2. 西林瓶清洗和准备的工艺流程图示例 : 背景介绍 按玻璃的配方及理化性质的差别, 玻璃瓶的材质分为 I 型玻璃及 II 型玻璃 I 型玻璃为中性玻璃, 也叫硼硅酸盐玻璃, 配方中氧化硼的含量占 10% 左右, 这种玻璃的理化性能好, 但价格较贵 现在有一部分输液瓶采用 II 型玻璃, 即钠钙玻璃 钠钙玻璃的化学稳定性较差, 因此, 通常需要对内表面作酸化处理 国内已有一种改良性 II 型玻璃, 生产厂在钠钙玻璃的配方中加了约 1% 的氧化硼并同时对内表面作酸化处理 钠钙玻璃中含 SiO 2 Na 2 O K 2 O 及 CaO 等成份 钠钙玻璃的结构是硅氧四面体网络, 从微观上看,Si 处在正四面体的中心,4 个角顶处为 4 个氧原子, 无数个硅氧四面体构成网络, 而碱金属离子 ( 主要是钠和钾 ) 镶嵌在网络中 当碱金属离子含量较高时, 它容易脱离硅氧四面体的网络游离到结构以外, 特别是在玻璃的表面 这些碱金属离子接触药液后, 容易脱落下来, 影响药液的质量 内表面酸化处理是在玻璃瓶加工过程中, 在高温条件下 ( 成形后, 退火前 ) 通过加入硫酸铵或其他酸性化合物的方式来实现的 它使玻璃内表面游离的碱金属离子与亚硫酸根结合, 生成易于冲洗掉的水溶性亚硫酸盐 与此同时, 玻璃的内表面形成了一个富 SiO 2 层, 即富石英层, 从而改善了瓶子内表面的化学稳定性 玻璃容器主要包括安瓿 西林瓶 输液瓶等 西林瓶的清洗和灭菌自动化程度比较高, 目前多数采用洗 烘 灌联动生产线, 可有效提高洗瓶效率, 也可避免生产过程中的细菌污染 在生产过程中, 应定时抽取西林瓶检查洁净度, 控制洗瓶速度等 注射用水压力 洁净压缩空气压力, 监控隧道烘箱的温度 压差 122

133 无菌制剂 GMP 实施指南 9. 清洗和准备 履带传送速度等, 此外, 还应定期监测隧道烘箱内的尘埃粒子数等 宜规定灭菌后西林瓶的使用时限 制造容器有两种不同的程序 : 管制瓶 玻璃管加热条件下变形而成 模制瓶 将玻璃在模具中吹制而成制药工业的玻璃容器制造需符合行业规范和药包材的基本要求, 热密封和后续压缩操作可以将有机体和微粒数控制在尽可能低的水平 包装方式通常分为安全包装 防水包装和清洁包装 技术要求 A. 玻璃容器的清洗对于无菌产品, 玻璃容器的清洗是流水线上的灌装工序第一环 清洗过程能有效去除杂质 建议使用纯化水或注射用水进行淋洗, 以避免对容器的污染 最终淋洗水应符合中国药典注射用水的要求 灌装系统由清洗机 灭菌隧道和灌装机组成 清洗工艺需要关注以下污染物并对其进行控制 : 微生物污染水平 : 活菌数量 (CFU= 菌落形成单位 ); 内毒素 : 因为微生物生长和降解产生的致热细胞壁 ; 微粒 : 一般来自于容器生产, 包装, 以及运输的固体微粒物质 ( 如, 玻璃碎片 ); 化学污染物 : 例如, 用于表面处理的多余的化学物质 实施指导 A 玻璃容器的清洗清洗操作可以去除外来的微粒和化学物 容器干热去热原操作, 可以灭活生物和降解内毒素 根据容器大小, 材质, 质量以及装载结构设置具体的灭菌 / 去热原的温度和时间 大规模的生产中, 通常的方法是容器通过输送机械进行自动流转, 采用一体化的清洗设备和隧道烘箱, 对容器进行清洗和去热原操作 容器一旦清洗过后, 高效过滤器过滤空气将为容器流转到隧道烘箱提供保护, 最大程度降低容器二次污染的风险 清洗设备设计成旋转式或者箱体式系统 清洗介质包括无菌过滤的压缩空气 纯化水或与注射用水相连的循环水 在最后冲淋时使用注射用水 清洗程序包括以下所列步骤 : 超声波 通过喷嘴用纯化水或注射用水喷淋内外 用注射用水喷淋 通入无菌过滤的压缩空气吹干 ( 必要时 ) 烘箱灭菌 123

134 9. 清洗和准备无菌制剂 GMP 实施指南 清洗程序第一步所用的超声 ( 容器被灌装后浸入水浴 ), 目的是利用 气穴 效应对杂质进行机械分离 ( 超声在水中形成空穴 ) 清洗机的操作一般分为几个步骤 使用纯化水或注射用水进行冲淋, 之后, 使用注射用水至少冲洗一次, 然后进行去热原操作 用过滤的纯化水或注射用水进行喷淋时, 应确保用水能在规定时间内排干, 否则含有微粒的清洗用水在容器内流转过后, 微粒不会随水流走, 而是残留在容器内 冲淋容器时的进水量应控制, 以确保在容器内表面实现气体 / 液体的边界层效应 冲淋次数取决于药品生产商自身的要求 无菌容器须使用注射用水作为最终的清洗介质, 且清洁剂不能掺有任何添加剂 纯化水仅适用于初始清洗步骤 B 玻璃容器的待灌装 通常, 玻璃容器经无菌封装后, 通过缓冲区进入 B 级洁净区, 然后被转移至配有层流的灌装设备或净化操作台上进行药液灌装 C 清洗工序的验证 (1) 清洗工艺验证所有清洗工艺都须经过验证 下列参数可作为评估整个清洗程序效果的参考 超声水浴维持时间 水浴温度 容器中的喷淋水压 ( 如 1 到 3bar) 压缩空气的压力 通入压缩空气后的水流出时间 / 剩余水量 ( 如 1.5bar) 循环次数据国外指南的推荐, 清洗程序的有效性可由内毒素挑战性试验来证明 将已知剂量的内毒素加入容器和密闭系统中, 接着在除热原后测量内毒素, 评估除热原的充分性 挑战试验通常直接将重溶内毒素溶液加到待测表面上进行 然后将内毒素溶液风干 应用该试验方法, 使用阳性对照并测量内毒素的回收率 验证研究数据应证明该操作减少内毒素含量至少 99.9% 需要特别注意的是, 由于内毒素对玻璃表面结构的粘附力远远强于对普通表面的粘附力, 进行内毒素降低测试的难度会大大增加 降低 2 log 是正常的 在清洗表面粒子时, 与清洗剂用量相比, 其冲淋速率与工艺反复次数才是更重要的因素 例如, 如果一次清洗程序就能除掉 99% 的粒子, 三次清洗就可减少 6 log 这意味着后续清洗对微粒的作用不大了, 但仍能进一步去除细菌内毒素 因而在后续工序中, 喷淋压力及对容器表面结构的 穿透深度 更为重要 但是上述功能是有限的, 这些限制包括清洗设备本身 时间设定 ( 对象在喷淋阶段停留的时间 ) 及每小时排出的已清洗物数量 124

135 无菌制剂 GMP 实施指南 9. 清洗和准备 用注射用水作最后冲淋的步骤尤其重要 进行这一步操作需要确保容器内表面的质量与注射用水的性质相符 之后通入无菌过滤的压缩空气, 使得容器内仅残留少量的注射用水 ( 如 10 到 150mg), 之后在热风通道中进行灭菌工艺时, 残留水中的物质会沉淀到内表面上 (2) 干热灭菌和除热原工艺的验证干热灭菌和除热原的验证应包括适当的热分布和热穿透研究, 以及使用最差条件下的操作环节 容器特征 ( 如大量容器 ) 和特殊装载方式, 以代表实际生产状态 必要时, 多次注射用水冲洗可有效地去除这些容器的热原 进行容器和密闭系统灭菌和 / 或除热原的受委托的企业应接受相同的法规要求, 与内部操作建立的标准类似 最终产品的生产商应复核和评估受委托的企业的验证方案和最终验证报告 生产商经过适当的时间间隔确定了供应商试验结果的可靠性后, 生产商可以根据目测鉴别和分析审核证书, 接受该容器或密闭系统 要点备忘 A 工艺要点 瓶的洁净度观察 ; 灭菌过程的温度观察与记录 ; 空气及水的过滤器定时更换 ; 空气及水过滤时压力控制 B 验证要点 清洗, 灭菌时间的确认 ; 空气压力和水的压力确认 ; 水温的确认 ; 循环次数 ; 灭菌柜层流的洁净级别确认 ; 热原或细菌内毒素的确认 洗瓶机 背景介绍 洗瓶机通常由超声波清洗槽 传送系统 水供应系统 ( 纯化水 注射用水和循环水 ) 压缩空气供应系统和控制系统组成 技术要求 A. 洗瓶机的一般技术要求 洗瓶机应能够使用纯化水和注射用水对空玻璃瓶的内部或外部进行清洗 ; 125

136 9. 清洗和准备无菌制剂 GMP 实施指南 洗瓶机应能够在瓶清洗完后使用压缩空气进行干燥 ; 所有与瓶接触的材料在整个工艺条件 ( 压力 温度及超声波 ) 下必须为化学惰性且防脱落 ; 与瓶接触的金属部分宜使用不锈钢 ANSI 316L( 或具有相等的防腐蚀性 ) 制造, 并提供材质证明 ; 洗瓶机的焊接与表面应适于传送及清洗工艺 ; 玻璃瓶应在清洗前通过超声波洗槽, 去除或弄散任何大颗粒 ; 超声波洗槽应用水清洗整个玻璃瓶, 并浸透 ; 玻璃瓶的传送系统应能够防止玻璃瓶倒瓶 损毁 刮伤 破裂或工艺中其他的损坏 ; 洗瓶机的设计将能确保使用后能适当的彻底排水 ; 排水管必须装有反倒流或反倒吸系统 ; 如有必要, 洗瓶机应能够调整玻璃瓶的高度 / 宽度 ; 洗瓶速度应能满足工艺要求 ; 洗瓶机应能与隧道干热烘箱 灌装机在线相联 洗瓶机与隧道干热烘箱 灌装机之间的传感器, 监控玻璃瓶超载情况,3 台机器的速度需保持同步, 便于操作 ; 洗瓶机外罩应装有蒸汽抽取系统, 该系统须安装反倒流装置 ; 机器的设计必须方便清洁 ; 压缩空气必须通过无菌过滤器进行过滤 ; 洗瓶机应可以对以下参数进行控制 : 压缩空气压力 循环管路水压 纯化水管路水压 ( 如果使用纯化水 ) 注射用水管路水压 清洗槽温度 停电后, 电源重新恢复后, 在没有操作人员或通信线路输入指令的情况下, 系统不应重启 ; 操作台上的操作人员应能够方便使用紧急制动按钮 ; 西林瓶洗瓶机应备有以下警报及警告 : 缺瓶 出瓶已满 压缩空气压力过低 清洗槽水温度过低 循环水压力过低 纯化水压力过低 ( 如果使用纯化水 ) 注射用水压力过低 126

137 无菌制剂 GMP 实施指南 9. 清洗和准备 出现以上报警时机器应立即停止 要求操作人员在重置警报并重启机器前获知警报 洗瓶机洗出的瓶子质量应符合企业内控标准 ; 洗瓶机的破损率应达到相应的要求 B. 洗瓶机的确认 应对洗瓶机进行确认, 以达到上述的技术要求 隧道烘箱 背景介绍 隧道烘箱的设计既可以采用单向流, 又可以采用热辐射装置 不管采用哪种设计, 隧道必须设有预热段 ( 或进瓶区 ), 高温灭菌段, 以及冷却段 因为容器在装置中进行流转, 温度停留区域 ( 特别是 ) 通过结合停留时间和设定温度, 达到所需的去热原程度 容器离开烘干隧道时的温度应该低到能够避免灌装操作时对产品的影响, 或避免改变传输带的出口上方起保护作用的单向空气层流 对最终灭菌效果以及去除内毒素效果的保护措施应进行验证 隧道烘箱的日常管理参见 干热灭菌设备日常管理要点 技术要求 A. 隧道烘箱的一般技术要求 经过隧道烘箱的瓶子, 细菌内毒素水平至少下降 3 log; 隧道烘箱应提供百层流保护避免瓶受微粒污染 ; 隧道烘箱联机自动工作时, 当出现与安全相关的偏差时能立即停止传送带运转, 故障没有解决时隧道烘箱输送带应不会重启 ; 设备应易于维护, 操作需简单且安全 ; 超范围偏差系统需提供警报 ; 设备组件需允许快速更换 拆装, 易于处理, 尽可能少的使用工具 ; 工作能力需达到工艺要求 ; 洗瓶机 隧道烘箱 灌装机联接, 各个机器运行速度需同步, 达到联动运行的目的 ; 隧道烘箱必须能在工艺要求之内由常温升到设定温度 ; 对于隧道烘箱传送带空载温度一致性测量 : 传送带上方横向温度波动应达到要求 ; 在隧道烘箱出口处玻璃瓶温度需降至工艺要求温度 ; 隧道式灭菌器至少能记录以下工艺参数 : 预热段的温度 高温灭菌段的温度 冷却段的温度 至少需提供以下传感器与安全机械装置 : 127

138 9. 清洗和准备无菌制剂 GMP 实施指南 洗瓶机与隧道烘箱 灌装机之间的传感器, 监控玻璃瓶超载情况 设备需有紧急按钮, 能保证在安全位置立刻停止运转 当实际灭菌温度低于设定值时, 传送带应自动停止 工作段必须能够维持 : 相对于外界环境正压 ; 气流从出口 ( 灌装 ) 流向冷却区 气流从加热区流向进瓶 ( 洗瓶 ) 区和冷却区 在进瓶区与加热区, 加热区与冷却区间设置隔离, 这些隔离门可以手动或自动调整高度 B. 隧道烘箱的材质要求 所有与玻璃瓶接触的材料需考虑在整个工艺环境 ( 压力, 温度与超声波 ( 如有 )) 下具有化学惰性与非剥落性 ; 与瓶接触的部件应为不锈钢制造 隧道烘箱内各进风管 档风板 回风管 静压箱 电加热管 冷凝器等应为不锈钢或防腐蚀性相当的材料制造 ; 所有与产品接触的材料需提供材质认证 C. 隧道烘箱的验证要求 高效过滤器检漏确认 过滤器出口风速确认 ; 隧道烘箱腔室内的洁净度确认 ; 各区域的压差确认 ; 灭菌程序的设定即对网带传送速度和高温区温度设定的确认 ; 生产能力的确认 ; 出箱瓶子温度的验证 ; 空载热 ( 温度 ) 分布的验证 ; 满载温度分布的验证 ; 细菌内毒素指示剂挑战性试验 ; 西林瓶烘干灭菌后可见异物的检查 ; 西林瓶烘干灭菌后细菌内毒素的检测 ; 西林瓶烘干灭菌后无菌的检测 128

139 无菌制剂 GMP 实施指南 9. 清洗和准备 9.3 塑料容器 背景介绍 大容量糖质 电解质 氨基酸以及部分小容量注射剂 滴眼剂等所指用的容器, 自 20 世纪 60 年代起, 就出现了以塑料替代玻璃容器的倾向 与传统的玻璃瓶相比, 塑料容器有轻便 不易破损 包装运输方便等优点 表 9-1 塑料容器的优点 优点 内容 1. 系统密闭不用通气针即可滴注, 药液不接触外界空气, 从而保持洁净 2. 混加药液方便 容器柔软 ( 塑料瓶具有一定自立性 ), 混加其他药时, 不需通气针也能很方便的加入数十毫升至数百毫升 3. 穿刺针方便针刺阻力小 4. 便于废弃处理容器柔软可塑, 点滴结束后容易处理 5. 有利于运输可减少运输过程中的破损 实施指导 A 清洗塑料容器在灌装药液前, 要经过清洗 清洗的主要目的是除去异物 所采用的清洗方式, 应尽可能考虑使用过滤空气吹洗的方法, 以降低生产成本 过滤空气时多用 0.2um 孔径滤芯, 既可滤除尘埃粒子, 又可滤除空气中的浮游微生物 B 除静电塑料容器内部往往附着异物, 这是因为塑料容器带有正电荷, 仅采用过滤空气吹洗的方法, 尚不足以将带有静电的异物除净 因此, 用过滤空气吹洗时, 可适量施加负电荷 ( 注意, 应将电压控制在不产生电火花的安全范围内 ), 使之与容器所带的正电荷中和, 去除静电, 改善吹洗效果 验证的方法 : 人为地将一定数量 一定大小的异物 ( 如金属或毛发 直径在 0.5mm 左右 厚度为 50um 左右的铝箔碎屑 ) 添加于塑料容器内, 然后对经过空气除静电吹洗检查, 确认无碎屑残留 C 灭菌塑料容器由于受塑料物理性能的影响 ( 温度 压力的不当会导致容器变形 ) 而无法采用过度灭菌的灭菌条件 因此, 除灭菌程序应当进行验证外, 还应对原料 配液用水, 原材料的清洗 过滤 灌装熔封的无菌操作以及生产环境进行验证和严格的监控 实例分析 大容量注射剂软袋的制备实例 : 129

140 9. 清洗和准备无菌制剂 GMP 实施指南 软袋输液制剂多数采用现场直接进行软袋的生产制备, 考虑袋体的密封性, 其生产工艺要求更为严格 在 A/C 级洁净条件下, 将包装膜 ( 如非 PVC 多层共挤膜 ) 口管 组合盖( 带胶塞 ) 等直接接触产品包材在单向流保护下直接加装在有单向流保护的生产设备上 通常模式是, 首先加热模具将双层包装膜按照固定时间进行热合 冷却, 最后裁切, 可以两侧 底部分别熔封, 也可以三方一次成型 其次, 对口管预热, 然后吸开待熔封部, 加入口管, 熔合 冷却 ; 再次液体充填 ; 最后加热管口和组合盖, 直接熔合 当然考虑不同的产品要求, 加工工艺会有所区别 如部分三室袋产品有胶塞密封 室间弱封要求等 产品包装如采用现场印字或其他印刷工艺, 应考虑印刷材料对袋体本身的影响 软袋设备生产线通常设计离子风去静电装置, 对运输 切割等环节产生的微粒进行吹除, 吹除效果应进行验证 胶塞 口管 包装膜等表面微生物负载 微粒应供应商进行确保, 使用前进行必要的检测 制袋过程中, 熔封 焊接后各部的拉伸力 开通力等在验证阶段进行相关测定, 确保其数据满足产品开发 注册工艺的数据要求 9.4 颗粒杂质 背景介绍 颗粒杂质大部分来源于胶塞 由于材料具有弹性和成型工艺中吸附颗粒的特性, 想要通过清洗保持胶塞 100% 完全不含颗粒物是不可能的, 准确来说, 胶塞只能含有少量颗粒物 确认胶塞上颗粒物的数量和形状大小是一个非常耗时且复杂的过程 使用清洗液对胶塞上的所有颗粒进行清洗, 这一过程需要独立进行 当没有颗粒物再从胶塞上被冲淋至特定的清洗液中时, 产品本身不可能从胶塞上置换下更多颗粒 当然, 这必须通过对比实验进行证明 在最终容器中使用的胶塞只有其较低的部位 ( 大约三分之一的胶塞表面 ) 会被溶液润湿, 因此胶塞只有在这个部位颗粒物才会脱落 如果将胶塞放置在蒸汽灭菌 ( 灭菌包 ) 箱中进行灭菌, 胶塞上颗粒的状态又会发生改变 灌装机器上的传输系统对胶塞也有重要的影响 ( 推进器中的剪切力会导致颗粒物的产生 ) 技术要求 胶塞上的颗粒很少增加药物溶液中 10um 至 25um 的微粒, 但会影响药物溶液的可见异物 应检查产品的可见异物和不溶性微粒 可见异物和不溶性微粒的检查方法和含量限度参见中国药典二部附录的 可见异物检查法 和 不溶性微粒检查法 理论上, 引起溶液中存在颗粒物的原因如下 : (1) 来源于溶液的颗粒 ; (2) 来自层流空气的颗粒 ; (3) 来自于最终容器内表面的颗粒, 这些颗粒在清洗过程中没有被除去 ( 可以使用合适的实验方法确认颗粒 ); 130

141 无菌制剂 GMP 实施指南 9. 清洗和准备 (4) 来自与产品接触的胶塞表面的颗粒 对于 (1), 来自溶液 ( 经过 0.2um 膜过滤器 ) 的颗粒可以检测到 经过过滤的溶液中存在超过 10um 的颗粒的可能性很小, 远远低于规定的颗粒含量限度对于 (2), 可以忽略由可控制的层流 (A 级 ) 所产生的颗粒物, 因为该层流不会存在大于 5um 的颗粒 因此, 只有 (3) 和 (4) 可能会产生影响 如果想要评估胶塞清洗步骤所产生的影响, 必须就 (3) 中的问题与最终灭菌容器的颗粒质量进行对比 ( 除非清洗这一步骤仅仅只是尽可能完成的 ) 在灌装 最终灭菌 运输等的过程中, 这些颗粒也会落入药品中 在通入无颗粒空气后, 容量在 2 到 250ml 的容器中的残留水分 ( 注射用水 ) 的量应进行控制, 例如可控制在 10 到 150mg 的范围间 如果每个容器中的残留水分 ( 注射用水 ) 的量为 150mg: 每个容器的残留注射用水量 ( 最坏情况 ) 注射用水微粒含量 ( 最坏情况 ) 每个容器中的颗粒 10μm 及 10μm 以上的微粒 25μm 及 25μm 以上的微粒 10μm 及 10μm 以上的微粒 25μm 及 25μm 以上的微粒 150mg 12 P/ml 2P/ml 2 个 (12 P/ml 0.15ml=1.8P) 0.3 个 (2 P/ml 0.15ml=0.3P) 中国药典不溶性微粒规定 100ml 以下的注射液 100ml 或 100ml 以上的注射液 10μm 及 10μm 以上的微粒 25μm 及 25μm 以上的微粒 10μm 及 10μm 以上的微粒 25μm 及 25μm 以上的微粒 不得过 3000 粒不得过 300 粒每 1ml 不得过 12 粒每 1ml 不得过 2 粒 由上表中的计算可知, 每个容器中的微粒数远远小于规定值 对于 (4), 合成橡胶的特性及其生产过程造成合成橡胶的表面要比其它表面 ( 例如玻璃表面 ) 更容易产生颗粒物 一个产品大约 80% 的颗粒物含量被认为是由胶塞密封系统产生的 ( 聚四氟乙烯胶塞有更好的实验结果 ) 9.5 传递 实施指导 胶塞制造商用塑料袋包装产品, 一袋可装几百甚至一千只瓶塞 胶塞拆包后通过清洗机进行清洗和灭菌, 然后自动或半自动归入不锈钢传递框中, 并随即转入扣塞机 在扣塞机上, 胶塞在层流下进入传送轨道 胶塞也可放入无菌传递袋中热密封, 再转入设备的传递系统 ( 推进管道 ) 131

142 9. 清洗和准备无菌制剂 GMP 实施指南 最终灭菌容器使用的瓶塞无需在开始阶段灭菌, 不用时应当存放在阴凉区域, 存放时间应进行验证 在清洗 干热灭菌和灌装过程中, 玻璃容器在传送架 传送带和螺旋传送装置上进行传递, 应遵循最简路线 生产结束时, 容器应归入不锈钢或塑料框中存放, 灭菌后待目检 传递过程必须关注传递手段以防止二次污染 应在经过验证的贮存时间内使用, 尽量缩短贮存时间 132

143 无菌制剂 GMP 实施指南 10. 药液的配制 10. 药液的配制 本章将探讨以下问题 : 起始物料需要达到什么要求? 你如何确保符合处方? 产品必须在哪个洁净级别下生产? 药液的微生物降低和颗粒纯度要通过何种方式如何来实现? 工作步骤和控制在哪里怎样进行记录? 配制是指灌装前将原辅料和溶剂混合的过程, 其工艺流程和环境级别要求如下图所示 : 图 最终灭菌产品的工艺流程图示例 注 : 高污染风险的产品的配制应在 C 级区进行 图 非最终灭菌产品 ( 可除菌过滤 ) 工艺流程图示例 注 : 高污染风险的产品的配制应在 C 级区进行 133

144 10. 药液的配制无菌制剂 GMP 实施指南 本章主要讨论起始物料 药液配制 微生物污染水平检测 除菌过滤以及药液配制设备五方面的内容 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第十三条无菌药品的生产操作环境应根据产品特性 工艺和设备等因素选择适当的洁净度 级别 洁净度级别 最终灭菌产品生产操作示例 C 级背景下的局部 A 级高污染风险 (1) 的产品灌装 ( 或灌封 ) 产品灌装 ( 或灌封 ) C 级 高污染风险 (2) 产品的配制和过滤 眼用制剂 无菌软膏剂 无菌混悬剂等的配制 灌装 ( 或灌封 ) 直接接触药品的包装材料和器具最终清洗后的处理 轧盖 D 级 灌装前物料的准备 产品配制和过滤 ( 指浓配或采用密闭系统的稀配 ) 直接接触药品的包装材料和器具的最终清洗 注 : (1) 此处的高污染风险是指产品容易长菌 灌装速度慢 灌装用容器为广口瓶 容器须暴露数秒后方可密封等状况 ; (2) 此处的高污染风险是指产品容易长菌 配制后需等待较长时间方可灭菌或不在密闭容器中配制等状况 洁净度级别 非最终灭菌产品的无菌生产示例 处于未完全密封 (1) 状态下产品的操作和转运, 如产品灌装 ( 或灌封 ) 分装 压塞 轧盖 (2) 等 B 级背景下的 A 级 灌装前无法除菌过滤的药液或产品的配制 直接接触药品的包装材料 器具灭菌后的装配以及处于未完全密封状态 下的转运和存放 无菌原料药的粉碎 过筛 混合 分装 134

145 无菌制剂 GMP 实施指南 10. 药液的配制 B 级 处于未完全密封 (1) 状态下的产品置于完全密封容器内的转运 直接接触药品的包装材料 器具灭菌后处于密闭容器内的转运和存放 C 级 灌装前可除菌过滤的药液或产品的配制 产品的过滤 D 级 直接接触药品的包装材料 器具的最终清洗 装配或包装 灭菌 10.1 起始物料 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第一百一十六条配制的每一物料及其重量或体积应由他人独立进行复核, 并有复核记录 第一百九十七条生产过程中应尽可能采取措施, 防止污染和交叉污染, 如 : 10. 液体制剂的配制 过滤 灌封 灭菌等工序应在规定时间内完成 ; 药品生产质量管理规范 2010 版附录 1: 无菌药品第五十条无菌原料药的精制 无菌药品的配制 直接接触药品的包装材料和器具等最终清洗 A/B 级区内消毒剂和清洁剂的配制用水应符合注射用水的质量标准 背景介绍 无菌溶液配制的起始物料一般包括 : 溶剂 活性药物成分和辅料 在药品生产中最常用的溶剂为 : 注射用水 (Water for Injection, WFI) 乙醇 (Alcohol) 油 (Oils) 含多种溶剂的混合溶剂 (Mixtures of various solvents) 活性药物成分可以是源自天然来源或通过基因技术或化学合成法生产的物质 辅料是配方中根据不同剂型要求, 帮助活性药物成分以一种可接受的方式在病人体内分散的所有成分 技术要求 通常要求药液应 含最低限度的微生物污染水平, 实施必要的预防措施, 在灭菌前将微生物污染水平降低至可接受的低水平 对于固体溶解并进行无菌过滤和灭菌的产品而言, 通常为 100 CFU/g 135

146 10. 药液的配制无菌制剂 GMP 实施指南 由无菌工艺生产的产品, 可因使用一个或多个被微生物或细菌内毒素污染的组分而成为污染品 这里的组分包括活性组分 注射用水及其它组分 因此, 有必要规定每一个可能被污染组分与微生物污染相关的控制项目 ( 如含菌量和细菌内毒素 ), 并建立适当的限度标准 细菌内毒素的污染水平是至关重要的, 因为无菌产品应是无热原的 应有书面规程并建立每批可能含有细菌内毒素原辅材料放行或拒收的标准 不符合设定细菌内毒素限度的原辅材料应予拒收 ( 可详见第 8 章物料 ) 因此为降低细菌内毒素的污染水平, 前提是原料生产企业采用可靠的去除细菌内毒素污染的工艺, 还应采取防止微生物污染的措施 实施指导 A 分发法规要求应特别注意分发的方式 产品和工艺特点决定物料分发室的空气洁净度要求 不能进行除菌过滤的无菌工艺产品 ( 例如无菌粉末 ) 应该在以 C 级为背景的 A 级空气洁净度下进行分发 如果可以进行除菌过滤, 那么容易滋长微生物的无菌工艺产品, 或者最终灭菌的产品可以在 C 级空气洁净度为背景的条件下进行分发 医药行业一般有两种主要的分发方法 : 集中分发 分散分发通常, 集中分发仅限固体活性成分和辅料, 分散分发用于生产区域内的液体 ( 水和溶剂 ) 固体活性成分和辅料通过称量进行分发 液体可以通过流量计进行计量, 但是最终批次仍用重量方式进行复核 称量通常需要在重量传感器或地磅上放置称量容器 这二种方法均要注意软管和电线的影响, 不得影响称量的线性和准确度范围 在物料分发过程中, 需特别注意潜在的交叉污染的风险 在专用厂房中, 存在将前一批次的剩余物料带入到下一批次从而产生污染的风险 ; 对多品种生产厂房而言, 不同物料同时分发及来自前一批不同产品的残留均有导致交叉污染的风险有必要在设计中阐明解决交叉污染问题的措施 这包括产品和 / 或设备的物理隔离, 大规模的在线清洁 应有通风系统来防止空气 ( 气源性的 ) 尘埃的交叉污染 设计中还应考虑到分发工具的除污以及清洁方法, 例如勺子, 天平托盘, 输送装置以及真空管 B. 称量通常, 物料必须在洁净区内进行称量, 避免改变其原有的纯度 根据物料的生物活性, 其称量应在完全独立的区域内完成 ( 独立的通风橱 气流形式和粉尘捕集 ) 根据起始物料的微生物污染水平 ( 如 <100 CFU/g) 或工艺风险评估情况的要求选择 D 级 C 级或 A 级 无菌药物成分在 A 级 ( 无菌操作台 ) 条件下的灭菌后容器内进行称量, 然后在 A 级洁净级别下转移至药液容器 在这里, 其背景环境必须符合 B 级洁净级别的要求 136

147 无菌制剂 GMP 实施指南 10. 药液的配制 由于在空气中会有微粒 ( 来自固体物料 ) 脱落, 以及可能的人员影响, 物料的处理应符合常规的安全规则 当进行无菌物料的称量时, 人员着装须符合 B 级洁净级别的要求, 也起到对人员保护的作用 在 D 级洁净区, 安全起见也宜佩戴防尘口罩 / 护目镜 称量箱 (weighing boxes) 是一种带排风且对周围环境形成负压的称量装置, 能有效避免交叉污染 C. 对物料的要求使用的物料应在工艺规程中有具体规定 起始物料上应有标识标有物料名称 批号等, 通常还包括放行标识以表明物料批准许可用于生产 只有放行的物料才可用于下一步生产 要点备忘 A. 工艺说明为确保配料单和处方的一致性, 所有产品及批量都要求有经过批准的生产工艺规程 工艺规程中应包括详细的设备与工艺的操作步骤等 为了确保始终执行现行的质量标准, 需要设计一个变更管理程序以及以信息技术为基础的文件管理系统 符合法规规定的文件记录要求生产工艺中的每一单个步骤都要有书面记录, 如可能应在操作时进行实时记录, 且由责任人进行评估并签名, 比如按照操作人 / 复核人的程序进行操作 操作人员签上姓名, 确认已进行相关操作, 复核人员根据标准和称量记录检查并确认, 例如, 检查天平打印的数量以及对各种标识的检查结果 ( 包含对物料名称或代码, 或天平的编号, 称量人员的签名等的检查 ) 在进行药液配制时, 需使用包括在随后的生产步骤中, 在不同地点, 由不同人员以及在不同时间内使用的各种设备 因此, 为各工序编号比较切合实际, 然后在操作工位保存相应的操作记录 ( 如, 灭菌釜内过滤器灭菌工序的记录, 操作人员 / 复核人评估 ) 只需将操作工位的数字编号填写在批生产记录中, 包括操作日期, 以及操作人员的签名 B. 执行称量开始称量后, 称量记录从用于批生产中的第一个物料起, 范例见表 10-1 批生产记录的每一份打印件的标题部分包含了打印日期 配料名称 生产工艺规程号 批号 灌装批号以及用于追踪物料和最终包装使用情况的公司专属的识别码 这些专属的识别码也用于业务监控和审计 表 称量记录 项目号名称物料号放行 / 试验号需求量 (100%) 实际称量操作人员 0001 XYZ g g 如果在称量过程中要用到多个包装的同一种物料, 也必须记录 137

148 10. 药液的配制无菌制剂 GMP 实施指南 物料应称量于清洁的容器中, 容器的材质有多种 ( 不锈钢 塑料 玻璃 塑料袋等 ), 其清洁程序均应得到验证, 或者物料也可称量于已知清洁程度的容器中 ( 塑料袋 ) 所有称量过的物料都贴有标签表明用途 ( 标有名称 数量 用于制备 XY 批号 Z 等 ) 各容器都应密封保存, 用于同一批的容器应统一贮存 在清洁过程中, 容器和设备使用后可以用纯化水作为冲洗水 ; 在清洗过程中, 纯化水也可以作为直接接触产品容器的冲洗水以及浸泡水和喷洒水 在最终淋洗时必须用注射用水 10.2 溶液的配制 背景介绍 溶液的配制就是按工艺规程要求把各活性成分 辅料以及溶解成分进行配制, 并按顺序进行混合, 制成批配制溶液, 以待下一步的灌装 配制可以包括固体活性成分的溶解, 或者简单的液体混合 还可以包括更为复杂的操作, 例如乳化或者脂质体的形成 液体制剂, 应用注射用水作为溶剂, 或使用适量的有机溶剂 技术要求 配制之前, 应该对工艺器皿和包材进行清洁和灭菌以最大程度降低混合操作给后续工艺带来的微生物污染和内毒素 配制操作和分发操作一样, 同样要考虑空气洁净度的要求和交叉污染的预防 配制过程应重点关注 : 配制的准确性 ( 包括组分的准确性 最终浓度的准确性 ph 值等 ); 工艺的规范性 ; 混合的均匀性等 配制过程应有防污染的措施, 并对配制过程进行时限规定 实施指导 A. 最终灭菌产品的配制 (1) 浓配和稀配浓配 - 稀配两步法 : 通过加入活性碳粉末于热的浓溶液中, 以吸附分子量较大的杂质, 如细菌内毒素 但该工艺有明显的缺点 : 活性碳中的可溶性杂质将进入药液不易除去 容易污染洁净区和空调净化系统从风险评估的角度, 更合理的配制工艺是一步配制 (2) 一步配制法 138

149 无菌制剂 GMP 实施指南 10. 药液的配制 采用一步配制法的前提是原料生产企业采用可靠的去除细菌内毒素污染的工艺, 如粗品溶解后加活性碳处理后结晶, 使活性碳带入的可溶性杂质留在母液中 原料生产企业还应采取防止微生物污染的措施, 能稳定可靠地供应微生物和细菌内毒素污染受控的原料 配制投料过程应通过收集核对物料标签等措施进行投料复核, 保证原辅料按要求加入 B. 非最终灭菌产品的配制 (1) 无菌分装粉针剂的配制详见 12.3 粉针剂的分装 (2) 冻干粉针剂将药品和赋型剂溶解在适当的溶剂中, 通常使用注射用水, 必要时使用适量有机溶剂如叔丁醇等 ; 调节溶液 ph; 必要时在药液中加入适量活性碳, 搅拌后过滤, 以除去热原 (3) 小容量注射剂及其它将药品和赋型剂溶解在适当的溶剂中, 通常使用注射用水, 必要时使用适量有机溶剂如叔丁醇等 ; 必要时在药液中加入适量活性碳, 搅拌后过滤, 以除去热原 ; 调节溶液 ph 药液必须经过可靠的除菌过滤, 应监控除菌过滤前药液微生物污染水平 C. 执行配制按照每批的批生产记录对每一工序进行目测控制, 确保仪器和过滤器的清洗以及灭菌步骤正确执行, 标签正确, 而且负责控制的操作人员应在记录的指定地方签名 溶剂通常事先置于配料罐中, 按照重量或体积计算后放入 当每一个操作步骤完成后, 应有操作人员的即时签名以确保操作步骤的完成, 见表 10-2, 天平或称量仪器的任何打印记录都应附在批生产记录上 表 批生产记录的操作和复核部分示例操作 _XYZ_ 参照 SOP_ XXX 姓名 _ 操作人 备注说明 操作 _XYZ_ 参照 SOP_ XXX 目标 : 实际 : 结果 : 姓名 _ 复核人 备注说明 中间控制实验室 : 操作 _XYZ 目标值 0000 实际值 : 结果 姓名 _ 操作人 复核人 应有二人 ( 操作及复核 ) 检查 监测 复核确认将事先称量好一个批原辅料的投料, 以及特定参数 方法和某一时间下的数据 ( 如, 温度 搅拌时间 搅拌器旋转 压力 反应时间 取样和测量值 ( 如 ph 或密度 ) 是否符合要求 此外用于注射剂生产和设备 容器以及最终容器的最终冲淋用的注射用水, 应通过在注 射用水的制水站和取水点的检测来来证明注射用水符合质量标准 ( 参见 5.2 水系统 ) 配料 139

150 10. 药液的配制无菌制剂 GMP 实施指南 罐中注射用水内毒素的快速检测结果 ( 细菌内毒素残留限度 <0.25EU/ml), 为配料罐的清洁度提供了一个部分结论 生产工艺中随后的生产步骤可以按照相同的方式列出并进行 在生产结束时, 将实际值与处方的目标值进行比较, 作为收率百分比计算 收率必须处在预先规定的目标范围内 如果数值不在此范围内, 应对偏差作出合理的解释, 参见 物料平衡 固体物料在加入配料罐时应最大限度的减少产尘 ( 加大排风, 消除交叉污染 ) 如果成分的流动性和管路直径允许, 应采用吸料技术 当用管路传输药液时, 由于可能存在的密封问题和颗粒物脱落, 宜采用过滤后的氮气或压缩空气 药液配制的 SOP 应不仅描述连续的操作与活动, 还应有对设备和部件上一步操作进行检查的要求 任何异常和偏离规范的现象必须记录并加以讨论 在药液配制过程中, 所有设备和工器具的准备 标识以及功能的可靠性尤为重要 如果出现故障, 应有清洁且经消毒的可替换设备 经验表明, 在生产过程中, 这种情况所要耗费较长的时间, 批生产的工艺流程就不能符合预定的时间要求, 因此要求撰写 程序偏差 报告 如果在生产的最初阶段就给予重视, 那么对整个工艺流程的可靠性将会产生决定性影响 负责配制的管理人员, 在这段时间内宜在生产现场, 以便解决生产中出现的问题 要点备忘 最终灭菌和非最终灭菌产品按时间顺序进行药液配制的过程如下 : A. 最终灭菌药液的配制流程 检查所有要求的设备 ( 称量和检测仪器 ) 容器和起始物料是否齐全, 而且符合规定要求 ; 溶剂供应, 检查所有中间控制实验室数据 ; 投入起始物料, 确保投顺序正确, 投料完全, 调至设定温度, 确认标签或名称无误 ; 溶解持续时间, 完全溶解 / 中控实验室数据完整 ; 如必要, 添加调节 (ph 密度 含量等) 用的成分 ; 中控实验室数据 ; 在规定温度下, 在清洁消毒过的贮存容器 / 使用 0.2um 产品 / 过滤设备 ( 或者在特殊情况下用 0.45um), 中控实验室进行过滤 / 过滤器完整性测试 ; 计算收率 B. 非最终灭菌药液的配制流程 重点检查已灭菌配件的包装完整性 ; 不要接触所有与产品接触的表面, 须用灭过菌工器具 ( 如, 镊子等 ) 密封与产品接触表面的周围 如接触不可避免, 须更换设备部件 ; 在对产品采用 0.2um 孔径的除菌灭菌前宜进行过滤器完整性测试 ; 检查所有要求的设备 ( 称量和检测仪器 ) 容器和起始物料是否齐全, 而且符合规 140

151 无菌制剂 GMP 实施指南 10. 药液的配制 定要求 ; 溶剂准备, 检查所有中控实验室数据 ; 投入起始物料, 确保投顺序正确, 投料完全, 调至设定温度, 确认标签或名称无误 ; 溶解持续时间, 完全溶解 / 中控实验室数据完整 ; 如必要, 添加调节 (ph 密度 含量等) 用的成分 ; 中控实验室数据 - 微生物污染水平 ; 将 C 级区容器内的药液通过 B 级区内经检测的 0.2um 孔径过滤器过滤至储存容器内 ( 连接程序应在 A 级洁净环境 层流下进行 ); 断开管路, 过滤器完整性检测 ( 通气 媒介和产品过滤器 ); 计算收率 实例分析 A. 配制实例 (1) 配制生产前准备 1 所有关键生产设备已按相关规程进行清洗处理, 并仔细记录 2 所用生产中所用的关键玻璃器皿应在清洗后用洗液处理表面, 要求所有与药液可能接触的表面都有能得到处理, 然后再用大量注射用水清洗干净, 清洗过的器皿应将开口保护好, 并有防污染措施, 这些器物有 : 称量药物所用烧杯 表面皿 搅棒 盛装注射用水的瓶或量筒以及调配调节液的容量瓶 ; 盛装过滤后药液的瓶以及灌装所用玻璃管道与泵等 以上物品须经 250 /1 小时处理 3 所有不适宜干热灭菌的关键生产用具如不锈钢制品 过滤品 连接组件 硅胶管 止血钳 ; 冻干所用框 盘 ; 装量检测用量筒, 织物等应拆开用注射用水冲洗后, 包扎好, 送入灭菌箱进行灭菌, 灭菌应达到 121 /30 分钟 4 按要求对区域进行灭菌 : 对区域内设备 设施表面进行消毒剂擦拭, 包括层流罩 灯检台 台面上下 灭菌器 捕尘装置 天平式秤 ph 计 器具盒等所有不能灭菌的物品 对区域的顶 墙 地进行消毒擦试 (2) 设备使用确认 表 10-3 设备使用确认表 使用设备名称编号验证 / 计量有效期有无故障衡器是否校验 其它情况说明 : (3) 配制过程 1 检查生产场地的清洁灭菌标志, 配制器具的灭菌记录, 都应在限期内, 且标志正确 141

152 配液生产9. 终端滤器 0.2um 泡点压力大于 D( 企业标准 )Pa 泡点压力 : 签名10. 药液的配制无菌制剂 GMP 实施指南 2 确认称量间处于负压, 记录压差 3 预热并检查衡器 PH 确保在使用状态 4 领取并核对原辅料的名称 编号 5 开启层流至少 30 分钟, 然后进行环境检测, 各种用具在层流下才可拆包 6 安装好配制用具并进行检查过滤器及其装配, 应是配制前的状态 7 配制区无与生产无关物品, 无上批残留物, 所有用具无积水无不洁物 8 每一品种应使用单独的配料系统 9 为第二天的生产做好相应的准备, 如消毒剂等的配制 表 配液生产记录表示例 1. 配料用水内毒素, 温度应合格 内毒素 温度 2. 称量时一人称量一人复核并打开捕尘装置 3. 加入配制量一半左右的注射用水, 并将原 首先加水 辅料加入并搅拌 A( 企业标准 ) 分钟, 搅拌时间 : 要求 B( 企业标准 ) 分钟内溶解, 同时加水至指定体积 / 重量 B 分钟内溶解 体积 / 重量 4. 测试 ph 值, 应在指定范围内, 否则应用 ph 标准值 现配现用的调节液来调节 ph 实测值 调节液配制 : 5. 过滤药液应在药液至少澄清 5 分钟后进行, 温度 : 过滤通过 0.45um 与 0.2um 滤器进行, 滤后的 澄明度 : 药液取样澄明度, 并测温度, 合格后即灌装 6. 配制过程在 C( 企业标准 ) 小时内完成 开始时间 : 结束时间 : 7. 统计 : 损耗 : 交下工序 : 收率 : 8. 配制间相对正压 是否正压 : 操作人 : 带班 / 复核人 : 日期 : 其它情况说明 : 142

153 无菌制剂 GMP 实施指南 10. 药液的配制 B. 收率超出规定范围实例 1: 规定收率范围目标值为 85-90%, 因过滤器通气无法完全关闭 ( 密封有问题 ), 造成药液损失超过 10%, 由此提出了以下的问题 : 人员是否接受充分的培训? 密封圈安装是否有误? 装配是否有问题? 使用的装置是否搞错了? 实例 2: 过滤中断, 原因在于过滤时的流速出现异常下降 ( 由于起始物料有颗粒杂质引起过滤器阻塞 ) 由此提出如下几个问题: 是否起始物料的质量标准设定的不充分? 检验结果不正确? 起始物料的生产存在问题? 实例 3: 操作循环运行良好 物料使用量处于上限, 因此 >95% 这就导致如下问题: 为什么生产过程不能始终如一按此方式运行? 验证出现问题? 工艺受控吗? C. 可导致的偏差 表 10-5 偏差分析表 偏差 原因 栓塞 螺旋式连接器和阀门不灵活 / 阻塞 螺纹损坏 密封损坏或老化, 没定期更换 管路 设备和容器渗漏 不符合要求的过滤时间 记录问题 安装错误 : 不正确 缺密封, 安装方向不当 过滤器的孔径不对, 可能因为成分性质 压力读数不对 启动后记录仪不受控 10.3 微生物污染水平控制 附录 1: 无菌药品 第五十九条应根据所用灭菌方法的效果确定灭菌前产品微生物污染水平的监控标准, 并定期监控 必要时, 还应监控热原或细菌内毒素 背景介绍 当生产药液时, 由于所有的表面 起始物料 周围空气和其他媒介 ( 氮气 压缩空气 ), 以及所有人员都有可能成为微生物的污染源, 所以必须在采用标准灭菌方法前就了解产品的微生物污染水平 产品灭菌前微生物监控也是国际法规规范的要求, 应该制定灭菌前微生物污染的控制标准, 该标准与所采用灭菌 / 除菌方法的有效性和热源污染的风险相关 无菌药品灭菌 / 除菌的无菌保证值与灭菌前产品的微生物污染程度有关, 对灭菌前微生物污染状况进行检控是对产品作无菌评价的先决条件 143

154 10. 药液的配制无菌制剂 GMP 实施指南 控制灭菌前微生物污染的程度是控制产品热源污染的主要手段 技术要求 对于除菌过滤前非最终灭菌产品微生物的限度标准一般为 :10 CFU/100 ml 对于最终灭菌的无菌产品生产企业一般采用的标准如下 : 每 100ml 药液中污染菌不得超过 100 CFU ( 有些企业以单位容器来规定限度 ); 在设定的灭菌程序下, 污染菌的耐热性 ( 即 D 值 ) 不影响规定的无菌保证水平 实施指导 A. 除菌过滤前微生物污染水平的监控方法 (1) 监控所有原料的微生物状况要确定通过过滤除菌法生产的产品的无菌保证程度, 除了掌握过滤除菌器的对数下降值外, 对过滤前产品的微生物污染水平也应予监控, 而对生产所用原料的菌检将有利于预测除菌过滤前产品的微生物污染水平 在最初设计阶段, 应制定一个适当的取样计划, 以便对一定批数的原料逐一进行调查, 掌握各种原料药的微生物污染情况, 批间差异 季节影响等有关情况 此后, 根据这一阶段的调查结果, 设定微生物污染水平的允许范围, 然后定期进行确认 在正常生产时, 则仅能使用那些微生物污染在允许限度内的原料, 并将所用各种原料的允许限度与总用量乘积之和作为除菌过滤前产品允许的最大带菌量 调查方法可根据不同情况选用琼脂平板混释法 液体培养基递增稀释法或微孔滤膜法 (2) 监控生产用水的微生物和细菌内毒素状况 应与原料一样, 事先监控除菌过滤前的微生物和细菌内毒素 用于清洗与产品相接触的容器或器具的注射用水, 还应考虑污染菌的耐热性质, 因为一般清洗后的容器或器具, 都应经高压蒸汽灭菌或者推荐使用灭菌隧道后再使用 水中微生物易于繁殖, 因此应采用有效措施防止污染, 并定期对生产用水的微生物水平等进行调查, 这一点非常重要 (3) 监控容器的微生物状况 采用除菌过滤的无菌产品, 都是将药液过滤后无菌灌装至产品容器中的, 因此所用容器应无菌 有必要在设计阶段对所用容器在刚购入或刚生产出时进行微生物污染状况调查, 以便根据调查结果选择适当的洗涤方法及灭菌方法 验证方法 : 对洗涤或灭菌处理前的容器在适当条件下取样, 通过菌检完成 B. 最终灭菌的无菌药品灭菌前微生物污染水平监控方法 (1) 在正常生产过程中进行取样, 对灌封好的产品作灭菌前微生物监控检查, 如果灌装持续时间较长, 可从每批产品灌装开始 中间及结尾分别取样 应当使用事先灭菌并做好标记的瓶子取样 (2) 检查微生物污染水平和耐热性 由于最终灭菌产品所用的胶塞是灭菌的, 而玻璃瓶则采用当天洗 当天用的办法, 在灌装前不灭菌, 清洁过的瓶子仍然存在不同程度的微生物污染, 因此, 取样瓶应当使用灭菌瓶, 否则, 监测的结果超出限度时, 将无法判断污染来自生产系统 ( 如配制系统 灌装系统及相 144

155 无菌制剂 GMP 实施指南 10. 药液的配制 应的在线灭菌系统 ) 还是来自污染了的瓶子, 并由此延误采取纠正措施的时间 因为经清洁后的玻璃瓶仍然存在不同程度的微生物污染, 因此, 应当对瓶子清洁的效果进行微生物监控 当无菌产品微生物污染水平超标准时, 应对污染菌进行鉴别, 调查污染菌的来源并取相应纠正措施 当耐热性检查发现药液存在耐热菌污染时, 应测定污染菌的 D 值或采用定时沸腾法将它和已知生物指示剂的 D 值作比较, 然后根据灭菌的 F 0 值及污染菌的耐热性对产品无菌作出评价 要点备忘 不严格按 GMP 控制可出现注射剂的细菌内毒素污染 某些同时使用其它药物的患者 ( 如婴儿 ), 或注射剂体积或剂量特别大的患者, 他们很容易出现热原反应, 比正常健康人按体重确定的热原控制标准预计的反应严重得多 从这类临床方面的情况来考虑, 要求适当强化 GMP 控制, 以防止细菌内毒素的产生, 尤其是对药品原辅材料 容器 密封件 贮存时限 生产设备的细菌内毒素控制 设备清洁 干燥和贮存适当能有效地控制微生物污染水平及细菌内毒素的污染水平 设备的设计应便于拆装 清洁 消毒或灭菌 如没有适当的规程, 工艺设备的上游及下游均有可能被细菌内毒素污染 除菌过滤器及湿热灭菌并不能去除细菌内毒素 设备表面的细菌内毒素可采用高温法灭活, 或通过清洗去除 某些在线清洁程序, 在粗洗阶段可用适当纯度的水和 / 或清洁剂进行淋洗, 此后, 再用热的注射用水作最终淋洗 设备完成清洁后, 一般应作干燥处理, 除非立即灭菌 无菌检查并不能保证最终灭菌产品的无菌状态 应当把成品的无菌检查看做确保无菌的一系列控制措施中的最后一项措施 因此, 灭菌前产品的微生物控制应当作为大容量注射剂生产中最重要的质量保证措施和正常生产的先决条件, 确立在产品验证阶段 实例分析 A. 除菌过滤型无菌产品过滤前微生物污染水平测试方法 本实验方法适用于药液无菌过滤前的含菌量测定, 也适用于培养基灌装试验 TSB 液体培养基无菌过滤前的含菌量测定以及培养基灌装试验最后一遍淋洗液的含菌量测定 微生物实验室负责取样和样品的含菌量测定工作以及取样瓶, 试验用培养基和淋洗液的准备工作 (1) 培养基和淋洗液 : 大豆胰蛋白胨琼脂培养基 (TSA) 淋洗液 :0.1% 蛋白胨水 (2) 试验规程 : 试验应在层流台下进行, 并注意无菌操作 取供试液 100ml 通过装有孔径不大于 0.45 m, 直径约 50mm 的薄膜过滤器, 然后用 0.1% 蛋白胨水淋洗薄膜三次, 每次 100ml 过滤结束后将滤膜贴于新近制备的大豆胰蛋白胨琼脂 145

156 10. 药液的配制无菌制剂 GMP 实施指南 表面 ( 至少 15ml), 保证滤膜与培养基完全接触 同时取 100ml 的 0.1% 蛋白胨水淋洗液依法操作, 只需直接过滤, 不必再进行淋洗, 作为阴性对照 实验结束后, 将大豆胰蛋白胨琼脂平板倒置于 下培养至少 3 天, 然后转移至 下培养 2 天 当培养时间结束以后点计平板上的菌落数并计算样品中的微生物数, 本实验只有在阴性对照结果为阴性时才有效 在计数中发现的微生物都要进行细菌鉴定 (3) 结果纪录 : 对培养完成的测试样品读数和记录结果, 为了便于偏差调查, 需要将本次实验过程所使用的溶液, 培养基等材料的详细信息 例如批号, 灭菌有效期等 (4) 接受标准 : 限度标准为 : 10CFU/100ml B. 最终灭菌的无菌药品灭菌前微生物污染水平测试方法污染水平检查 : 先用灭菌的 5% 吐温充分湿润 0.45um 滤膜, 然后定量过滤药液, 将此滤膜移至营养琼脂平板上, 在 30~35 培养 3~7 天, 计数 耐热性检查 : 另用一张 0.45um 滤膜, 经灭菌的 5% 吐温充分湿润后, 过滤微生物污染水平检查所剩余的药液样品 将此滤膜转移入装有无菌的待监测产品的试管中, 在沸水浴上煮沸 30min, 然后在 30~35 下在硫乙醇酸盐肉汤中培养, 观察是否有耐热菌生长 10.4 除菌过滤 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第一百九十七条生产过程中应尽可能采取措施, 防止污染和交叉污染, 如 : 10. 液体制剂的配制 过滤 灌封 灭菌等工序应在规定时间内完成 ; 药品生产质量管理规范 2010 版附录 1: 无菌药品第五十八条应尽可能缩短药液从开始配制到灭菌 ( 或除菌过滤 ) 的间隔时间 应建立各产品规定贮存条件下的时限控制标准 第五十九条应根据所用灭菌方法的效果确定灭菌前产品微生物污染水平的监控标准, 并定期监控 必要时, 还应监控热原或细菌内毒素 溶液除菌过滤器应尽可能安装在接近灌装点处 第九十条对可最终灭菌的产品不得以除菌过滤工艺替代最终灭菌工艺 如果药品不能在其最终包装容器中灭菌, 可用 0.22um( 更小或相同过滤效力 ) 的除菌过滤器将药液滤入预先灭菌的容器内 由于除菌过滤器不能将病毒或支原体全部滤除, 可采用热处理方法来弥补除菌过滤的不足 146

157 无菌制剂 GMP 实施指南 10. 药液的配制 第九十一条与其它灭菌方法相比, 除菌过滤的风险最大, 因此, 宜安装第二只已灭菌的除菌过滤器再过滤一次药液 最终的除菌过滤滤器应尽可能接近灌装点 第九十二条过滤器应尽可能不脱落纤维 严禁使用含石棉的过滤器 过滤器不得因与产品发生反应 释放物质或吸附作用而对产品质量造成不利影响 第九十三条除菌过滤器使用后, 必须采用适当的方法立即对其完整性进行检查并记录 常用的方法有起泡点试验 扩散流试验或压力保持试验 过滤工艺应经过验证, 验证中应确定过滤一定量药液所需时间及过滤器二侧的压力 任何明显偏离正常时间或压力的情况应有记录并进行调查, 调查结果应归入批记录 第九十四条同一规格和型号的过滤器, 应经过验证确定其使用时限 背景介绍 在无菌工艺中, 组分可单独灭菌, 或将几种组分合并灭菌 对灭菌进行评估的过程中, 掌握灭菌前组分的污染水平是十分重要的 有几种方法可用于组分的灭菌 一种普遍采用的方法是将组分溶于溶剂 ( 如注射用水 ) 制成溶液, 再将溶液通过膜式或筒式过滤器进行除菌过滤, 此方法适用于水溶性好但稳定性较差的组分 本法的另一种变化形式, 是将滤液进行无菌结晶 沉淀 ( 或冻干 ) 制成无菌粉末 ; 但是, 此方法的处理和操作比较多, 因此在生产中污染的风险也比较高 除菌过滤是指从液体中分离除了病毒以外的所有微生物的过程 除菌过滤器必须截留所有在液流中微生物, 而不影响产品质量 除菌过滤广泛应用于最终灭菌产品和非最终灭菌产品 但两种应用的目的是不同的 对于最终灭菌产品, 在最终灭菌之前, 经常有必要采取专门措施控制微生物污染水平, 对药液进行过滤就是这些措施中的一种 业界经常称这里的过滤是 除菌过滤 但是, 这种工艺的更准确的功能是 微生物污染水平控制, 因为并不要求过滤后的料液是完全无菌的 当然, 这里的除菌过滤不仅能够有效地控制和降低药液中的微生物污染水平, 而且能去除料液中的一些颗粒 图 最终灭菌产品工艺路线图示例 对于非最终灭菌产品, 除菌过滤经常是唯一的除菌手段, 所以是真正的除菌过滤, 参见 14.1 灭菌概述 147

158 10. 药液的配制无菌制剂 GMP 实施指南 药液组分可以单独除菌, 也可将将几种组分合并后一起除菌 为了有效评估除菌效果, 掌握除菌前组分的微生物污染水平是十分重要的 普遍可以接受的微生物污染水平是 : 最后一步除菌过滤前, 料液的微生物含量应不大于 10CFU/100ml 除了微生物数量的评估外, 宜对微生物的种类也进行评估, 以确定是否可以使用 B.diminuta 作为挑战微生物 图 非最终灭菌产品工艺路线图示例 为了达到更高的无菌保证水平, 过滤工艺最好在密闭系统中运行 如图 10-4: 148

159 ÓÉ无菌制剂 GMP 实施指南 10. 药液的配制 图 10-5 密闭系统过滤工艺示例 过滤工艺流程图 开 关 ªÆø操作间 ÕôÆû混合罐 D ÕÆ ø??? 测试仪 AF AF: 空气滤器 äãë D D LF Sight glass LF: 液体滤器 VF: 呼吸器 D: 排泄 储罐 VF 洁净室 1µ图 10-4 中, 过滤后的储罐位于无菌区, 过滤前的储罐位于非无菌区 整个过程 ( 灭菌, 过滤前完整性测试, 产品过滤, 过滤后完整性测试等 ) 都是在密闭系统中完整的 过滤器的完整性测试可以在灭菌后执行, 因此不会为系统带来微生物污染风险 149

160 10. 药液的配制无菌制剂 GMP 实施指南 技术要求 对于无菌工艺生产的液体产品, 如果是可过滤的, 则应规定除菌过滤 无菌过滤器和产品处方的兼容性要经过验证, 最差操作条件的影响也应经过验证 有时无菌工艺采用两个串联的过滤器进行连续过滤 ( 被称为重复过滤 ) 如在最终灭菌之前, 有必要采取专门措施控制微生物污染水平, 例如, 有些处方能促进微生物生长, 就需要对药液作除菌过滤 应根据对产品和工艺具体情况的评估结果, 来确定灭菌过滤的要求 除菌过滤能够有效地降低药液中的微生物污染水平, 确保蒸汽灭菌效果 常规的除菌过滤就是在药液和缓冲罐之间安装除菌过滤器, 在密封条件压滤至接收罐 如果是小容量的密封操作, 采用密封的常压容器和蠕动泵则是一个可选的方案 大规模的操作要求容器和相关系统在线进行清洁和灭菌 如果操作规模较小, 容器和部件可以采用人工洁净和清洗, 用灭菌柜灭菌或者在线灭菌 最后在 A 级空气洁净度的保护下, 小心地进行无菌组装 一般说来, 假设其过滤作用与筛的功能类似 依靠一定大小的孔径将微生物截留在表面, 阻止其透过微孔 这虽然是最重要的一个因素, 然而却不是过滤器起作用的唯一原因 这还适用于具有各种几何形状的固体颗粒 较小的颗粒和微生物由于吸附力的作用停留在微孔上, 这取决于压力差 流速 颗粒数 表面张力和带电情况 因为要防止使微生物变形, 所以压力差就尤为重要 如果微生物产生变形, 就有可能会穿过微孔 为减少微生物污染水平的概率, 必须考虑如下因素 : 微粒越多 ( 包括微生物 ), 难以截留的微粒数也就越多 这意味着, 微生物污染水平对于过滤效果有重大影响 因此, 微生物污染水平应越低越好 监测过程中为确定微生物大小, 应区分微生物种类 日常监测的数据可提供一个清晰的画面, 告之存在的微生物种类, 所需的过滤压力, 以及微生物是否出现滑移等情况 压力差越低, 截留 ( 隔离 ) 微生物概率就越高 微生物在微孔上的滞留时间越长, 过滤器截留就越可靠 实施指导 无菌药品生产厂家应根据自身实际生产情况选择合适的过滤器, 并对过滤器进行验证 具体的过滤器选择和验证参见 15.6 除菌过滤法 过滤器应尽可能安装在接近灌装点处 A. 除菌过滤工艺 按照 SOP 规定, 对以下列出的所有部件和仪器进行清洁和消毒 用于 B 级洁净级别的除菌过滤设备 : 合适的管路 / 连接器软管 + 容器至过滤器的密封 ; 密封圈 + 含膜式过滤器和密封的过滤器 ; 阀门和备用垫圈 ( 根据具体情况定 ); 储存 / 灌装容器 ; 灭菌的镊子和手套 ; 150

161 无菌制剂 GMP 实施指南 10. 药液的配制 消毒剂和消毒布 ; 应从 B 级移至 C 级区进行安装 从灭菌设备中取出的所有配件 ( 如, 通过灭菌釜, 从 D/C 区到达 B 级区 ) 必须检查, 确保无菌密封和包装的完整性, 并一同运至使用区域 在层流下操作时, 必须注意如下事项 : 双手佩戴灭菌手套, 进行消毒后, 才允许在层流下操作 ; 始终应在设备 / 器具受气流保护的开口面下方操作 ; 可能条件下, 使用镊子或其他器具 ( 最好使用小工具和仪器, 避免破坏层流 ); 按照以下步骤安装过滤器 ; 灭菌后, 在 A 级区 层流下将过滤器与容器口相连 ; 先将传输 ( 处理 ) 过程中物件的接触点消毒, 然后再放入在层流中 ; 松开化学指示条, 移去, 查看是否变色 ; 准备安装密封 ( 打开密封的包装 ); 从容器连接处拿起灭菌纸 ; 过滤器底座放好密封圈 ( 打开无菌包装, 取出密封圈 ); 过滤器放置于密封圈上方 - 用安全夹关闭 ( 三爪夹 ); 如果采用玻璃器具, 可用软管和玻璃橄榄连接 从过滤器到贮存容器的无菌连接现已完成 呼吸过滤器可以和除菌过滤液的药液接收罐一起灭菌, 也可单独灭菌 在有在线清洁 / 在线灭菌 (CIP/SIP) 的厂房, 设备的清洗和消毒比较容易, 但仍有一些组装 连接操作, 此类操作也需同样小心 除菌过滤程序如下 : 未过滤产品的管路可在 B 级区除菌过滤的进入端安装, 但应有层流保护 ; 连接好 B 级至 C 级区的管路 ( 根据墙面上进口的大小 ), 并与批配料罐相接 ; 用经过滤的氮气或压缩空气, 将药液压入除菌过滤器 (B 级 ); 过滤器外壳 ( 浸没外壳 ) 的 非洁净 通气阀可用于取样, 如, 取微生物污染水平测试用的样品 ; 通气阀一旦关闭, 过滤器内压力升高, 将药液压入接收罐 ( 灌装容器 ) 的过滤过程开始 ; 观察过滤压力和过滤所需的时间, 能在早期发现过滤工艺中的任何偏差和错误 使用氮气来替代压缩气体时, 氮气会溶解在药液中, 以致在接收罐中形成充氮保护 如果无菌药液放置的时间太长, 应再充一些氮保护产品 灌装前药液的放置时间应经过验证并予限制 随后, 从接收罐拆除除菌过滤器, 步骤如下 : 151

162 10. 药液的配制无菌制剂 GMP 实施指南 过滤结束时, 关闭接收罐上的阀门 ; 从接收罐拆除过滤器, 包括密封圈 ; 用经灭菌的薄膜覆盖表面 如果使用带橄榄玻璃阀的玻璃仪器, 遵循相应类似的程序 将过滤器从连接 C 级区的管路上拆除, 进行完整性测试, 参见 过滤器完整性检测 B. 过滤器的灭菌除菌过滤工艺的重要前提, 就是对过滤器本身的正确灭菌 不适当的灭菌操作, 可能造成过滤器因为过高的温度 过大的压差或者结构材料的降解而损坏 推荐使用过滤器生产商建议的灭菌参数, 并验证灭菌工艺和对过滤器的影响, 如 : 稳定性, 析出物和溶出物 灭菌后的完整性检测, 可以确证过滤器没有在灭菌过程中被损坏 对于过滤器灭菌可以采用的灭菌方法, 包括湿热灭菌 辐射灭菌和气体灭菌 (1) 湿热灭菌湿热灭菌是最常使用的过滤器灭菌方法, 有高压灭菌 (Autoclave) 和在线蒸汽灭菌 (Steam in Place, SIP) 两种方式 湿热灭菌的详细内容, 参加 14.2 湿热灭菌 1 采用高压灭菌的注意事项 温度设定 通常温度高于 130~135 时, 多数塑料元件会不稳定, 可能影响过滤器的完整性和 / 或提高溶出物水平 ; 包裹物 过滤器灭菌时的包裹物应当足以形成保护屏障, 防止过滤器灭菌后被再次污染 ; 同时, 在灭菌过程中, 又应当满足从过滤器中释放的空气和灭菌用蒸汽通过的要求 灭菌指示带 ( 条 ) 的使用也应降到最低, 防止上述对气体通过的阻挡 ; 关注灭菌周期开始阶段的预真空设置, 尤其是对大型的过滤器, 可能需要调节预真空参数设置, 以利于空气排出和蒸汽穿透 ; 灭菌过程中, 应对过滤器进行适当的支撑, 以防止过滤器变形 ; 过滤器应直立放置, 以利于冷凝水的排流 ; 过滤器的进口和出口均应开启, 以防止灭菌过程中产生过大压差 ; 缓慢排气是值得考虑的 ( 类似液体灭菌的操作 ), 以防止在冷却阶段给过滤器施加过大的压差 ; 灭菌完成后, 过滤器应当尽快被移出灭菌器, 防止腔体内热空气对过滤器的潜在氧化伤害 2 在线蒸汽灭菌在线蒸汽灭菌是对装配在滤壳中的过滤器在蒸汽压力为 1~2 bar 的条件下, 进行通蒸汽灭菌的方法 该方法只适于可以采用在线蒸汽灭菌的过滤器, 其它如采用聚丙烯或聚酯材质为滤壳的抛弃型囊式过滤器不能采用此方法进行灭菌 3 在线蒸汽灭菌的注意事项为 : 为防止超过高温条件下过滤器生产商建议的可耐受最大压差, 在过滤器的上游和下 152

163 无菌制剂 GMP 实施指南 10. 药液的配制 游均应安装压力表, 并在灭菌过程中监控和调节压差 ; 为防止损坏润湿的过滤器, 蒸汽应当从正向在低压下被导入, 并应在液体被蒸发后再逐渐升高温度 可以采用在通蒸汽前, 打开过滤器上游排气阀和滤壳的排水口的操作方法, 达到用蒸汽加热过滤器并蒸发掉润湿液体的作用 ; 在冷却阶段, 需要引入空气或者其它适当的气体以保持过滤器的正压状态 ; 通气冷却比液体冷却更好 (2) 辐射灭菌辐射灭菌方法的详细内容, 参见 15.4 辐射灭菌 虽然对过滤器采用辐射灭菌, 有高的无菌保障水平 无气体或化学灭菌剂残留 过滤器保持干燥和对后续除菌过滤工艺影响小的优点, 但是, 需要特别注意 : 只有耐受辐射灭菌的过滤器, 才可采用此方法 有些过滤器不可采用辐射灭菌方法 ; 与其它灭菌方法一样, 辐射灭菌也应当进行验证 ; 对辐射灭菌后的过滤器再进行蒸汽灭菌, 可能提高过滤器的析出物和溶出物水平, 也可能破坏过滤器的完整性 (3) 气体灭菌最常用的灭菌气体为环氧乙烷, 其灭菌方法的详细内容, 参见 15.5 环氧乙烷灭菌 对过滤器采用环氧乙烷灭菌, 除了环境影响因素外, 还需要注意 : 灭菌过程可能产生的氯乙醇和乙二醇以及环氧乙烷本身在过滤器材料中的残留 ; 过滤器应当是干燥的, 并被适当包裹, 以保证水蒸汽和其它气体的自由通过 ; 并且不妨碍灭菌后对残留气体和其它不良副产物的清除 ; 最好使用生物指示剂作为验证和过程监控的手段 (4) 再灭菌 / 多次灭菌很多除菌级过滤器都可以进行多次高压灭菌和在线蒸汽灭菌 过滤器的生产商会提供过滤器耐受多次灭菌的参数, 企业在进行多次灭菌时须根据生产商提供的参数, 过滤器损坏后对产品无菌性保证的风险高低等因素控制重复灭菌次数, 避免灭菌过程造成对过滤器的损毁 再灭菌和 / 或多次灭菌的条件 灭菌周期数量和累积的灭菌时间以及对过滤器的影响, 应当进行合适的确认并在 SOP 中明确规定, 以规避风险. 实例分析 A. Q&A Q: 灌装线的最终药液无菌过滤器, 生产商参数表明可以重复灭菌 6~8 次, 但日常操作时规定最多可重复灭菌 3 次. A: 此过滤器为最终药液的无菌过滤器, 一旦它完整性不符合要求, 产品的无菌性就必然得不到保证, 会导致整批产品的报废, 所以尽量减少灭菌次数, 另外实际生产中, 由于各种原因对过滤器需要重新灭菌的概率不高,3 次灭菌的要求应该可以符合实际需求. 153

164 10. 药液的配制无菌制剂 GMP 实施指南 但对于一些其它的过滤器, 可以考虑一旦完整性不符合要求时对最终产品的影响大小而设定合理的重复灭菌次数. B. 某公司重复过滤的流程图 C. 通过举例介绍过滤器安装过程及注意事项 (1) 外壳 ( 套筒 ) 安装 1 根据包装盒标签上的产品编号, 找到相关产品的用户指南 合格证等 2 拆箱 将套筒从其包装中小心取出 3 按照方向指示小心安装, 不要将套筒装反装 正常的流动方向应是从外向内 4 应在易于过滤芯安装拆卸的地方安装套筒并保持套筒顶部清洁 5 正确设计过滤芯套筒进出接口以确保其同系统管道的符合性 6 推荐安装压力表和感应器以便监控过滤压力 7 灭菌要求气体贯穿过滤芯的整个内部表层 确保系统的排气阀能够完全地排尽空气 系统的排液阀能够彻底地排尽冷却水 (2) 过滤芯的安装 1 确保安装了正确的过滤芯 验明并记录过滤芯外标签上的产品编号符合选择要求和 / 或程序 将包装盒中的合格证存档 2 记录过滤芯的身份号码 每根过滤芯都印有产品编号和批号 有的过滤芯的系列号热融在柱身上 3 打开过滤器套筒 4 用纯水浸润套筒底座和 O 型圈 154

165 无菌制剂 GMP 实施指南 10. 药液的配制 5 确保过滤芯的卡口上清洁无杂质 将过滤芯接头垂直向下紧紧插入套筒底座接口 ( 见图 10-6), 轻轻旋转并向下加压直到接口完全同底座吻合, 然后拿掉塑料袋 安装时切勿倾斜, 以免损坏接头或密封圈 6 关上套筒筒身重新放好卡箍, 注意检查套筒的密封垫是否到位, 用卡箍夹收紧套筒 图 10-6 过滤芯安装示意图 D. 液体过滤器的灭菌举例 (SOP 中的程序部分 ): 图 10-7 过滤器蒸汽灭菌系统示意图 上游压力表 套筒排气阀 ( 气体进口阀 ) 下游压力表 料液出口阀 套筒排水阀 蒸汽进口阀 下游排水阀 155

166 10. 药液的配制无菌制剂 GMP 实施指南 表 10-6 各阀门功能 蒸汽进口阀气体进口阀套筒排气阀套筒排水阀下游排水阀料液出口阀 调节蒸汽流量和进口压力调节气体流量和入口压力, 输入冷却气体控制上游压力和排放上游空气控制上游压力和排放冷凝水排放冷凝水, 控制下游压力料液出口 警告! 该过程使用蒸汽温度达 135, 注意避免接触到蒸汽和不锈钢外壁 灭菌全过程请佩戴护目镜 必要时请戴好防护手套 (1) 系统装配 系统装配见图 10-3 请记录待灭菌过滤器信息在下表 : 1. 滤芯商品号 滤芯批号 滤芯系列号 3. 1 先用纯化水或注射用水湿润过滤芯的 O 型圈, 然后将要进行完整性测试和在线蒸汽灭菌的滤芯安装于过滤套筒中 ; 2 在过滤器进口连接一个 1.5 英寸三通, 并使该三通的支路面向操作者 ; 3 在过滤器出口处连接一个 1.5 英寸三通, 并使该三通的支路垂直向上 ; 在此三通上再连接一个 3/4 英寸的快接头, 该快接头呈 45 0 角向下 ; 4 在过滤器顶部连接一个卫生级压力表 ; 5 在过滤器出口处连接另一个卫生级压力表 ; 注意 : 确认此时压力表读数为零 6 在过滤器进口处三通上连接一个阀门 ( 进气阀 ), 并使该阀门的手柄与垂直方向呈 45 0 角 ; 7 在过滤器出口处三通上连接一个阀门 ( 下游排水阀 ), 并使该阀门的手柄与垂直方向呈 45 0 角, 这样当该阀门开启时, 冷凝水更够方便排出 ; 8 在过滤器进口处的三通的下端再连接一个阀门, 使该阀门的手柄与垂直方向呈 45 0 角, 这样当该阀门开启时方便排出冷凝水 ; 156

167 无菌制剂 GMP 实施指南 10. 药液的配制 9 将耐压管一端连接到压缩气源上 ( 压缩空气或氮气 ); 另一端连接到压力罐的出口 ; 10 将带有 1.5 英寸快接头的软管接头连接到过滤器下游出口, 将其另一头放入容器中 (2) 系统润湿 1 向压力罐中加入 4 升纯化水或注射用水 ; 2 关闭压力罐顶盖, 打开其排气阀 ; 3 关闭过滤系统全部阀门, 确认全部的连接是安全的, 如果安装有压力调节器, 将压力调节到最小 ; 注意 : 确认压力罐靠近过滤器套筒, 以便能同时操作压力调节器和过滤系统排放阀 4 依次开启下列阀门 : 压力罐出口阀和排气阀 料液出口阀门 气体进口阀门 压缩气体主阀门 套筒排气阀 5 关闭压力罐排气阀, 缓慢调节压调节器, 使压力增加到 0.3bar, 并保持压力 ; 6 当全部空气从过滤器套筒排气阀排尽后, 会有一股稳定水流从套筒排气口排出, 此时关闭该阀 当所有上游液体通过过滤器后, 过滤器下游 1/4 英寸软管处将停止排水 (3) 完整性测试按照完整性测试步骤对过滤芯进行完整性测试, 并将结果记录于下表 扩散流测试压力 最大扩散量 实际扩散量 最小起泡点 实际起泡点 通过 / 失败 (PSI) (ml/min) (ml/min) (PSI) (PSI) (4) 吹气 1 关闭压缩气体主阀门, 开启压力罐排气阀 ; 2 拆除出口处软管, 放置一容器以便收集残余水 ; 3 开启套筒排气阀 套筒排水阀, 直到水流成滴 ; 4 确认下列阀门状态 : 压力罐出口阀门开启 气体进口阀门开启 157

168 10. 药液的配制无菌制剂 GMP 实施指南 蒸汽进口阀门开启 料液出口阀门关闭 套筒排气阀门开启 套筒排水阀门开启 下游排水阀门关闭 5 关闭压力罐排气阀, 开启压缩空气源主阀门 ; 6 打开压力调节器, 使压力达到 0.3 bar; 7 当套筒排水阀无水排出后, 关闭套筒排气阀和套筒排水阀 ; 8 提高气体压力, 使其高于过滤芯实际泡点压力的 bar, 这样可以尽可能排出过滤芯膜孔中的水份, 开始时可以看到压差较大, 但滤芯干燥后, 压差可降到小于 0.3bar; 9 当压差降到小于 0.3bar 时, 过滤芯中的水分已经被吹排适当 关闭压缩空气气源, 开启套筒排水阀, 确认压力表已回零, 拆除气体管线, 关闭该阀门 (5) 蒸汽灭菌从 XX 公司的产品目录或产品质量保证书中找到要进行蒸汽灭菌的过滤芯在特定温度下能承受的最大压差, 例如下表 : 过滤芯 最大压差 XXXXXX 戴好隔热手套 1 将套筒备件放置于靠近蒸汽管线处 ; 2 在连接蒸汽管线到过滤系统之前, 请小心排尽蒸汽管线中的冷凝水 ; 3 确认阀门处于下列状态 : 气体进口阀门关闭 蒸汽进口阀门关闭 料液出口阀门关闭 套筒排空阀门开启 套筒排放阀门开启 下游排水阀门开启 4 如果需要进行快速冷却, 请在主气源阀门上连接压力调节器 ; 5 连接气管的一端到压力调节器, 另一端连接到过滤器的进气口 ; 6 用压力调节器将压力调节到零 ; 158

169 无菌制剂 GMP 实施指南 10. 药液的配制 7 开启主气源阀门并设定压力调节器压力为 1.7bar, 然后关闭主气源阀门 ; 8 确认气体和蒸汽阀门处于关闭状态, 戴好隔热手套, 将蒸汽管路连到套筒蒸汽进口处 ; 9 确认蒸汽 ( 或蒸汽发生器 ) 压力在 bar; 10 完全开启主蒸汽阀门, 稍微开启蒸汽进口阀门, 保持进口蒸汽压力至少 0.2bar; 11 当最初的冷凝水从套筒的排水阀排除后, 部分地 ( 一半 ) 关闭套筒排水阀 ; 12 当有一小股蒸汽从套筒排气口排出后, 将其几乎关闭 ( 留一小股蒸汽 : 指蒸汽从阀门冲出约 6 英寸,15cm), 检查上下游压差, 不得大于 0.3bar; 确认过滤芯承受的压差不得超过产品保证书的推荐值 13 逐渐关闭下游排水阀, 可以看到一小股蒸汽从该阀门处排出, 观察进口压力和压差, 确认其值在产品保证书的推荐范围内 ; 14 开启蒸汽进口阀门并控制其压力为 0.7bar, 调节套筒排气阀 套筒排水阀和下游排水阀, 直到这几处阀门均有一小股蒸汽排出 ; 15 开启蒸汽进口阀门并控制其压力达到要求值, 必要时重新调节套筒排气阀 排水阀和下游排水阀, 直到该几处阀门均有一小股蒸汽排出 ; 16 一旦进口和出口的压力表均达到设定的蒸汽压, 记录时间 (6) 快速冷却 1 系统灭菌后, 关闭主蒸汽阀门 ; 2 完全开启气体进口阀门 ; 3 检查系统压差, 最初保持小于小于 0.3bar 的压差非常重要 ; 4 用压缩空气吹扫系统直至冷却至室温 ; 5 关闭出口排放阀门 ; 6 关闭套筒排空和排放 2 阀门 ; 7 关闭压缩气体主阀门和气体进口阀门 ; 8 关闭压力调节器 ; 9 系统处于一定的压力下 注意 : 如不需要系统处于一定压力, 开启套筒排空或排放阀门, 使压力表压力降为零 (7) 或自然冷却 1 系统灭菌后, 关闭主蒸汽阀门 ; 2 让系统压力自然下降 ; 159

170 10. 药液的配制无菌制剂 GMP 实施指南 3 当出口压力降至小于 bar, 关闭出口排放阀门 ; 4 当进口压力到零时, 关闭蒸汽进口阀门 ; 5 让系统冷却至室温 ; 6 关闭套筒排空和排放阀门 (8) 过滤器的在线灭菌步骤总结 : 1 装配过滤器外壳 ( 套筒 ) 和配件 ; 2 润湿过滤器 ; 3 滤器的完整性测试 ; 4 吹气 ; 5 蒸汽灭菌 ; 6 冷却 10.5 药液配制设备 背景介绍 药液配制系统主要设备由溶解罐 浓配灌 稀配灌 ( 各种灌配有不锈钢搅拌 磁力搅拌等 ) 输送泵 称重仪高位槽 各类过滤器等单元组成 配料设备具有加热 冷却和保温 搅拌 调配等功能 配料罐等与药液接触部全部采用不锈钢制造, 表面光滑 配料罐 ( 配有不锈钢搅拌 磁力搅拌等 ) 稀配灌: 用于药液配制 贮存及药液灌装时的搅拌混合, 配制罐 稀配罐等亦有全封闭型的, 并配有搅拌设备 或自旋转清洗球 空气呼吸器 液位计 温度计等, 或配有在线灭菌设施 保温夹套等 配液也可以使用一次性系统, 如一次性搅拌配液系统 搅拌平台和搅拌袋 : 一次性搅拌技术为药物成分搅拌提供了一种方便 快捷的技术, 适合从料液 ( 如培养基 缓冲液 ) 准备 到中间体药物以及终产品的搅拌 一次性塑料袋中整合了磁搅拌子, 可移动平台上整合了搅拌电机 其特点 / 优势 : 降低污染风险 ; 降低验证清洁状态和处理工艺导致的停机时间 ; 能够提高多产品产能, 适合多产品共用一套设备的一次性使用技术 ; 易于安装和使用 ; 占地面积小, 没有死角, 可移动的装载箱架构能提高产品应用灵活性 160

171 无菌制剂 GMP 实施指南 10. 药液的配制 需要注意的地方是 : 搅拌桨的设计是否是卫生型设计, 是否无死角 无残留, 运转的时候是否完全无颗粒无产生 辅助单元 : 不锈钢材质 100L 200L 和 500L 搅拌平台, 如图 10-8 示 可选不锈钢设计或者不锈钢夹套设计, 其中不锈钢夹套设计适用于需要保温的应用 图 10-8 搅拌平台 技术要求 A. 药液配制设备的配置要求 设计科学 配置合理 制造工艺先进 符合冻干粉针 水针 GMP 要求的配料罐及管路系统, 无残留 无死角 ; 最好是可在线清洗和在线消毒灭菌 ; 配料温度自动控制 显示及记录 ; 物料流向 : 浓配 - 输送泵 - 钛棒过滤脱炭 - 稀配 - 输送泵 - 预过滤 - 精过滤 - 分装罐 ; 药液浓配后经钛棒过滤脱炭后可循环回流至浓配罐 ; 药液稀配后经过滤至分装罐后可循环回流至稀配罐 ; 压缩空气 氮气等需用气体除菌过滤过滤器 ; 纯蒸汽过滤器滤芯为可耐高温 ; 可在线监测显示 ph 值,pH 计可拆卸, 耐受高温灭菌 ; 管路尺寸 耐受压力需根据上述要求设计合理, 部分仪表 管路阀门及控制元件需根据实际要求设计配置 ; 接口采用国际通用标准快裝式 B. 配料系统在设备验证和工艺验证中应关注 : 搅拌速度 : 可考虑转速可控 确保药品在规定时间内溶解等 ; 温控情况 : 升 降温速度可控, 具有加热和保温功能, 使物料处于最佳温度 ; 计量校验 : 定容准确 ; 161

172 10. 药液的配制无菌制剂 GMP 实施指南 称重校准 : 投料准确无误 ; 自旋转清洗 : 应确保清洁彻底, 无死角 ; 夹套 ( 通入蒸汽或冷却水 ); 机械密封 : 可靠, 确保无污染 ; 容器保温材料 : 采用耐高温 抗老化 无脱落材料 ; 产品混合均匀性 实例分析 A 某公司冻干粉针及小容量注射液车间药液配料罐配置要求 表 冻干粉针及小容量注射液车间药液配料罐配置要求 车间 冻干车间 水针车间 罐体 浓配罐 稀配罐 分装罐 浓配罐 稀配罐 分装罐 有效容积 (L) a b c x y z 外形 立式 立式 立式 立式 立式 立式 罐体及管路 材质要求 316L 不锈钢, 耐酸 ph L 不锈钢, 耐酸 ph L 不锈钢, 耐酸 ph L 不锈钢 316L 不锈钢 316L 不锈钢 夹套有 ( 盘管保温 冷却 ) - 有 ( 盘管保温 冷却 ) - 搅拌方式机械搅拌机械搅拌 - 机械搅拌机械搅拌 - 液位显示 采用可视液位方式, 无死角 采用可视液位方式, 无死角 采用可视液位方式, 无死角 采用可视液位方式, 无死角 采用可视液位方式, 无死角 采用可视液位方式, 无死角 视镜有有 - 有有 - 视灯有有 - 有有 - 投料口有有可拆顶盖有有可拆顶盖 罐内连接管路 纯蒸汽有有通蒸汽灭菌有有通蒸汽灭菌 CO 有有 - 注射用水有有 - 有有 - 带疏水性呼吸器 0.2µm 0.2µm - 0.2µm 0.2µm - 取样口 带取样阀 带取样阀 清洗方式 CIP( 在线循环清洗 ) CIP( 在线循环清洗 ) 灭菌方式 SIP( 在线流通蒸汽灭菌 ) SIP( 在线流通蒸汽灭菌 ) 钛棒滤器 1µm 1µm 预过滤器 0.45µm 滤芯, 耐酸碱 高温 0.45µm 滤芯, 耐酸碱 高温 精过滤器 0.2µm 滤芯, 耐酸碱 高温 0.2µm 滤芯, 耐酸碱 高温 工艺管路阀门 卫生隔膜阀 ( 耐酸碱 高温 ) 卫生隔膜阀 ( 耐酸碱 高温 ) 卫生泵 ( 耐酸碱 高温 ) ( 耐酸碱 高温 ) 仪表 配备相应的温度 压力表 ( 隔膜 ) 配备相应的温度 压力表 ( 隔膜 ) 162

173 无菌制剂 GMP 实施指南 10. 药液的配制 B 药液配制设备确认的实例 (1) 配料罐描述配料工序为冻干工艺过程中的重要环节, 药液在进入灌装机之前, 须在配料罐中先行配制或进行工艺及过程上的转换, 配置成浓度符合要求的药液并通过除菌过滤 本配料罐由以下组件组成 : 1 主要设备 : 直立配料罐 容积 :XXX L 材质 316 不锈钢 ( 内部 ) 进料口 液体进料口 卸料阀门 机械搅拌系统 : 单速 除菌过滤器 ((0.45 µm +0.2µm) 2 辅助设备 锥形瓶缓冲罐 ( 位于灌装区 ) 3 仪器 称重系统 4 公用设施 注射用水 纯化水 氮气 真空 电源 (2) 安装确认 (IQ) 1 确认要素下面的表格确认了和安装确认活动直接关联的关键确认要素 : 技术文件 图纸和电路图 配送系统设计 : 无盲管段 放液口 适当坡度等 设备特征 设备材质 163

174 10. 药液的配制无菌制剂 GMP 实施指南 关键仪器的校准 公用设施 标准操作规程 2 确认策略下表中详细说明了安装确认策略, 其中确认要素与其接受标准一一对应 表 安装确认策略 要素 接受标准 技术文件图纸与电路图配送系统设计设备特征设备材质关键仪器的校准公用设施标准操作规程 配料罐及主要部件相关所有技术文件详细且正确归档 现有的文件正确适当地描述了当前的安装 安装的配料罐及主要部件符合最新版本的装配图纸 安装的配料罐电器部件符合最新版本的电路装配图 配送系统有合适的放液接口, 无盲管 配送系统安装需有合适的倾角以避免液体聚集 配料罐及主要部件主要技术参数已经记录 配料罐, 公用设施和仪器仪表都正确标记和标识 除菌过滤器 (0.2µm) 已正确安装于设备入口处关键设施管道中 过滤器通过完整性测试并有维护计划 配料罐及主要部件中与原料和产品接触的部件所使用的材料适用于工艺过程 所有关键仪器的校准证书齐备 关键仪器的校准计划都经过复核并且符合要求 所有校准相关的规程完整无误 标准证书齐备 配料罐所用公用设施适当 公用设施的接口处于良好维护状态, 和设备正常连接 现有相关使用, 控制, 维护与过滤器完整性 SOP 齐备 所有文件已更新, 最新的版本经过批准 维护计划齐备, 计划描述需要进行的维护工作和任务 设备使用人员的培训记录齐备 3 确认方法安装确认活动将会按表 进行记录 该方案的批准表示批准表 中的测试 : 测试附录的结构如下 : 目的 : 测试目的 方法 : 为达成目标如何展开测试 接受标准 : 测试成功所预期的结果 164

175 无菌制剂 GMP 实施指南 10. 药液的配制 所有的测试结果都将记录在相关的数据记录表中, 并且有执行测试人的签名和日期 执行测试所产生的其他文件将会附在测试上, 此类文件需标明文件名 测试和方案编号 日期和签名以及 验证副本 字样 任何和测试预期结果不符的偏差都记录在偏差表中, 该偏差表中将会记录方案和测试编号 偏差描述以及偏差重要性 当该方案所有测试都执行完成后, 将会有一份报告描述所进行的测试 (3) 运行确认 (OQ) 1 确认要素下面的表格确认了和运行确认活动直接关联的关键确认要素 : 完整性测试 搅拌 惰性气体保护 装载和卸载操作 装载单元 过滤步骤 从配料罐到灌装机的产品运输 2 确认策略下表中详细说明了运行确认策略, 其中确认要素与其接受标准一一对应 表 运行确认策略 要素 接受标准 完整性测试 搅拌 惰性气体保护 装载与卸载操作 装载单元过滤步骤从配料罐到灌装机的产品运输 真空泵能够到达最大设定值 配料罐内真空度保持恒定, 最大偏差率低于 5% 搅拌速度达到设定值 搅拌速度保持恒定, 最大偏差不超过 10% 配料罐中氮气流惰化保护正常 氮气流稳定, 最大偏差率为 10% 自动装载系统工作正常 配送系统允许配料罐完全卸料 液体可通过过滤段 从配料罐到灌装机的产品运输方法恰当, 没有损失 装载单元能计算配料罐药剂载入量 警报与互锁 设备所有警报与互锁均正确激活 3 确认方法 运行确认活动将会按表 进行记录 该方案的批准表示批准表 中的测试 每个测试都有下面的结构 : 165

176 10. 药液的配制无菌制剂 GMP 实施指南 目的 : 测试目的 方法 : 为达成目标如何展开测试 接受标准 : 测试成功所预期的结果所有的测试结果都将记录在相关的数据记录表中, 并且有执行测试人的签名和日期 执行测试所产生的其他文件将会附在测试上, 此类文件需标明文件名 测试和方案编号 日期和签名以及 验证副本 字样 任何和测试预期结果不符的偏差都记录在偏差表中, 该偏差表中将会记录方案和测试编号 偏差描述以及偏差重要性 当该方案所有测试都执行完成后, 将会有一份报告描述所进行的测试活动 测试结果以及偏差 166

177 无菌制剂 GMP 实施指南 11. 灌装 11. 灌装 本章将探讨以下问题 : 灌装工序的洁净室条件? 灌装系统中各系统的功能和控制要点? 灌装系统的种类, 以及如何评估? 灌装工序的实施步骤和控制有哪些? 生产操作过程中可能出现的问题及相应的控制和预防手段? 粉针剂分装时需要考虑哪些因素? 注射剂的灌装主要分为大容量注射剂灌装 小容量注射剂灌装 无菌粉针剂灌装和冻干粉针剂灌装 ( 冻干粉针剂的灌装相关内容参见 12.1 冻干流程 ) 在灌装过程中, 灌装精度及其稳定性关系到产品的装量差异, 因此应定时进行监测 除了对装量进行控制外, 还需注意对灌装坏境的定期监测和充分控制 另外, 因为人员及其操作行为被视为是最大污染源 因此, 对其行为操作及卫生要求应给予特殊的控制, 包括控制进入区域内的人数 ( 参见 3 人员 ) 在灌装系统中, 采用无菌隔离技术 ( 参见 21 隔离技术 ), 能有效降低微生物污染的风险, 并能最大限度减少对操作人员的暴露 为验证无菌灌装的可靠性, 采用培养基进行模拟灌装 ( 参见 16 无菌工艺模拟试验 ) 因为在无菌操作中涉及到大量的工艺步骤, 而且会因为人员 活动 环境 培养基和设备的因素造成偏差, 所以采取这种控制过程是必要的 而在生产中采取的常规监控也只是对操作状态的一种瞬时反映 下文中针对注射剂的不同剂型, 给出了在灌装过程中的特殊要求 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1 无菌药品第十三条无菌药品的生产操作环境应根据产品特性 工艺和设备等因素选择适当的洁净度级别 洁净度级别 最终灭菌产品生产操作示例 C 级背景下的 高污染风险 (1) 的产品灌装 ( 或灌封 ) 局部 A 级 C 级产品灌装 ( 或灌封 ) 167

178 11. 灌装无菌制剂 GMP 实施指南 高污染风险 (2) 产品的配制和过滤 眼用制剂 无菌软膏剂 无菌混悬剂等的配制 灌装 ( 或灌封 ) 直接接触药品的包装材料和器具最终清洗后的处理 轧盖 D 级 灌装前物料的准备 产品配制和过滤 ( 指浓配或采用密闭系统的稀配 ) 直接接触药品的包装材料和器具的最终清洗 注 : 此处的高污染风险是指产品容易长菌 灌装速度慢 灌装用容器为广口瓶 容器须暴露数秒后方可密封等状况 ; 此处的高污染风险是指产品容易长菌 配制后需等待较长时间方可灭菌或不在密闭容器中配制等状况 洁净度级别 非最终灭菌产品的无菌生产示例 处于未完全密封 (1) 状态下产品的操作和转运, 如产品灌装 ( 或灌封 ) 分装 压塞 轧盖 (2) 等 B 级背景下的 A 级 灌装前无法除菌过滤的药液或产品的配制 直接接触药品的包装材料 器具灭菌后的装配以及处于未完全密封状态下 下的转运和存放 无菌原料药的粉碎 过筛 混合 分装 B 级 处于未完全密封 (1) 状态下的产品置于完全密封容器内的转运 直接接触药品的包装材料 器具灭菌后处于密闭容器内的转运和存放 C 级 灌装前可除菌过滤的药液或产品的配制 产品的过滤 D 级 直接接触药品的包装材料 器具的最终清洗 装配或包装 灭菌 注 : (1) 轧盖前产品视为处于未完全密封状态 168

179 无菌制剂 GMP 实施指南 11. 灌装 11.1 C 级下大容量灌装 背景介绍 大容量注射剂系指供静脉滴注 装量在 50ml 以上 ( 包括 50ml) 的输液制剂 和其他注射剂剂型相比, 大容量注射剂的特点在于体积大, 这就不免引起以下几个问题 : 发生微生物污染 内毒素污染和微粒污染后对使用者的后果更严重 降低微生物 内毒素和微粒污染的技术复杂性较高 厂房面积大且高, 维持厂房洁净度的难度大 成本高 生产设备体积大且固定, 需要配备在线清洁和灭菌 工艺管路和在线清洁灭菌管路并存, 连接复杂, 导致发生污染和交叉污染的风险大 需要大规模处理物料和包材, 且生产周期较长, 这就增加了发生微生物污染及其在生产过程中繁殖的概率 技术要求 应定时对装量进行控制 ; 而对于高速设备而言, 应增加装量的控制频次 每出现异常现象应进行额外的装量控制 实施指导 图 大容量注射剂灌装工艺流程示例 生产区级别 生产步骤 中间控制 C 级区 C 级背景局部 A 级 洗瓶洗塞 稀释调总重 过滤灌装压塞 溶解调总重 总重 ph 等可见异物过滤器完整性环境监控 C 级区 C 级背景局部 A 级 A. 灌装准备 接触部件的准备 : 在每个批次生产之前, 应对和产品或者容器密封包材接触的设备部件进行清洗和灭菌 与产品接触的设备部件包括灌装容器, 过滤器壳体, 以及灌装泵 与容器密封包材接触的设备部件包括震动盘, 送料轨 ; 与容器和胶塞一样, 也要对这些接触的部件进行预处理 这就意味着要用清洁剂 ( 如 169

180 11. 灌装无菌制剂 GMP 实施指南 需要的话 ) 和纯化水对其进行清洗, 随后用注射用水进行一次或多次的清洗 一般情况下, 通过在高压釜通清洁蒸汽来实现灭菌, 或者将不适于采用湿热灭菌的部件放置在灭菌烘箱中进行灭菌 ; 0.2 um 的除菌过滤器无法对内毒素进行截留 因此, 如果一些混合操作和除菌过滤缓冲罐存在潜在内毒素污染的风险, 应该预先为这些容器制定一个可靠, 且重现性好的清洁规程 ; 应对需要局部 A 级洁净度条件的部件进行保护, 以便于转运 ; 洗瓶机和隧道烘箱 ( 如果使用的话 ) 的检查 ; 不同级别洁净区之间的压差以及直接接触的包装材料的检查 ; 确认储液罐已与灌装系统连接 ; 检查层流设备 ; 待用胶塞的检查 ; 用于装量控制的称量设备的检查和校准 ; 将胶塞放置在洁净的供料容器内 ; 将清洁灭菌过的泵 终端过滤器和软管连接在缓冲容器上 ; 连接药液料斗, 根据实际在储液罐和缓冲容器间连接一个 0.2um/0.45um 的过滤器 B. 灌装过程 启动自动注入的泵功能 ( 自动灌装功能 ), 注入样品容器中用于药液的中间体检测 ; 灌装头在容器中浸入深度的检查 ; 装量检查 ; 压塞机运行状况的检查 ; 装量监测和密封盖扭矩调节的检查 ; 填写装量控制表 ; 中间体检测实验室放行, 进行灌装 装量控制和记录 ; 检测密封盖和相关记录 ; C. 灌装结束 检查层流设备 ; 比较产量 / 药液供应量 ; 瓶子和密封盖的消耗量 ; 拆卸泵组 软管和缓冲容器进行清洁和灭菌 ; 如使用在线清洗 / 在线灭菌 (CIP/SIP), 连接注射用水 蒸汽和压缩空气 ; 设备表面的清洗和消毒 D. 环境监测 应对环境进行监测, 测定尘埃粒子 沉降菌 浮游菌及压差, 参见 18 环境监控 170

181 无菌制剂 GMP 实施指南 11. 灌装 E. 人员控制 操作人员应具备良好的卫生和行为习惯, 洁净区内的人员数量应进行控制, 参见 3.2 关键区域人员的良好行为规范 实例分析 表 大容量灌装的常见问题及其分析应对 可能出现的问题药液流入瓶中, 在灌装头末端溅出药液表面形成太多泡沫灌装头漏液短暂的装量波动装量改变压塞困难 ( 不完全 ) 压塞太容易 ( 胶塞因气泡弹出 ) 原因 / 预防措施原因 1: 泵的灌装压力过高 ( 设备速度 ) 预防 : 降低设备运行速度原因 2: 灌装头的横截面太小预防 : 使用较大横截面的灌装头原因 1: 药液入瓶的高度太高预防 : 降低灌装头在瓶中的高度原因 2: 灌装头太靠近瓶底预防 : 通过提升灌装头, 缓和药液作用原因 3: 药液温度过高预防 : 最高温度为 30 原因 1: 灌装头过滤筛孔的太小预防 : 选择大孔径或网径原因 2: 泵的回吸作用太小预防 : 增加泵回吸时间 ( 针内回吸路径 1-3 厘米 ) 原因 : 因为泵组僵硬和药液残留改变抽液条件预防 : 确保泵组和阀门控制运行正常, 检查缓冲容器的装量控制 原因 : 机器运行速度变化预防 : 重新设置泵的装量原因 : 瓶颈直径 / 胶塞直径太窄预防 : 测量容器和胶塞原因 : 瓶和胶塞直径不匹配, 间隙太大, 或太湿预防 : 测量容器和胶塞, 使用干的胶塞和瓶 ( 必要的话, 利用空压加强对瓶的吹干, 确保瓶的开口不被药液打湿 ) 要点备忘 A. 生产管理要点 : (1) 灌装准备 应使用已验证的清洁与灭菌程序对灌装机上贮存药液的容器和管路进行清洁与灭菌 应选用不脱落微粒的软管, 特殊产品应专用 (2) 灌装过程 171

182 11. 灌装无菌制剂 GMP 实施指南 盛药液容器应密闭, 置换入的气体须经过滤 控制人员的生产操作, 防止微生物污染 灌装时应按照风险评估的结果定期检查半成品的装量与澄明度 药液从稀配到灌装结束不宜超过具体规定的时限 B. 质量控制要点 : 药液的装量 药液的可见异物 半成品的微生物污染水平 C. 验证工作要点 : 灌装速度 充氮及抽真空性能 灌装过程中最长时限的验证 灌装后产品密封的完好性 11.2 小容量灌装 小容量注射剂主要通过最终灭菌工艺生产 (A/C 级下小容量生产 ) 也有些小容量注射剂采用无菌生产工艺生产, 系指非最终灭菌无菌制剂 (A/B 级下小容量生产 ) 小容量注射剂的无菌保证要求与大容量注射剂无明显区别, 也有内毒素 不溶性微粒等标准要求 对于小容量注射剂的灌装操作而言, 近年来吹灌封系统 ( 参见 20 吹灌封系统 ) 已得到广泛的应用 针对灌装来说, 其主要特点是缩短了暴露于环境的时间, 降低了污染的风险 A/B 级下小容量灌装 背景介绍 小容量注射剂的品种很多, 其中有些原料药的化学性质决定了无法耐热任何形式的最终灭菌工艺 这种情况下, 需要采用无菌生产工艺进行生产, 即为非最终灭菌的小容量注射剂或冻干粉针, 其无菌保证水平为 10-3 因西林瓶与安瓿在灌装程序方面无显著差别, 因此就以西林瓶为例进行灌装描述 技术要求 药液的灌封必须在无菌环境下进行 并应尽量采用自动化灌封系统 若全自动化设备安装在隔离器内, 将最大限度地减少污染风险, 能使微生物污染的概率远远低于 10-3 的水平 172

183 无菌制剂 GMP 实施指南 11. 灌装 实施指导 图 非最终灭菌小容量注射剂灌装工艺流程示例 A. 灌装准备 接触部件的准备工作参见 11.1 C 级下大容量灌装 检查卫生包装内的灌装用容器 ( 放行 批次 数量 尺寸等 ) 采用注射剂专用胶塞 根据检查表检查清洗设备和隧道烘箱 ( 介质压力 温度 产能标准等 ) 确认洁净区的净化时间 检查相邻洁净区之间的压差 安装灌装设备 ( 泵组 灌装头 软管 保护性气体过滤器和药液分配器 ) 检查 A 级区的层流 计量仪器的控制和校准 B. 灌装过程 启动灌装泵, 将药液吸入药液分配器内 设定灌装速度 利用泵将药液从灌装头内注入样品容器内, 用于中间体检测以及基本的装量设定 控制浸没深度, 进行针头在容器内的中心调整 装量调节和测定, 记录装量测定结果 压塞单元的检查 由中间体检测实验室放行后开始灌装 装量检查, 记录装量测定结果 将灌装和密封好的容器送至中间体检测实验室 173

184 11. 灌装无菌制剂 GMP 实施指南 将灌装和密封好的容器撤离料仓, 贴标签, 并标上连续号 配置 批号等 C. 灌装结束 拆卸泵组 软管 药液分配器等 清洁灌装机 表面消毒 地面消毒 D. 环境监测 测定 CFU(Colony-Forming Units, 菌落形成单位 )- 层流 - A 级区设备表面 测定 CFU- 层流 -B 级区表面 ( 操作台 秤 灌装机外表面 ) 测定 CFU- 层流 -B 级区地面 E. 人员控制 操作人员应具备良好的卫生和行为习惯, 洁净区内的人员数量应进行控制, 参见 3.2 关键区域人员的良好行为规范 通过接触方式测定 CFU-B 级区手指菌 要点备忘 A. 生产管理控制要点 : (1) 灌装准备 灌装管道 针头等使用前用注射用水洗净并经灭菌 应选用不脱落微粒的软管 特殊品种应专用 直接与药液接触的惰性气体或压缩空气需经验证 使用前应确保经净化处理, 其所含微粒 微生物 无油项目应符合规定要求 所用惰性气体纯度应达到规定标准 单向流保护罩发生故障时, 应采取应急措施, 防止灌装过程中发生污染, 并应适当抽样, 将发生故障时的产品分开, 做好标记, 只有调查的结果证明故障对产品质量未造成影响时, 方可将出现故障时的产品并入同一批内 (2) 灌装过程 灌装过程中应定时进行装量检查, 如每半小时一次 ; 装量出现偏离时, 应及时调整 控制压塞的质量 单向流出现暂时故障重新开始灌装前, 微粒监测的结果应符合标准 B. 质量控制要点 药液的装量 药液的可见异物 半成品的微生物污染水平 174

185 无菌制剂 GMP 实施指南 11. 灌装 A/C 级下小容量灌装 背景介绍 对于可最终灭菌的药液灌装, 该类灌装操作可在 C 级洁净区内进行 因为在 C 级区内不要求进行具体批次的监测, 所以须执行除微生物监测之外的在 A 级 /B 级环境内进行的所有小容量灌装步骤 通常是采取定期监控作为质量控制的一部分 亦可采用不同的限度 实施指导 图 最终灭菌小容量注射剂灌装工艺流程示例 生产区级别 C 级区 生产步骤 中间控制 稀释调总重 溶解调总重 总重 ph 等 过滤灌装熔封 过滤器完整性 产品灭菌前微生物与耐热性 C 级区 要点备忘 A. 生产管理控制要点 : (1) 灌装准备 最终灭菌小容量注射剂的灌装过程中应严密防止微生物的污染, 已配好的药液应在规定时限内进行灌装, 保证无菌 热原符合要求 灌装管道 针头等使用前用注射用水洗净并湿热灭菌, 必要时应干热灭菌 应选用不脱落微粒的软管 特殊品种应专用 盛药液容器应密闭, 置换入的气体宜经过滤 调节密封位置的火焰设定 (2) 灌装过程 需充填惰性气体的品种在灌封操作过程中要注意气体压力的变化, 保证充填足够的惰性气体 检查容器密封 玻璃安瓿的形状和焦头等 (3) 灌装结束 灌封后应及时抽取少量半成品检查澄明度 装量 封口等质量状况 175

186 11. 灌装无菌制剂 GMP 实施指南 B. 质量控制要点 : 烘干容器的清洁度 药液的颜色 药液装量 药液的可见异物 C. 验证工作要点 : 药液灌装量 灌装速度 惰性气体的纯度 容器内充入惰性气体后的残氧量 ( 必要时 ) 实例分析 表 11-2 A/B 级和 A/C 级小容量灌装过程中的常见问题及其分析应对 可能出现的问题安瓿瓶颈因药液变湿安瓿内药液表面产生泡沫灌装头漏液 原因 / 预防措施原因 1: 灌装头定位不正确预防 : 检查灌装头的定位原因 2: 灌装头弯折预防 : 矫正原因 1: 泵的灌装压力过高预防 : 降低设备速度原因 2: 灌装头横截面太小预防 : 选择大横截面原因 3: 药液液滴高度太高预防 : 降低灌装头深度原因 4: 灌装头太接近安瓿底部预防 : 抬升灌装头高度原因 1: 泵的回吸作用太小预防 : 改变回吸作用的控制原因 2: 灌装头的压力管太长预防 : 缩短软管长度, 必要的话采用硬质材料 11.3 粉针剂的分装 背景介绍 粉针剂是指采用无菌操作法或冻干技术制成的注射用无菌粉末或块状制剂 粉针剂是非最终灭菌的注射剂, 具有无菌 无热原和高纯度等特性, 相对其他剂型而言, 对产品的质量要求最高, 产品的无菌保证水平很大程度上依赖于原辅材料的无菌保证水平 176

187 无菌制剂 GMP 实施指南 11. 灌装 应通过培养基灌装试验来验证分装工艺的可靠性后方能正式投产, 且定期进行再验证 无菌粉末的分装是高风险操作, 需要在经过定期监测的 A 级环境下进行 因此, 分装过程应在 A 级层流的保护下进行操作, 以最大限度降低产品污染的风险 实施指导 因注射用无菌粉针剂产品是将符合要求的药物粉末在无菌条件下直接分装于洁净灭菌的容器中, 然后密封, 因此, 作为非最终灭菌的无菌产品, 企业在灌装无菌粉针剂之前应对原料设立严格的质量控制标准和检查要求, 以保证灌装后产品的质量 图 11-4 无菌分装粉针剂分装工艺流程示例 洁净级别 生产步骤 工序质量控制点 A 级区 (B 级背景 ) 原辅料 出瓶 无菌分装 出胶塞滤 1. 灭菌后玻璃瓶干燥失重 无菌 细菌内毒素 可见异物 2. 无菌生产环境 压缩空气质量 半成品装量差异 残氧量 过滤器完整性 冲惰性气体保护 压胶塞半加塞 无菌生产环境 压胶塞质量 A 级区 (B 级背景 ) 注射用无菌粉针剂的分装过程应注意下列要点 ( 以西林瓶为例 ): A. 分装准备 : 按照制定并经过验证的传递程序将物料传入洁净区 应根据物料的特性和工艺要求采用相应的灭菌传递方式 按照有效的 SOP 进行生产 在 B 级背景下的 A 级区内进行分装 接触部件的准备工作参见 11.1 C 级下大容量灌装 洗瓶机和隧道烘箱的检查 相邻洁净区的压差以及直接包装容器的检查 储料罐的检查 层流设备的检查 ( 包括记录 ) 分装机的除尘系统功能状态的检查 直接包装容器的密封检查 用于装量的天平仪器的校准 安装经清洁和灭菌的产品搅拌分装装置 177

188 11. 灌装无菌制剂 GMP 实施指南 在层流下将储料罐与连接系统连接 A 级区的层流控制 对生产洁净区环境的控制 B. 分装过程 开启传送和分装 装量检查 压塞单元的检查 装量监测 中间体检测放行后进行分装 给分装和密封后的容器贴上标签, 标注连续号 配料 批次等 C. 分装结束 拆卸供料装置 清洁分装机, 消毒表面, 消毒地面 对于因生产安排或设备故障等原因, 领用物料未使用完需作退库处理时, 应向质量部门提出申请, 由 QA 评估所剩物料质量是否受到影响, 如污染风险 贮存条件等 D. 环境监测 A 级区, 层流下的设备台面 B 级区, 工作台面 ( 如, 分装机外部, 工作台等 ) 和地面 E. 人员控制 人员应进行手消毒并有良好的行为习惯, 洁净区内的人员数量应进行控制, 参见 3.2 关键区域人员的良好行为规范 B 级区人员手指菌 要点备忘 A. 生产管理要点 : (1) 分装前 确认各分装设备清洁 干燥 装量符合规定后才能正式生产 原料应由专人分配到分装设备, 加药前后都应仔细检查原料入口, 以防玻璃屑 纸屑落入机内 气流式分装机 ( 参见 11.4 灌装设备 ) 所用压缩空气应经去除油 去湿和无菌过滤, 相对湿度不得超过 20% 螺杆式分装机 ( 参见 11.4 灌装设备 ) 应设有故障报警和自停装置, 以防螺杆与漏 178

189 无菌制剂 GMP 实施指南 11. 灌装 斗摩擦产生金属屑 (2) 分装过程 分装过程中应定时进行装量检查, 装量出现偏差时, 应及时进行调整 控制压塞的质量 (3) 分装结束 接触粉末的部件应按照 SOP 的要求拆洗和灭菌 清洁消毒灭菌的程序应予验证 B. 质量控制点 : 对于原料的主要质量控制项目为 : 含量 杂质 有机残留溶剂 当然, 还包括 : 酸碱度 溶液的澄清度 溶液的颜色 水分 细菌内毒素 无菌 不溶性微粒 可见异物 溶解性等 分装后半成品的装量差异控制 : 装量控制项目一般在无菌分装后马上进行, 按照企业内控标准进行严格控制, 以更好地确保分装中的剂量准确性 C. 验证工作要点 : 分装能力达到设计要求, 不同分装速度下装量达到企业内控标准要求 层流罩洁净度测定, 压差测定 设定培养基灌装试验的频率, 制定微生物污染率的标准 实例分析 表 11-3 粉针剂分装的常见问题及其分析应对 可能出现的问题 储料罐问题带来的粉末尾料 药粉供给不够, 停机 原因 / 预防措施原因 1: 储料罐内的分装水平线太高, 造成大量浪费预防 : 降低分装水平线原因 2: 粉末流动性质, 湿度太高预防 : 检测原因 3: 粒径改变预防 : 检测原因 4: 调整管子的直径或储料罐至耦合系统的宽度不够预防 : 调整设置原因 : 分装速度太快预防 : 降低或调整速度 179

190 11. 灌装无菌制剂 GMP 实施指南 11.4 灌装设备 背景介绍 灌装设备通常分为液体灌装和粉针剂分装两种 通常, 液体产品可以通过计量方式灌装入容器内, 其灌装精度要远高于粉针剂 其中有两种方法能达到液体灌装体积的精度要求, 即采用固定体积的活塞泵, 或时间 - 压力系统 (time-pressure system) 时间- 压力包含一个可控加压装置, 该装置应用于固定时间内将产品灌装于容器内的过程 而容器的暴露时间以及加载压力将共同控制灌装的体积 冷冻产品的灌装应在低湿度条件下进行, 以避免在灌装设备和容器上形成凝聚 灌装后, 需要在产品中进一步充入无菌保护性气体 ( 如氮气 ), 降低在灌装过程中带入的氧气浓度 技术要求 尤其对于无菌产品而言, 灌装是一项关键操作 因为在产品进行除菌过滤后, 灌装操作通常是使产品暴露在开放空气环境下的唯一阶段 灌装通常在 A 级单向流区域内进行 因此, 灌装和压塞之间的时间间隔应最小化, 尽可能降低污染的风险 在联动线上, 待灌装容器在经过除热原和冷却后通过理瓶台从输送轨道进入灌装机 采用间歇式烘箱, 并通过人工无菌手段将容器从托盘转运到灌装机的供瓶装置 如果采用密闭安瓿, 则先用火焰加热瓶颈, 然后拉丝开口 灌装前, 也可通过针式喷嘴在容器内充入无菌氮气以置换对于产品效价或有效期会产生不利影响的空气, 然后进行灌装 灌装后进行封口 西林瓶灌装完毕, 紧接着要用到胶塞 清洗和灭菌过的胶塞通常从震荡盘进入灌装机, 震荡盘能对胶塞进行正确导向 将胶塞盘放置在 A 级单向流下是为了避免对胶塞形成污染 对于冻干用胶塞而言, 需要预先调节压塞模具的高度, 确保胶塞不完全压塞 在联动线上, 根据流程容器 ( 如西林瓶 ) 须通过机械手段转移至轧盖和卷边机或进入冻干机内 灌装机上可能采用多种传输方式, 但通常采用涡轮 星型轮或传送带 在非联动设备上, 压塞后的容器将被转移至盘式装载工位 无菌灌装机在设计上应关注如下技术特征 : 产品容器接触面为不锈钢材质 设计合理, 且经过抛光处理, 避免对产品产生污染 设备必须适于将准确量的产品灌装入容器内, 确保装量准确 产品和容器密封件接触部位应能承受反复清洗和灭菌 活动部件应保持在外罩内, 避免暴露在无菌环境中 和药品接触的部件应尽量减少润滑油的使用 润滑剂应为药用级, 且应在无菌区域外使用 设备设计时应考虑便于批次间的清洁和灭菌 对设备应能进行必要的中间体检测样品的采样, 并且不影响生产线的操作 关键区域的设计应支持最佳流量的单向流模式 设备在安装时应考虑便于在灌装区域外执行日常干预和维护 诸如西林瓶灌装机上的胶塞料筒等可能会成为颗粒污染来源的部件, 在设计时就应排除污染的可能性 180

191 无菌制剂 GMP 实施指南 11. 灌装 条件允许的话, 推荐使用可拆卸的胶塞盘和传送道, 用于蒸汽灭菌灌装系统的选择宜根据每一个容器的灌装量以及药液的溶液性质而定, 还需考虑的重要方面包括 : 液体的粘度 密度和药液的固体物质含量 这些参数会影响到在管路 泵组以及灌装头内的流速, 因此会影响每一个容器的灌装时间 利用这些参数可计算设备的灌装性能 A. 液体灌装系统 (1) 技术要求除了时间 - 压力系统不使用任何泵组外, 自吸泵应用广泛 各系统部件的功能描述如下 : 1 储液罐 (Storage vessel) 在罐内储存药液, 并保持室温 ( 灌装过程中温度偶尔会偏高 ) 必要的话, 通过微生物过滤器, 在常气压 ( 过滤氮气 ) 下将药液传输至灌装机的缓冲容器内 2 缓冲容器 (Level vessel) 缓冲容器材质为不锈钢或玻璃, 并具备阀门, 在无压力的情况下, 保证药液在容器内的最高水平位置和最低水平位置 药液量与吸气式活塞剂量泵之间相差应不大于 60cm 可通过缓冲容器设定的不同高度增加或降低泵的吸入压力 ( 也可利用泵组进行定位 ) 3 药液分配器 (Solution distributor) 属于小容器 (0.5 至 1L), 其中连接的泵管或软管从容器内抽取一定量的药液, 直接转移至泵内 在药液分配器内形成的负压从缓冲容器内汲取药液, 再及时重新灌入, 从而进行下一轮循环 如果储液罐中的药液水平约等于或高于泵内的药液量, 则无需药液分配器 4 阀门机制 (Valve mechanism (cursor)) 设置阀门的目的 : 在同步周期活塞缩回时形成从药液供给到泵体的进水流道 (suction channel) 然后, 在运动高峰期关闭进水流道, 打开通往灌装头的放水流道 (outflow channel) 通过泵体向前推进活塞时, 之前抽取的药液排向灌装头 活塞运动结束时, 放水流道关闭, 进水流道再次迅速开启 ( 反吸 ) 5 活塞剂量泵 (Piston dosage pump) 在活塞运动至进气冲程时, 活塞剂量泵汲取一定量的药液, 在阀门打开位置后, 通过可调节的设置渠道排出药液 主要目的就是始终排出相同的量 为了符合药典标准, 需要达到规定的测量准确度 活塞剂量泵的材质可以选择不锈钢 陶瓷 玻璃或带密封的合成品, 取决于装量体积和长期稳定性 其中需要考虑的一个重要因素就是安装的泵组是否能在机器内进行在线清洗 (CIP) 和灭菌 (SIP) 或蒸汽灭菌 对于不锈钢和陶瓷材质的泵组来说, 这种做法是目前盛行的 在泵组和管路需要在使用后进行拆卸的情况下, 各个部件需要按照 SOP 的要求进行清洗, 且再次使用前需进行消毒 ( 玻璃部件用蒸汽灭菌或干热灭菌 ) 泵组 管路和灌装头的 CIP/SIP 通常包括同时对储液罐的供液装置的清洁 然后通过程序控制实施在线清洁 / 灭菌 6 针头 ( 灌装头 )(Hollow needle (filling needle)) 根据所需灌装的药液 ( 粘度 泡沫特性 流速和表面张力 ) 以及待灌容器的开口选择不同直径的灌装用针头 通常, 灌装管直径为 2 到 10 mm 当针头插入容器内, 药液在泵活 181

192 11. 灌装无菌制剂 GMP 实施指南 塞的压力作用下被灌装入容器 ( 安瓿 / 小瓶 ) 内 应最大限度减少药液在容器内的涡流, 避免发泡 泡沫的形成意味着当气泡破裂后, 液滴将落在瓶颈部位, 然后随着压塞而留在胶塞侧表面 ; 从而形成晶体沉积物, 然后在进入药液后会作为晶体成型诱导物 7 连接线 / 管 (Connecting lines/tubes) 如果不需要移动, 且设备能在安装状态清洗时通常应采用连接线 ( 管 ) 来传输药液 在需要进行固定同步运动的位置 ( 如, 与灌装头同步升降的相联软管 ) 以及在清洁消毒时需要拆卸或部分拆卸的位置, 必须使用软管 从流速的技术角度来看, 软管须完成和固定连接线 ( 管 ) 同样的任务 这意味着软管壁的结构必须具备稳定的形状, 软管在压力下的体积变化应维持最小 ( 即应有最小的 呼吸 效应 ) 8 时间 - 压力灌装系统 (Time-pressure filling system) 这种类型的药液装量灌装要求有准确 快速测量的方法, 并根据流动的药液计算出截留机制 (cut-off mechanism) 的开启时间段 利用截留机制挤压硅管 膜片阀或机械游标 (mechanical cursor) 所以, 在选择适宜的截留机制时, 准确性是最重要的指标, 而膜片阀或机械游标就变得相对次要了 因为要求装量准确, 时间 - 压力灌装系统只在大于 50ml 的灌装量时才适用 9 称量柜 (Weighing cubicle) 每一个容器的装量都经过测定, 且由监测系统进行维持, 从而对灌装系统形成控制 10 灌装涡轮 (Filling turbines) 灌装药液在预定压力范围内通过涡轮, 如 1 至 2 bar (2) 设备确认灌装机安装确认和运行确认的内容和其他设备确认的要求相似 在设备确认完成以后, 验证的重点是调查不同装量规格下的灌装速度及其装量可以接受的波动范围 一般说来, 灌装的速度越高, 灌装的准确度就越差 影响灌装准确度的因素很多, 如黏度 产品灌装时的温度 相对密度 溶解的气体 装量等 确认的目标应是通过水的模拟灌装试验和产品的灌装试验确认产品在适当灌装速度下获得预定准确度的工艺条件 B. 无菌粉针剂分装系统粉末性质, 如流动性 堆密度 产尘 ( 磨损 ) 湿敏感性和分装容器的种类, 都是分装机构造的决定性因素 粉针剂分装机的要求和液体灌装机一致 需要特别关注的是清洁的区域 部件的安装和拆卸, 以及气流 与液体灌装机相比, 粉针剂的分装存在两个特点 : 使用供料装置在分量盘内灌入一定量的粉末, 然后喷入或吹入指定的容器内 在称量室内通过震荡轨道将粉末转移至容器内直到达到预设装量, 然后自动停止输送, 并进行下一个容器的分装 182

193 无菌制剂 GMP 实施指南 11. 灌装 无菌粉针剂用分装机主要分为气流分装和螺杆分装两种 气流分装利用经过滤的无菌气体进行粉末分装, 其速度和准确性较好, 而自动化程度高, 逐渐被广泛采用 对于分装机的性能重点关注装量的稳定性 报警剔除功能 分装操作位置的环境保证能力及其材质 螺杆式分装机的特点 : 控制每次分装螺杆的转数就可实施精确的装量, 相对装量易控制 易装拆清洗 使用中不会产生 漏粉 与 喷粉 现象 结构简单 维护方便, 运行成本低 但不完善之处在于 : 对原始粉剂状态有一定要求, 当对不爽滑性粉剂分装时, 要通过改变小搅浆和出粉口来确定装量精度气流式分装机的特点 : 在粉腔中形成的粉末块直径较大, 装填速度亦较快, 一般可达 300~400 瓶 / 分 装量精度高, 度能满足药典要求 控制自动化程度也较高分装无菌粉针剂的系统通常包含如下功能部件 : 1 储料罐 (Reservoir) 分装时储存粉末 通过储料罐或螺旋输送装置上的震荡设施将粉末供给分装系统 2 连接系统 螺杆输送 震荡管 (Coupling system, helical conveyor, vibration piping) 该系统必须完成容器连接, 且在某些情况下通过层流保护进行更换 3 分量盘的供料装置 - 震荡器 (Feed shoe for molds - vibrating bars) 供料装置必须按照装量要求在分量盘内灌入粉末 震荡带或震荡管通过可调震荡 ( 时间和振幅 ) 以及梯度将粉末转移至指定容器 震荡时间通过装量天平进行控制 4 工艺吸尘系统 (Aspiration system for developing dust) 除了用于无菌分装的 A 级环境外, 在分装粉末时, 粉尘的集聚不可避免, 而且也不可能在层流下的任何位置都能满足 A 级关于 动态 的颗粒数要求 这就要求在供料装置和分量盘或震荡管之间针对粉尘采用吸尘装置 这种捕尘方式也许对层流内的气流有一定影响, 但能限制颗粒在这些点上的聚集 为防止在生产环节上聚集可能影响装量, 可以使用一个便携式吸尘系统 ( 用于 A 级洁净间的真空吸尘装置 ) 5 称量装置 - 震荡传送装置 (Weighing system - vibration conveyor) 在称量和调零后启动震荡传送 183

194 12. 冻干无菌制剂 GMP 实施指南 12. 冻干 本章将探讨以下问题 : 冷冻干燥是如何进行的? 需要测定哪些工艺参数? 冷冻干燥系统的技术要求? 冷冻干燥工艺中需要进行哪些控制? 生产过程中会出现哪些问题, 如何解决? 冻干工艺验证中需要关注哪些内容? 制定冻干曲线需要确定哪些数据? 如何对冻干设备进行确认? 冻干机确认中需要关注的要点? 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第六十一条除另有规定外, 无菌药品批次划分的原则 : 3. 冻干产品以同一批配制的药液使用同一台冻干设备在同一生产周期内生产的均质产品为一批 ; 12.1 冻干流程 背景介绍 冷冻干燥 (freezing drying lyophilization) 全称为真空冷冻干燥 (vacuum freeze-drying, 简称冻干 ) 是指将被干燥含水物料冷冻到其共晶点温度以下, 凝结为固体后, 在适当的真空度下逐渐升温, 利用水的升华性能使冰直接升华为水蒸汽, 再利用真空系统中的冷凝器 ( 捕水器 ) 将水蒸汽冷凝, 使物料低温脱水而达到干燥目的的一种技术 该过程包括三个彼此独立又相互依赖的步骤 : 预冻 一次干燥 ( 升华 ) 以及二次干燥 ( 解吸附 )( 如图 12-1) 冻干产品生产工艺一般包括以下步骤 : 将药品和赋形剂溶解于适当的溶剂 ( 通常使用注射用水 ) 中 将药液通过一个 0.22um 的除菌过滤器进行除菌 灌装到各个已灭菌的容器中, 并在无菌条件下进行半压塞 在无菌条件下将半加塞后的容器转移至冻干箱内 溶液的预冻 : 将半加塞后的容器置于冻干箱的冷冻搁板, 或在另一个箱内作预冷冻 箱体抽真空并将冷冻搁板升温, 以便在冷冻状态下通过升华除去水分 全压塞密封 : 通常由安装在冻干机内的液压式或螺杆式压塞装置完成 184

195 无菌制剂 GMP 实施指南 12. 冻干 图 12-1 冻干过程示意图 技术要求 A. 冻干工艺的技术要点 溶液的共晶点较为重要 它是制定冻干工艺的主要依据 预冻时 产品必须冷冻到 共晶点以下的温度 而升华时 产品又不能超过共晶点温度 因此共晶点温度是产 品预冻阶段和升华阶段的最高许可温度 而另一个重要因素是溶液的浓度 它能影响冻干的时间和产品的质量 浓度太高或 太低均对冻干不利 因此 冻干产品的浓度一般应控制在 4%~25%之间 由于大多数药品都要求含有较低的残留水分 因此为了确保较低的残留水分 冷凝 器的终点温度必须低 冻干过程应按照产品的冻干工艺曲线进行冻干 如果产品数量和冻干机状态变化不 大的话 各关键控制点的数据应与冻干工艺曲线接近 在生产中 应密切关注搁板 温度 品温 冷凝器温度 真空度等的变化 确保其符合相关要求 同时关注时间 和温度的变化速率 尽可能选用自动控制模式 除自动记录外 还应人工记录上述 参数的设定和变化情况 并定时观察产品的变化情况以及冻干机的运行状况 B. 冻干工艺对环境的要求 B 级背景下的 A 级 产品的灌装 半加塞 冻干过程中制品处于未完全密封状态下 的转运 直接接触药品的包装材料 器具灭菌后的装配 存放以及处于未完全密封 状态下的转运 B 级 冻干过程中制品处于未完全密封状态下的产品置于完全密封容器内的转运 直接接触药品的包装材料 器具灭菌后处于密闭容器内的转运和存放 185

196 12. 冻干无菌制剂 GMP 实施指南 实施指导 图 12-2 冻干粉针剂的冻干工艺流程示例 B. 灌装后半成品的转运在冻干机进料和出料时应有保护和防污染措施 (1) 向冻干机内送入的灌装完成的制品 用具以及其它的设备的转运一定要在关键区域中进行 此过程包含如下程序, 并应对其实施验证 : 灌装 半加塞后的制品向冻干机内的转运 转运到冻干机门前, 制品向冻干机搁板上面的进料 冻干结束后的制品从搁板上面出料 出完料后的制品向轧盖线上的转运 (2) 操作方法大致可分成以下几类 : 通过人工的直接操作方法 依靠人工通过托盘搬运推车的方法 全自动进出料 利用无菌隔离装置的方法 ( 有人操作或无人操作 ) 冻干机进料和出料方式的选择取决于 : 工艺 冻干机尺寸和安装的冻干机数量 当相同的物料处理系统用于多个冻干机的进料和出料时, 采用自动进出料会比较方便 C. 冻干程序冻干粉针剂的生产过程主要分为以下几个阶段 : (1) 把需要冻干的制品分装在合适的容器内 ( 通常为玻璃瓶 ), 并进行半加塞 装量要均匀, 单瓶蒸发表面尽量大而厚度尽量薄些 (2) 如需要, 放入与冻干箱体尺寸相适应的金属盘内 将制品放入冻干机后, 进行制品的预冻, 将冷凝器降温, 抽真空 工业生产中采用的冻结方法大体有两种 常见的一种方法是缓慢冻结法 : 缓慢冷却, 使之逐步达到最终冻结温度 ; 另一种方式称为快速冻结法, 适用于抗生素类产品 快速冻结的优点是形成更多微小的晶核, 因而同一体积的药液, 其冻干升华的表面积较大 须根据产品的特点决定冻结的具体方式, 使其有利于干燥 186

197 无菌制剂 GMP 实施指南 12. 冻干 操作流程上, 有些做法是将搁板预冻到冷冻药液所需的低温 ; 而另一些做法将药瓶放到搁板上后再降温至所需温度 在前一种预冻程序中, 进箱前搁板上是否结霜至关重要 预冻完成后, 仍应保持产品原有的活性 (3) 待真空度达到一定数值后 ( 通常应达到 0.1 mbar 以上的真空度 ), 即可对冻干箱内制品进行加热 一般加热分两步进行, 第一步加温不使制品的温度超过共晶点的温度, 一般来说要低于共晶点温度 5 ~10, 进行升华干燥 ( 一次干燥 / 初次干燥 ) 一次干燥时应控制品温和压力 而冻干工艺应注意的另一个温度称为崩解温度, 高于这个温度冻干时, 冻干体会局部出现 塌方, 影响正常工艺过程的进行 (4) 待制品内水分基本干完后进行第二步加温, 这时可迅速使制品上升到规定的最高温度, 进行解吸干燥 ( 二次干燥 ) 需配备精确的温度和压力监控装置, 确定二次干燥的终点 (5) 根据要求进行真空压塞或充氮压塞 如果是真空压塞, 则在干燥结束后立即进行, 如果采用充氮压塞, 则需进行预放气, 使氮气充到设定的压力 ( 一般在 500~600mmHg 左右 ), 然后压塞 压塞完毕后放气, 直至大气压后出箱, 出箱后轧铝盖 灯检 贴标签 包装 (6) 整个冻干的时间与制品在每瓶内的装量 总装量 玻璃容器的形状 规格 产品的种类 冻干工艺曲线及机器的性能等有关 图 12-3 冻干工艺曲线示意图 D. 冻干操作的要点 : (1) 在冷冻过程中, 为了确保将蒸汽从产品中去除, 药品层不宜高于 2cm 冻干的理想温度范围为 -20 至 -40 而在低浓度药液中, 待干燥的溶液内不易形成外观均匀的 饼状物 因此, 为形成均匀的 饼状物, 可采取如下措施 : 加入如甘露醇一类的 赋形剂, 使其形成供药物成分在上面均匀分布的基质 这应在药品的研发阶段就考虑 增加固体物质含量的浓度, 这样 饼状物 在干燥阶段就不会严重变形 ( 破损 成块 ), 还能确保在干燥后形成均匀的外观 187

198 12. 冻干无菌制剂 GMP 实施指南 根据溶液 / 固体物质的湿表面 / 体积的比率选择容器 这也是药品研发阶段的任务 (2) 批次间要求的灭菌对于冻干机操作而言很重要 灭菌中最通用的介质是湿热, 湿热灭菌的优点在于湿热环境容易形成 便于监控 有高渗透性, 且对人体或产品无害 关于湿热灭菌参见 14.2 湿热灭菌 E. 冻干产品成品检验的要点 : 冻干产品的成品测试需要重点关注 : 装量差异 水分 稳定性考察及无菌检查 (1) 装量差异包括两类试验 : 含量均匀度和重量差异 重量差异适用于由溶液通过冻干制备在最终容器中的各种固体 当其他赋形剂或添加剂存在时, 只有当样品重量与主药量之间存在一定相关性的条件下, 重量差异的检测才具有意义 在含量测定时, 通常是在样品重量未知的情况下将药物溶解, 测得西林瓶中总的量 这类定量测定可以为产品标签上的标示量提供数据, 但是, 由于样品的重量未知, 故无法得知剂量均匀度的情况, 应确定测得的主药含量同检品重量的相关性 (2) 水分控制在冻干产品稳定性考察中的重要性西林瓶中水分显然是冻干剂的关键项目 与其他制剂一样, 有效期和水分控制标准应以最差的数据为基础, 即应确定数据能证明在该水分条件下产品有足够的稳定性 在作主药测定以便 准予合格 的同时, 应对样品重量已知的产品作稳定性试验 对一个高于平均装量 ( 重量或体积 ) 的西林瓶 ( 样品 ) 进行测定时, 测得主药含量的结果较高, 但它并不代表整批产品主药的含量 此外, 有效期和稳定性也应以水分含量高的批次为基础, 因此在建立水分控制标准 ( 限度 ) 时, 这些数据均应予以考虑 对于那些主药含量随时间下降的产品, 主药的标准通常有两个 在出厂检验时, 其控制标准 ( 限度 ) 要比该产品有效期内药典或正式注册的标准高 稳定性考察时, 应对老样品进行定量测试, 并按标签上规定的最长储存时间安排的测试计划作出相应规定 此外, 因为高浓度药液的降解速度一般比低浓度的高, 所以稳定考察还应包括对再溶解后药液的最高和最低两个浓度的试验 (3) 冻干产品在进行无菌检查时的特殊要求就冻干产品的无菌检查而言, 尽管规定应用抑菌的注射用水 无菌注射用水溶解产品, 仍须注意溶解冻干产品所用的溶剂 实例分析 表 12-1 常见缺陷的原因分析及其分析应对 缺陷原因分析对策 产品有干缩和鼓泡现象 加热太高或局部真空不良使产品温度超过了共晶点或崩解点温度 降低加热温度和提高冻干箱的真空度, 应控制产品温度, 使它低于共晶点或崩解温度 5 ~10 188

199 无菌制剂 GMP 实施指南 12. 冻干 无固定形状产品未干完产品上层好, 下层不好产品下层好, 上层不好产品水分不合格产品溶解性差产品失真空 产品中的干物质太少, 产品浓度太低, 没有形成骨架, 甚至已干燥的产品被升华汽流带到容器的外边 产品中还有冻结冰存在时就结束冻干, 出箱后冻结部分熔化成液体, 少量的液体被干燥产品吸走, 形成一个 空缺, 液体量大时, 干燥产品全部溶解到液体之中, 成为浓缩的液体 升华阶段尚未结束, 提前进入解吸阶段, 这等于提前升高搁板温度, 结果下层产品受热过多而熔化有些产品由于装载厚度太大, 或干燥产品的阻力太大, 当产品干燥到下层时, 升华阻力增加, 局部真空变坏也会引起下层产品的熔化 冷冻时产品表面形成不透气的玻璃样结构, 但未做回热处理, 升华开始不久产品升温, 部分产品发生熔化收缩, 产品的收缩使表层破裂, 因此下层的升华能正常进行 解吸阶段的时间不够, 或者解吸干燥时没有采用真空调节, 或用了真空调节, 但产品到达最高许可温度后未恢复高真空 产品干燥过程中有蒸发现象发生, 产品发生局部浓缩, 例如产品内部有夹心的硬块, 它是在升华中发生熔化, 产生蒸发干燥, 产品浓缩造成的 真空压塞时, 瓶内真空良好, 但贮存后不久即失真空, 可能是瓶塞不配套或铝盖压得太松, 漏气而失真空 增加产品浓度或添加赋形剂 增加热量供应, 提高搁板温度或采用真空调节, 也可能是干燥时间不够, 需要延长升华干燥或解吸干燥的时间 延长升华阶段的时间 降低搁板温度和提高冻干箱的真空度 预冻时做回热处理 延长解吸干燥的时间, 使用真空调节并在产品到达最高许可温度后恢复高真空 适当降低搁板温度, 提高冻干箱的真空度, 或延长升华干燥的时间 更换瓶塞或调整压铝盖的松紧度 ; 也可能是产品含水量太高, 由水蒸汽压力引起的失真空, 解决方法是延长解吸阶段的时间 12.2 冻干工艺的验证 背景介绍 冻干产品的工艺验证可以分为对新产品的前验证和对老产品的回顾性验证两类 产品的前验证需通过一系列正常生产规模的验证试验, 逐项确认其设计或中试技术参数在大规模生产中的适用性和重现性 回顾性验证需通过对该产品与冻干工艺有关的技术数据的原始记录 产品的批生产质量留样数据等能够客观反映该制品的实际生产状况的数据进行汇总 归纳 分析, 并对其进行技术评价, 从而得出结论 : 冻干工艺参数在规定的范围内, 是否能始终如一地生产出符合质量要求的产品 在验证过程中, 产品的批量应和常规生产相同, 批次不能太少, 否则统计的数据可信度不高, 从而影响验证结论的可靠性 189

200 12. 冻干无菌制剂 GMP 实施指南 实施指导 冻干药品生产工艺验证的内容通常包括两个方面, 即制品进入冻干机前的工艺过程验证及制品进入冻干机后冻干过程的验证 A. 制品冻干工艺验证 由于制品的冻干工艺参数很多, 选择恰当和足量的工艺参数在验证试验中进行考察, 对验证的结果的置信度至关重要 由于结晶过程可能使用了大量的有机溶剂, 了解并控制有机溶剂在冻干工艺过程中的含量, 以及冻干过程完成后有机溶剂的残留量, 将成为冻干制品工艺验证中的重要内容 又如, 溶液的结晶速度与结晶温度的关系十分密切, 而冻结速度对溶液结晶的晶核大小和均匀性影响较大 尽管这些问题对每一个具体的制品 实验室或中试过程已给出了技术参数, 但由于在大生产过程中影响上述参数的因数很多, 所以这一内容应作为重点项目列入验证方案 工艺验证文件中应包括对每批生产工艺数据和制品的分析与评价 生产工艺数据包含冻干时间 温度 压力等控制参数的记录, 尤其是冻干工艺过程中制品温度的变化情况与制品最终结果的关系, 设计结束状态下得到的制品质量标准中各项目的检验结果及其与质量标准间偏差的数理统计 现对工艺验证的主要内容逐项讨论 : (1) 工艺水和冻结速度 1 工艺水冻干粉针剂在制造过程中用以配制药液的水或溶剂, 俗称为工艺水 工艺水占 药液 的大部分, 使用工艺水有助于提高剂量的准确度 但是, 工艺水的成分影响药液冻结成冰晶的结构, 并影响制品的复水性能 药液的过冷程度, 对冻结质量 ( 如结晶状况等 ) 影响较大 冻干工艺必须仔细地控制药液的冻结过程, 以获得尽可能理想的晶形结构 制品溶液在冷冻过程中的过冷温度, 特别容易受到配料工艺水中其他成分的影响 有机化合物 ( 如糖 淀粉等 ) 无机化合物( 如钠盐或钾盐等 ) 以及一些其他赋形剂对药液的热力学特性影响很大, 它决定了药液冻结所需的过冷程度, 并最终影响制品的热力学性质 结晶状态和复水性 由此可见, 工艺水中的这些其他组分对制品的结构 热力学性质的变化有特殊的影响, 例如可能引起主药活性破坏 ph 值的改变 复水时间和复水液浊度增加 因此, 应充分考虑工艺水对药液的冷冻特性以及对制品理化性质的影响, 并在验证试验中作为重点考察 2 冻结速度因为待验证的对象 冻干设备的设备能力是固定的, 但设备实际负荷量的大小 季节 ( 冷热 ) 变化 设备调整的不同状态, 都可能导致冷冻机械制冷能力发生变化, 影响制品的冻结速度, 从而影响制品冻结质量 因此, 制品在冻结阶段的冷冻速度, 应通过验证试验确认 对结晶性制品总是希望冻结速度不要太快, 以使晶核较大, 有利于形成大块冰晶体, 使升华速度加快 但是, 冻结速度太慢时结晶太大, 可能造成晶核数量减少, 制品结晶的均匀性差 相反, 速冻能使一些分子呈无规网状结构的高分子药物在药液中迅速定型, 使包裹在 190

201 无菌制剂 GMP 实施指南 12. 冻干 其中的有机溶剂在低压条件下顺利逸出 因此, 需要对冻干制品溶液的冷冻速度进行验证, 以确定符合制品成型工艺要求的降温速度 (2) 制品温度与干燥时间制品在冻结干燥过程中的温度一般由直接放置于玻璃小瓶内或托盘内的温度传感器来测量, 在多点全程记录仪中记录反映出来 虽然, 能够直接测量制品温度, 但制品温度是由搁板的温度变化间接控制的 因此, 验证试验应确定不同冻结干燥阶段搁板温度的设计控制值与制品温度之间的相互关系, 以及搁板的温度梯度的变化对制品温度的影响 还应通过验证试验确定, 上述温度变化符合工艺技术的要求 制品温度的正确控制可以优化冻干工艺的干燥过程 干燥过程中, 当制品温度控制值较低时, 最终产品的内在质量易于得到保证, 但可能导致干燥时间较长, 运行成本增高 制品温度控制值偏高或失控时, 最终产品的质量指标将受到影响 因此, 工艺验证的一项重要内容是验证制品温度的控制范围, 确保在此范围内最终产品的质量, 并通过验证试验进一步优化在干燥阶段制品温度控制的参数, 从而减少干燥时间, 使之符合工业化生产原则 制品温度的验证分为以下几个方面进行 1 升华干燥阶段的制品温度主要验证制品温度是否处于升华最快的温区 升华干燥阶段的制品温度与搁板温度对冻干结果影响的验证试验可结合在一起, 同时进行 2 二次干燥阶段的制品温度和干燥终点的确定二次干燥阶段主要验证其升高的制品温度是否影响制品质量 若制品温度过高 持续时间过长, 可导致制品的严重分解或变色 由于在二次干燥阶段制品温度通常逐渐上升, 最后等于搁板温度, 如果没有精确的方法来确定温度是否满足要求, 就难于确定干燥是否完全 如果制品干燥迅速, 继续干燥将导致不必要的能源和时间浪费, 且延长了制品处于高温区的时间, 有可能会影响最终产品的质量 另一方面, 如果水分排除很慢, 由于时间不够长, 则水分残留量将超过标准 因此, 该阶段还应通过验证试验确定干燥终点的方法是否合适 目前多采用剩余气体判断法来分析判断冻干工艺过程的终点 试验操作方法是 : 在预先估计的干燥终点, 切断干燥箱与真空泵间通道, 观察在干燥箱内压力改变的速度 对于水蒸气, 若压力的变化速度为 ΔH<5 Pa/3 min, 则可大致判断为已达到干燥终点, 这个方法还应通过分析制品水分的残留量后确定 压力升测试 : 压力升测试的工作原理是将产品腔室与冷冻腔室隔开 ( 停止捕水 ), 并保持层板温度不变 此时产品中的水分会继续挥发, 从而产品腔室的压力会上升 通过计算一定时间内压力上升的幅度来判断产品中的残留水 ( 如图 12-4) 191

202 12. 冻干无菌制剂 GMP 实施指南 图 12-4 压力升测试工作原理示意图 当压力升测试无法通过接收限度时, 可以继续进行设定时间的干燥过程, 直至最终压力升测试结果符合接受标准, 对应于最终产品的水分含量符合要求 如果始终无法通过测试, 则可能存在泄漏 冻干机在投入使用后由于综合性能下降, 可能会导致在预设的冻干条件下产品最终的水分无法符合接受标准 ; 而通过压力升测试来进行冻干工艺终点判断能够精确控制产品水分 ( 冻干产品稳定性的关键指标 ) 在冻干的一次干燥和二次干燥结束后都可以进行压力升测试判断终点, 但建议企业至少在二次干燥之后执行压力升测试判断工艺终点 压力升测试可以是自动控制, 也可以是人工控制, 但进行人工控制时, 冻干机的操作人员一定要有丰富的操作经验, 避免测试过程产品腔室压力超过产品的最大压力, 引起冻干饼塌陷 图 12-5 压力升测试示意图 192

203 无菌制剂 GMP 实施指南 12. 冻干 用压力升测试法可判定干燥是否到达终点, 关闭冻干箱和冷凝器间的主阀较短的时间, 如果冻干箱的压力升高得很少, 则表示产品已经干完 ; 如果压力升高很多, 则还需继续干燥 3 压力控制精度对最终产品的影响在升华过程中, 为了使热量能够顺利地从搁板传向容器底部, 通常采用向干燥箱内充注气体改变压力形成对流而导热的方法, 这一部分空气量对压力的变化造成的影响正好形成了对压力的控制 因此, 找到既能形成恰当的热对流, 又能使制品表面始终处于匀速干燥的压力状态, 是一个追求的目标 适当的压力控制精度通常是由制品工艺条件决定的 一般情况下, 当冰块较厚时, 压力控制的要求较低, 控制精度也可以低一点 ; 而冰块较薄时, 压力控制要求较高, 控制精度也高一些 该项目的验证试验结论应以最终产品的外观分析和质检结果来评价 4 真空冷凝器温度验证从现代真空技术的角度出发, 冻干工艺已将冷凝器作为一种排除水蒸气的真空泵来使用, 故称其为真空冷凝器 对于这一特殊意义上的真空泵, 除了热力学性能指标外, 真空冷凝器的内部结构 配管情况也是设备选型中必须考虑的因素 一般在冻干工艺的升华干燥阶段, 真空冷凝器的工作温度在 -75~-50 之间, 正常的工作温度一般在控制在 -60 左右为宜 此时, 制品的温度在 -35~-10 之间 当温度在 -76 时, 冰的蒸气分压力低至约 0.1 Pa, 因此将真空冷凝器设置在低于 -76 下运行对提高干燥速率并无实际意义 真空冷凝器的工作温度直接影响干燥箱内部的压力和最终产品的干燥质量, 因而需通过验证确定 B. 产品验证 冻干工艺验证中的产品验证的实际意义是在特殊监控条件下的试生产, 它是各工艺设备及配套系统安装确认和运行确认的继续, 其主要目的是在特定的生产条件下, 通过试生产的形式, 系统验证设计工艺条件的可靠性和重现性 冻干粉针剂的验证通常包括下列内容 (1) 冻干工艺控制参数的确认制品在进行试生产时, 一般均有一个技术开发部门的参考冻干控制程序 但是, 由于实际的生产条件 使用的设备 器具及公用工程设施等与开发部门的设计不可能完全吻合, 因此需要在试生产中设计相应的试验来最终确定冻干程序 应设计足够次数的试验并抽取足量的样品进行外观检查和水分测定等, 才能最终确定冻干程序的适用性和重现性 在确认中, 应按照制造工艺的程序, 逐项确认工艺参数的控制范围 (2) 冻干产品的质量确认 1 物理性状和色泽一般说来, 最终产品的物理形状和容器中溶液冻结后的冰晶体的形状相同 药液冻结条件的差异 冻结晶核的分布 大小等因素可造成制品外观的差异, 制品的色泽与药物的热稳定性和在二次干燥阶段中制品温度是否偏高, 或二次干燥时间是否过长等密切相关 冻干工艺过程中机械设备或公用工程系统出现故障 ( 例如停电 断水等 ) 对最终产品的物理形状和色泽都有较大的影响 193

204 12. 冻干无菌制剂 GMP 实施指南 此外, 容器内表面化学或物理处理方法不同 真空干燥过程中压力控制精度太差等, 也可能造成制品表面收缩度不一致 表层凹凸不平 制品分层 各层色泽不均匀等缺陷 2 水分冻干产品的含水量分析验证, 以考察相同的工艺条件下产品的含水量和水分均一性为目的 干燥箱内各层搁板温度不一致, 造成制品升华速度快慢不一, 这往往是导致最终产品含水量波动的直接原因 在验证过程中, 通过对制品含水量的统计分析, 确认试验采取的冻干曲线是否合适, 要否需要延长干燥时间等 同时, 依据验证结果调整冻干曲线以获得该制品最佳的运行条件 此项验证一般可安排在制品的扩大生产试验中进行, 按事先设定的抽样计划抽样分析 常用冻干产品含水量验证的化验分析方法有 KF 法 干燥失重称量法等 一般水溶性物质多采用 KF 法 该方法计量准确, 且可以快速得出水分结果, 在抽样试验中尤其适合 含有机溶剂的物质 ( 如生物制品 ) 的水分含量也可采用重量法化验分析, 但此方法的精确度差 一般冻干产品要求平均水分控制在 2% 以内, 单个瓶样品水分也不应大于 3% 3 溶液的浊度与干燥粉末充填制品相比较, 玻璃瓶冻干粉针剂复溶得到的溶液的澄明度有时较差, 这是由于在冻干过程中, 在低压条件下, 胶塞组分出现了某种程度的解吸附作用, 并在靠近胶塞的部位及产品的表面形成雾状 产品表面吸附的挥发性胶塞组分 ( 石蜡和硫 ) 可能是影响玻璃瓶冻干粉针剂复溶所得溶液的澄明度的重要原因 4 不溶性微粒不溶性微粒的检查方法和标准可采用中国药典对不溶性微粒之规定, 也可参考美国药典 (USP) 或日本药典的有关规定施行 5 效价包括折合干品的效价 ; 含水效价 ( 含水 1%~3%) 6 其他质量检验项目除上述与冻结干燥过程联系紧密的质量要求外, 还有一些质量项目需要控制, 例如不溶性异物 重量偏差 ph 吸光度 旋光度等 制品的无菌试验 细菌内毒素试验(LAL) 毒性试验 热原物质检查等均应符合规定 当药液配制过程中使用乙醇 丁醇 甲醇等有机溶剂时, 还应控制制品溶剂的残留量 7 冻干产品的稳定性结合药典要求, 进行成品的稳定性考察 C. 冻干工艺应和产品特性相匹配 针对具体药品而设计的冻干优化工艺, 需要收集如下信息 : 药品内晶核的温度 干粉层的最高温度 干燥工艺完成时的残留水分 ( 考虑药品的解吸附等温线 ) 194

205 无菌制剂 GMP 实施指南 12. 冻干 压力升测试 ( 箱体 / 冷凝器 ) D. 制定冻干工艺曲线和时序要确定下列数据 : (1) 预冻速度预冻速度大部分机器不能进行控制, 因此只能以预冻温度和进箱时间来决定预冻的速率, 要求预冻的速率快, 则冻干箱先降低温度, 然后才让产品进箱 ; 要求预冻的速率慢, 则产品进箱之后再让冻干箱降温 (2) 预冻的最低温度这个温度取决于产品的共晶点温度, 预冻最低温度应低于该产品的共晶点温度 (3) 预冻的时间产品装量多, 使用的容器底厚而不平整, 不是把产品直接放在冻干箱搁板上冻干, 冻干箱冷冻能力差, 板层之间以及每一搁板的各部分之间温差大的机器, 则要求预冻时间长些 为了使箱内每一瓶产品全部冻实, 一般要求在样品的温度达到预定的最低温度之后再保持 1~2 小时的时间 (4) 冷凝器降温的时间冷凝器要求在预冻末期, 预冻尚未结束, 抽真空之前开始降温 之前多少时间要由冷凝器机器的降温性能来决定 要求在预冻结束抽真空的时候, 冷凝器的温度要达到 -40 左右 好的机器一般之前半小时开始降温 冷凝器的降温通常从开始之后一直持续到冻干结束为止 温度始终应在 -40 以下 (5) 抽真空时间预冻结束就是开始抽真空的时间, 要求在半小时左右的时间真空度达到 mbar 抽真空的同时, 也是冻干箱冷凝器之间的真空阀打开的时候, 真空泵和真空阀门打开同样一直持续到冻干结束为止 (6) 预冻结束的时间预冻结束就是压缩机停止给搁板制冷, 通常在抽真空的同时或真空抽到规定要求时停止压缩机对搁板制冷 (7) 开始加热时间一般认为开始加热的时间 ( 实际上抽真空开始升华即已开始 ) 开始加热是在真空度达到 mbar 之后 ( 接近 mmhg), 有些冻干机利用真空继电器自动接通加热, 即真空度达到 mbar 时, 加热便自动开始 ; 有些冻干机是在抽真空之后半小时开始加热, 这时真空度已达到 mbar, 甚至更高 (8) 真空报警工作时间 195

206 12. 冻干无菌制剂 GMP 实施指南 由于真空度对于升华是极其重要的, 因此新式的冻干机均设有真空报警装置 真空报警装置的工作时间在加热开始之时到校正漏孔 (Leak Standard)( 用于有限空气泄漏法 ) 使用之前, 或从一开始一直使用到冻干结束 一旦升华过程中真空度下降而发生真空报警时, 一方面发出报警信号, 一方面自动切断搁板导热油的加热 同时还启动冻干箱的压缩机对产品进行降温, 以保护产品不致发生熔化 (9) 校正漏孔的工作时间校正漏孔的目的是为了改进冻干箱内的热量传递, 通常在第二阶段工作时使用, 继续恢复高真空状态 使用时间的长短由产品的品种 装量和调定的真空度的数值所决定 (10) 产品加热的最高许可温度搁板加热的最高许可温度根据产品来决定, 在升华时搁板的加热温度可以超过产品的最高许可温度, 因为这时产品仍停留在低温阶段, 提高搁板温度可促进升华 ; 但冻干后期搁板温度需下降到与产品的最高许可温度相一致 由于传热的温差, 搁板的温度可比产品的最高许可温度略高少许 (11) 冻干的总时间冻干的总时间是预冻时间加上升华时间和第二阶段工作的时间 总时间确定, 冻干结束时间也确定 这个时间根据产品的品种, 瓶子的品种 进箱方式 装量 机器性能等来决定, 一般冻干的总时间在 18~24 小时左右, 有些特殊的产品需要几天的时间 实例分析 由 XYZ 提供的冻干机安装在 000 建筑的 XY 洁净区内 用于无菌生产的冻干机, 其冻干箱体的进箱开口位于 B 级背景环境下的 A 级区内 设备的其余部位处在低级别的洁净区域内, 这便于技术监测 表 12-2 验证方案的实例 ( 部分内容 ) 职责 验证负责人 验证经理 验证小组 生产经理 质量控制经理项目经理使用部门人员 QA 人员 验证实施职责使用部门人员 设备 : 冻干机,XYZ 生产, 编号 建筑 预冻温度工艺参数 :-20 至 -40 搁板温度 :-40 预冻时间 :6 小时 冷凝器温度 :-50 到 -75 根据具体产品而定的压力控制 ( 干燥阶段 ):10-1 至 10-2 mbar 196

207 无菌制剂 GMP 实施指南 12. 冻干 升温 :3 / 小时 ( 主要干燥阶段 ) 开始最终干燥 : 设置压力范围至 <10-2, 产品温度至终点温度 ( 根据具体产品,+10 至 +35 ), 维持在 4 至 X 小时内 压力升测试 : 压力上升接近 0 mbar 根据企业内部 SOP 的要求进行冻干生产 运用压力和温度控制进行冻干生产, 采用多通道记录仪进行过程记录 更多有关技术的详细信息应记录在确认文件 ( 控制回路的电子技术 ) 中 每一次进料量和药品具体要求 ( 共熔温度 允许的残留水分 冻干粉的外观 ) 的三个验证周期根据表中的操作顺序进行 表 12-3 操作顺序示例 操作顺序 程序选择 自动 / 人工启动 预冻一次干燥二次干燥压力升测试复压 冷却搁板 ( 约 -40 ) 装盘关闭系统冷凝器冷却 ( 约 -50 ) 打开真空泵打开中隔阀压力范围控制搁板温度控制搁板温度 >0 压力范围控制搁板温度控制, 达到设置的终点温度 >+10 至... 利用中隔阀关闭冷凝器后箱体压力上升单位时间内的压力升使用干燥空气通过 0.2 μm 孔径的除菌过滤器进行最终复压 12.3 冻干机 设备技术要求 背景介绍 冻干机是由干燥箱 搁板 冷凝器 主管等大型容器加上压缩机 热媒循环系统 真空排气系统等的机器部件, 还有对整体进行控制的控制柜等构成的复合装置, 一般需要制造搁板最低温度 -55, 冷凝器最低温度 -70, 到蒸气灭菌时的 121, 压力从负压到蒸气灭菌时要能够承受 0.15 MPa 的压力的构造坚固的设备 因此, 可以说是集中了机械 制冷 真空 传热 液压 自控等跨学科的复杂技术, 在制造冻干机的时候, 因为这是一个需要保 197

208 12. 冻干无菌制剂 GMP 实施指南 证产品品质和无菌性的重要的过程, 所以在从冻干机的设计到交货为止的整个制造过程中, 要根据 GMP 和 ISO 9000 规格的品质保证的基本思想力求保证各个工程 技术要求 冻干机的选择受到很多因素的影响, 对于一个正确的标准而言, 必须明确以下工艺数据 : 常规充分灭菌的能力 每个产品的全面详细的工艺周期 ( 产品类别 密度 共熔点 ; 进料时间和温度 预冻 升华 解吸附 压塞 出料 ; 要求的装量 箱体压塞压力和蒸汽流量 ) 产品容器数据 ( 尺寸 灌装量 ) 水分 (%) 最大制冷量和制冷速率 批量因此, 搁板的面积可以经过计算, 也可以明确托盘的数量 通常, 冻干机会因为冻干要求的时间成为生产链的瓶颈 因此, 选择正确的冻干机对于厂房的整个生产收率尤为重要 为了能完全配合灌装线的产能, 可要求配制两台或多台冻干机 当进行产能计算时, 必须考虑整个工艺周期的时间要求 ( 从进箱到出箱 ) 化霜 清洗 灭菌 渗漏试验和日常维护 如果使用不同的周期, 产能将取决于实际产品量 还需明确的重要参数 : 制冷系统的种类 ( 按需达到的最低温度 )( 制冷系统可能要求有环境法符合证书 ) 工艺控制系统和需要控制 / 监控的工艺参数 自动压塞系统的需求 门的数量和种类 ( 单门或相通的双扉门 ) 门的关闭系统 清洗和灭菌的要求和介质 实施指导 A. 系统组件按照功能可将冻干设备的系统组成分为如下的几个类别 ( 如图 12-6): 干燥箱 搁板 热交换系统 制冷系统 冷凝器以及冷凝器制冷装置 化霜系统 真空排气以及真空控制系统 198

209 无菌制剂 GMP 实施指南 12. 冻干 复压系统 ( 复压过滤器的灭菌和完整性测试 ) 压塞系统 SIP/CIP 系统 控制系统 图 12-6 冻干机构造示例 B. 维护保养需要进行定期功能检查的系统包括搁板热媒循环系统 制冷系统 真空系统等, 复压过滤器 真空密封圈等, 希望根据运行时间 次数来进行定期的更换 实施监视 控制的温度控制器 真空 压力传感器等重要仪器希望要定期校正, 记录保管 C. 冻干机的清洗方法和灭菌方法 (1) 冻干机的清洗方法及其评价在设定清洗法和采样法的时候, 首先选定清洗对象 ( 滑动接触产生的金属屑 树脂屑 药物处方等 ), 考虑残留这些对象的时候的影响和飞散性 毒性 异物以及会不会造成色调异常 关于药物粉末, 因为有些湿润之后会呈糊状或者成为有反水性的东西, 需要根据特性设定合理的清洗水量 清洗压力 清洗时间 水温 清洗剂 喷嘴形状等 在确认残留药物的清洗效果的时候, 希望不仅仅是对排水进行采样, 同时采用在搁板下面和排水口附近使用用棉球擦拭采样的方法 对排水流出的不溶性微粒子的采样的时候, 用干净的粘布来复制的方法同样是有效的 在对残留药物不能进行微量分析的时候, 需要选择能够显示相同特性的模拟药 (2) 冻干机的灭菌 199

210 12. 冻干无菌制剂 GMP 实施指南 采用气体灭菌和灭菌用蒸汽 气体灭菌的灭菌参数有气体浓度 温度 湿度 时间 蒸汽灭菌的时候, 在理论上只是温度损失的部分, 如果将箱体内的蒸汽温度设定得高一点, 内壁面的温度要维持在 121 是可能的, 参照湿热灭菌的相关内容 D. 冻干机的故障和控制由于冻干时间长, 且机器是在严格条件下运行的, 因此在冻干过程中容易发生设备故障或停止运行 应当制定在生产现场出现异常情况时如何采取纠正措施的规程 除故障相关的内容要有正式记录外, 还应对制品可能受到的影响进行评估 仅仅在冻干程序结束后对样品进行测试不足以证明样品外的制品符合标准 设备确认 背景介绍 冻干机的使用必须保证任何采用无菌灌装的产品在系统内处理后达到所要求的结果 - 也就是以适当的方式除去水分 ( 除了明确允许的残留水分 )- 不造成微生物污染 这项要求可通过技术设计和确认来保证 在进行冻干机确认时, 须考虑以下几个主要因素 : 材质 管路连接 电子元件 功能部件 控制系统 仪表 实施指导 A. 安装确认 (IQ) 电路确认 : 电路 通讯线路及标识正确 PLC 软件确认 : 破坏后恢复试验 I/O( 输入 / 输出 ) 测试 控制电脑及控制软件验证 : 系统性恢复试验 排水能力确认 : 排水倾斜度 死角的确认 冷冻装置安装确认 管道连接确认 层板安装确认 : 平整度 冻干机内表面粗糙度确认 200 材质证明 :AISI 316L (1.4404/1.4435)

211 无菌制剂 GMP 实施指南 12. 冻干 焊接控制和钝化 : 影响设备的服务年限, 焊接样品确认 仪表校验确认 : 温度 压力 ( 量程 精确度合适 ) B. 运行确认 (OQ) (1) 功能确认 冻干程序及压塞程序 ( 手动 自动 ) 功能测试 化霜程序功能测试 SIP 程序功能测试 通气过滤器完整性测试程序的功能测试 过滤器在线灭菌程序的功能测试 培养基灌装程序功能测试 UT 单元测试程序的功能测试 紧急功能确认 程序运行信息及报警信息的功能测试 开门系统的确认 不同操作模式的功能确认 数据传输的确认 误操作防护功能确认 ( 有效数值范围 数据修改区域 程序不得同时运行等 ) 密码保护确认 ( 操作权限 ) PID 屏幕显示确认 报告功能确认 (2) 关键性能确认 泄露测试 基本性能测试 : 极速冷冻能力 抽真空能力 层板温度分布测试 储冰能力测试 : 最大装载量 CIP 有效性测试 SIP 冷点确认 实例分析 以某公司冻干机确认的要点为例 : 201

212 12. 冻干无菌制剂 GMP 实施指南 A. 真空泄漏量真空下的泄漏量测定中比较重要的是区别疑似泄漏量和真空泄漏量 内部产生的气体多数是吸附在搁板和冻干箱内表面的水分子 其他的还有, 橡胶类的非金属材料放出的气体 热媒 冷媒 油缸的油 真空泵逆扩散的油分子 润滑剂等有机物是考虑的对象 (1) 实际泄漏量的检测方法 : 清洁冻干机, 将其清空 冷却冷凝器, 将搁板维持在一定温度 通常在 40 左右会促进放出外气 如果冷凝器被冷却到 -40 以下, 抽气系统开始排气, 直到极限真空 系统进行充分的排气直到系统达到极限真空为止 这段时间促进了外气的放出, 减少了测量泄漏量时的错误, 而这两者是测试的构成要素 压力在到达极限真空或预定值 1Pa(10-2 mbar) 之后, 真空泵系统关闭了, 但是冷凝器还在继续冷却, 真空泵停机 将搁板温度和冷凝器温度维持在一定范围内, 开始测定系统的压力 作为初期的验证, 要记录一定时间内 (5~6 小时 ) 的压力上升的情况 监测仪器要通过标准仪器来进行校正 另外, 在初期验证之后需要继续进行日常压力上升测试, 这时候要根据实际情况, 用更短的时间就可以了 对于时间, 在记录的压力有减少的趋势的时候, 压力上升可能会是系统内的污染或外气造成的假泄漏 系统内的排气应该排除假泄漏, 或将其持续到容易处理的程度 如果趋势是直线的话, 那么这种上升可能是真正的泄漏 实际上这种趋势可以被看成是两种泄漏结合而成的 泄漏上升速度是通过曲线的直线部分来计算的 另外, 真空度传感器需要能够测定全压, 分析泄漏物质的种类需要使用质量分析器 分析泄漏部位需要使用氦质谱仪 (2) 泄漏量测定的实际情况, 测定的频率要按照下面的内容考虑实施 : 1 冻干时的每批次泄漏测试按照冻干结束时该产品干燥时的泄漏测试, 取得简单的测定记录 2 蒸汽灭菌结束之后的泄漏测试因为蒸汽灭菌会给干燥箱带来很大的压力, 所以要取得灭菌冷却之后的测定记录 3 定期验证时的泄漏测试定期 ( 如每年 2 次 ) 进行验证 另外, 关于 1 2 项的测试, 如果发现有异常的趋势, 应该迅速实施 B. 搁板降温速率 搁板降温速率是指板层入口温度从 +20 降到 -40 所需要的时间 (1) 操作程序 202

213 无菌制剂 GMP 实施指南 12. 冻干 进入手动模式 保持板层入口温度 +20 当板层入口温度达到 +20, 记录时间, 开始降温 当板层入口温度达到 -40, 记录时间 测试项目板层入口温度当时时间 板层入口降温时间 (2) 可接受标准 : 板层入口降温时间 :20 ~ 分钟 C. 搁板升温速率隔板升温速率是指温差除以板层入口温度从 -40 升到 +20 所用的时间 (1) 操作程序 进入手动模式 保持板层入口温度 -40 当板层入口温度达到 -40, 记录时间, 开始升温 当板层入口温度达到 +20, 记录达到时间 测试项目板层入口温度当时时间 板层入口升温时间 (2) 可接受标准 : 板层入口升温速率 : 1.0 / 分 D. 空载性能 : 冷冻和干燥条件下板层温度均匀度 确认每个板层和板层之间的温度均匀且可控制 该项测试将在空箱中进行 在箱体温度指定点为 -40,0,40 冷冻时进行循环, 每个温度点维持大约 30 分钟 在循环过程中, 前箱与冷凝器隔开 循环过程中箱体都要保持常压 (1) 操作程序测试前, 将热电偶连接到一个数据采集器并校验 准备至少 10 个热电偶 (TC), 供数据采集器使用 用编号识别每个热电偶并贴上标签 准备好数据采集器 在设置面板中指明文件号和单元的名称 将在设定点保持期的打印间隔和文件记录间隔设定为 10 秒其余为 60 秒 记录的数据包括每分钟打印间 203

214 12. 冻干无菌制剂 GMP 实施指南 隔内的时间 温度和每个热电偶频道数标签 本测试的所有设备的时钟都要同步 做 6 次循环来进行测试板层的均匀度 循环 : 在每块板层上各放 5 个热电偶 (TC), 测试板层间的温度均匀度 所有的 TC 传感器顶端都与板层表面有接触面, 在位置图中记录热电偶的 ID 号 在加载前, 确认 TC 的温度与室温温度大致相等 启动数据采集器, 选择一个打印的时间间隔 启动冷冻循环, 在指定温度点 -40 C 运行 保持板层温度探头全部达到 -40 C 后, 再记录半个小时, 确认板层温度均匀性 启动干燥循环, 在指定温度 0 C 运行 保持板层温度 0 C 后, 再记录半个小时, 确认板层温度均匀性 启动干燥循环, 在指定温度 40 C 运行 保持板层温度探头全部达到 40 C 后, 再记录半个小时, 确认板层温度均匀性 (2) 测试后 在冻干机校验打印结果和数据采集器打印结果上签名, 标明日期 总结报告中有打印结果和填写完整的测试表 评估温度 : 确认温度是否在验收标准内 确认运行时所有 TC 的最高 最低温度 填写本文件中的数据总结工作表 E. 冷凝器捕水量确认在大于设计捕水量的最大工作量情况下冷凝器捕水量符合要求, 记录干燥操作和真空干燥条件 确认整个循环过程中冷凝器的温度都低于 40 o C, 前箱的真空不高于 30Pa (1) 测试方法以冷凝器额定最大工作量作为最大负载量 各搁板上有纯净的水 设定运行循环在 40 冷冻, 保温 2 小时, 在一次干燥至少 8 小时, 在二次干燥至少 16 小时 当循环结束时, 停止真空状态, 让剩下的冰融化, 测量剩余的水 (2) 测试结果记录并打印整个循环过程中冷凝器温度 箱体真空状况和整个循环的板层温度 (3) 可接受标准 盘中有规定要求的水升华并沉淀在冷凝器中 干燥期间冷凝器温度保持在 40 以下 干燥期间箱体真空度不高于 30Pa 204

215 无菌制剂 GMP 实施指南 13. 轧盖 13. 轧盖 本章将探讨以下问题 : 对轧盖有哪些要求? 轧盖有哪几种方法? 常见的轧盖缺陷有哪些? 原因和预防措施分别是什么? 轧盖机的组成和技术要求是什么? 轧盖机怎样进行确认? 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1: 第十三条无菌药品的生产操作环境应根据产品特性 工艺和设备等因素选择适当的洁净度级别 洁净度级别 最终灭菌产品生产操作示例 C 级背景下的局部 A 级高污染风险 (1) 的产品灌装 ( 或灌封 ) C 级产品灌装 ( 或灌封 ) 高污染风险 (2) 产品的配制和过滤眼用制剂 无菌软膏剂 无菌混悬剂等的配制 灌装 ( 或灌封 ) 直接接触药品的包装材料和器具最终清洗后的处理 D 级 轧盖 灌装前物料的准备 产品配制和过滤 ( 指浓配或采用密闭系统的稀配 ) 直接接触药品的包装材料和器具的最终清洗 注 : (1) 此处的高污染风险是指产品容易长菌 灌装速度慢 灌装用容器为广口瓶 容器须暴露数秒后方可密封等状况 ; (2) 此处的高污染风险是指产品容易长菌 配制后需等待较长时间方可灭菌或不在密闭容器中配制等状况 205

216 13. 轧盖无菌制剂 GMP 实施指南 13.1 轧盖工序 背景介绍 轧盖的目的是轧紧瓶颈处已压的胶塞, 从而保证产品在长时间内的完整性和无菌性 图 13-1 轧盖工艺流程示例 技术要求 轧盖过程会产生大量的金属颗粒, 影响洁净区环境, 故轧盖区的设计应保证压盖过程不污染对环境要求最高的灌装间及灌装过程 应做到以下两点, 以防止微粒对产品的污染 : 轧盖机和灌装机应分置于两个房间 轧盖区域对灌装区域为相对负压 ; 或者轧盖机安装有抽风装置, 该装置对其外围环境为相对负压可采用其他防止微粒污染风险的措施, 但应通过验证证明其有效性 应验证压塞后未轧盖产品的密封完好性 未轧盖的产品, 胶塞可能脱落, 存在产品污染的风险, 因此应规定产品压塞后至轧盖的时限, 压塞后应尽快轧盖 应对轧盖后产品进行取样, 检查产品的密封完好性, 如检测铝盖的扭力矩 轧盖后产品应防止铝盖和胶塞松脱, 造成二次污染 实施指导 当将铝盖放置在玻璃瓶上后, 通常有两种不同的轧盖方法 : 旋压卷边 紧压力卷边 206

217 无菌制剂 GMP 实施指南 13. 轧盖 A 对于最终灭菌产品 ( 如大容量注射剂 ): 轧盖区应紧邻灌装区, 至少设计在 D 级区内 通常铝盖的最后清洗和包装应在洁净区进行, 铝盖的卫生洁净是有保证的 考虑到多次清洗会增加对铝盖表面涂层的伤害, 而且铝盖在使用过程本身会产生大量微粒污染, 大输液生产企业在使用前对铝盖进行清洗的意义不大 建议通过对供应商的控制保证铝盖的洁净程度而不对铝盖进行再次清洗 完成轧盖进行灭菌前, 应根据需要取样监测产品灭菌前微生物污染及污染菌的耐热性 B 对于非最终灭菌产品法规中规定 轧盖前产品视为处于未完全密封状态, 应特别注意防止压塞后未轧盖产品受到污染 铝盖的清洗和灭菌非常重要 按照 GMP 要求, 对非最终灭菌产品, 轧盖需在 A 级条件下进行, 所有操作应严格遵循无菌操作的要求, 铝盖也同样需要进行清洗, 以除去表面存在的微粒, 采取适当的灭菌方式进行灭菌, 选用合适的干燥方式进行充分的干燥 在生产过程中, 应监测清洗水的澄清度, 监控灭菌柜的温度 压力 时间以及干燥温度和时间 目前部分企业开始选用铝盖清洗灭菌机, 铝盖的清洗 灭菌 干燥等步骤可一并完成, 能较好满足生产的需要 也可根据产品工艺要求和风险评估, 通过对供应商的控制保证铝盖的洁净程度 实例分析 表 13-1 常见的轧盖缺陷, 缺陷产生的原因和预防 轧盖缺陷缺陷产生的原因预防措施 轧盖不完全, 不够紧边太短, 压紧铝盖的压力太小增强柱塞的压力 铝盖卷边头变形 压力过大, 造成过度卷边 降低柱塞压力, 检查卷边头的滚压位置 13.2 轧盖的环境要求 背景介绍 2010 版药品生产质量管理规范对轧盖的环境要求有了较大的变化 技术要求 2010 版药品生产质量管理规范附录 1 中规定 : 轧盖前产品视为处于未完全密封状态 对于最终灭菌产品, 轧盖应在 D 级区进行 对于非最终灭菌产品, 轧盖应在 B 级背景下的 A 级进行 ; 也可在 C 级背景下的 A 级送风环境中操作,A 级送风环境应至少符合 A 级区的静态要求 207

218 13. 轧盖无菌制剂 GMP 实施指南 实施指导 A A 级区 和 A 级空气供应 (1) A 级区 : 2010 版药品生产质量管理规范附录 1 中对 A 级区的规定 : 表 13-2 A 级区空气悬浮粒子的标准规定 悬浮粒子最大允许数 / 立方米 洁净度级别 静态 动态 0.5μm 5μm 0.5μm 5μm A 级 表 13-3 A 级区微生物监测的动态标准 级别 浮游菌 cfu/m 3 沉降菌 ( 90mm) cfu /4 小时 接触碟 ( 55mm) cfu / 碟 表面微生物 5 指手套 cfu / 手套 A 级 (2) A 级空气供应 : 术语 A 级空气供应 特定用来描述一种经高效空气过滤器 (HEPA) 过滤的空气供应, 在供应点上进行检测时, 符合 A 级区非活性微粒的要求 A 级空气供应按下列要求进行确认和监测 : 1 确认要求 : 确认仅仅在静态条件下进行 对于轧盖机, 当空气供应打开, 轧盖机处于操作中 ( 送入小瓶和瓶盖不是必需的 ), 并且没有操作者的干扰即可达到静态 对于液体产品的输送隧道, 空气供应打开, 传送带启动, 并且没有操作者的干扰即可达到静态 对非活性微粒应该进行检测并符合 A 级要求 探头应位于过滤空气的供应点上 应当进行发烟研究 不要求有单向流, 不过, 应当证明对瓶子的有效保护, 应当证明没有房间的空气夹带 应当有空气流速限度并说明其合理性 2 监测要求 : 药品生产企业应根据风险评估的结果对非活性尘粒和微生物污染的监测要求进行定义 B. 轧盖对环境的要求 : 对于冻干产品及所有的无菌灌装产品, 为了避免产品被污染, 在用于液体产品和粉剂的连接无菌加工区域 轧盖机的输送隧道 从冻干机到轧盖机的冻干瓶的运输过程中, 应考虑以下几个因素 : 208

219 无菌制剂 GMP 实施指南 13. 轧盖 瓶塞的组合设计 经过验证的压塞系统或未压塞探测剔废系统 操作者的限制进入 对操作者良好的培训 手动干预及后续行动的完整程序 适当的环境条件对于冻干产品及所有的无菌灌装产品来说, 用于液体产品和粉剂的连接无菌加工区域 轧盖机的输送隧道 从冻干机到轧盖机的冻干瓶的运输, 以及轧盖机本身, 都需要 A 级空气供应 在全压塞之前, 半压塞的冻干瓶应当始终处于 A 级条件下 小瓶的压盖可以采用经灭菌的盖以无菌操作形式完成, 也可在无菌区之外以洁净的方式完成 在后一种情况下, 小瓶应当在 A 级条件保护下, 直到离开无菌操作区域, 此后, 压塞的瓶子应当在 A 级空气供应的保护下, 直至完成轧盖操作 对于冻干的产品 : 从灌装机到冷冻干燥机的产品转移应当在 A 级条件 ( 例如, 层流空气移动装置 )B 级背景下进行 转移到轧盖机应当在 A 级空气供应下进行 对于液体产品和粉末 : 从无菌加工区域转移到轧盖机应当在 A 级空气供应下进行 对于所有产品 : 轧盖应当在 A 级空气供应下进行 当轧盖在无菌区内进行时, 瓶盖无菌是强制性的 至关重要的是应有一个稳健的系统, 能够在轧盖前以极高的几率探测到缺塞或移塞现象 这些瓶应当在轧盖之前被剔除 对于一个验证了的系统, 虽然在轧盖前物理剔除不合格瓶更好, 但在轧盖后进行物理剔除也是可接受的 正确地放置瓶塞及对其完整性控制的越好, 对轧盖环境监控的依赖性就越低 如果没有此类探测与剔除系统, 轧盖必须按无菌而不是洁净操作来实施 应有程序来定义手动干预措施, 避免手动干预情况下不必要的污染及措施 处理液体产品的输送隧道也是这样 半隔离操作系统和隔离操作器有利于实现所需要的条件并降低对轧盖操作的人为干扰 13.3 轧盖机 背景介绍 轧盖机由供瓶转盘, 连续式输瓶传动部件, 圆盘震荡器加盖 轧盖, 电器控制系统等部件组成 在轧盖机中自动完成理瓶 进瓶 加盖 卷边 出瓶, 完成轧盖工序 技术要求 A. 轧盖机的技术要求 供瓶转盘 输瓶传动部件等不应在运转中有颗粒脱落, 不对药瓶有损伤, 并应易清洁 高速进瓶应稳定流畅 在轧盖过程中有颗粒脱落时不应对药品产生污染, 并应易清洁 209

220 13. 轧盖无菌制剂 GMP 实施指南 具有轧盖速度快且可靠和稳定, 精度高 加盖平稳可靠 有的具有自动剔除未加塞或未加盖的瓶子的功能 计数功能 具有无瓶不加盖 无盖不轧盖, 过载保护等多种安全保护功能 整机工作台面较窄或不对环境的洁净度 气流方向有大的影响 电器控制部件还采用了可编程序控制 电器控制部件还采用了变频调速控制, 触摸屏面板操作 ; 具有送盖手动控制等多种功能器, 带有操作提示导航功能, 操作过程实现可视化 相关生产参数可以记录 打印出来 B. 轧盖机的确认 (1) 安装确认 IQ 依据轧盖机安装图的设计要求, 检查轧盖机的安装位置和空间能否满足生产和方便维修的需要 依据轧盖机安装图要求, 检查外接公共部分是否符合匹配和满足要求 依据轧盖机的技术要求, 检查外接电源 依据轧盖机的技术要求, 检查主要零件的材质 依据轧盖机机器的外观及图纸, 检查机器的完整性和其它问题 (2) 运行确认 OQ 设备运转确认 设备控制确认 设备安全性能确认 设备各项技术指标确认 检查并确认空瓶轧盖速度满足生产要求和设计指标 铝盖震荡器能定向送盖 空载噪声 传动系统运转平稳 试运行前控制屏幕上无错误信号 (3) 性能确认 PQ 1 设备在负载运行下的实际生产能力 检查并确认轧盖能力满足生产要求和设计指标 依据轧盖机操作手册, 对设备在负载运行下的实际生产能力检查结果记入下表, 并作出评价 确认标准 : 实际轧盖生产能力 2 设备在负载运行下的控制准确性 210

221 无菌制剂 GMP 实施指南 13. 轧盖 确认目的 : 检查并确认机器中铝盖定向失误率 自动加塞成功率和工作时, 挤瓶破损率的确认满足生产要求和设计指标 确定标准 : 铝盖定向失误率, 自动加盖成功率 3 轧盖成品合格率 4 气密性试验 5 设备在负载运行下的安全性 211

222 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 14.1 灭菌概述 背景介绍 采用灭菌方法的主要目的是 : 杀灭或除去所有微生物繁殖体和芽胞, 最大限度地提高药物制剂的安全性, 保护制剂的稳定性, 保证制剂的临床疗效 因此, 研究 选择有效的灭菌方法, 对保证产品质量具有重要意义 制药行业中, 通常的灭菌方法可分为二大类 : 即物理灭菌法 化学灭菌法 物理灭菌技术是利用蛋白质与核酸具有遇热 射线不稳定的特性, 采用加热 射线和过滤方法, 杀灭或除去微生物的技术称为物理灭菌法, 亦称物理灭菌技术 该技术包括干热灭菌 湿热灭菌 除菌过滤法和辐射灭菌等 化学灭菌法系指用化学药品直接作用于微生物而将其杀灭的方法, 可分为气体灭菌剂和液体灭菌剂, 例如本章介绍的环氧乙烷属于气体灭菌剂的一类 实施指导 A. 灭菌决策无菌产品应在灌装到最终容器中之后进行最终灭菌, 如果因产品处方对热不稳定不能进行最终灭菌时, 则应采用最终灭菌方法的替代方法, 过滤除菌和 / 或无菌工艺 对非药典规定的新的最终灭菌工艺, 如果可以保证无菌等级等同于官方认可的灭菌方法的无菌等级, 则该方法经过验证后, 可以作为替代的灭菌方法 欧盟于 1999 年 8 月正式开始执行灭菌方法选择决策树, 顺着决策树往下, 明显看出其采用的灭菌方法达到的无菌保证级别在逐渐下降, 因此, 为了保证产品的质量和安全, 确保达到无菌的最高等级, 有必要将灭菌前微生物负荷降至最低水平 决策树的作用是在考虑各种复杂因素的情况下, 辅助选择最佳的灭菌方法 另外, 使用热不稳定的包装材料不能作为选择无菌工艺的唯一理由 无菌药品的生产企业, 首先应根据特定的处方选择最佳的灭菌方法, 然后再选择包装材料 或许某些特定产品的包装材料的选择还必须考虑灭菌方法以外的其他因素, 此时, 应将这些其他因素在文件中记录清楚, 并说明原因, 同时还应如实地体现在制剂上市许可申请文件里 通常, 这些其他因素, 如容器类型, 给药途径和病人受益等决定需要选择某一特定的容器类型, 而该特定的容器类型又不能进行高温最终灭菌 ( 如某些眼用产品 ), 此类产品可以采用经过验证的无菌工艺生产产品 尽管, 因其他因素选择的包装容器不能进行高温最终灭菌, 但药品生产企业仍有责任不断寻找可接受的替代容器, 使得产品可以在可接受的时间范围内采用最终灭菌的方法 任何商业的考虑均不能作为不使用具有最高无菌保证等级的最终灭菌方法的理由 下图为溶液剂型产品, 以及非溶液剂型 半固体或干粉产品灭菌工艺选择的决策树, 可以作为无菌药品生产企业在进行灭菌方法选择时的辅助判断工具 212

223 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 图 溶液剂型产品灭菌方法选择决策树 图 非溶液剂型 半固体或干粉产品灭菌方法选择决策树 14.2 湿热灭菌 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1: 第七十一条在验证和生产过程中, 用于监测或记录的温度探头与用于控制的温度探头应分 213

224 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 别设置, 设置的位置应通过验证确定 每次灭菌均应记录灭菌过程的时间 / 温度曲线 如采用自控和监测系统, 该系统应经过验证, 以确保符合关键工艺的要求, 该系统应能记录系统本身以及工艺运行过程中出现的故障, 操作人员应监控这类故障的发生 应定期将独立的温度显示器的读数与灭菌过程中记录获得的图谱对照 第七十二条可使用化学或生物指示剂监控灭菌工艺, 但它们不得替代物理测试 第七十三条应监测每种装载方式所需升温时间, 且从所有被灭菌产品或物品达到设定的灭菌温度后开始计算灭菌时间 第七十四条应有措施防止已灭菌产品或物品在冷却过程中遭受污染 任何与产品或物品相接触的冷却用介质 ( 液体或气体 ) 应经过灭菌或除菌处理, 除非能证明生产过程中可剔除任何渗漏的产品或物品 湿热灭菌第七十五条湿热灭菌工艺监测的参数应包括灭菌时间 温度或压力 腔室底部装有排水口的灭菌器, 必要时应测定并记录该点在灭菌全过程中的温度数据 如灭菌工艺中包括抽真空操作, 则应经常对腔室作检漏测试 第七十六条除已密封的产品外, 被灭菌物品应用合适的材料适当包扎, 所用材料及包扎方式应有利于空气排放 蒸汽穿透并在灭菌后能防止污染 在规定的温度和时间内, 被灭菌物品所有部位均应与灭菌介质充分接触 湿热灭菌概述 背景介绍 湿热灭菌时研究最深 使用最广泛的灭菌方式 由于蒸汽 - 湿热灭菌本身具备无残留, 不污染环境, 不破坏产品表面, 并容易控制和重现性好等优点, 也被广泛应用于最终灭菌药品 ( 注射剂 ) 的除菌过程中 目前中国药典 美国药典 欧洲药典 各国 GMP 规范等均收录该方法, 并作为灭菌决策的第一选择 美国注射剂协会 (PDA) 也定期发布其技术报告, 对蒸汽灭菌程序的设计 开发 验证等提供有力的指导 ISO ISO 基于 医疗保健产品的灭菌 湿热 标准对生物指示剂 化学指示剂方法的验证提出具体的要求 本指南主要用于介绍湿热灭菌工艺在产品灭菌中的应用, 同时为蒸汽灭菌工艺开发及验证提供一些方法指南 技术要求 湿热灭菌法系指物质在灭菌器内利用高压蒸汽或其他热力学灭菌手段杀灭细菌, 具有穿透力强, 传导快, 灭菌能力甚强, 为热力学灭菌中最有效及用途最广的方法 药品 药品的溶液 玻璃器械 培养基 无菌衣 敷料以及其他遇高温与湿热不发生变化或损坏的物质, 均可选用 214

225 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 A. 湿热灭菌器常见湿热灭菌器包括脉动真空灭菌器 ( 或称预真空灭菌器 ) 蒸汽- 空气混合物灭菌器和过热水灭菌器等 (1) 脉动真空灭菌器脉动真空式蒸汽灭菌器是药品生产中所采用的最典型的高压蒸汽灭菌器, 通常由灭菌腔体 密封门 控制系统 管路系统等组成, 并连接压缩空气 蒸汽 / 纯蒸汽 真空泵等 在灭菌阶段开始之前通过真空泵或其他系统将空气从腔室移除, 然后通入饱和蒸汽, 反复进行真空 通入蒸汽, 将空气彻底置换后进行灭菌 灭菌器设有真空系统和空气过滤系统, 灭菌程序由计算机控制完成, 腔体内冷空气排除比较彻底 ; 具有灭菌周期短 效率高等特点 脉动真空式蒸汽灭菌器对物品包装 放置要求较宽, 且真空状态下物品不易氧化损坏的特点, 常用于对空气难以去除的多孔 / 坚硬装载进行灭菌, 尤其适用于可以包藏或夹带空气的装载物, 比如软管 过滤器和灌装机部件 图 14-3 脉动真空灭菌器示意图 215

226 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 图 脉动真空灭菌温度压力曲线示例 (2) 混合蒸汽 - 空气灭菌器该型灭菌器配有灭菌腔体 离心风机 热交换器 隔板, 并连接压缩空气 蒸汽 / 纯蒸汽 真空泵等 当蒸汽进入灭菌柜时, 风机将蒸汽和灭菌器内的空气混合并循环, 将产品和空气同时灭菌 蒸汽中加入空气, 即可产生一个高于一定温度下饱和蒸汽压的压力 与饱和蒸汽灭菌相比, 它的热传递速率较低 图 14-5 混合蒸汽 - 空气灭菌器示意图 优点 : 防止分层和装载物中形成冷点 216 减少冷的容器周围蒸汽 - 空气混合物中蒸汽的损耗

227 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 通常采用风扇来使蒸汽 - 空气混合物循环 图 14-5 表示这个灭菌程序的示例 容器内部压力和温度动力学是容器种类 ( 例如是刚性的, 还是非刚性的 ) 装量 顶部空间的大小和腔室温度的函数 图 14-6 蒸汽 - 空气混合物程序示例 蒸汽 - 空气混合物程序在灭菌后, 可以使用多种方法来冷却产品 最常用的方法是向灭菌器夹套或盘管上通冷却水, 保持空气循环冷却 有些蒸汽 - 空气灭菌器通过在产品上方的喷淋冷却水使其降温 (3) 高压过热水喷淋灭菌器该类灭菌器配置有热水储罐 热交换单元 循环风机 循环泵 旋转装置等 灭菌时, 产品被固定在托盘上, 灭菌水开始进入灭菌腔体, 通过换热器循环加热 蒸汽直接加热等方式对灭菌水加热, 喷淋到灭菌 灭菌结束后灭菌器可以对灭菌水进行回收 部分工艺可以通入无菌空气, 加热循环 除水等工艺对产品进行干燥 这类过热水循环的灭菌程序都使用空气加压, 保持产品的安全所需要的压力 优点是加热和冷却的速率容易控制, 通常适用于软袋制品的灭菌 217

228 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 图 14-7 高压过热水喷淋灭菌器工艺流程示例 图 14-8 高压过热水喷淋灭菌器工艺参数曲线示例 实施指导 A. 湿热灭菌原理 (1) 热力学原理 218

229 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 高压蒸汽灭菌的灭菌原理是使微生物的蛋白质及核酸变性导致其死亡 这种变性首先是分子中的氢键分裂, 当氢键断裂时, 蛋白质及核酸内部结构被破坏, 进而丧失了原有功能 蛋白质及核酸的这种变性可以是可逆的, 也可以是不可逆的 虽然微生物功能性结构被破坏, 若氢键破裂的数量未达到微生物死亡的临界值, 则其分子很可能回复到它原有的形式, 微生物就没有被杀死 为有效地使蛋白质变性, 就需要水蒸气有足够的温度和持续时间, 这对灭菌效果十分重要 高温饱和水蒸气可迅速使蛋白质变性, 在规定操作条件下, 蛋白质发生变性的过程即微生物死亡的过程, 是可预见和重复的 微生物的灭活符合一级动力学方程, 微生物死亡速率是微生物耐热参数 D 和杀灭时间的函数 即在给定的时间下被灭活的微生物与仍然存活数成正比 LgNt=lgN0 - F(T,Z)/DT NT: T 分钟后微生物计数值 N0: 初始后微生物计数值 D: 一定温度下的微生物降低一个对数单位所需要的时间 ( 单位 : 分钟 ); F(T,Z) : 灭菌程序在确定温度系数 Z 的 T 温度的等效灭菌时间 (2) 湿热灭菌的影响因素 1 灭菌物中微生物的种类和数量 : 不同的微生物耐热性相差很大, 微生物处于不同发育阶段, 所需灭菌的温度与时间也不相同 根据一级动力学反应规律, 最初细菌数量越少, 所需要的灭菌时间越短 2 灭菌溶液的 PH 值 : 微生物的存活能力因介质的酸碱度差别而不同 一般微生物在中性溶液中耐热性最大, 在碱性溶液中次之, 酸性最不利于微生物的生长发育,PH6~8 时不宜杀灭,PH 值小于 6 室, 微生物最易被杀灭 3 灭菌物的性质 : 溶液中若含有营养性物质如糖类 氨基酸等, 会对微生物有营养保护作用, 能增强其耐热性 4 蒸汽的饱和度 : 饱和蒸汽的穿透性比过热蒸汽 干热空气的穿透性强很多, 而蒸汽冷凝时会释放大量的潜热 (2.27kJ/g) 传递给被灭菌物, 使微生物被杀灭, 因此应尽可能使用饱和蒸汽进行灭菌 (3) 常用参数为了评价不同灭菌工艺间或者某一灭菌过程中温度波动等对灭菌效果的影响, 业界通常使用灭菌率和累计杀灭时间的概念 1Z 值 : 指某种微生物 D 值变化一个对数单位所需要升高或下降的温度数, 也称灭菌温度系数 2 灭菌时间 (FT): 指在给定的 Z 值下, 灭菌程序在温度 T( ) 下的等效灭菌时间 FT=DT lgn 3 灭菌率 : 指某一温度 T( ) 下灭菌 1min 所获取的标准灭菌时间 (121 下的灭菌时间 ) L(T,Z)=10 (T-Tref)/Z Tref 指标准灭菌温度 (121 ) 219

230 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 例如 : 在 Z=10 的指示系统, 温度 120 灭菌 1min, 计算灭菌率 L=0.79, 意味着相当于 121 下灭菌 0.79min 4 灭菌时间 F 值 : F(Tref,Z) 指参照温度 Tref 和温度系数 Z 条件下被灭菌物获得的以灭菌率计算的等效灭菌时间 FTref =d(σl) d, 每次对数时间间隔 ; L, 经过计算的各温度下的灭菌率 5F0 值 : F0 指蒸汽灭菌程序赋予被灭菌物在 121 下的等效灭菌时间, 通常用于不同灭菌程序灭菌能力的评价 F0 = tσ10 (T-121)/10 6 无菌保证水平 (SAL) 指一项灭菌工艺赋予产品无菌保证的程度, 用产品中非无菌品的概率表示, 如 SAL=10-6, 含义为 10 6 灭菌产品中存在活菌的产品不超过 1 个 B. 湿热灭菌方法选择根据被灭菌物微生物污染程度和耐受湿热的能力不同, 湿热灭菌程序通常划分为过度杀灭法和残存概率法 ( 也称生物负载法 适度杀灭法 ) 两种方法都可以使被灭菌的产品和材料达到相同的无菌保证水平 在灭菌程序的设计中, 两种设计方法的选择在很大程度上取决于被灭菌产品或材料的热稳定性 过度灭杀法对被灭菌品初始菌初始数量和日常监控的信息要求较少, 但要求的热能比较大, 其后果是被灭菌品降解的可能性增大 ; 生物负载法则相反, 对被灭菌品的信息要求更多, 包括初始菌和日常监控的耐热菌 ( 测试表明对灭菌程序耐热性最强的微生物 ) 数量, 优势就是有利于被灭菌的材料的稳定性, 可能会延长产品的有效期 (1) 过度杀灭法过度杀灭法的目标是确保达到一定程度的无菌保证水平, 而不管被灭菌品初始菌的数量及其耐热性如何 例如 : 初始菌的数量及耐热性值如下 :N 0 =10 6, D 121 =1 分钟, Z = 10 为了达到必要的非无菌单元的概率 PNSU,N f =10-6 F 0 =D 12l (LogN 0 LogN F )=1.0 分钟 (Log )=12 分钟因此一个用过度杀灭法设计的灭菌程序可以定义为 一个被灭菌品获得的 F 0 至少为 12 分钟的灭菌程序 欧盟在最终灭菌制剂的法规中, 将对过度杀灭定义为 湿热灭菌 121 下 15 分钟 很少发现自然生成的微生物的 D 121 值大于 0.5 分钟 过度杀灭设计法假设的初始菌数量和耐热性都高于实际情况 大多数微生物的耐热性都比较低, 因此, 过度杀灭的灭菌程序 220

231 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 能提供很高的无菌保证值 由于该方法已经对初始菌数量及耐热性作了最坏的假设, 因此从技术角度看, 对被灭菌品不需要进行常规的初始菌监控 (2) 残存概率法不耐热产品 / 物品的灭菌使用过度杀灭设计法可能导致产品不可接受的降解 因此灭菌程序的确认就需研究产品的微生物数量和耐热性 一旦确定了初始菌和耐热性, 就可以设计出一个能达到 PNSU 为 10-6 的灭菌程序 在设计时,N 0 和 D T 的取值要根据初始菌的分析, 另需加上安全余地, 它取决于专业判断 初始菌数据的范围, 以及对产品初始菌常规测试的程度 按 GMP 规范生产的产品实际初始菌数量应该是很低的, 每个容器 个菌 D T 值的选择应将初始菌试验中检出的最耐热菌的安全余地考虑在内 所选定的安全余地反过来又与初始菌的数量和耐热性测试的频率和程度相关 实例分析 (1)A 产品初始菌测定, 耐热菌 N 0 <10 1 / 单元,D 121 <0.25min; 灭菌程序设计值 : 耐热菌 N 0 <10 2 / 单元,D 121 <0.4min; 目标 N F =10-6 (PNSU); 则残存概率 PSNU 达到小于 10-6 的标准时间应为 : F 121 =(Log N 0 -Log N F ) D T =3.24min 结论 : 耐热性的设定值仅比实际检出微生物的耐热性稍高, 微生物污染水平的增加或耐热性增加都会造成灭菌程序的失败目标 因此应对初始微生物污染水平 耐热性进行监控 (2)B 产品初始菌测定, 耐热菌 N 0 <10 1 / 单元,D 121 <0.25min; 灭菌程序设计值 : 耐热菌 N 0 <10 2 / 单元,D 121 <1min; 目标 N F =10-6 (PNSU); 则残存概率 PSNU 达到小于 10-6 的标准时间应为 :F 121 =(Log N 0 -Log N F ) D T =8min 结论 : 耐热性的设定值比实际检出微生物的耐热性高出很多, 安全空间较大, 因此日常初始菌耐热性检查可以减少, 但是仍然需要定期监控 湿热灭菌程序的开发 背景介绍 被灭菌物品通常划分为多孔 / 坚硬装载 ( 或物料, 下文统一为 装载 ) 和液体产品, 然后再根据不同类别选择相应的灭菌程序 ( 参见 14.1 灭菌概述 ) 多孔 / 坚硬装载是指以直接接触饱和蒸汽来实现灭菌目的的物品, 当蒸汽在被灭菌物表面冷凝时, 发生热量转移 常见的多孔 / 坚硬装载包括真正的多孔物 ( 如过滤器 滤膜 织物 胶塞 管道 ) 和坚硬的物品 ( 如不锈钢器具 零部件等 ) 通常企业可以选择饱和蒸汽灭菌程序 但是不需要针对每类物品建立特殊的灭菌程序, 可以建立能够获取最低无菌保证的标准化灭菌程序 221

232 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 灌装液体的容器的灭菌则需要通过传导和 / 或对流作用, 将能量传递给容器中的内容物 灭菌方法的选择应考虑容器本身的状况 ( 如冷却过程容器内外的压差平衡 ) 非水溶液与水溶液的差别等 通常液体产品选择空气加压灭菌程序 灭菌程序的开发是针对特定灭菌物确定灭菌程序物理参数的过程, 确保灭菌后产品或材料在灭菌后能够达到无菌要求同时功能性质正常 实施指导 A. 多孔 / 坚硬物品灭菌程序开发多孔 / 坚硬装载灭菌重现性和可预测无菌保证值的最大障碍是单个产品中可能夹带的空气, 因此在进入灭菌阶段之前, 确保充分地排除灭菌器腔室和产品中的空气是非常重要的 同时灭菌过程确保向灭菌器提供饱和干燥蒸汽 通常, 推荐使用已经开发的灭菌程序, 但是企业应确认选择的程序可以保证被灭菌装载能够达到要求的微生物残存概率而不影响产品质量 (1) 确认装载的最冷点在腔室热穿透试验以前, 进行热分布测试, 画出装载的分布图, 以确定单个被灭菌品中适当的监控点位置, 确定产品或包装中最难加热的部位 产品的温度探测试验应取最难加热的产品 ( 如质量大的 易包藏空气的 长的软管, 或这类特性兼备的装载 ) 作温度探测图时, 要比较 考虑装载类别对加热的影响 ( 如比较去除空气难度 被灭菌装载加热的难度 ) 并将温度探头放置在最难加热的位置 可能需要多个温度探头, 以适当地测定大量装载中蒸汽的渗透情况 将温度探头放入装载时, 要特别小心, 因为它可能会对蒸汽的导入人为地造成促进或阻塞作用 (2) 装载的准备多孔 / 硬装载的准备方式可有多种, 包括但并不局限于以下示例 : 用可穿透蒸汽和空气的包装材料将装载包扎 ( 如不脱落纤维的纸或其他材料 ) 加盖但不封闭的装载, 桶 / 盒 ( 如带孔的不锈钢桶 / 盒 ) 无菌制造工艺中所用的物品必须包装, 以便在使用之前保持无菌状态 蒸汽热穿透包装材料需考虑空气和冷凝水的去除 ; 也是免遭微生物污染的保护屏障 带有通气口或过滤器的生产设备, 其设计应能够确保在灭菌过程中压力迅速达到平衡 在灭菌之前需要确认通气口处于开启的状态, 且在去除空气过程中不会被任何用来保护产品的包扎材料所堵塞 (3) 多孔 / 固体物品的装载方式在运行确认后及性能确认开始前, 要确认装载的类型和方式并有相应记录 应考虑灭菌效果和生产效率的以下方面 : 装载不能接触腔室的内壁 222 采用有孔的架子, 尽可能减小金属容器平面间的接触以及与灭菌车之间的接触, 必

233 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 要时可采用可调节式的支架 为方便去除空气 排冷凝水和蒸汽穿透 ( 如桶要倒置 ), 要明确装载物的方位并有相应记录 对于多孔 / 坚硬装载物而言, 控制灭菌器中物品的数量是十分重要的 如果预期装载物的量是变化的, 则需要确定最小和最大的装载量 一个比较好的分组方法是限定适当的装载量, 包括最小装载中最难灭菌的物品 如果确认试验表明物品的位置不影响灭菌效果, 那么装载方式可能是可变的 (4) 多孔 / 坚硬装载运行参数的测定建立灭菌程序的关键因素是确定运行参数, 以满足灭菌工艺设计的目标并确定它们属关键因素或重要因素 表 14-1 灭菌工艺参数的考虑方面 : 过程参数 * 应考虑的问题 全过程升温阶段灭菌阶段冷却阶段 夹套的温度和 / 或压力 真空 / 脉冲的次数 范围和持续时间 ( 如果使用 ) 充蒸汽的正脉冲次数 范围和持续时间 ( 如果使用 ) 腔室加热时间 灭菌时间 灭菌阶段温度设定值 灭菌阶段排水畅通, 或腔室温度不受影响 装载探头的温度 灭菌期间的腔室压力 装载探头最低 F0 值 干燥时间 真空破坏速率 ( 补气速率 ) 夹套温度不能超过或者明显低于腔室的灭菌温度 要控制温度以避免过热或者过冷 ( 冷凝 ) 通常系重要参数 他们决定去除多孔物品中空气和达到适当平衡的时间 通常是关键参数 充入蒸汽的正脉冲是灭菌前为装载创造灭菌条件的有效方法 通常是重要参数 对于饱和蒸汽灭菌器而言, 它与所供的蒸汽相关 ; 可设报警线, 对非正常的加热时间报警 每个灭菌程序均需验证, 并需监控 / 记录的关键参数 这是验证过程中确认的关键控制点 每个灭菌程序均需验证, 并需监控 / 记录的关键参数 这不属控制参数, 且在多孔 / 固体物品的灭菌中没有广泛应用 对于饱和蒸汽灭菌, 可用以确认饱和蒸汽灭菌的条件 是一个依赖于控制系统可能的关键因素 如采用装载探头, 这是一个关键参数 下列因素可能会提高干燥效率 : 加热 高真空 脉冲或这些因素的组合 装载有特定干燥要求时, 它是灭菌程序的重要参数 可以设定, 以保护包装和过滤器的完整性 ; 但不具有代表性 是可能的重要参数 * 注 : 本表的参数可能不全, 它不一定适用于市场上所有的灭菌器 223

234 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 关键参数涉及产品的安全和有效性 关键参数不合格会导致装载拒收的结果 重要参数保证日常灭菌运行处于 受控 状态 重要参数不合格时需调查并有文件证明对装载处理的合理性 (5) 平衡时间 图 14-9 灭菌平衡时间 平衡时间是指腔室 ( 腔室参照温度通常是排水点温度 ) 达到最低设定灭菌温度和装载达到最低设定灭菌温度之间的时间间隔, 后者由加热最慢的热穿透探头测得 这个时间表示去除空气和升温, 使装载达到了适当灭菌条件的能力 即使最终达到了设定的灭菌温度, 平衡时间的延长也表示去除空气或加热能力的不足 在建立灭种程序过程中, 应采取预防措施, 尽可能减小平衡时间, 这点十分重要 采用以下方法, 可降低平衡时间 : 确认装载正确放置, 能有效去除空气 ( 如胶管不受挤压 ) 增加真空或蒸汽正脉冲 ( 即充蒸汽 ) 的次数 在真空和 / 或蒸汽脉冲过程中, 增加保持真空和 / 或蒸汽脉冲的步骤 提高真空脉冲的真空度 优化装载的蒸汽灭菌条件 (6) 评价物理杀灭时间 F Physical 和生物杀灭时间 F Biological 的一致性 F phy 值是描述致死率的值, 这个值的计算是以灭菌工艺中的物理参数为基础的 F phy 值是致死速率 (L) 在时间上的累积, 致死速率以相关温度和 Z 值通过以下等式计算得到 : L 10 T T0 Z F BIO 值也是描述致死率的值 这个致死率是通过实际杀灭的微生物或在生物指示剂挑战试验中测得 F BIO 值是 D 值与灭菌工艺中微生物或生物指示剂实际的对数减少量 (LogN 0 -LogN) 计算得到 : 224

235 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 F BIO D log N 0 log N F 0 值为 Z 值为 10K,D 值为 1 分钟时, 在 下计算出的 F 值 对于一个灭菌程序而言, 当一个生物指示剂的物理杀灭时间和生物杀灭时间可测量时, 在同一位置测得的物理的标准灭菌时间和生物杀灭时间应该是相等的 灭菌程序确认的生物指示剂的灭活要求是生物指示剂呈阴性结果 ; 这就要求物理的标准灭菌时间 F PHY 比较大 在这一物理标准灭菌时间条件下无法测定生物指示剂的标准灭菌时间 F BIO 杀灭生物指示剂所需要的热量可以通过计算得到 如果实际的灭菌时间明显低于所需物理标准灭菌时间 F PHY, 灭菌试验将获得阳性结果 详见下文实例分析 B. 液体装载灭菌程序的开发封闭容器中溶液的灭菌, 是通过加热介质将能量传递给容器内溶液来实现的 液体产品中的水提供了容器内部灭菌所需要的湿度 对于悬浮液和乳剂的灭菌, 可能需要保持装载的运动状态 ( 如旋转 ) 来促进内部的热循环 腔室中的蒸汽可与过热水和压缩空气结合起来 ( 或在浸入 - 喷淋式灭菌器中, 甚至完全被过热水和压缩空气所取代 ) 这类灭菌方式中, 通常不需要排除腔室中的空气就可完成灭菌, 但一般要求加热 / 冷却介质强制循环, 以促进装载加热 / 冷却过程中的热传递 在建立最终灭菌产品的灭菌程序中, 最需要关注的问题是保证装载中最低温度点获得足够的杀灭时间, 此同时, 又要保证装载中高温点产品符合产品质量要求 鉴于这些因素, 必须保证 : 在确认和常规灭菌过程中, 装载物要处于同一位置 输入装载的热量应一致, 不应过高或过低 灌装容器的初始菌符合设定标准 有足够的空气增压值 ( 如采用空气加压 ), 使容器的破损和变形减小到最小程度制订灌封液体容器类装载的灭菌程序时, 应考虑以下因素 : 用蒸汽 蒸汽 - 空气混合物或过热水对液体容器的外表面有效地加热, 使整个装载物具有相同的灭菌条件 在灭菌后, 确定装载有效冷却的范围, 以保护产品的质量特征 产品稳定性 容器密封的完整性, 通过恰当的压力平衡, 尽可能减少容器的破损或变形 容器密封系统的接口处 ( 药液通道的密封口 ) 的灭菌 容器内部的热分布情况 生物指示剂在产品处方中的耐热性 应根据加热介质的类型 ( 饱和蒸汽 蒸汽. 空气混合物或过热水 ) 和液体容器的类型 ( 如玻璃容器 软袋 塑瓶 ) 精心设计灭菌器的托盘 / 支架 (1) 容器冷点的确认本节内容为国外的工作思路, 考虑企业各自实际不同, 仅供参考 225

236 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 容器的冷点是灭菌过程中灌封液体容器中最低 F 0 的部位 采用冷点建立灭菌程序的方法是一个比较保守的方法, 因为它假设容器中所有的微生物都聚集在冷点, 且只在那个位置的温度下灭菌 对于大容量注射剂 (LVPs)( >100mL) 而言, 冷点位于产品几何中心和纵轴的底部 ( 如图 14-7 所示 ), 此冷点需要确认 在小容量注射剂 (SVPs)(<100mL) 中, 冷点的定位并不典型, 因为溶液升温的速率几乎与灭菌器相同 冷点的位置也受容器方位的影响 当容器旋转或摇摆时, 可能找不到可辨别的冷点 图 液体容器中探头位置示例 (2) 液体装载的方式在蒸汽灭菌中, 已封闭的 灌封液体容器在装载时, 应考虑以下因素 : 蒸汽 蒸汽 - 空气混合物或过热水对装载容器的有效穿透, 使整个装载品具有一致的灭菌条件 在灭菌后, 确定装载有效冷却的范围, 以保护产品的质量特征和促菌生长的能力 恰当的压力平衡, 使容器的破损和变形减小到最小程度 如果装载容器大小不同, 应明确装载的最少和最多数量就灭菌器中灭菌的每种容器及装载规格而言, 均应通过热穿透试验来确认装载的冷区及热区 应采用不同规格的密封 灌封液体的容器, 进行多次试验才能完成 在挑战试验期间, 对将要试验的装载方式明确地加以定义, 包括装载密度 支架位置 层间高度和其他参数 (3) 液体装载操作参数的确定灭菌程序开发的一个重要方面是确定运行参数, 以实现设计目标并确定它们是否属关键参数或重要参数 关键参数与产品的安全和有效性相关 关键参数不合格会导致装载拒批 重要参数可以保证日常灭菌程序在 受控状态 下运行 重要参数不合格需要进行调查, 并有文件记录装载处理的合理性 下表中列出了各种参数 226

237 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 表 液体产品的典型操作参数 阶段参数 * 说明 整个程序 加热 灭菌 夹套的温度及 / 或压力 SAM 法中风扇每分钟的转数 ( 例如 RPM) 摇动 / 旋转速度 ( 例如 RPM) 过热水循环流速 腔室的水位 ( 过热水法 ) 腔室加热时间 腔室加热速率 ( 例如 ) 升压速率 设定温度点 灭菌时间 灭菌过程中腔室的压力 灭菌期间独立的加热介质的温度 装载探头时间超过特定的最低温度 装载探头的最低 F 0 值 装载探头的最小 F0 值 装载探头最大 F0 值 在过热的水循环中, 通常不用夹套 如果使用, 夹套的温度不应高于灭菌器腔室的温度 最低要求 ; 风扇的故障应能启动警报 转速应是重要参数 最低要求 : 需要时, 摇动 / 旋转应能在故障时启动警报 摇动 / 旋转速度应看作重要参数 最低要求 : 泵的故障应启动警报器 泵的操作应是重要参数 要确定最低水位并设报警 系潜在重要参数 对于饱和蒸汽灭菌法而言, 它与供汽相关 应设加热时间长短的警报限度 系 SAM 和过热水法灭菌潜在的重要参数 在任何装载条件下, 为使加热时间及热分布具有重视性, 应为 SAM 和过热水工艺确定其控制功能, 升温速率要考虑最差情况下装载对英国热量单位 BTU 的要求及公用系统的能力 系潜在的重要参数 对于一些使用 SAM 或过热水法的产品而言, 保持特定容器的属性 ( 如形状及针筒中胶塞的位置 ) 需要有一定的速率 系潜在的重要参数 这是验证过程中的关键控制点 如果不使用装载探头, 这是一个关键参数 在每个灭菌程序中都需要对这个变量进行确认 / 监控 / 记录 可用以证实饱和蒸汽条件, 应作为重要参数 对空气加压循环而言, 这是一个由用户定义的参数 根据所用的控制系统, 它可能是饱和蒸汽潜在的关键参数 如果不使用装载探头, 这是一个关键参数 每次灭菌时, 要监控 / 记录这个温度 可适用于有特定时间 / 温度要求的产品, 以代替 F 0 要求 这是一个潜在的关键性或重要参数 当采用装载探头时, 这是一个典型的控制参数 当采用装载探头时, 这是一个关键参数 当采用装载探头时, 这是一个关键参数 降温速率 ( 例如 ) 在 SAM 和过热水循环程序开发中, 是一个控制功能 冷却 降压速率 装载冷却时间 对于采用 SAM 或过热法的灭菌程序而言, 保持特定的容器属性需要有一定的速率 ( 例如形状 注射器塞子的位置 ) 系容器完好性潜在的重要参数 灭菌后, 获得一个适当的产品温度所需要的时间, 以进一步对产品进行加工 ( 如贴签, 装箱 ) 通常不是关键及重要参数 * 注 : 本表的参数可能不全, 它不一定适用于市场上所有的灭菌器 227

238 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 实例分析 以下示例简要说明如何使用半对数模式来计算 F PHY 和 F BIO 的一致性 如果一个生物指示剂具有以下特性 : D 1= 2.5 分钟 ( 生物指示剂耐热性最高的期望值 ) N 0 = F BIO = D T LR = 2.5 分钟 L og N 0 = 2.5 分钟 6.47 = 16.2 分钟 可将等式 1 重新整理, 用来计算 T 灭菌时间 (F T ), 杀灭生物指示剂以达到非无菌单元概率 PNSU 为 10-2 (NF=10-2 ) FT= (LogN0-LogNF) DT = [(Log Log )] 2.5 分钟 = 21.2 分钟 一个物理灭菌时间 F PHY 约为 21.2 分钟的灭菌程序, 应杀灭生物指示剂使其达到百分之一存活概率的水平 如果实际的生物杀灭时间小于这个物理测试的预期值, 装载的生物指示剂培养结果呈阳性的概率就会高于百分之一, 这意味着蒸汽灭菌可能会造成潜在的问题, 并应当努力调查造成这种差异的原因并加以纠正 需要注意, 如果是在建立灭菌程序中进行这个评价, 生物指示剂的 F BIO 不必由设计中灭菌程序确定的杀灭要求去求得 湿热灭菌确认与验证 背景介绍 蒸汽灭菌器的设计确认 测量仪器的校正 安装确认 运行确认等通用思路在验证管理方面有专门论述, 本部分仅针对湿热灭菌工艺中可能涉及的部分项目进行阐述, 以增进理解 实施指导 A. 博维 - 狄克氏试验 (BD 实验 ) 用于检查高真空多孔装载灭菌器是否成功进行排除空气 实验过程 : 将测试包放置在灭菌腔内, 空载进行灭菌周期, 不需要其他干燥时间 实验结束后查看灭菌测试包中的指示卡 228

239 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 判定方法 : 蒸汽快速平稳地渗入测试垫板 ( 或测试包 ), 使内部变色卡色条呈现均匀变色, 符合要求 可能的失败原因 : 没有充分进行真空排气作业 排出空气阶段出现泄漏 蒸汽源中存在非液化气体 B. 气密性实验 ( 真空状态下泄漏试验 ) 气密性测试用于验证在排除空气的过程中, 漏入灭菌室的气体量不应干扰蒸汽的渗透, 并且在干燥过程不会受到潜在的二次污染 实验过程 : 将测试压力表安装在灭菌室上,( 设备如具有相应的绝对压力表, 可以不再安装 ), 抽真空室内室压力为 7kpa( 或以下 ), 关闭全部与灭菌室相连的阀门 真空泵, 观察时间 t 1 和压力 p 1, 至少等待 300 秒, 但不得超过 600 秒, 让灭菌器的冷凝水企划, 然后记录时间 t 2 和压力 p 秒 ±10 秒, 再记录一次 计算 600 秒内的升压速率 判定标准 : 不应超出 1.3kpa/10min C. 空载热分布测试 : 目前国外已经设计出成套的温度验证仪, 如 KAYE2000 等测量系统, 包括软件 标准温度计 有线或无线温度探头 干阱等系统, 可对探头进行前校准 后校准, 自动记录相关数据, 并提供分析结论 目的 : 确认灭菌室内的温度均匀性和灭菌介质的稳定性, 测定灭菌腔内不同位置的温差状况, 确定可能存在的冷点 测试程序 : 选择 10 个温度探头,( 较大的灭菌器可以选择 15~20 个探头 ), 编号后固定在水平向和垂直向有代表性的空间内, 几何中心和角落应有代表性点, 另外有可能的话, 在与温度控制传感器相连的冷凝水排放口 ( 低温点 ) 放置探头 标准 : 最冷点与灭菌腔平均温度间的差值应不超过 ±1 ( 用于最终灭菌产品的灭菌器可能要求更高的温度均匀性, 比如 ±0.5 ) 注意 : (1) 测温探头尖端不能与灭菌腔的金属表面接触, 连接线应与设备密封完好 通常情况下, 冷凝的排水口是设备的最冷点 建议排水口的温度不参与灭菌器的平均温度计算 (2) 验证过程中无论使用有线传感器还是无线温度探头, 控制热探头必须校正 通常在验证前和验证后全部探头在恒温干阱炉 121 C 条件下测试 ( 不是三点测试 ) (3) 探头数量依据灭菌器托盘而定, 但为保证热分布测试的代表性, 探头必须覆盖被分化成大致体积一致的整个空间, 生产操作中三点必须要求 : 最冷点的产品探头 柜内自由探头 229

240 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 冷凝排水口热探头 (4) 空载热分布测试中三次全过程灭菌循环必须呈现均匀的热分布, 没有冷点, 全部温度探头的平均值 <1 例如一个离散测量值低于平均值-1.4, 假设平均值 122.4, 测量值为 121 ), 则这个位置存在冷点 则要求最冷点温度大于要求的温度点 D. 满载热分布测试方法 : 探头分布同空载热分布测试放置同一的位置, 可以监控灭菌介质的均匀性和稳定性 标准 : 最冷点与灭菌腔平均温度间的差值应不超过 ±1 注意 : 温度探头不能接触固体表面, 不应放置在任何容器内 E. 热穿透试验 : 热穿透试验是灭菌工艺验证的核心 目的 : 确认受热最慢的负载达到杀灭要求, 冷点的产生还是源于负载热传递速率的不同 测试方法 : 热探头分布在系统蒸汽最难到达的区域, 均质灭菌物 ( 如胶塞 ) 时应考虑反映几何中心 角落 柜顶部和底部 最难穿透的部位重复 3 次试验 特定负载的冷点或结构用于判定日常循环中的暴露时间, 确保整个负载都暴露于充足的杀灭力 标准 : 最冷点灭菌条件符合灭菌保证值要求 (PSNU) F. 微生物挑战性试验 : 热穿透数据只能确认温度, 不能确认有效性湿热灭菌的其他条件, 微生物挑战试验可以为负载各部具有同样的杀灭效率提供必要的证据, 通常和满载热分布测试同时进行 校准的生物指示剂也可用于 F0 的计算, 并证实温度探头所获取的温度测试数据 菌种 :G. stearothermophilus 和 Clostridium sporogenes G. 呼吸器的评估为保证冷却干燥过程中灭菌负载不会被空气二次污染, 很多设备的呼吸器采用 0.2um 除菌呼吸器 呼吸器必须考虑无菌性和完整性两个方面 负载灭菌中呼吸器应该同步灭菌, 滤膜的上游和下游应该防止必要的温度传感器进行检查 在过滤器使用至最大循环时间时, 完整性测试必须测定 灭菌系统的日常维护 背景介绍 灭菌程序的开发及性能确认完成以后, 需要对灭菌工艺加以监控, 以保证灭菌程序处于受控的状态 日常灭菌程序监控计划的重要内容包括 : 对常规灭菌程序关键和重要参数的回顾检查 ; 确认灭菌器的适用性 ; 制订有效的变更控制计划, 以及校准 维修保养 ; 以及灭菌程序的再验证 230

241 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 实施指导 A. 常规放行已经确认的标准 关键运行参数合格后, 才能放行无菌装载 此外要求药典要求无菌检查的合格结果来支持产品的放行 灭菌后数据评估应包括 : 灭菌应建立在温度压力曲线和饱和蒸汽曲线一致的基础上 必要的热穿透 ( 物体内的时间和温度 ) 评估 要求温度 121 C, 灭菌时间在相应的最小 最大部分循环时间内 与控制测量设备对照, 评价设备测量系统的测量结果 ( 加热时间的评估 ) 物理参数的有效性评价 (F 0 ) B. 适用性试验该类试验的需求和频次由最终用户根据内部或可能的法规要求来确定 通常包括 :BD 试验 真空泄露试验 化学或综合化学指示剂, 证实灭菌器运行前相关性能符合要求, 为灭菌后物品提供灭菌的证据 C. 变更控制灭菌器腔室改变 产品支架 装载排列 灭菌介质的供应和分配系统以及灭菌器运行控制模式发生改变, 有必要重新进行热分布 热穿透或微生物挑战试验 设备内同一型号的零件和配件更换不属于变更 待灭菌物质的性能 质量 体积 包装等发生变化时也需要相关验证 灭菌器退出使用时宜进行相关确认, 以证实其上次验证到系统退役前时间段的稳定性 D. 再验证灭菌器应定期进行再验证 ( 通常为 12 个月 ), 以证实产品或灭菌程序没有发生未检出的变更 使用等效灭菌器对多个产品进行灭菌时, 没有必要再每个灭菌器对每一产品进行一一再验证 再验证也包括监控运行数据的资料回顾, 以证明无偏离验证过程所建立参数的不良趋势或漂移 14.3 干热灭菌 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录一 第七十七条干热灭菌时灭菌柜腔室内的空气应循环并保持正压, 以阻止非无菌空气进入 231

242 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 进入腔室的空气应经过高效过滤器过滤, 高效过滤器应经过完整性测试 当干热灭菌用于去除热原时, 验证应包括细菌内毒素挑战试验 干热灭菌过程中的温度 时间和腔室内外压差应有记录 干热灭菌概述 背景介绍 干热灭菌是指在非饱和湿度下 (RH 100%) 进行的热力学灭菌 灭菌介质通常为被灭菌品所处湿度下的热空气, 干热灭菌是利用高温使微生物或脱氧核糖核酸酶等重要生物高分子产生非特异性氧化而被破坏, 在这种氧化过程中细胞固有的水分起了重要作用, 菌体受热时当环境和细胞内含水量越大, 则蛋白质失活就越快 因干热灭菌时环境湿度低于湿热灭菌, 故而干热灭菌所需温度要高 (160~170 ), 时间要长 (1~2h) 利用干热灭菌工艺灭菌温度高 时间长的这一特点可使干热灭菌同时具备除热原的功用 干热灭菌适用于耐高温但不适于湿热或可被湿热破坏的物品, 如玻璃 金属设备 器具, 不需湿气穿透的油脂类, 耐高温的粉末化学药品等, 但不适用于橡胶 塑料及大部分药品 制药界常见设备根据使用范围可分为试验室器具用, 生产制剂用, 生产器具用干热灭菌设备 按使用方式把干热灭菌设备分为连续式和批量式, 批量式干热灭菌设备如干热烘箱, 可用于内毒素检验用玻璃 金属器具的灭菌和除热原, 以及生产设备部件 生产器具的灭菌除热原 ; 连续干热灭菌设备, 如隧道烘箱, 可用于小容量注射剂的生产 按加热方式可分为 : 以辐射加热为主的热辐射式干热灭菌机和以对流加热为主的热层流加热式干热灭菌机等 图 批量式强制对流干热灭菌柜 232

243 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 图 强制对流式干热隧道烘箱灭菌柜 技术要求 为适应灭菌对象特性及干热灭菌目的, 各国药典规定干热灭菌要求如下 : 表 14-3 各国药典干热灭菌条件对比 药典 灭菌条件 CP 160~170 *120min 以上 170~180 *60min 以上 250*45min 以上或其他, 无论何种灭菌条件 SAL10-6 证明确热原工艺时内毒素下降 3 个对数单位 USP 250, 细菌内毒素下降 3 个对数单位 JP EP 160~170 *120min 170~180 *60min 180~190 *30min 至少 160 *120min; 当灭菌温度 220 以上灭菌时, 需确认该灭菌程序可实现 SAL 10-6, 并且可使内毒素下降 3 个对数单位 表格内容可概括为干热灭菌工艺的三种主要类型, 即 : 第一种, 仅仅针对灭菌用途的干热灭菌, 根据微生物负荷和微生物耐热性建立灭菌工艺周期的相关参数 该周期用于确保自然状态的微生物的存活概率每 100 万个单位存活不大于一个单位 (10-6 无菌概率 ) 该方法适用于热敏材料 通常使用耐热性高的微生物( 生物指示剂 ) 证实该工艺的适宜性 此条件下, 验证过程中需体确认或进行如下事项 : 装载条件下的热分布情况 设备的最小 FH 最慢升温装载条件下 FH 的重现性 使用微生物的数量和耐热性 监控用生物指示剂的校正 第二种, 过度杀灭的干热灭菌 多用于能承受更多的热辐射而不出现不良反应的物品 过度杀灭方法提供的无菌保证超过 10-6 无菌概率和微生物耐热性数据 而是通过冷点处 FH 可实现生物指示剂下降至少 12 个对数单位 例如 :D170 =2.5min 的生物指示剂, 需要 FH=30min 以实现生物指示剂下降 12 个对数单位来确保灭菌的安全性 确保在此方法中, 通常无需进行生物负荷评价 在此条件下虽然良好的设备环境和规范的操作可以防止微生物污染 阻止热原的形成, 但根据实际情况个别单位也可适当选择微生物相关的研究项目 此条件下, 验 233

244 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 证过程中需体确认或进行如下事项 : 校正用于监测等效时间的生物指示剂, 常用生物指示剂为枯草芽孢杆菌黑色变种 最慢升温装载下的热分布试验 耐热性生物指示剂在最小 FH 下可实现下降至少 12 个对数单位 最慢升温装载条件下 FH 的重现性 第三种, 兼具灭菌和除热原的功用 众所周知干热灭菌可以去除热原, 作为制药业无论任何时候除热原是期望的终极, 与此相对应, 高温和 ( 或者 ) 延长的受热时间自然是必要的事情 这些灭菌循环所提供的微生物死灭率提供了远大于 10-6 无菌概率的安全范围 此条件下, 验证过程中需体确认或进行如下事项 : 确定内毒素量, 据此确定灭菌周期 可提供给容器的加热介质的均匀性 ( 热分布 ) 最慢升温装载下的热穿透测试 周期可实现的最小内毒素灭活能力 且在此条件下仍可实现足够的内毒素灭活率 ( 内毒素挑战性试验, 常用大肠杆菌内毒素作为验证的标准物质 ) 最慢升温装载条件下内毒素灭活能力的重现性 实施指导 A. 干热灭菌物理热学原理干热灭菌中热传递主要有 : 流热 传导热 辐射热三种形式现 不同灭菌对象因特性差异适用的灭菌工艺不同 加热方式不同, 故而设备原理 构造也不相同 对流传热是指热量通过流动介质, 由空间的一处传播到另一处的现象, 由流体宏观运动而引起 流体的宏观运动可能是由温差引起的自然对流, 也可是通过设备强制实现流动, 干热灭菌最常见的热传递是强制对流 对流传热仅发生在流体中, 运动着的流体起了载热作用 对流热传递的基本公式 :q/c=h c A T q/c: 对流热传导率 btu/hr h c : 平均传导系数 btu/hr ft 2 F A: 接触介质 ft 2 T: 温差 F 由此可知影响热传导的主要因素是 : 温差 导热系数和导热物体的厚度和截面积 导热系数愈大 厚度愈小 传导的热量愈多 干热灭菌的对流给热是流体在流过固体或液体表面时与该表面所发生的热量交换 干热灭菌机利用对流给热的方法提高被灭菌对象的温度, 由于被灭菌对象的温度比热空气温度低, 加热后的空气将热能又转移到被灭菌对象中完成了热量的传递, 达到灭菌的目的 因为空气比热容较低, 而被灭菌对象温度上升的快慢与各种物品的比热容有关, 故干热灭菌中对流作用只可能以较低的速度交换热量 一般以对流加热为主的干热灭菌设备的设计目标是去除 5~6 个对数单位的细菌内毒素 热传导热从物体温度较高的一部分沿着物体传到温度较低的部分的过程, 它是由于物体内部分子微观运动引起的一种传热方式, 往往是伴随着热对流产生 热传导有两种机制, 一种由大量物质的分子热运动互相撞击, 而使能量从物体的高温部分传至低温部分 ; 另一种是在金属物质中, 通过大量自由电子的热运动实现热量的传递, 金属器具灭菌常应用此原理 干热空气热传导即通过高温状态下分子的振动, 将热量传递给邻近处能量较低的分子, 被灭菌对象周围的空气将热量从高温物料传递至低温物料, 使分子中处于激发状态的电子互相碰撞, 从而提高了物体分子的能量水平, 致使被灭菌对象的温度升高 热辐射是一切温度高于绝对零度的物体均能产生的现象, 是指能量从空间隔离的两种物质中温度高的一侧以电磁波的形式传向温度低的一侧的过程 固体和液体的热辐射只发生在 234

245 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 物体的表面层内, 气体的热辐射深入到气体的内部 辐射既可以作为加热物品的单一能源, 也可以与对流 传导方式结合起来 4 热辐射的基本公式 :Qr=σAT 1 Qr: 热流率 btu/hr A: 接触介质面积 ft 2 T 1 : 表面列氏温度 σ: 斯蒂芬 - 玻尔斯曼常数 *10-8 btu/hr 连续辐射式干热灭菌设备是利用辐射的热传递原理对被灭菌物进行灭菌 加热元件是远红外加热器 这种设备的预处理部分通常都安装有排风机, 以排除湿的灭菌物在预热阶段产生的大量水蒸汽 在灭菌过程结束后设有 A 级洁净度的空气冷却功能段, 以使灭菌物迅速冷却 利用传递带在灭菌段中经过的时间来对物品灭菌和去除热原的, 一般来说辐射式干热灭菌设备的设计目标是去除 3 个对数单位的细菌内毒素, 适宜在大规模生产的情况下采用 B. 干热灭菌动力学原理及应用干热灭菌与湿热灭菌的热学特征相似, 详细内容可参加 湿热灭菌工艺的原理 干热灭菌微生物的死灭率也同湿热灭菌同样遵循一级动力学规则, 可满足对数规则即 : lgnt=lgn 0 -(K/2.303)t D 值对确定提供可接受无菌保证的最小干热灭菌过程 ( 例如 FH) 是非常有必要的, 对标示生物指示剂也是很必要的, 它是微生物耐热参数 设定 N 0 =100% Nt=10% 带入一级动力学方程可得 D=2.303/K Z 值是衡量温度变化时微生物的耐热变化 Z 值的定义为 D 值变化 10 时温度的变化 它是在灭菌期间加热及降温过程中热致死效应的积分 Z 值在不同温度微生物杀伤力的比较计算时是必要的 干热灭菌中 Z=20, 除热原时 Z=54 Z = T 1 -T 2 logd 2 logd 1 F H 是灭菌过程中灭菌对象接受的换算为参比温度后的总灭菌时间 干热灭菌中 F H =171 F H =D H *(log N 0 logn)= D H *(log N 0 +SAL)=Δt * 10 t = 灭菌时间 (min) T = 实际灭菌温度 ( C) (T )/Z L 值指在某一温度 T( ) 下灭菌 l min 所获得的标准灭菌时间,L 无单位 L=F s /Ft= F H /F=10 (T T )/Z H C. 原理应用灭菌周期的设计灭菌程序设计原则 : 需根据药典通则 GMP 要求及被灭菌品的特点来设计 在设计灭菌程序时, 应当考虑被灭菌产品的完整性 稳定性 无菌保证及经济性等多方面的因素 灭菌时间和温度的选定, 在保证达到无菌要求的同时, 还应防止灭菌时间过长或温度过高, 造成产品降解 总之, 灭菌程序的设定应兼顾无菌保证 产品降解 容器 / 密封完好性及整个 235

246 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 贮存有效期内的稳定性要求 可根据实际情况开发设计合理的灭菌周期上述基本公式进行换算, 并通过验证加以确认设计周期的合理性 (1) 非过度杀灭的最终灭菌法微生物污染水平 N 0 =1000 N=10-6,D 180 =0.5min Z=20 的条件下, 可满足非过度杀灭法的干热灭菌要求 但由于生产条件限制需通过升高温度 (200 ) 以更短的时间实现同等无菌保证水平, 则灭菌周期如何设定? F 180 = D 180 *(logn 0 -logn)= D 180 *(logn 0 +SAL)=0.5*(log1000-log10-6 )= 4.5min L = Fs/Ft=10(Tt Ts)/Z = F 180 /F 200 = 10 ( )/20 =10 F 200 = F 180 /L = 4.5/10 = 0.45min (2) 除热原根据中华人民共和国制药机械行业标准 JB/T 抗生素瓶表冷式隧道灭菌干燥机 中所论及 : 干燥灭菌的杀菌热力强度 F H (min), 系参照基准温度 T 0 =170 下的标准干燥灭菌时间得出 合格标准为 F H 1365 L = Fs/Ft = 10(Tt Ts)/Z = F 250 /F 170 = 10 ( )/54 = F 250 = F 170 *0.033 = 45min 中国药典中要求除热原需满足 250,45min, 说明药典推荐标准程序合理 但仍需注意, 药典推荐条件为最基本要求, 各干热灭菌器使用厂家应根据企业的实际验证数据设定日常使用时的灭菌周期时间 干热灭菌确认与验证 背景介绍 干热灭菌设备是隧道式和干热恒温箱的灭菌除热原系统 隧道式灭菌除热原系统主要由加热器 高效过滤器 缓冲板 风阀气流调节器 风机 传送带 运行连锁控制系统 温度控制器及记录仪等 7 大部分组成 干热恒温箱主要由加热器 风阀气流调节器 风机 温度控制器及隔板等 5 部分组成 在确认验证过程中需要考虑设备构造特点合理设定确认 验证项目 隧道烘箱相对批量式干热灭菌器而言结构更复杂, 所需确认 验证项目更典型 全面, 下述内容多采用隧道烘箱作为示例说明 实施指导 A. 用户需求 (URS) 要点 根据相关法规要求 使用目的 实际生产条件确定所需设备类别和功能 设备结构和组件 安全报警结构构造 配件及配件材质性能 设备各配件和工艺要求的基本参数范围 表 远红外辐射隧道式干热灭菌器为例 URS 远红外辐射隧道式干热灭菌器为例 URS 236

247 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 1 方式与功能具备干热灭菌 除热原功能, 且可确保在百级洁净度条件下加热 冷却灭菌物品 灭菌冷却后样品温度适当高于出口室温 2 结构和组件 腔体采用优质不锈钢, 接缝连续氩弧焊 平整 圆滑, 整体无盲区易于清洗不易积尘 箱体保温性能良好, 正常使用时外壳升温控制在适当范围, 保温材料不等不然灭菌样品和腔体内洁净空气 结构设计应考虑温差引起的腔体变形 传送带耐受高温 轨道定位良好 配置高效过滤器元件耐高温, 密封垫片密封性不受温度破坏 风路设计合理, 不同功能区风速变频可控或独立调节 风机耐温 低噪 润滑油无渗 合理设置空气 ( 洁净度 ) 压差 风速的取样点, 便于监控不影响设备密封性 3 安全报警隧道内高温停机保护 网带装载机械故障报警 加热元件电流实时监控 4 联机性隧道内温度 风机速度与传送带的联机性产品供入 派出与传送带的联机性 5 安装环境 D 级区 ; 隧道烘箱出入口与上下工序的连接处均应处于百级层流保护下 6 主要控制指标 隧道烘箱处理引起的灭菌对象破损率 传送带速度范围 腔室内微粒子数 风速 不同功能区压差 设备自控仪表的精度 量程 空载 负载热分布接受标准 热穿透接受标准 B. 设计确认 (DQ) 要点确认工厂平面布局, 选择批量式或连续式灭菌工艺 设定使用公用工程系统的要求和标准 设定设备不同区域的不同和设备腔室内外的压差要求 设备的灭菌能力 确定适用灭菌对象种类 灭菌前需满足的各项要求 C. 干热灭菌器安装确认 (IQ) IQ 确认要点 : 确认设备可满足初始采购标准 如有异常需在文件中进行适当描述 设备构造需确认水平 绝缘 隔热保温 材质 腔室内光洁度 气流等状况可满足出厂标准 所有公用工程系统如电力 HAVC 需符合设计标准 干热灭菌设备 厂房建筑材料均需符合设计标准 温度传感器 记录装置 设备自控温度探头 压力表 传送带速度和记录仪 灭菌周期程序计时控制器 容积等需在线或拆除后进行校正或确认, 参比校正系统精度需要高于校正系统, 且具有可溯源性 设备安装质量确认过程中首先应具备并记录备案下述文件 : 设备说明 ; 设备供应商提供的各项设备设计指标, 使用说明书 ; 灭菌器的腔室, 管道系统, 仪表说明或图纸及每项工程设计变更图 ; 公用设施说明 ; 维修要求 ; 灭菌对象装载支撑物及系统图 ; 设备安装图及质量验收标准 以上文件和检查结果归档并完成设备安装确认报告后, 报请各有关管理层, 批准后方可进行下一步的验证工作 D. 干热灭菌器设备运行确认 (OQ) OQ 确认要点 : 实际运行状态下确认电器元件 设备部件, 并记录在文件中 当温度低于灭菌 / 除热原温度时是否可以报警 电子记录需确保所有的操作过程在正确的程序下, 并可读 设定灭菌周期的适应性通过确认规定的程序计时控制器程序进确认 运行连锁系统确保进入灭菌程序中的灭菌对象数量不超出正常量 垫片密封性确保设备中不同功能区的密封 237

248 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 性符合要求 通过挡板 / 连杆的调节实现空气平衡 确认腔室内空气以一定的气流方向和速度进行循环, 当层流风机风速低于规定值时能报警 运行温度中的层流风机能否满足 A 级要求 确认在各个灭菌过程中风发调节器的振动处于最小值 空气平衡是通过压差确认灭菌腔室处于正压实现, 确保设备外界非洁净空气进入腔室 确认所有加热元件运行正常 确认传送带速度和传送速度记录仪可正常运行, 如有传送速度异常时能否报警 进行 HEPA 的完整性确认 所有测量数据均需进行记录 干热灭菌器通过各不同系统及整体设备的实际运转, 证明其工作性能符合实际说明书和工艺要求, 这些确认过程包括 : 对每一系统或每一单元进行单独运行, 确认其正常运转性能 ; 对设备所配备的全部控制仪表及记录仪进行校正和测试, 确认其符合实际标准 ; 整体设备运行实验, 应包括正常状态下的设备运行和最大 最小设计条件下的运行 ( 如温度, 空气流量, 灭菌周期的最大 最小状态 ) (1) 空载热分布空载热分布测试是为确定设备空载时的温度均与度及设备 冷点 进行的测试, 一般在运行确认进行 一般通过一组经过校正的标准温度传感器测定灭菌器腔室内各不同部位温度变化值, 并根据所测定的温度变化值得到温度分布图和其热力学特性进行确定 空载热分布测试过程中温度传感器至少 10 支以上, 传感器安装时不应与腔室内金属 ( 如内壁 架子等 ) 接触, 且测试程中至少有一支传感器设置于设备自身控制系统的温度传感器附近 空载热分布测试运行条件采用与生产过程要求相同的操作运行条件, 记录整个温度变化过程, 包括升温与降温过程 正常的干热灭菌系统在空载状态下其热分布应该均匀, 腔室内各点温度值与设定值之间的误差均应在验证方案规定的范围之内, 如 USP <1211> 指出, 对于运行温度高于 250 的干热灭菌 除热原系统而言, 其灭菌腔室内空载热分布的可接受的合格范围为 ±15 此试验应连续进行 3 次, 以证明热分布的重现性 如测试中温度分布不符合标准则应将此灭菌器进行调整或维修, 通常情况下可通过调整进风 回风及循环风挡板, 改善其空气流动状况来解决 E. 性能确认 (PQ) 通常在进行性能确认 ( 灭菌工艺验证 ) 前, 需要完成相应的基础准备工作, 如上述的设备评价 设备安装质量确认 设备基本运行确认 仪表校正等 也包括灭菌 除热原工艺设计准备工作 ( 或对灭菌 除热原工艺设计的资料作回顾性检查 ), 如微生物指示剂和内毒素指示剂的评价 选择 标定, 初步筛选灭菌 除热原的程序, 产品的热稳定性试验等 性能确认中的两个重要项目为装载热分布和热穿透测试 装载热分布受装载形式影响, 通常需进行在最小 最大装载条件下分别测试 3 次 测试过程中一般一分钟记录一次温度, 并制成过程温度曲线 测得各点温度需与设备自控温度传感器的温度进行比对, 已确认装载下的设备 冷点 同空载热分布, 装载热分布试验中使用的温度传感器安装时也需防止与固体表面接触, 以准确测定设备内空气热分布的状况 热穿透测试可同装载热分布同时进行, 也可以分开进行 在装载或最大装载情况下因热穿透状况不仅取决于腔室内的热分布, 也取决于灭菌对象的特性 装载 包装情况, 所以热穿透测试可更准确的反映出实际使用情况, 此项测试更为重要 热穿透状况的数据可以通过将温度传感器放到容器 物料 西林瓶或其他物品的内部并使温度传感器与物品表面接触以反映物品表面温度 热穿透测试中 冷点 周围应确保设有温度传感器和集中一定数量的生物指示剂 ( 如放置 3 支生物指示剂 ) 238

249 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 在装载试验的过程中同时记录空气和灭菌对象在升温 降温过程中的温度变化速度是十分重要的 用于指示热分布的温度传感器所指示的温度变化过程可以说明装载情况下空气温度达到灭菌暴露温度设定值所需要的时间, 而用于指示热穿透情况的温度传感器则可以说明使灭菌对象达到灭菌暴露温度时所需要的时间 显然灭菌对象达到最低灭菌温度的时间将滞后于腔室内灭菌用热空气达到最低灭菌温度所用的时间, 而滞后值在最大装载时最为明显 为了保证灭菌对象能够在灭菌温度下暴露足够长的时间, 灭菌器控制系统的温度设定值常常高于灭菌 除热原过程所要求的最低温度值, 产品暴露于最低灭菌温度或高于此温度的全部时间及累积 F H 值均应记录于验证文件之中 在连续干热灭菌系统 ( 如隧道烘箱 ) 的热分布研究中主要试验的目的是确认灭菌器不同区域的温度分布状况, 同时亦要确认物品传递系统的横向温度分布状况, 在验证过程中应引起注意 在装载热分布和装载热穿透测试中, 为了达到验证的目的, 最理想的方法是选择典型的装载, 但在选择典型装载时应考虑的因素很多, 包括不同的物品 不同的数量 不同的物品位置及不同物品的不同数量组合 由于不能将所有可能的情况都一一试验, 所以验证最好采用极端条件如最大装载和最难被热穿透的物品的组合, 这种设计可称为最差装载 验证试验记录中必须有详细 准确的温度传感器分布图和相对应各点的温度值记录, 并应在其分布上分别注明并找出装载状态下的热点和冷点, 其热点对热敏感物质十分重要, 而冷点则对于验证灭菌 除热原的效果, 提供产品的无菌 无热原的质量保证十分重要 建议在每次试验过程中都应该改变用于测定热穿透情况的温度传感器的分布位置, 以完整地反映热穿透状况, 并准确地确定 冷点 容器类物品( 如西林瓶 ) 的灭菌过程, 在热分布及热穿透测试中若发现若干个 冷点, 在随后的试验中, 冷点 区域的西林瓶或其他容器应有足够的温度传感器加以监测 当热分布和热穿透测试达到设计和验证方案规定的标准时, 应连续运行 3 次, 以证明灭菌器的灭菌 除热原过程具有重现性 在重复试验中, 必须在 冷点 区域集中安放一定数量的温度传感器以证明 冷点 区域的最小 F H 值达到或超过 F H 值的要求范围, 同时温度传感器在重复试验过程中的位置应保持一致 若在实际生产中可能使用较少的装载, 如仅灭菌某一件物品或某一个零件, 则应进行最小装载的热穿透实验, 以保证在最小装载情况下的灭菌效果 或者说保证在最小装载的情况下灭菌对象不被放在 冷点 处 F. 灭菌器内悬浮粒子监测试验 在干热灭菌过程中, 高温可将许多物质炭化, 产生悬浮粒子 大量的循环空气则可以将悬浮粒子传播分布到灭菌器中 ; 而被灭菌的物品 ( 诸如西林瓶等 ) 在灭菌器中通常处于开口状态, 极易被污染, 所以在干热灭菌系统中排除悬浮粒子 防止污染是十分重要的 干热灭菌设备应设置于 C 级中 由于干热灭菌器的进风系统必须保证进风质量符合 A 级洁净空气的标准, 故而即便采用洁净室内空气作为内循环介质, 进风及循环风系统中必须设置高效过滤器, 并对选用的高效过滤器定期进行完整性测试 (PAO 测试 ) 因效过滤器本身在高温状态下亦可能被高温破坏产生悬浮粒子 ; 同时在使用过程中升温和降温速度对高效过滤器的寿命及产生悬浮粒子的概率亦有很大影响, 必须严格按照供应商规定的升温 降温速度范围设计和控制灭菌 除热原过程程序 有些隧道烘箱, 整个灭菌过程可以通过灭菌器侧位的空气监测口连接悬浮粒子检测器测定其空气质量情况 对于批量干热灭菌器也可采用类似方法, 将耐热 洁净的空气导管分布到干热灭菌器内的各不同部位及被灭菌容器中, 使用悬浮粒子计数器监测整个灭菌过程中各点悬浮粒子状况 239

250 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 G. 除热原验证热原是一种能引起恒温动物体温异常升高的致热物质, 是微生物的代谢产物 为高分子复合物, 由磷脂 脂多糖和蛋白质组成, 其活性中心脂多糖 (LPS) 是细菌内毒素的主要结构, 故可采用细菌内毒素验证除热原效果 细菌内毒素灭活验证常被称为内毒素挑战性试验 可与热穿透测试同时进行, 也可以在热穿透测试之后单独进行 若与热穿透测试同时进行, 可将用挑战性试验生物指示剂或细菌内毒素挑战试剂放于热穿透测试温度传感器附近 用于此项验证研究的装载状况应为最大装载, 且必须保证有足够数的微生物 细菌内毒素标准物质设置于装载的最 冷点 部位 (F H 值最小部位 ) 通过本实验以完成上述测 证明了干热灭菌过程可满足灭菌 除热原的温度和时间要求的基础上, 进一步证明干热灭菌 除热原过程的有效性 除热原的工艺条件比杀灭孢子的灭菌工艺条件要苛刻得多, 通常相当于标准干热灭菌时间 F H 的数十倍, 故而如干热灭菌工艺验证中内毒素挑战性试验可实现下降内毒素 3 个对数单位, 也可不必再进行生物指示剂挑战性试验 除热原验证使用的内毒素挑战试剂可使用直接采购的内毒素挑战测试管 也可根据情况使用自制内毒素挑战测试标准品, 但均需在测试前对内毒素标示量进行复核 有关内毒素的具体检验方法可参见中华人民共和国药典 2010 版 细菌内毒素检查法 但鉴于检验方法的不同特点, 需注意由此引起的检验操作上的一些差异 实例分析 A. 隧道烘箱的空载试验空载热分布试验 将 13 支铂电阻探头按图 所示用铜丝固定在不锈钢网带上 ( 也可排成一行分两层放置铂电阻的探头, 其间隔距离为瓶子高度, 测得的温度代表性也比较强 ) 然后按进行预热, 待达到控制温度时, 以最快速度开动网带, 这时探头随不锈钢网带进入隧道烘箱 探头测得的温度由电脑屏显示, 温度数据采集频率应以 10 秒到 30 秒一次为宜, 待最后一只探头进入冷却段时, 程序结束, 停止试验 将所有温度数据打印出来, 查明冷点位置 空载热分布进行测试, 隧道内的冷区和热区隧道两侧的温差不得超过 5 图 隧道烘箱空载探头布点 入口 出口 温度传感器 B. 西林瓶用隧道式干热灭菌器检漏 目的 : 西林瓶用隧道式干热灭菌器的不同功能区 ( 预热段 灭菌段 冷却段 ) 高效过滤网使用一定时间后需进行更换, 为了确保更换后高效过滤网的严密性, 需对整个隧道腔进行检漏验证 240

251 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 方法 : 隧道内的悬浮粒子测试 隧道内的沉降菌测试 隧道相对于进口及出口的压差 执行过程 : (1) 灭菌隧道悬浮粒子检测 先将灭菌隧道的二道小门开启, 只开隧道风机不开加热器 然后将悬浮粒子测试仪的测试探头分别放入隧道的预热段 灭菌段 冷却段 每一段各取两个测试点, 每个点测试 5um 0.5um 的微粒 3 次, 测定标准应符合公司内控标准 ( 至少等同于现行 GMP 标准 ) 测试点取样如下图 图 灭菌隧道悬浮粒子 / 沉降菌检测测试点取样示例图 出口冷却灭菌 预热 入口 (2) 隧道烘箱沉降菌检测 将灭菌隧道三道小门升起, 开启隧道风机不开加热器 然后在预热段 灭菌段 冷却段分别各放置 9cm 培养皿两个, 累计放置时间 4 小时后取出, 培养 48h, 各功能区应 <1CFU/ 皿 需注意此项目日常监控过程中不测定, 仅在新机购入启用前或高效过滤器更换后进行, 或根据实际生产情况, 必要时测定 (3) 隧道风压相对于进口 出口的压差测试 因灭菌隧道主要是对西林瓶的干燥及灭菌, 要求分别处于隧道的预热 灭菌 冷却区均不能出现污染窄气从房间倒灌入隧道的风险, 由于冷却区主要作用是冷却并提供层流空气, 应注意洁净区对冷却区压差的基本平衡 但当洁净室对冷却区压差较大时, 虽然进入冷却区空气来自输送带的层流下, 但冷风会给灭菌区升温带来负面影响, 反之热空气进洁净区对洁净区也有负面影响 要求冷却区压差为设备自带压力表显示为 200Pa, 灭菌区为设备自带压力表显示 400Pa, 预热区压差为设备自带压力表显示 180Pa 实测压力值应与各区域功能和设备自身性能相符 C. 挑战性试验验证目的 : 证实灭菌程序可实现细菌内毒素可以下降至少 3 个对数单位 为确保验证执行验证前需对参与验证的人员进行相关培训, 并确保验证目标设备的自控系统在正常受控的状态下, 且计量仪表均已完成校正 表 14-5 灭菌验证方案概要示例 验证方案概要 ( 示例 ) 职责 人员职责 验证负责人 组要产品 主要质量控制 项目负责人 241

252 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 验证小组 设备使用人员及 QA 人员 验证执行分工 设备使用人员 设备描述 : 设备名称 : 干热隧道烘箱厂家 :XYZ 设备编号 :1234 设备位置 : 位于厂房 abc, 环境洁净级别为 X 设备用途 : 对通过自动或手工传送的清洗机清洗后的安瓿进行灭菌 除热原 设备构成特点 : 包括入口的层流风机箱 热空气 冷空气层流风机 设备门的背景区为 A 或 B 或 C 加热记录仪通常设置在热空气部位 室内空气经过预过滤器 加热 再加过高效过滤器处理了后进入灭菌腔室内 同时进入层流风机的空气微粒也需经过处理 冷空气的置换通过预过滤器实现 进气速度一般为 m/s, 但接触到容器和传送带的速度则下降至 0.4m/s 设备自控传感器需在 140 的油浴中进行校正, 装有内毒素样品侧的传感器可实现及时采样 且测试点需考虑到传送带的宽度分布 传感器固定在安瓿口径处接触平底后固定在传送带上 工艺参数 : 温度 250 C ( 最差条件 ) 设定值 285 C, 时间按 >2 分钟 验证过程 : 运行 3 次最差装载 重复性 : 验证记录仪对过程参数的记录在要求范围内 内毒素 : 内毒素下降 3 log 验证过程概要 : 内毒素挑战样品的制备 : 将 4000~6000EU 的内毒素标准品分装至 12 管安瓿中, 每管约 0.5ml 将分装后的内毒素挑战样品置于层流罩下送风干燥 取 3 管进行回收率测试 其余 9 管作为测试样品, 未确定测定数据有效, 测定数据均与最小 最大回收率进行比对 数据以对数下降值的形式表示 过程 选择使用的灭菌程序 开始运行传送带, 打开层流风机装置 容器类型 / 尺寸, 热空气温度 加热至灭菌温度 将安瓿放入传送带, 安瓿通过灭菌隧道 灭菌 / 除热原 要求 : 测定灭菌后的内毒素下降值大于 3 对数单位 确认记录温度传感器温度, 以确定容器内持续的灭菌温度为 250 >2 分钟 读取测量设备的数据与设备自控测量设备值进行对比, 确认设定温度与实际安瓿内温度的差异 通过物理数据 (F H ) 确认灭菌的有效性 重现性测试条件 温度 :250 ( 最低限度 ) 时间 :2 分钟 内毒素下降 :3log 确认灭菌程序 3 次运行重现性要求 : 接受限度温度 :250~280 确认有效, 自控记录图 时间 :>2 分钟评估用温度使用达到设定温度后的测量数据 242

253 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 要点备忘 根据新版 GMP 要求, 上述干热灭菌相关的要点可概括如下 表 14-6 干热灭菌相关要点 设备要求 工艺要求 要求内容确认方法要求内容标准 高效过滤器性能高效过滤器更换频率设备与设备安装环境 设备内部不同功能区压差 完整性测试 ( 如 PAO 测试 ) 定期高效过滤器前后压差测试 压差管理设备内部不同功能区的气流方式 灭菌 灭菌 过度灭菌 微生物至少下降 6 个对数单位 微生物至少下降 12 个对数单位 灭菌能力 确认与验证过程过程中的热分布 热穿透 日常生产实时温度监控 除热原 内毒素至少下降 3 个对数单位 干热灭菌设备日常管理要点干热灭菌 除热原系统经过验证之后, 则需对其进行监控使其维持在 验证 状态 即受控状态下 如消毒 预防性维修 工程变动控制和再验证等计划均是为实现此目的而制定 对于干热灭菌设备的除热原功能, 除需采用内毒素挑战性试验等方法进行工艺进行验证外, 还需对干热灭菌前的灭菌对象的内毒素量定期监控 干热灭菌设备装着的高效过滤器, 需定期进行检漏测试已确认高效过滤器的性能, 检漏测试一般半年一次 最低一年测试一次 连续干热灭菌设备 ( 隧道烘箱 ), 则应长时间监控灭菌设备非无菌侧的空气 或通过灭菌腔室内外压差确认非洁净空气未进入灭菌腔室内 仪器设备中均配有一定量的计量仪表, 以便监控设备运行 使用状态, 建立良好的仪表校正制度也是确认验证状态得以保持的重要措置之一 此外为保证对验证设备可进行良好的维护, 尚需通过良好的培训制度对操作人员进行相关培训, 以确保可按标准操作规程执行生产 设备使用过程 14.4 辐射灭菌 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1: 无菌药品辐射灭菌第七十八条 : 只有证明辐射灭菌对产品质量没有不良影响时方可采用, 并应符合 中华人民共和国药典 的相关要求 243

254 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 第七十九条 : 辐射灭菌过程中, 应采用剂量指示剂测定辐射剂量 第八十条 : 生物指示剂可作为一种附加的监控手段 第八十一条 : 验证方案应包括考察包装密度变化对灭菌效果的影响 第八十二条 : 应有措施防止已辐射物品与未辐射物品的混淆 在每个包装上均应有辐射后能产生颜色变化的辐射指示片 第八十三条 : 应在规定的时间内达到总辐射剂量标准 辐射灭菌概述 背景介绍 辐射灭菌是利用 γ 射线 X 射线和粒子辐射处理产品, 杀灭其中微生物的灭菌方法 目前的辐射灭菌多采用 60 Co 源放射出的 γ 射线, 它具有能力高 穿透力强 无放射性污染和残留量 冷灭菌 适用范围广等特点 放射性同位素 60 Co 由高纯度的金属钴在原子反应堆中辐射后获得 与传统的消毒灭菌方法相比, 辐射灭菌有以下优点 : 在常温下处理, 特别适用于不耐热物品的处理 ; 不会产生放射性污染, 灭菌后的产品无残留毒性 辐射穿透力强, 可深入到被灭菌物体内部, 灭菌彻底, 可对包装后的产品灭菌 ; 对温度 压力无特殊要求, 常温常压下即可进行 ; 辐照灭菌工艺参数易于控制, 易于进行参数放行, 适合于工业化大生产, 节约能源 由于辐射灭菌利用了核能, 有些人对核辐射存在恐惧心理, 担心辐射后的食品 药品等会有放射性残留 然而大量研究证明, 从钴 60( 60 Co) 放射性核素或铯 137( 137 Cs) 放射性核素产生的 γ 射线能量水平不足以活化任何材料而产生放射性 ; 如果电子束的能量水平不超过 10MeV 或用于产生 X 射线的能量不高于 5MeV, 不会产生感生放射性, 也不存在射线在被照射物的滞留, 射线是瞬时作用的 1980 年 11 月, 国际粮农组织 (FAO)/ 国际原子能机构 (IAEA) 世界卫生组织 (WHO) 正式宣布 : 为保护食品,10kGy(1MRAD) 以下辐射过的食品不会引起毒理学危害, 因此, 用这种方法处理的食品不需做毒理学检查工作 技术要求 采用辐射灭菌时, 国家标准 GB idt EN ISO :2006 医疗保健产品灭菌辐射第 1 部分 : 医疗器械灭菌过程的开发 确认和常规控制要求 对于无菌医疗保健产品的辐射灭菌的主要要求进行了详细的规定 采用辐射灭菌要求产品采用致密的包装 灭菌剂量的有效性是直接影响辐射灭菌合格与否的唯一因素 在考虑剂量不确定度后, 要求产品辐射灭菌后的实际最小吸收剂量要大于产品建立的灭菌剂量, 而最大吸收剂量要小于设定的最大可接受剂量 制造商应根据按照规范首先要对产品建立产品族 ; 其次对每个产品族建立其灭菌剂量, 并要对灭菌剂量进行定期验证 ; 最后设定产品最大可接受剂量 244

255 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 选择合格的辐射灭菌供应商 ( 或辐照装置 ), 确定产品在辐照容器中的装载模式, 并要在一定钴源活度下的进行性能鉴定, 确定性能鉴定结果满足要求后, 制定产品日常加工工艺 辐照供应商要建立完善的质量管理体系和剂量测量体系, 对设备维护和保持设计参数是相当重要的环节 如增加钴源或改变排布方式等影响到剂量分布的变更时, 需要重新进行性能鉴定, 并制定新的加工工艺 辐照供应商应规定其辐照装置规格和运行的方法, 必要时修订辐照装置的规范并在辐照装置的使用期限内保留这些规范文件 同时, 对用于控制和 / 或监测过程的软件应满足质量管理体系要求, 提供文件化证据证明软件的使用符合设计要求 实施指导 A. 辐射灭菌工艺的原理 辐射灭菌法系指将产品暴露于电离辐射的物理过程 在一个特殊设计的装置中, 产品暴露于由钴 60( 60 Co) 放射性核素或铯 137( 137 Cs) 放射性核素产生的 γ 射线, 或由电子束发生器产生的电子或 X 射线束, 从而达到杀灭微生物的方法 本法最常用的为钴 60( 60 Co) γ 射线辐射灭菌 不受辐射破坏的医疗器械 容器 生产辅助用品 原料药及成品等均可用本法灭菌 辐射分电离辐射和非电离辐射 电离辐射大致分为两类 : 即电磁辐射和粒子辐射 电磁辐射按其来源分为 X 射线和 γ 射线, 加速电子流即为粒子辐射 电子加速器将电子加速到非常高的速度时, 即获得了能量和穿透力 电离辐射杀死微生物的作用, 可以分为直接作用和间接作用两种 直接作用是指生物体中的生物分子, 直接受到电离辐射的作用, 吸收辐射能量并导致肌体损伤的作用过程 间接作用是指电离辐射首先与肌体中的水分子作用, 产生氢原子 羟基自由基 水合电子等活性粒子, 这些活性粒子再与生物分子, 如蛋白质 核酸 酶等作用, 致使生物体的功能 代谢与结构发生变化, 而遭受损伤 由于生物体中 80% 是水, 辐射产生的总效应中, 通常主要是间接作用所产生的效应 不同微生物的辐射敏感度不同 在一定的辐射与环境条件下, 杀灭一定量的微生物所需的剂量越小越敏感 一般来说, 害虫和寄生虫对辐射是最灵敏的 ; 微生物的杀菌作用中, 各种微生物之间, 对辐射敏感性差异很大, 革兰氏阴性微生物对辐射敏感, 有一些革兰氏阳性微生物对辐射异常顽固 牙孢比生长的细胞更能抗辐射 对微生物的致死剂量, 还取决于所处环境及其生长周期的哪个阶段, 不同阶段对辐射敏感程度不同 一般认为, 病毒比细菌芽孢对辐射更具有抵抗力, 其抗辐射性能随着微生物个体的减少而增大, 芽孢的抗辐射性能按次序比细菌 酵母 霉菌更强些 采用辐射灭菌法灭菌的无菌物品其 SAL 应 10-6 可采用不同的辐照吸收剂量, 以保证不同的灭菌保证水平, 例如,SAL 10-3 辐射灭菌所控制的参数主要是辐射剂量( 指灭菌物品的吸收剂量 ), 包括最高和最低吸收剂量 该剂量的制定应考虑被灭菌物品的适宜性, 以及可能污染的微生物数量 ( 初始菌 ) 及微生物对辐射的抗性 选用辐照灭菌方式时, 事先应验证在所使用的灭菌剂量范围内, 应不影响被灭菌物品的安全性 有效性及稳定性 对最终产品 原料药 某些医疗器材应尽可能采用低辐射剂量灭菌 灭菌前, 应对被灭菌物品微生物污染的数量进行测定, 抗辐射强度进行验证或测定, 以评价灭菌过程赋予该灭菌物品的无菌保证水平 对于已设定的剂量, 应定期审核, 以验证其有效性 灭菌时, 应采用适当的化学或物理方法对灭菌物品吸收的辐射剂量进行监控, 以充分证实灭菌物品吸收的剂量是在规定的限度内 如采用与被加工物品一起被辐照的辐照剂量计, 245

256 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 剂量计要置于规定的部位 辐照剂量计的放置位置应通过剂量分布研究进行确定 所采用的辐照剂量测定系统 ( 包括剂量计及相关测量装置 ) 应能进行溯源, 并定期进行校正 目前国内工业化的辐射装置主要有伽玛辐照装置和电子加速器, 伽玛辐照装置几乎采用 60 Co 放射源, 60 Co 放射源产生的 γ 射线的平均能量为 1.25MeV,γ 射线是不带电的光子, 它穿透力强 ; 电子加速器是对电子进行加速, 最大能量控制在 10MeV 内, 它因电子有一定的质量而穿透能力比 γ 射线弱些, 适用于密度较低的物品进行灭菌 与传统的消毒灭菌方法相比, 辐射灭菌有以下优点 : 常温灭菌, 产品灭菌过程中温升小, 适用于对热敏感的生物制品和药物 ; 工艺简单, 一旦加工参数确定, 时间便是唯一可调因素, 不像其他方法需同时控制很多因素, 适合于工业化大生产, 节约能源, 不污染环境 ; 产品先包装后灭菌, 因而在包装密封条件下可以长期保持无菌状态 ; 辐射穿透力强 ( 尤其是伽玛射线 ), 灭菌彻底, 且不受物品包装及形态的限制 ; 辐照后产品中无放射性残留 无化学毒性副作用 辐射灭菌的确认和验证 背景介绍 辐射灭菌确认包括, 建立辐射产品的最大可接受剂量, 建立辐射产品的灭菌剂量, 辐照装置的安装鉴定 (IQ) 和运行鉴定 (OQ), 执行辐射产品的性能鉴定 (PQ), 即产品剂量场分布测试, 辐射灭菌确认的评审和批准, 维持灭菌过程有效性及辐照装置的变更控制 技术要求 应对被灭菌的物品和辐照灭菌过程进行定义, 对辐照灭菌工艺进行验证验证, 以确定被辐照物品的适宜性, 选定所要求的最低和最高灭菌剂量 ; 建立产品辐照装载模式 实施指导 A. 灭菌产品的确定 应对待灭菌的产品包括包装材料加以规定 ; 应对产品 产品包装的变更或产品在包装中的位置摆放加以规定 ; 应对产品的生产体系加以规定和实施, 以保证产品在提交灭菌时的状态及其生物负载是可控的, 不会危及灭菌过程的有效性 应证实这个生产体系有效, 并根据 ISO 确定生物负载 如果为一个产品族建立灭菌剂量, 应满足 ISO 第 4 章定义产品族的要求 如果出于常规加工的目的使用加工类别, 则应按照关于产品是否包括在加工类别中的文件化的标准评估产品 评估应包括影响产品吸收剂量的产品相关变量和加工规范的考虑 应对评估的结果进行记录 应执行加工类别评估标准的定期评审和构成加工类别的产品的定期评审 应对评审的结果进行记录 246

257 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 B. 灭菌过程的确定应对产品的最大可接受剂量和灭菌剂量加以规定 (1) 建立最大可接受剂量应建立产品的最大可接受剂量 如用最大可接受剂量处理产品, 产品在规定的寿命期间内应能满足其规定的功能要求 用于辐射灭菌的物品必须至少以常规辐射灭菌期间预期最大剂量照射进行测试, 以评价材料的辐射物理和辐射化学稳定性和生物适用性 证明产品在有效期限内的质量 安全和性能的测试或验证应被执行辐射灭菌处理后的物品必须根据其最终用途进行充分功能试验与合格验收 (2) 建立灭菌剂量产品灭菌剂量的建立可从下列两种方法中选择 : 获得并利用生物负载数量和 / 或抗力的信息建立灭菌剂量 ; 注 : 建立灭菌剂量的方法和使用这些方法的条件详细叙述在 ISO 中条款 6.1 选择并证实 15kGy 或 25kGy 作为灭菌剂量 ; 在证实 15kGy 或 25kGy 时, 应提供证据证明所选择的灭菌剂量能够满足规定的无菌要求 注 :VD max 和 VD max 方法及使用的条件描述在 ISO 中条款 6.2 使用 VD max 25 和 VD max 15 方法得到的无菌保证水平是 10 6 建立灭菌剂量时, 应选择具有代表性的产品, 按照 ISO 进行初始菌 ( 生物负载 ) 试验和按照 ISO (GB/T ) 进行无菌试验 辐照装置应能精确实施 1KGy 及以上的精度 C. 灭菌过程验证 (1) 装置的安装确认 (IQ) 辐照装置主要有辐射源 产品传输系统 控制系统 安全实施和辐照室组成 在进行辐照灭菌前必须进行装置的安装确认 在进行安装确认时, 应对辐照装置及其传输系统的操作程序加以规定 应包括产品传输系统的结构, 辐照容器的尺寸 机构和材料 辐照源的活度与排列 对于 γ 辐照装置的关键参数有工位时间设定 辐照时间或传输速度, 以及剂量测量应进行规定和记录 ; 对于电子束装置的关键参数应包括电子束的特征 ( 电子能量, 平均束流量和, 如果适用, 扫描的宽度和均匀度 ), 应被规定和记录 对于 X 射线辐照装置,X 射线的特征 ( 电子或 X 射线的能量, 平均束流量和, 如果适用, 扫描的宽度和均匀度 ) 应被确定并记录 对过程和辅助设备, 包括相关软件, 应进行测试以证实其按照设计规范运行, 且应文件化测试方法并应记录安装确认的测试结果 安装期间, 对辐照装置做出的任何修改应文件化 (2) 装置的运行确认 (OQ) 247

258 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 辐照装置运行确认的目的在于确认典型密度范围内的均匀产品在特定的辐照条件下所受的剂量大小 分布 剂量不均匀度与它们的重现性, 确定产品吸收剂量与装置运行参数之间的关系, 证实辐照装置的运行是安全 可靠的 在运行确认之前, 应确保所有需要使用的仪器设备经过校准, 包括 : 用于监测 控制 指示或记录的测试仪器设备 辐照容器剂量分布 : 应使用装载辐照容器设计规范容积上限的均匀密度的材料的辐照容器执行剂量分布测试 在均匀材料的不同已知深度的位置布放剂量计确定材料中的剂量分布 在剂量分布测试过程中, 在辐照装置里应有足够数量的按照辐照容器设计规范容积上限装载均匀材料的辐照容器以有效模拟完全满载的辐照装置的辐照效果 剂量分布测试的指南见 ISO 剂量分布测试的记录应包括对辐照容器 辐照装置运行条件 被辐照的材料 剂量测量和得出结论的描述 作为剂量分布测试的结果, 对于伽玛辐照装置, 应建立时间设定或传输装置速度和剂量间的关系 ; 对于电子束和 X 射线辐照装置, 在进行剂量分布测试时, 束的特征变化应在电子束和 X 射线辐照装置规范的限制内 ; 对于电子束和 X 射线辐照装置, 应建立束的特征 传输装置速度和剂量间的关系 应确定过程中断对剂量造成的影响并记录 (3) 辐照灭菌的性能确认 (PQ) 辐照灭菌的性能确认是对某一规定的产品的辐照灭菌工艺的确认, 在此基础上建立产品装载模式, 测量产品中的剂量分布和不均匀度, 决定产品的传输速度或辐照时间 1 在进行执行产品剂量分布测试时, 应按照规定的装载模式装载产品, 以便 : 确定最大与最小剂量值和位置 ; 确定最大与最小剂量和日常监测位置的剂量间的关系 2 在进行执行产品剂量分布测试时, 应规定产品的灭菌方式, 包括 : 包装产品的尺寸和密度 ; 产品在包装中的位置摆放 ; 对辐照容器的描述 ( 如果在一个辐照装置中使用多种辐照容器 ); 对传输途径的描述 ( 如果在辐照照装置中有多个传输路径 ) 3 在常规加工中, 如果辐照容器部分装载, 应确定并记录辐照容器部分装载对如下的影响 : 辐照容器内剂量分布 ; 和 辐照装置中其他辐照容器中的剂量和剂量分布 产品剂量分布测试应连续在不少于三个的辐照容器上进行 产品剂量分布测试的记录应包括对辐照容器 装载模式 传输路径 辐照装置运行条件 剂量测量和得出的结论的描述 (4) 灭菌过程验证报告的评审和批准 248

259 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 在安装确认 (IQ) 运行确认 OQ 和性能确认 (PQ) 中获得的信息应得到评审 对于伽玛辐照, 过程规范应包括 : 对产品的描述, 应包括 : 尺寸 密度和产品在包装中的位置摆放和可接受的偏差 ; 产品在辐照容器中的装载模式 ; 使用的传输路径 ; 最大可接受剂量 ; 灭菌剂量 ; 对于支持微生物生长的产品, 从制造到完成辐照之间的最大时间间隔 ; 常规剂量计监测位置 ; 监测位置的剂量和最大与最小剂量间的关系 ; 对多次辐照的产品, 每次辐照再定位的要求 对电子束和 X 射线的辐照装置, 过程规范应包括 : 对包装产品的描述, 包括 : 尺寸 密度和包装中产品的位置摆放 ; 产品在辐照容器中的装载模式 ; 使用的传输路径 ; 最大可接受剂量 ; 灭菌剂量 ; 对于支持微生物生长的产品, 从制造到完成辐照之间的最大时间间隔 ; 常规剂量计监测位置 ; 监测位置的剂量和最大与最小剂量间的关系 ; 辐照装置的操作条件和限制 ( 例如 : 束的特征和传输装置速度 ); 对多次辐照的产品, 每次辐照再定位的要求 辐射灭菌的日常管理要点 实施指导 A. 灭菌要求的提出 产品的制造者和辐射灭菌方应以书面形式共同提出对用品的灭菌要求, 包括要求辐照装置的控制和监测, 确定各类用品在灭菌前, 灭菌中和灭菌后应采取的灭菌工艺和处理方法 B. 用品辐照前处理 必须对待灭菌用品作详细清点记录 记录应包括收到的用品单元确实数目, 与装运单据数目有差异时, 应核实注明, 任何数量上的差异应在加工和 / 或放行前得到解决 应隔充分离未辐照和已辐照的产品 待灭菌和已灭菌的产品应存放在为各自的专门存放区内, 选用变色指示剂以帮助识别已辐照和未辐照的产品 249

260 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 C. 用品辐照 (1) 剂量计安排必须选定常规剂量计, 并根据剂量测量精确度的要求确定应用剂量计的数量, 剂量计应放在预先确定的常规监测的位置 剂量计应布放在辐照容器内的最小剂量区, 或与最小剂量区有已知定量关系的容易放置的位置上 此外, 还应在最大剂量区布放一些剂量计以监测用品接受的最大剂量 (2) 用品装载产品应按照操作程序的要求装在辐照容器中 (3) 辐照过程监测对于伽玛辐照装置定时器的设定和 / 或传输装置速度应根据源衰变的文件化程序调整 ; 源位置, 定时器设定和 / 或传输装置速度和辐照容器的传输应得到监测和记录 对于电子加速器和 X 射线辐照装置, 应对电子束的特征和传输装置速度进行监测和记录 周期定时器应配有适当的辅助定时器, 以便监测该定时器工作是否正常 应设立周期时间 传输设备操作 辐射源位置和辐照容器内用品排列的记录, 该记录应是辐射灭菌文件的一部分 周期定时器应按有关标准, 由法定计量检定部门进行定期校准 (4) 用品卸载 用品灭菌后从辐照容器中取出时, 应对用品总数再次核实并作好记录 在取回全部剂量计时, 应核对所有剂量计确实放在指定位置, 送实验室测量和计算, 记录并分析结果 D. 用品辐照后处理辐照后卸载的用品应贮存在为灭菌用品设计的专门存放区内 辐照后的用品从贮存区启运之前, 必须由专人负责放行 用品装运时, 应清查用品编码 批号和单元数, 并须与接受记录一致 E. 灭菌记录 辐照过程的记录应有辐照日期和可溯源的批记录 对灭菌的要求和条件应作记录, 由专人保管, 存档备查 灭菌记录包括如下内容 : 辐射灭菌用品的名称 编码 批号和数量 收货日期 ; 产品在辐照容器内或辐照装置内的装载模式 ; 辐照容器或辐照装置内剂量计的类型 数量和位置 ; 灭菌批号, 数量 ; 辐射灭菌剂量要求 ; 辐照加工的时间或速度 ; 250

261 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 核实的装入辐照容器中用品的名称 编码 批号和单元数 ; 灭菌日期 ; 核实的从辐照容器或辐照装置中卸载用品的名称 编码 批号和单元数 ; 剂量计监测结果 ; 发出用品的名称 编码 批号和单元数 ; 传输设备操作和源位置 用品灭菌中使用的传送通道 ; 灭菌处理中断和采取的措施 ; 灭菌操作人员签字 F. 灭菌处理中断对细菌不增殖的用品, 灭菌处理中断时一般不需要移动辐照容器内的用品 应记录和检查这种中断, 保证准确的剂量读数, 继续辐照 对细菌会繁殖的用品, 灭菌处理中断时应查明中断期间用品微生物的变化, 并考虑继续辐照对用品品质的可能影响, 不合格用品应废弃 辐照容器内的用品, 在灭菌处理中断期间必须移动时, 必须标注号码并归还到它原有的位置和应检查和记录用品的正确复位 G. 灭菌产品的放行产品放行之前, 应完成所有周期性的检测, 校准, 维护任务和必要的重新鉴定, 并记录结果 应规定对记录的审核和产品放行的程序 程序中应规定灭菌过程的合格标准, 要考虑测量系统的不确定度 如不能满足这些要求, 产品作为不合格品处理 灭菌产品放行时, 必须审核产品制造和检验的记录 H. 辐照灭菌过程有效性的保持灭菌剂量的持续有效性应用如下方式证明 : 根据确定的生物负载规范, 执行生物负载确定以监测产品上的微生物数量, 且执行灭菌剂量审核以监测产品上的生物负载的辐射抗力 灭菌剂量的审核方法参见 GB , 其中包括微生物污染水平的确定 应按照 ISO 的要求建立有关生物负载确定的频率以及灭菌剂量审核的频率, 并遵照实施以确保辐照灭菌过程的有效性 I. 辐照灭菌设备的重新确认灭菌过程的重新鉴定应针对规定的产品和特定的设备进行, 按照规定的时间间隔或在变更评估之后执行 重新鉴定所涉及的范围应被证明是适当的 重新鉴定程序应加以规定, 重新鉴定的记录应保存 251

262 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 J. 变更评估辐照装置的任何可能引起剂量或剂量分布的变更应得到评估 如果变更会导致剂量和 / 或剂量分布的变化, 则应重复做部分或全部的安装鉴定 运行鉴定 和 / 或性能鉴定 应记录评估的结果和依据 有关辐照装置变更评估可参见 ISO 中的 Table A1 和 Table A2 实例分析 A. 产品辐射灭菌验证实例灭菌过程作为一个特殊过程, 并不能通过后续检验来证实其灭菌的有效性, 只有通过对灭菌过程的验证才能证明 同样, 辐射灭菌作为一个特殊过程, 对其验证是不可或缺的 整个辐射的验证程序由如下要素组成 : 产品确认 过程确认 验证有效性的保持在产品确认过程中, 要考虑的因素, 涉及到对涉及到的辐射灭菌产品的定义, 即识别这些产品的组成 结构 生产过程 环境因素等, 是否能保证被辐射后, 产品在有效期限内的安全性不受影响, 并且不影响使用 因此, 需要确定在适当的最高辐射剂量下, 辐照产品与辐照方法的兼容性 其次, 建立灭菌剂量以保证灭菌效果 辐射方法的相容性作为医疗产品, 在选择辐照灭菌方法时, 考虑辐照对生产的稳定性是非常重要的一件工作 由钴 60 来的离子辐射产生的自由游离基能引发化学变化, 通常自由基很快地结合, 致使物理变化也跟着发生 也有些例外, 如某些等级的聚丙烯, 在经过许多月后, 会增加脆度, 有许多变化可能仅是美学上的问题, 如色彩和气味的变化等 有的 PVC 配方会脱色成淡黄色, 而其他塑料的特征可能产生新的气味 还有些场合, 产品的功能虽不变, 但销售人员觉得其外观变化是不能接受的 测定产品是否适合辐射处理通常方法是把试样曝露在最小剂量的二倍剂量下, 然后利用常规方法分析产品的功能 有时, 供应商有在使用中的适合辐射处理等级的聚合物, 其他时侯对材料需要作一些改变 所幸, 随着辐射处理得到越来越广泛的应用, 塑料生产商发现开发适用辐射处理的材料是有价值的 如 PVC 聚丙烯等塑料都有辐射级, 而一 二年前尚未开发出来 在进行产品辐照兼容性试验时, 通常包括一些物理和化学试验, 必要时, 可能需要考虑在辐照过程中, 由于产生某些副产物而需要考虑生物相容性 有时, 辐照对产品的影响, 并不能马上显现, 因此可能需要考虑加速老化试验, 以取得产品对辐照兼容性的初步指证 该老化试验一般可选择在接受高于最高灭菌剂量的条件下进行 随着辐射剂量增加, 副作用也倾向增加, 所以应该确定辐射的最小剂量和最大剂量 最小剂量应保证其灭菌要求, 而最大剂量则意味着超过该值是不能接受的 这两种剂量都应和辐射器匹配 当最终无菌包装成为辐照灭菌的一部份时, 其辐照灭菌的兼容性, 也应如上述进行评估 (1) 剂量确定 252

263 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 灭菌的定义是在部件上没有可以存活的微生物 然而, 无菌实际上是一个概率 D 值曲线表明, 不管处理的程度如何, 总有概率使其中有微生物存活 法规制定者因而决定, 对某些装置超越了身体的保护能力 百万分之一存活概率或者无菌保证水平 (SAL) 为 10-6 时, 就可以认为是无菌的 当前辐照灭菌剂量的设定已有现成的国际标准, 通常按照 ISO11137 规定的方法执行 有关灭菌剂量设定的方法和其剂量审核程序了是使用源自于自然状态下微生物群的灭活数据, 依据了微生物群灭活的概率模型建立的 当应用各类微生物的混合物构成初始菌时, 该概率模型假定每一类有单独的 D 10 值 在模型中, 一指定产品被暴露于给定的辐照剂量后, 应无菌的概率由辐照前物品上初始菌及其 D 10 值决定 该方法包括用低于灭菌剂量的辐照剂量照射后, 对样品活样品份额进行无菌试验 一旦灭菌剂量建立, 应进行常规剂量审核, 以确定最终灭菌剂量保证了指定无菌保证水平 进行剂量设定时应包括 : 1 选择剂量设定用的产品样品应从常规生产的 具有代表加工程序和条件的产品中随机抽样 为了解初始菌的状况, 应从三批产品中抽取, 这三个批次应是同一产品族 按照 ISO11137 的要求, 每一批应抽取 10 个样品用于试验 2 微生物初始菌的检验初始菌及无菌试验, 应按照 ISO 和 ISO 的要求进行, 包括完成相关的试验方法的验证 3 剂量设定时产品的辐照用于剂量设定的产品的辐照, 最好以产品的原始包装进行 辐照接受的剂量应按照选择的剂量设定方法选取, 最终接收的剂量应 +10% 范围内 4 剂量设定方法的选择剂量设定方法在 ISO11137 中已有详细的描述, 基本原则是基于初始菌的状况还是基于增量剂量试验的方法 完成剂量设定后, 剂量审核必须按照 ISO11137 标准中规定的周期时间进行 下面是 GB 医疗保健产品灭菌辐射第 2 部分 : 建立灭菌剂量的剂量 表 14-7 确定灭菌剂量 ( 方法 1,SIP=1.0, 生物负载 <1.0) 项目 值 说明 步骤 1 SAL 10-3 产品无菌保证水平 (SAL) 要求为 10-3 SIP 1.0 生物负载 =1.0, 完整的单元产品用于生物负载确定和验证剂量实验 步骤 2 三批测试产品的批平均生物负载分别为 和 384, 总平均生物负载生物负载 382 为 382 没有单批平均生物负载大于等于总平均生物负载的两倍, 因此, 总平均总平均生物负载 382 用于建立验证剂量 步骤 3 验证剂量 9.7kGy 在 GB 的表 5 中查出生物负载 382 的验证剂量 ( 当表中未列出生物 253

264 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 步骤 4 验证剂量实验步骤 5 结果的判定 步骤 SAL 的灭菌剂量 负载 382 时, 下一个较大的生物负载 400 被使用 ) 10.4kGy 实际吸收剂量在规定的剂量范围内 ( 即 <10.7kGy) 1 个阳性 12.9kGy 验证剂量在规定的范围 ( 即 :<10.7kGy) 内并且无菌试验的结果被接受 ( 即 : 2 个阳性 ), 因此, 验证被接受 在 GB 的表 5 a 中查出平均生物负载 382 的 10-3 SAL 的灭菌剂量是 12.9kGy a 计算的平均生物负载 382 并没有列在表 5 中, 使用了表中列出的最接近的较大生物负载 400 (2) 辐照过程的验证 辐照过程的验证包括 IQ OQ 及 PQ 三阶段 目的在于能保证一个持续 稳定的辐照灭菌过程, 确保产品接受的剂量在规定的范围内 辐照灭菌过程的验证主要包含有剂量分布的验证, 剂量分布的验证跟产品的装置模式 产品包装形式 产品的密度以及辐照装置有关 在进行剂量分布验证时应进行不少于三个的辐照容器进行, 以确定其重现性 在进行剂量分布验证时, 剂量计的布放应考虑辐照容器运行的方向及辐照的方向, 同时考虑产品的密度 通常,OQ 阶段的辐照容器的剂量分布测试的结果可用作产品剂量分布方案制定的依据, 通过辐照容器剂量场分布, 可初步确定可能的辐照产品的高和低吸收剂量区域 通过产品剂量分布的测试, 最终可以确定最高和最低剂量点位 在日常运行时, 如果使用参照剂量点位时, 必须指导参照剂量单位与最高和最低剂量点位之间的关系, 并且, 其偏差应进行评估, 保证在可接受的偏差范围内 绘制整个辐照容器的辐射剂量的分布图可以采用产品, 也可以用模拟物品 必须要有足够的剂量剂, 分布在各个位置上, 从而能测出剂量最大值点和最小值点位 一旦剂量分布形态确定后, 就应保持恒定, 除非更换产品, 辐射源改进和重新安装, 或者是运送系统有了大的变动 一旦后者情况发生, 剂量分布图就要重新绘制 执行产品剂量场分布测试 右图为产品装载模式与剂量计布放实例 : (3) 总结 钻 -60 辐照装置的灭菌确认的三个主要部分是 : 确定产品的最大可接受剂量 确定产品的灭菌剂量 产品的剂量场分布测试 辐射提供了高度的灭菌保证, 并且有很好的经济性, 没有有毒残留物, 因此 γ 射线灭菌法被认为是优良的灭菌方法 254

265 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 B. 委托辐照 日常产品的灭菌必须符合标准 如果灭菌是委托给辐射服务公司的 那么灭菌步骤仍可 以认为是生产过程的一部分 委托单位成为生产商的重要的延伸部分 因此 委托单位必须 严格执行 GMP 的要求 工艺标准必须很详细地说明服务公司要如何对其物料进行辐射处理 一般至少要涉及到以下几个方面 1 辐射前产品的预处理消毒商收到货后 要点数 给以产品编码和批号 产品的实际数 量和装运文件上所反映的差别在进一步处理之前必须解决 储存方法 产品分装要求以及其 他要求也应于指明 2 产品辐射大多数的大型辐射器采用一个大箱子或装载车把产品送入辐射器 装载车的 运行有固定的路线 其物理空间大小要能充分利用辐射线 对常规辐射 技术参数主要应包括剂量计的布放和测试 确定的装载模式 辐照主控时 间或运行速度 以及其他要求的参数 图 托箱式和吊箱式辐照装置示意图 1 托箱式辐照装置 2 吊箱式辐照装置 国内伽玛辐照装置有 100 多套 早期设计的装源容量在 100 万居里 悬挂链输送 实际 装源活度较低 最近几年设计的装源容量在 400 万居里 采用步进式的输送系统 货盖源的 模式 先进的大型商用伽玛辐照装置主流机型是单板源双层四 或六 通道货盖源的步进式 辐照装置 如图 辐照容器采用高强度轻质材料制成 如图 图 单板源双层六通道 72 工位货盖源步进式伽玛辐照装置鸟瞰图和平面图 255

266 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 图 辐照容器 在辐照过程中, 每个辐照运行过程中, 装载的产品可能与其他产品一起进行辐照灭菌处理, 此时, 应考虑其它产品对其产生的影响, 前后装载的其它产品的密度及装载模式应被考虑 很多装置, 包括上述的装置, 以 缓行间停 方式作业 这就是说, 每个装载车留在一个工位上停顿一段预先决定的时间, 根据控制系统的讯号, 每个装载车前移个位置 然后再停止一段时间, 这个步骤反复进行, 直至离开辐射装置 (3) 辐射后处理最后, 辐射后处理的技术说明应包括产品数量清点规程, 包括辐照标签的检查 产品装卸 发运规程, 有关过程记录的要求等 (4) 总结在运用辐射灭菌对药品进行灭菌处理时, 应考虑与医疗器械辐照灭菌处理的差别, 主要差别如下 : 与医疗器械灭菌相比, 药品允许的剂量范围更窄 ; 医疗器械灭菌为保证 SAL=10-6, 确定最低灭菌剂量 ; 药品可能根据期望的 SAL, 确定最小辐射剂量 ; 对于医疗器械,SAL 是对每一单位产品的微生物数而言的 ; 对于药品,SAL 是对被污染的单位产品数而言的 通常医疗器械对时间 温湿度不敏感, 即不支持微生物生长 ; 对药品来讲, 时间 温湿度非常重要, 可能会支持微生物的生长 针对以上差别, 在制订辐照灭菌工艺及验证时应进行考虑 要点备忘 辐射灭菌时, 必须证明辐射灭菌对产品质量 ( 包括产品的无菌包装 ) 没有不良影响时方可采用, 并应符合 中华人民共和国药典 的相关要求 在使用辐照灭菌时, 限定灭菌前产品微生物污染的水平对于保证灭菌的安全性是非常重要的, 因此, 必须保证产品的生产是在符合 GMP 的要求下组织进行, 确保人 机 料 法 环均在受控条件下 256

267 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 辐照装置验收 产品装载模式建立后和常规辐射灭菌中都应进行剂量测定 辐射灭菌剂量应使用合理和精确的方法确定 即根据被灭菌用品上初始菌数量和其抗辐射性以及所要求灭菌保证水平确定 当完全按照 ISO11137 的要求进行辐照灭菌的控制, 无需采用生物指示的方法, 进行灭菌效果的测定 如果需要时, 生物指示剂可作为一种附加的监控手段 最常用的生物指示剂为短小芽孢杆菌孢子 (Sproes of Bacillus, 如 NCTC10327 NCIMB10692 ATCC27142) 每片活孢子数为 , 置于放射剂量 25kGy 条件下,D 值 3kGy 约 但应注意灭菌物品中所负载的微生物可能比短小芽孢杆菌孢子显示更强的抗辐射能力 因此短小芽孢杆菌孢子可用于监控灭菌过程, 但不能用于灭菌辐射剂量建立的依据 辐照灭菌的验证涉及到产品确认 辐照装载的确认 辐照加工过程的确认, 以及上述确认效果的保持 产品辐照剂量范围的确定以及装载模式的确定是辐照灭菌加工过程非常重要的参数, 它关系到产品对辐照过程和辐射灭菌的兼容性 产品初始菌的监测和灭菌剂量的设定, 与灭菌剂量审核直接相关, 因此对采用的初始菌的测试方法, 必须进行验证 灭菌剂量的审核是确保辐照灭菌验证有效性的重要措施, 须按照标准的要求执行 应有措施防止已辐射物品与未辐射物品的混淆 在包装箱上应有辐射后能产生颜色变化的辐射指示片 辐射变色指示剂不应作为剂量测量, 它只用于识别产品是否经辐射处理 剂量测量系统应定期由计量标准实验室检定, 并溯源到国家标准 剂量测定系统的有关技术可向计量部门或有经验的标准实验室请教, 或查阅有关参考书 剂量测定应有专人负责, 并经过专业培训 严格执行变更控制的要求, 以确定是否需要进行重新验证 14.5 环氧乙烷灭菌 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1: 无菌药品第十二章最终灭菌方法环氧乙烷灭菌第八十四条若采用环氧乙烷灭菌方法, 灭菌工艺验证应能证明环氧乙烷对产品不会造成破坏性影响, 并能证明针对不同产品或物料所设定的排气条件和时间能够确保所有残留气体及反应产物降至设定的合格限度 第八十五条应采取措施避免微生物被包藏在晶体或干燥的蛋白质内, 保证灭菌气体与微生物直接接触 应确认被灭菌物品的包装材料的性质和数量对灭菌效果的影响 第八十六条被灭菌物品达到灭菌工艺所规定的温 湿度条件后应尽快通入灭菌气体, 以保 257

268 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 证灭菌效果 第八十七条每次灭菌时, 应将适当的 一定数量的生物指示剂安放在被灭菌物品的不同部位, 用以监测灭菌效果, 监测结果应归入相应的批记录 第八十八条每次灭菌记录的内容应包括 : 完成整个灭菌过程的时间 灭菌过程中腔室的压力 温度和湿度 环氧乙烷的浓度及总消耗量 应记录整个灭菌过程的压力和温度, 灭菌曲线应归入相应的批记录 第八十九条灭菌后的物品应存放在受控的通风环境中, 以便将残留的气体及反应产物降至规定的限度内 环氧乙烷灭菌概述 背景介绍 环氧乙烷灭菌是一种比较可靠的低温灭菌方法 环氧乙烷 (EthylenEOxide, 以下简称 EO), 又名氧化乙烯, 分子式 C 2 H 4 O, 分子量 EO 的小分子 不稳定三元环结构, 使它具有很强的化学活泼性和穿透性 环氧乙烷灭菌主要应用于对那些不宜用其它方法灭菌的 热敏感的产品或部件 在制药行业中常用于无菌生产的部件和用品的灭菌, 也用于给药器械的最终灭菌, 例如 : 环氧乙烷灭菌用于某些物品的无菌制造工艺, 如塑料瓶或管 橡胶塞 塑料塞和盖 环氧乙烷灭菌用于有最终包装的成品 这些产品主要是塑料或橡胶的给药器械 环氧乙烷灭菌也用与工艺设备, 如在制造区内所使用的冻干机 含氯的物品及能吸附环氧乙烷的物品则不宜使用本法灭菌 常见的环氧乙烷灭菌工艺采用真空过程 ( 低于 1 Atm), 一般可采用 100% 纯 EO 或含 40-90% EO 的混合气体 ( 例如 : 与 CO 2 或 N 2 气体混合 ) 当采用正压过程时, 采用 8%-20% 的 EO 与 CO 2 气体混合使用 产品在充有灭菌气体的受压腔室内进行灭菌处理 标准的环氧乙烷的灭菌处理过程由 3 个不同阶段组成 : 预处理 灭菌和解析 通常的环氧乙烷灭菌周期如下 : (1) 预热灭菌物品若未经预处理, 需放入灭菌室内一起预热, 预热时间和预热温度应能满足灭菌物品的灭菌要求 灭菌物品的放置, 应留有一定的空隙, 以适应于灭菌室内热循环 (2) 抽真空加热至灭菌温度后, 应抽真空排除灭菌室内的空气 达到设定的真空度 2 min~3 min 后, 保持一定的时间 ( 5 min) 进行泄漏检测, 在此期间, 压力的升高不应超过 0.3kPa/min (3) 加湿 258

269 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 通过加湿装置的加湿作用, 使灭菌湿度满足灭菌要求 通常保持相对湿度在 45-65% ( 在 40 o C 时 ) 加湿需用不含污染物的蒸汽 (4) 加药整个如药过程应保证环氧乙烷充分气化, 以气体状态进入灭菌室 环氧乙烷的加入量 ( 浓度 ) 和加入速度, 应能控制和调节 ; 加入环氧乙烷气体后, 灭菌室的压力不应超过灭菌器的最高工作压力 (5) 灭菌灭菌物品应在灭菌室中设定的温度 压力 湿度范围内保持预先设定的一段时间 整个灭菌过程应监测温度 压力 湿度 时间等各项参数, 并形成记录 目前 EO 灭菌器分为 A 类和 B 类两种类型 : A 类灭菌器 : 用户可编程灭菌器, 适用于工业生产中灭菌 B 类灭菌器 : 具有一种或多种预置工作循环周期的 尺寸限定的灭菌器, 通常灭菌室容积 1m 3 EO 灭菌箱通常由电控箱 灭菌室 系统控制箱组成, 系统控制箱通常由抽真空系统 排残系统 加热系统 净化系统 水循环系统和空气过滤系统组成 技术要求 采用环氧乙烷灭菌时, 灭菌柜内的温度 湿度 灭菌气体浓度 灭菌时间是影响灭菌效果的重要因素 中国药典 2010 版推荐可采用下列灭菌条件 : 温度 54 土 10 相对湿度 60% 土 10% 灭菌压力 8 l0 5 Pa 灭菌时间 90min 灭菌条件应予验证 灭菌时, 将灭菌腔室抽成真空, 然后通入蒸汽使腔室内达到设定的温湿度平衡的额定值, 再通入经过滤和预热的环氧乙烷气体 灭菌过程中, 应严密监控腔室的温度 湿度 压力 环氧乙烷浓度及灭菌时间 必要时使用生物指示剂监控灭菌效果 本法灭菌程序的控制具有一定难度, 整个灭菌过程应在技术熟练人员的监督下进行 灭菌后, 应采取新鲜空气置换, 使残留环氧乙烷和其他易挥发性残留物消散 并对灭菌物品中的环氧乙烷残留物和反应产物进行监控, 以证明其不超过规定的浓度, 避免产生毒性 采用环氧乙烷灭菌时, 应进行泄漏试验, 以确认灭菌腔室的密闭性 灭菌程序确认时, 还应考虑物品包装材料和灭菌腔室中物品的排列方式对灭菌气体的和渗透的影响 生物指示剂一般采用枯草芽孢杆菌孢子 国家标准 GBI 医疗器械环氧乙烷灭菌确认和常规控制 对于无菌医疗产品的环氧乙烷灭菌的主要要求进行了详细的规定 ; ISO 在 2007 年颁布了 ISO Sterilization of health care products Ethylene oxide-part 1 Requirements for development, 259

270 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 validation and routine control of a sterilization process for medical devices 中更新了医疗器械环氧乙烷灭菌开发 验证和常规控制的相关要求 另外, 国家食品药品监督管理局在 2005 年颁布了医药行业标准 YY 环氧乙烷灭菌器, 对环氧乙烷灭菌器的分类 设备要求 试验方法及相关要求等进行了规定 以上标准中, 虽然许多内容和要求是针对医疗器械产品, 但是其基本原则和要求同样适用于制药行业 同时, 必须清楚, 环氧乙烷是有毒的易燃易爆气体, 使用时应特别注意有关的安全性和有效性, 环氧乙烷灭菌后残留量可参照 GB/T 环氧乙烷灭菌残留量 执行 实施指导 A. 环氧乙烷灭菌的原理环氧乙烷 (EO) 是一种广谱灭菌剂, 可在常温下杀灭各种微生物, 包括芽孢 结核杆菌 细菌 病毒 真菌等 EO 可以与蛋白质上的羧基 (-COOH) 氨基(-NH2) 硫氢基(-SH) 和羟基 (-OH) 发生烷基化作用, 造成蛋白质失去反应基因, 阻碍蛋白质的正常化学反应和新陈代谢, 从而导致微生物死亡 EO 也可以抑制生物酶活性, 包括磷酸致活酶 肽酶 胆碱化酶和胆碱脂酶 ; 环氧乙烷也和 DNA RNA 发生烷基化作用而导致微生物的灭活 EO 穿透性很强, 可以穿透微孔, 达到产品内部相应的深度, 从而大大提高灭菌效果 B. 灭菌过程设定和产品适用性灭菌前应根据环氧乙烷灭菌的特性分析产品对环氧乙烷灭菌的适用性 考虑要素包括 : (1) 产品 : 由产品的用途决定产品是否需要灭菌 ; 产品材料的物理 化学性能 : 环氧乙烷气体必须对产品材料具有穿透性 环氧乙烷灭菌的环境不应改变材料的物理化学性能 (2) 产品结构 : 环氧乙烷灭菌气体的穿透性不受产品结构的影响, 也不应改变产品的结构 (3) 产品残留量 : 产品经环氧乙烷灭菌后的 EO 残留水平将会影响产品对灭菌的适用性 产品经环氧乙烷灭菌后的 EO 残留量应符合相应标准 (4) 产品再灭菌性 : 当产品需再次灭菌时产品的物理化学性能不受影响, EO 残留量仍符合相关要求 (5) 产品最难灭菌部位 : 根据产品的设计确定灭菌剂最难达到的部位, 在灭菌过程验证时, 应考虑采用 PCD ( Process Challenge Device) 进行验证 260

271 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 C. 影响环氧乙烷灭菌效果的因素该工艺必须控制的参数有四个 : 温度 环氧乙烷的浓度 湿度 时间 (1) 温度环氧乙烷的杀菌作用 灭菌时间 对物品的穿透能力与温度密切相关 在一定的范围内, 随着温度的升高, 环氧乙烷的杀菌作用加强, 同时也能增强其穿透力和缩短灭菌作用的时间 但是当温度高到足以使药物发挥最大作用时, 再升高温度, 则杀菌作用亦不再加强 温度的常规控制通常在 20 ~65 之间,2010 版中国药典推荐的温度是 54 土 10 因此用环氧乙烷消毒时, 通过适当的提高温度, 可以节省环氧乙烷用量与缩短消毒时间 (2) 环氧乙烷浓度工业上常采用 300mg/L~1200mg/L 的环氧乙烷气体浓度 低于 300mg/L 浓度的环氧乙烷气体, 在实际的工艺时间内不会产生确实有效的 足够的环氧乙烷分子 ; 高于 1200mg/L 的浓度只能增加工艺所需的 EO 气体量, 而不会缩短工艺的时间 灭菌的效果是由环氧乙烷分子的分子碰撞及受灭菌的生物体决定的, 因此通常而言, 分子越多工艺越有效 然而, 考虑到费用, 工艺常设计成较低的环氧乙烷浓度, 目前常用的浓度条件是 400~600mg/L (3) 湿度在环氧乙烷灭菌工艺中, 湿度是最主要的参数 灭菌物品的含水量 微生物本身的干燥环境和灭菌环境的相对湿度对 EO 灭菌作用是至关重要的 没有适当的湿度工艺就大大地受到制约 环氧乙烷灭菌工艺能在 30% -90% 的相对湿度下进行 在实际灭菌时, 被灭菌物品常常用纸或塑料薄膜 纸盒等包装, 灭菌过程中一部分水分和环氧乙烷被包装物吸收, 因此必须根据灭菌物品及包装物的湿度和吸收情况来选择合适的相对湿度, 通常选择 60% 土 10% 的相对湿度 (4) 时间 EO 灭菌不是一个快速过程, 灭菌时间必须足以保证杀灭微生物 其灭菌时间长短受以下因素影响 : 灭菌物品的洁净程度 微生物的湿润和含水量 所用包装材料的种类和密度 包裹的大小和灭菌负荷的装载情况 EO 的浓度 灭菌时温度 EO 气体类型等 最佳的工艺参数设计, 应使环氧乙烷灭菌过程的时间控制在 90 分钟左右 环氧乙烷灭菌的确认和验证 实施指导 A. 安装确认 安装确认至少应包括以下内容 : (1) 设备的相关技术资料 261

272 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 需提供设备的使用说明书 产品合格证 安全规程 维护保养计划 常见故障与排除一览表 主要技术图纸 ( 安装图 管道图 电气图 ) 备品备件表等主要技术资料 (2) 计量器具校验灭菌设备上的主要计量器具, 如 : 温度表 压力表 湿度表 计时器及相应的传感器, 在灭菌验证过程中要保证其相应的准确性, 其精度符合等级要求 计量器具必须在规定的鉴定周期内使用 计量器具的使用必须具备计量器具生产许可证 计量器具产品合格证及相关的合格证明材料 (3) 环境要求灭菌车间须达到防爆要求 ; 应安装防爆排风扇 ; 车间远离明火至少 30 米以上 ; 应离开办公区及其他生产区 ; 环氧乙烷储存钢瓶应固定支撑 专用房间并通风阴凉 ; 车间空气中环氧乙烷的浓度应 2mg/m 3 (GBI 标准 ) (4) 灭菌器供应商的资质证明需提供灭菌器供应商的工商营业执照 医疗器械生产许可证 医疗器械产品注册证和医疗器械卫生许可证 (5) 管道的安装 (6) 电器控制系统的安装 (7) 计算机系统的安装 ( 若有 ) B. 运行确认 (1) 辅助设备的运行验证辅助设备包括真空泵 气泵 循环泵 气化泵 ( 若有 ) 加热系统( 水箱 电热管 ) 蒸汽发生器 ( 若有 ) 等, 根据各辅助设备应有的工作特性, 分别接通电源试运转, 验证各辅助设备运转的有效性 (2) 电器控制系统的运行验证电器控制系统包括加热系统 压力系统 气化系统, 需验证加热 ( 水箱 ) 温度 灭菌温度 灭菌压力 气化器温度 ( 若有 ) 的上下限控制, 要求各仪表控制正确 可靠 (3) 报警系统的运行验证应验证灭菌室超高温报警, 灭菌室超高压报警, 气化器 ( 若有 ) 超高温报警, 灭菌剂 ( 若有 ) 超低温报警, 计时器超时报警及开关门报警 ( 若有 ) 要求报警装置正确 有效 (4) 计算机系统的运行验证应验证计算机系统各部件, 包括主机 显示器 打印机 UPS 控制机箱等运行的正确性, 要求能正常运性, 达到预期功能 C. 性能确认 (1) 物理性能验证 262

273 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 1 真空速率试验 验证真空度达到 -15Kpa -50Kpa 所需的时间, 要求抽 -15Kpa 时 6min, 抽 -50Kpa 时 30min 2 正压泄漏试验 验证灭菌器柜体在正压状态下的密封性 在空载 温度恒定的条件下, 加正压至 +50Kpa, 保压 60min, 观察柜体压力变化, 要求泄漏率 0.1Kpa/min 3 负压泄漏试验 验证灭菌器柜体在负压状态下的密封性 在空载 温度恒定的条件下, 预真空至 -50Kpa, 保压 60min, 观察柜体压力变化, 要求泄漏率 0.1Kpa/min 4 加湿试验 验证加湿系统的有效性 在空载条件下, 保持灭菌室温度恒定, 预真空至 -25~-50Kpa, 将蒸汽发生器的蒸汽压力加热至 0.1Mpa, 开始向灭菌室加湿 要求湿度明显变化在 30%~ 85% 的范围内 5 灭菌室箱壁温度均匀性试验 验证灭菌室箱壁温度均匀性是否符合要求 应使用贴触式温度探头直接贴触柜壁来测得空柜室内表面的温度分布 ; 温度探头应放置于能代表温度变化最大的部位, 如靠近柜室不受热的位置或柜门, 和靠近蒸汽或气体入口的位置 其余的温度探头应均匀分布于整个灭菌器中 温度传感器的数量应能提供空柜室内表面和空间的整个温度分布, 探头数量要根据灭菌器设计和灭菌过程技术规范确定 根据经验, 通常进行这类温度测量宜采用以下传感器数量 : 灭菌器柜室可用体积 5 m 3 时, 至少 10 个, 均匀分布 ; 灭菌器柜室可用体积 >5 m 3 时, 体积每增加 1 m 3 时, 增加 1 个测点 ; 灭菌器柜室可用体积 >10 m 3 时, 至少 20 个 启动加热 / 循环系统, 在达灭菌工艺所需温度 ( 如 50 ) 时, 记录所有传感器的温度值 标准要求所有温度传感器间温度的最大偏差 ±3 空载灭菌室箱壁温度均匀性验证的温度传感器分布须有示意图表示 6 灭菌室空间温度均匀性试验 验证灭菌室空间温度均匀性是否符合要求 在空灭菌室内放置规定数量的温度传感器, 温度探头应放置于能代表温度变化最大的部位, 如靠近柜室不受热的位置或柜门, 和靠近蒸汽或气体入口的位置 其余的温度探头应均匀分布于整个灭菌器中 温度传感器的数量应能提供空柜室内表面和空间的整个温度分布, 探头数量要根据灭菌器设计和灭菌过程技术规范确定 根据经验, 通常进行这类温度测量宜采用以下传感器数量 : 灭菌器柜室可用体积 5 m 3 时, 至少 10 个, 均匀分布 ; 263

274 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 灭菌器柜室可用体积 >5 m 3 时, 体积每增加 1 m 3 时, 增加 1 个测点 ; 灭菌器柜室可用体积 >10 m 3 时, 至少 20 个 启动加热 / 循环系统, 在达灭菌工艺所需温度 ( 如 50 ) 时, 记录所有传感器的温度值 标准要求所有温度传感器间温度的最大偏差 ±3 空载灭菌室空间温度均匀性验证的温度传感器分布须有示意图表示 7 灭菌室满载温度均匀性试验 验证灭菌室满载时温度均匀性是否符合要求 在灭菌室满载的条件下, 将规定数量的温度传感器 ( 计算方法同上 ) 均匀地分布在灭菌负载包装箱内, 启动加热 / 循环系统, 在到达灭菌工艺所需温度 ( 如 50 ) 时, 记录所有传感器的温度值 标准要求所有温度传感器间温度的最大偏差 ±5 灭菌室负载要有装载模式图 经过安装确认和运行确认后, 需要进行设备的性能及灭菌工艺进行确认, 以确保在适当的工艺下, 设备的灭菌效果能够符合要求 (2) 装载的方式 装载方式有几个关键因素必须确定 首先应该规定灭菌产品及其包装形式 ; 其次应该确定产品包装后在托盘上的装载方式 ; 第三, 应该规定托盘在整个灭菌柜内的装载方式 有些生产企业可能有几百种不同的产品, 如果这些都是同一种类型的产品, 可能由于相似的几何性状和材料, 他们可以只需要 1~2 种不同的灭菌工艺灭菌 另一种可能, 生产企业只有几种产品需要 EO 灭菌, 但是每一种产品与其它产品完全不同以至于所有产品的灭菌工艺必须进行性能确认 因此, 对于待灭菌产品的分类是非常重要的, 必须进行详细的评估 一旦产品的分类确定后, 装载方式也有可能发生改变 装载方式在制定时应该非常具体, 但是根据他们对灭菌效率的影响, 也可以进行适当的调整 一般说来, 在规定装量基础上增减 25 %, 对工艺的生物学影响不大 许多情况下, 还可以考察工艺验证前物料的处理情况, 如果物料在一特定的环境中作了充分的预处理, 确保有足够的水分渗入产品, 足够的温度渗透加热产品, 那么装载方式可以有较多的可变性 然而, 如果装载的增加造成对垫仓板上的包装有较大的挤压, 比如, 标准的垫仓板堆放形成一个有效的烟囱状 ( 主要盒子周围有空间 ), 让气体方便的透过垫仓板, 而且增加 25% 的装量会占去这些相互间的空隙, 造成了垫仓板堆放差异, 这时就必须需要另外有一个工艺确认方案 但是如果增加盒子后垫仓板仍能在灭菌器内使气体穿过, 而且不影响垫仓板上的总体定位, 那就没有必要再作另一个额外的工艺确认 一旦装载确定, 那么仪器应该放进物料中, 以便监测与产品相关的环境 温度及相对湿度是最常检测的参数 (3) 生物监测 264

275 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 环氧乙烷灭菌通常以枯草杆菌黑色变种芽孢 (ATCC9372) 为指示菌, 它对环氧乙烷工艺具有较强的抵抗力 指示物包括指示卡 片 条 带 器等各种形式的指示器件 对用于监测环氧乙烷灭菌效果的菌片, 试验微生物的额定总数必须不小于 10 6 cfu 生物指示剂应放于可能是产品中最难灭菌的地方, 并均匀分布于整个被灭菌物品中 生物指示剂应在预处理之前放入被灭菌物品内或被灭菌物品的试件内 应尽量在灭菌周期完成后立即将生物指示剂从被灭菌物品中取出并进行培养 应确定任何延迟复苏, 特别是暴露在残留 EO 气体中的影响 若产品的设计不能将生物指示剂放于其最难灭菌地方, 则应采用能提供已知数量活芽胞的芽胞悬液给产品染菌, 芽胞悬液应符合 GB 标准 工艺验证方案应既包括生物指示剂的数据, 也包括产品的灭菌数据 日常的工艺监测可以只包括生物指示剂的使用 生物指示剂的数据必须是工艺控制计划的一个部分, 以确保足够的灭菌保证水平 (SAL), 通常 SAL 为 10-6, (4) 残留物在工艺验证中还必须考虑灭菌剂的残留物和灭菌剂的反应产物 环氧乙烷作为一种有毒物质, 如果灭菌后有过量的残留物留在产品内的话, 会使灭菌产品变成不能使用的产品 这些残留物通常是容易除去的, 这和物料有一定的关系 常用的方法是将灭菌过的产品放在一个加热的 换气频繁的通风腔体内, 或者直接暴露在受控的通风环境中也能让环氧乙烷气体消散 另外, 有两种环氧己烷的反应产物也被认为是有毒的, 但是毒性比环氧乙烷气体低得多, 环氧乙烷气体与氯反应生成 2- 氯乙醇 与水反应生成次乙基乙二醇 这些反应产物不容易从物料中去除 因此, 重要的是尽量减少这些反应产物的形成 就 2- 氯乙醇而言, 如果灭菌介质是环氧乙烷气体, 含有氯的化合物的产品及包装材料就不能用 次乙基乙二醇的形成是随实际以水的形式存在的水分的量而定 水的 ph 会影响次乙基一己二醇形成的速度 反应一般相当慢, 方法是尽量减少湿润过程中实际在产品和包装内积聚的水, 并且在敞露后, 用腔体的排空来除去湿度及环氧乙烷气体, 这将有效地减少影响产品使用的次乙基乙二醇的形成 265

276 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 实例分析 图 微生物性能验证方框图 说明 : 图中虚线箭头表示此过程可选择做 图 高真空纯环氧乙烷灭菌过程示意图 266

277 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 要点备忘 A. 预处理预处理过程中温度 湿度的常规监测基准点, 应是最难达到理想条件的地方 在产品放行进行灭菌之前, 应审查常规监测数据的可靠性 产品进入预处理区的环境温度应处在或高于确认中规定的最低温度 贮存条件已知时, 一般不必测定预处理前产品的温度 如果产品向灭菌地运输时要经过恶劣的气候条件, 则必须规定预处理前产品的特殊贮存方法 产品的载荷形式和分隔形式应与确认中规定的一致 每种被灭菌物品进出预处理区的次数均应记录 记录应予以保存, 作为灭菌文件之相关部分 应对预处理区内的所有物品进行标识, 作为灭菌文件之相关部分 应根据已形成文件的计划对预处理区进行清沽, 并保留清洁记录 应将预处理区环境所受微生物的污染控制到最小, 并应特别注意防止真菌生长 对预处理期间每种经处理的被灭菌物品, 均应保存有关放置时间 温度和湿度的清晰记录 B. 处理 处理过程中湿度的连续监测与记录, 为灭菌周期这一过程提供补充性数据 C. 灭菌 (1) 灭菌剂加入时的压力升高, 能间接地测量灭菌器柜室中的 EO 浓度 由于 EO 浓度是影响灭菌过程有效性的关键参数, 因此需要有一个独立的第二系统, 说明压力升高是由于 EO 加入所引起 这个第二系统可以是下列中的任何一个 : 灭菌剂供应的质量损失 所用灭菌剂的体积 直接测量灭菌器柜室内的 EO 浓度 EO 气体浓度可以用气相色谱或红外分析直接测定 应当考虑到, 取样和分析易爆混合气体的系统可能产生危及安全的危险 最好还有一个能直接测定柜室内水含量的湿度测量系统 分析方法的精确度应当已知, 校准程序中应包括有分析设备 (2) 常规监测用的生物指示剂分布于被灭菌物品中的数量应足够多 根据通常做常规微生物学监测的实践经验, 采用以下数量生物指示剂较为适宜 : 灭菌器柜室可用体积小于 5m 3 时, 至少 10 个 ; 灭菌器柜室可用体积 5m 3 至 10m 3 时, 每增加 1m 3 增加 1 个生物指示剂 ; 灭菌器柜室可用体积大于 10m 3 时, 每增加 2m 3, 增加 1 个生物指示剂 监测一个确定的灭菌过程所用生物指示剂的数量, 取决于确认中获取的数据 特别是对灭菌器柜室内的局部载荷需要专门进行确认 确认过的局部载荷中所用生物指示剂的数量需进行合理选择 若观察到生物指示剂上有菌生长, 但又不可归因于未能符合物理处理的技术规范, 应对此进行分析, 其结果可能导致需重新进行确认产品是否经过灭菌处理, 应有明确标识 267

278 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 14.6 过滤除菌工艺 本节旨在提供系统的方法对除菌过滤工艺进行选择和验证 除菌级过滤器的验证 / 细菌截留 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1 无菌药品第九十条对可最终灭菌的产品不得以除菌过滤工艺替代最终灭菌工艺 如果药品不能在其最终包装容器中灭菌, 可用 0.22 m( 更小或相同过滤效力 ) 的除菌过滤器将药液滤入预先灭菌的容器内 由于除菌过滤器不能将病毒或支原体全部滤除, 可采用热处理方法来弥补除菌过滤的不足 第九十一条与其它灭菌方法相比, 除菌过滤的风险最大, 因此, 宜安装第二只已灭菌的除菌过滤器再过滤一次药液 最终的除菌过滤滤器应尽可能接近灌装点 第九十三条除菌过滤器使用后, 必须采用适当的方法立即对其完整性进行检查并记录 常用的方法有起泡点试验 扩散流试验或压力保持试验 过滤工艺应经过验证, 验证中应确定过滤一定量药液所需时间及过滤器二侧的压力 ; 任何明显偏离正常时间或压力的情况应有记录并进行调查, 调查结果应归入批记录 第九十四条 同一规格和型号的过滤器, 应经过验证确定其使用时限 编者理解 : 在这里法规要求的第一个要点是在采用除菌过滤方法时, 首先确认采用的过滤器为 除菌级 的, 即 除菌过滤器 达到此要求后, 除菌过滤法中的其它无菌保障措施才有意义 定义过滤器是否为除菌级, 需要依据过滤器的微生物截留能力, 并完成相关的标准方法验证和工艺验证 而过滤药液所用的时间 滤出总量 过滤器二侧压力 ( 压差 ) 和过滤器的重复使用等情况, 都是可能影响过滤器细菌截留能力的重要因素, 需要在验证过程中考虑并确证, 并在今后生产过程中保持执行 背景介绍 除菌过滤是指除去流体中微生物的工艺过程, 该过程不应对产品质量产生不良影响 包括液体和气体除菌过滤 药品生产中采用的除菌过滤膜的孔径一般不超过 0.22um( 或者 0.2um, 这两种标称没有区别 ) 当膜过滤器在 1960 年代出现在市场上时,0.45um 孔径的膜被认为是 除菌级 的液体过滤器, 并被成功应用于注射剂的除菌过滤 这些过滤器采用黏质沙雷氏菌 (Serratia marcescens) 进行挑战确认 在 1960 年发布的论文中, 美国 FDA 的 Frances Bowman 博士观察到经 0.45um 过滤器 除菌 过滤后的培养基被某种可以在 10 4 ~10 6 /cm 2 挑战水平下穿透 268

279 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 该孔径滤膜的微生物反复污染 这导致 ASTM F-838 标准的出台, 该挑战水平成为验证液体除菌级过滤器的标准方法 2 因为缺乏工业界内的统一标准来衡量孔径, 孔径的标称对预测微生物截留和比较不同生产商生产的过滤器产品没有实际的意义 因而, 需要用微生物截留能力来定义除菌级过滤器 通常, 除菌级液体过滤器指在工艺条件下每 cm 2 有效过滤面积可以截留 10 7 CFU(colony forming unit, 集落 / 菌落形成单位 ) 的缺陷假单胞菌 (Brevundimonas diminuta, ATCC 19146) 的过滤器 2010 版中国药典二部和三部附录中 灭菌法 项下的 过滤除菌法 都对除菌过滤器进行了规定, 标准与上述相同 技术要求 A. 除菌级过滤器的细菌截留验证细菌挑战实验验证过滤器滤膜的级别并采用有代表性的挑战微生物证明其从某产品或该产品家族中完全去除微生物 除菌级过滤器的验证需要考虑两个主要因素 : 滤膜级别, 使用可适用的标准化试验或类似的方法以细菌挑战的方式进行 工艺验证, 由过滤器的使用者或指派的实验设施 ( 例如, 过滤器的生产者或合同实验室 ), 使用有代表性的微生物进行挑战, 证明过滤器在生产条件下, 可以完全去除每个产品或产品家族中的微生物 应建立针对每个产品组的科学解释并可能需要在实施验证前经合适的监管机构审查 这两种过滤器测试理念是不能互换的, 并应当被独立验证 这些测试的目的是为了证明过滤生产过程产生无菌的滤出液 B. 影响细菌截留的因素应对可能影响细菌截留的因素进行风险评估, 包括但不限于 : (1) 过滤器源的因素, 包括过滤器类型 结构 基础聚合物 表面改性化学 孔径分布和过滤膜的厚度等 (2) 工艺源的因素生产工艺 产品或者料液对挑战微生物的生存性 理化形态的影响 ; 实际微生物污染水平决定缺陷假单胞菌是否可以作为相关微生物 ; 产品或者料液中的实际微生物污染水平 ( 是否低于 10CFU/100ml) 影响过滤除菌工艺的设计和效能 ; 还应考虑潜在的因产品配方或工艺条件, 影响微生物的细胞大小或其它生理和形态学特性, 从而造成微生物穿透的情况 应考虑评估的工艺源因素 : 流体组分 ( 配方 表面活性剂 添加剂 ) 流体性质 (ph 值 粘度 渗透压, 离子强度 ) 2 Committee D19. F Standand test Method for Determining Bacterial Retention of Membrane Filters Utilized for Liquid Filtration. American Society for Testing and Materials International (ASTM):

280 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 工艺条件 ( 时间 温度 压差 流速 灭菌方法和重复使用 ) 产品 料液和生产环境中实际微生物污染的特点和水平 C. 气体除菌过滤器对于气体除菌过滤器的细菌截留要求, 尚没有统一的标准 但是, 液体细菌挑战被认为是气体除菌过滤器的 最差条件, 因而, 参照液体除菌级过滤器执行的细菌截留验证是被广泛接受的 其它可以选择的方法, 包括细菌 ( 孢子 ) 气溶胶挑战和噬菌体 / 病毒气溶胶挑战试验 实施指导 本部分实施指导, 均为针对液体过滤器的 下文的实例分析部分会介绍一个气体除菌过滤器参照执行的例子 A. 细菌截留验证研究 细菌截留验证研究的目的是获得文件证据, 证明在模拟工艺条件下, 过滤过程可以持续去除悬浮于产品或替代流体中的高水平的标准细菌或相关微生物污染分离物 研究的目的决定是使用膜片还是全尺寸工艺过滤器 如果研究的目的是验证特定膜材的细菌截留效能, 那么使用小的测试膜片通常被认为是可以满足条件的 被用来确定工艺过滤器物理完整性的检测方法应当与细菌截留测试结果关联 工艺时间和压差会影响细菌截留实验的结果 在完整的工艺时间进行细菌挑战实验可以对那些与时间有关的因素进行评估, 这些因素包括过滤器兼容性, 完整性的维持和发生时间依赖的穿透等 细菌挑战实验验证过程中的压差应达到或超过工艺过程的最大压差和 / 或最大的工艺流速 ( 在过滤器制造商的设计规范内 ) 在验证过程中同时模拟压差和流速可能是不可能的 在设计模型挑战条件时过滤器的使用者应该确认哪个参数与特定工艺的相关性更高, 并形成基本解释以支持相关决定 对膜过滤器进行产品细菌截留验证时需要考虑以下事项 : 应对过滤工艺进行一次彻底评估, 包括溶剂性质 ( 例如水基的 酸 碱 有机的 ) 过滤时间 工艺压差 工艺流速 工艺温度和过滤器设计规范 产品细菌截留验证研究应包括多个过滤膜批次 ( 通常三个批次 ) 有些情况下, 产品性质被认为对过滤膜有攻击性, 过滤器的确切数目和实验设计视工艺而定 在用于细菌截留验证研究的三个批次中至少应有一个批次是进行预研究时或使用前物理完整性测试时的数值通过但是接近 ( 例如,10% 之内 ) 过滤器生产商提供的合格规范限值的 细菌截留验证研究中使用的过滤膜的物理完整性检测数值应包括在实验报告中 物理完整性检测应使用已有规范值的水 产品或其它润湿流体来进行测试, 并在进行微生物挑战前完成 如果细菌挑战实验后测试用微生物在任何过滤器的下游被回收到, 那么就需要对此进行调查 如果调查确认测试用微生物穿透完整性检测达标的过滤器, 那么就应重 270

281 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 新考虑此种过滤器在这些工作条件下的适用性 具有相同组分而只有浓度不同的同一族产品, 可以用挑战极限浓度的方法进行验证, 替代性地接受中间的浓度 如果某一产品被确定为最差情况的代表, 对此的解释和数据需要和模型一起提供 过滤器的重复使用对于制药过程来说通常是不实际的或者不被推荐的 然而, 如果除菌级过滤器被重复使用了, 需要说明理由, 重复使用的参数也需要经过验证 B. 细菌截留验证研究 风险评估 不同等级的风险与过滤工艺参数是相联系的, 有些与过滤前产品中的微生物繁殖有关, 而另外一些与较高的细菌穿透过滤器的风险相关 见表 2 表 14-7 工艺风险评估因素 较高风险因素较低风险 较高水平 小的生物体 微生物污染水平 较低水平 大的生物体 较高 压差 较低 较高 流速 较低 促进生长的 产品 杀菌的, 或含防腐剂的 室温或更高 温度 冷藏 较长 时间 较短 C. 挑战微生物选择标准缺陷假单胞菌 (B.diminuta)ATCC TM ( 历史上为 P. diminuta), 被选择作为细菌挑战实验的微生物 如果使用了其它细菌, 这些细菌必须小至可以挑战除菌级过滤器的截留能力, 并可以模拟在产品中发现的最小微生物 相应地, 替代挑战微生物可被用于验证研究, 只要原有的过滤前微生物污染水平被发现是更相关的 如果可能, 自有微生物污染水平应该被描述 计数和鉴别, 因为这些微生物有穿透除菌级过滤器的潜在可能性 被分离的微生物形态也要考虑 挑战微生物的尺寸需要通过穿透 0.45 微米孔径的膜来确认, 这是每个挑战实验的阳性对照 在标准培养基条件下生长的缺陷假单胞菌 ( 见下 培养基维护和挑战微生物制备 ) 在高挑战水平下 ( 通常 10 7 ) 会少量透过 0.45 微米滤膜 有些情况下, 缺陷假单胞菌不一定是代表最差条件的模型 如果选用了不同的挑战微生物, 需要提供文件解释 D. 培养基维护和挑战微生物制备缺陷假单胞菌 ATCC TM 可以冻干的形式从美国典型培养物中心 (ATCC) 或者本国的同等机构获得 在按照 ATCC 的规程复原微生物后, 可以按照微生物操作规范在适宜的培养基中冷藏或冷冻保存 需要建立用于挑战研究的工艺分离物的储存条件 两种标准技术被公认适宜用于细菌挑战实验用缺陷假单胞菌的制备和维护 它们是 SLB 法和 FCP 法 ( 冷冻细胞浆法 ) 两种方法都被发现可有效生产适宜的缺陷假单胞菌悬液, 缺陷假单胞菌的尺寸大约为直径 微米, 长度 微米 271

282 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 替代的培养基和培养方法也可能同样有效制备缺陷假单胞菌, 只要这些方法可以生产出单一的, 分散的细胞, 尺寸适宜穿过 0.45 微米孔径的膜过滤器 替代培养法需要被验证 库存的细菌挑战培养物的聚集情况可用光学显微镜检查 如果观察到聚集现象, 将保存培养物置于超生波清洗槽的冷水中 10 分钟是可将团聚物分散的一个方法 水浴的气穴作用可将细菌细胞分散, 不影响细胞活性 应使用光学显微镜 活性计数和 0.45 微米孔径对照过滤器的下游回收来确认分散效果 细菌挑战实验浓度应保证在目标工艺时间里提供始终如一的挑战, 挑战的水平达到基于过滤器表面积至少 10 7 CFU/cm² 当计算细菌挑战浓度时, 应综合考虑诸如流速 时间和压差等操作参数 大于等于 10 7 /cm² 的细菌挑战水平就是对除菌级过滤器的要求 ( 历史上用 0.2 微米孔径来标称的过滤器 ) 这一水平来源于 Bowman 的观察和她的建议, 即缺陷假单胞菌在大于 CFU/ cm² 细菌挑战水平时可穿透 0.45 微米标称的膜, 应当用 10 7 CFU/cm 2 缺陷假单胞菌来证明 0.2 微米标称的膜为 除菌级, 以确保有足够的灵敏度发现超尺寸孔 细菌挑战浓度 (CFU/ml) 不应与细菌挑战水平 (CFU/cm 2 ) 相混淆 缺陷假单胞菌悬液的生存力和滴度应使用合适的回收培养基来确认, 例如大豆酪蛋白消化肉汤或者米勒辛顿琼脂 当进行过滤器挑战时, 细菌挑战菌悬液的活力滴度应当在挑战前和挑战后立刻被确定 上游细菌滴度应使用被认可的微生物学测试方法确认 应使用同样的培养基确认任何在下游回收的缺陷假单胞菌 E. 测试程序和方案形成应使用标准方法确证膜过滤器的微生物截留能力 然而, 对于某种产品来说, 仅证明缺陷假单胞菌在水溶液中被截留, 而不是在特定产品中, 不足以验证此产品的除菌过滤工艺 为了确定正确的挑战测试方法, 应将测试微生物直接接种在承载流体 ( 产品或替代品 ) 中以证明其生存性 微生物应以与挑战实验中使用的同等方式培养, 以保留其生物形态特征和生理特征 用于生存性研究的测试暴露时间应该等于或超过实际工艺过滤时间 当测试微生物在产品中的生存性已经完成测试, 就应该形成挑战方法和方案了 细菌挑战实验的条件应模拟实际生产工艺 既然细菌挑战实验通常都在实验室里进行, 那么方法的规模也应相应调整 通量应调整到每单位面积的流速, 表示为基于滤芯表面积的形式 (ml/min)/cm 2 如果过滤过程按压差控制, 则挑战实验压差至少等同于最大工艺压差 如果制订方案过程中遇到关于测试方法可接受性的问题, 则建议联系相关管理机构以获取指导 图 1 列出了在为特定过滤器和产品 / 工艺组合选择合适的验证策略时需要考虑的关键步骤 (1) 非杀菌性的工艺和流体直接在产品中接种测试微生物是测试除菌级过滤器微生物截留能力的首选方法 当产品和工艺流体被证明在产品和工艺条件下没有杀菌效力的时候, 这样是可行的 在这些工艺中, 应使用足够浓度的挑战微生物在产品中接种, 而且要在实际工艺条件下, 包括时间 压差 流速和其他关键变量 ( 例如温度 ), 应尽量减少稀释, 以避免不必要的产品改变 (2) 抑菌的 / 杀菌的 / 非分散的挑战流体 272

283 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 在杀菌性的产品中进行细菌截留测试, 使得与验证相关的一些问题更难回答, 例如 : 产品对过滤器有什么影响, 产品对其中的生物菌落有什么影响 在杀菌性产品中或是在不利于微生物活性的条件 ( 例如, 温度上升 ) 下进行的细菌截留测试不一定能得到正确的结果 为了评估产品 / 工艺对过滤器的潜在影响, 可以使用产品和实际的工艺条件, 包括流速 压差 温度和时间, 对过滤器进行预处理 这种预处理可在一个闭路系统中将产品循环通过测试过滤器或者单路通过测试过滤器, 接着对滤芯进行细菌挑战 ( 具体方法见下文实例分析部分测试方法修改的例子, 这些修改被用于适应这种细菌挑战测试 ) F. 滤出液分析对全部挑战滤出液的分析对确认除菌级过滤器截留细菌挑战的能力是必要的 可以从安装在测试过滤器下游的合适的分析过滤器或膜片上直接通过, 或者先收集滤出液在无菌容器中然后再用分析膜片过滤, 两种方法均可 通常, 使用 0.45 微米或除菌级膜片来收集缺陷假单胞菌菌或其它微生物污染挑战细菌 安装分析过滤器不应影响测试过滤器的预定压差 对滤出液部分取样的作法不足以验证除菌过滤, 因为一小部分细菌可能已经穿过过滤器, 存在于未取样和分析的滤出液中 G. 结果判读在阳性对照有效的情况下, 三支测试过滤器都没有检测到挑战细菌的透过, 则达到除菌级过滤器的接受标准 如果有一支被发现细菌穿过, 但没有确认是什么原因引起的, 那么在调查和风险评估后, 可重新测试 ( 例如, 从失败膜所属批次中选三支过滤器 ) 如果可以找到导致测试失败的确定原因, 那么疑问批次的过滤器应被重新检测 H. 连续过滤两个或多个过滤器在一起使用, 以达到 : 确保滤出液是无菌的 至少一个过滤器通过完整性测试 到达最后一级过滤器的细菌浓度小于 10 CFU/100ml 这样的组合中, 最后的最接近滤出液的过滤器, 称为首要过滤器, 另外一个或多个, 为冗余过滤器, 是对除菌过滤工艺的再次保障 当怀疑发生细菌穿过除菌级过滤器的情况时, 可以使用串联在一起的两个或多个过滤器滤器, 实际为两个或者多个过滤器是作为一个除菌过滤单元在使用 在这样的工艺条件下, 所有过滤器均要达到完整性测试接受标准 这种情况下的两个或多个过滤器的总称为组合过滤器 273

284 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 图 除菌过滤工艺验证策略决策树 I. 再验证经过验证被用于特定除菌过滤工艺的除菌过滤器, 在工艺条件发生改变或者过滤器制造方面发生改变是, 需要进行再验证 包括但不限于下列情况, 需要考虑进行再验证 : 单位面积的流速高于已验证的参数 过滤压差超过被验证参数 暴露时间超过被验证的时间 过滤面积不变的情况下提高过滤量 过滤温度改变 产品配方改变, 包括浓度 ph 或电导率 过滤器的灭菌程序改变 改变过滤器的制造商, 或者过滤器的生产者改变了过滤膜的配方以及过滤器的其它结构性材料 274

285 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 实例分析 A. 修改的方法如前述, 如果在工艺条件下挑战微生物不能存活或者生存力收到影响, 在用产品预处理过滤器后, 采用修改的方法进行测试 下面给出一些方法修改的例子, 实际应用时, 可采用一种或几种进行组合测试 应当认识到, 如果有良好的科学解释, 其它方式的方法修改也可能是适合的 (1) 减少暴露时间有些情况下, 挑战微生物不一定在整个工艺时间下都能在产品中存活 在挑战实验预处理阶段接近尾声的时候直接用足够浓度 ( 见前文实施指导 D. 培养基维护和挑战微生物制备 ) 的挑战微生物接种产品 有一点是很重要的, 将一个 0.45 微米阳性对照过滤器与测试过滤器平行运行, 以确证微生物的尺寸和存活 另一个办法是将挑战微生物在静态状态下置于挑战流体中 将挑战微生物以工艺温度暴露在产品中, 并在模拟工艺条件下用产品循环对过滤器进行预处理后, 就可在最差条件 ( 压差和流速 ) 下挑战过滤器了 挑战时间应被缩减, 以确保在实际暴露 挑战和回收期间挑战微生物存活 0.45 微米阳性对照过滤器与测试过滤器平行运行, 以确认微生物的存活 (2) 修改测试方法的参数在挑战有杀菌能力的产品时, 测试方法参数修改是有用的, 因为这种方法可以只改变一个工艺变量, 例如温度 使用这种方式以维持产品和细菌的相互反应 这种方法不能解决所有可能的工艺 / 产品 / 挑战微生物的交互反应, 但是可以实现标准挑战微生物的运用 在实际工艺条件下使用产品对过滤器进行预处理后, 工艺中的杀菌部分如温度被修改了, 细菌挑战可以进行了 应使用足够浓度的细菌挑战微生物直接接种产品 ( 见前文实施指导 D. 培养基维护和挑战微生物制备 ) (3) 修改测试产品配方另一种修改的方法在用产品预处理滤芯后, 将产品的杀菌成分移除 这也许很容易, 调节 ph 值至产品非杀菌的范围, 去除或者稀释杀菌成分或使用替代流体 经修改的配方应在实际产品工艺条件下使用足够浓度的挑战微生物直接接种 ( 见前文实施指导 D. 培养基维护和挑战微生物制备 ) 杀菌成分应被去除到不干扰挑战微生物的水平 (4) 使用有耐受性的自身微生物污染水平尽管可能在正常工艺条件下, 某种产品对缺陷假单胞菌有杀灭能力, 但其他微生物可能在相同条件下可以生存 另外一种对杀菌性产品进行细菌挑战的方法是使用 自身污染微生物 自身污染微生物由分离自制造环境或产品制剂的细菌组成, 被证实可在实际生产工艺条件下在产品制剂中存活 自有的细菌在产品中应繁殖或保持均衡, 以确保他们的生物形态和生理学特性在工艺分离物中有代表性 应使用最小的或最坏情况下的自身微生物 关于挑战微生物制备与使用的更多讨论请见前文实施指导 D. 培养基维护和挑战微生物制备 275

286 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 如果较小的微生物确认在产品中存在, 那么这些微生物或某一合适的模式微生物可被用来挑战测试过滤器 例如使用在恶劣条件下生长的皮氏罗尔斯顿氏菌 (Ralstonia pickettii) 通常, 这些挑战是在缺陷假单胞菌挑战之外进行的 B. 气体过滤器的液体微生物挑战试验 挑战微生物和挑战水平, 与液体除菌级过滤器相同 但是, 针对气体过滤器进行液体细菌挑战实验, 需要注意以下几点 : 挑战前完整性检测 可以使用的方法包括起泡点 扩散 / 前进流 ( 压力保持 / 衰减 ) 和水侵入 方法参见 完整性检测 因为气体过滤器的疏水特性, 在进行水基的微生物挑战前, 需要用低表面张力的液体进行引导润湿 ( 例如,25% 体积比的叔丁醇水溶液或者 60% 异丙醇水溶液 ) 挑战之前, 去除醇溶液, 以防止影响挑战试验 通常, 可以用水以每分钟 1 升的速度冲洗每个 10 英寸滤芯 4-5 分钟 挑战实验, 同液体过滤器 参照前文实施指导 挑战后完整性检测 确证过滤器没有在挑战过程中损坏 此时, 与挑战前不同, 不再可以选用水侵入方法, 或者直接用水进行其它检测 因为仍然存活或者不再存活的污染都对过滤器的疏水性有影响, 另外, 任何仍然润湿的过滤器材质都可能影响实验结果 可以选择挑战前完整性实验所使用的溶液, 进行起泡点或者扩散 / 前进流测试 滤出液分析, 同液体过滤器 参照前文实施指导 结果判读 对除菌级的气体过滤器, 尚没有统一的标准 但是, 现在市场上获得的除菌级气体过滤器, 有的已经可以达到液体除菌级过滤器的标准 即大于 10 7 /cm 2 有效过滤面积的挑战微生物截留 ( 通常为 B. diminuta) 完整性检测 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1 无菌药品第九十三条除菌过滤器使用后, 必须采用适当的方法立即对其完整性进行检查并记录 常用的方法有起泡点试验 扩散流试验或压力保持试验 过滤工艺应经过验证, 验证中应确定过滤一定量药液所需时间及过滤器二侧的压力 ; 任何明显偏离正常时间或压力的情况应有记录并进行调查, 调查结果应归入批记录 编者理解 : 细菌截留测试是一种破坏性试验, 会对过滤器和生产环境造成污染, 不能用来确证用于生产的过滤器的性能 法规要求在这里指出了日常生产中用来确证过滤器性能的常规方法和注意事项 276

287 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 背景介绍 非破坏性物理性完整性测试的主要目的, 是在不损坏过滤器的前提下确定是否存在可能危及过滤器截留能力的缺陷 除此之外, 完整性测试在相关工艺条件下建立测试过滤器与已被验证的细菌挑战过的过滤器的同一性 完整性试验结果要与细菌截留测试相关联 细菌截留测试是一种破坏性试验, 不能用来证明将用于生产的过滤器的完整性 过滤器制造商通过对一系列具有不同完整性测试值的过滤器进行细菌挑战实验, 直至观察到某些过滤器发生细菌透过, 据此来为该类型的过滤器设定物理完整性检测的限值 在完整性测试中, 要在一定的压力范围内评估润湿的滤膜的气体流动特性 在整个过滤器的滤膜被充分润湿后, 在膜的上游侧引入低压气体, 毛细管作用力会阻止水从小孔中被排出 当在过滤器上游加压时, 气体会溶解入润湿液体, 扩散穿过润湿的膜, 在膜的下游, 即大气压下, 被释放 当施加于上游侧的压力升高时, 扩散也加剧 测量透过膜的气体量, 就得到了此种膜过滤器的膜特性曲线 显示在图 2 中的是在润湿膜下游测量到的空气流, 为对类似孔隙率和孔径分布但是不同面积的膜进行的比较 这些曲线的三个特征部分将作为膜过滤器完整性测试的基础 : 压力轴低端的线性部分表示扩散气流通过膜上有液体保持的孔 随压力升高, 出现一个特征的弯曲并随后出现另外一段线性部分 这个弯曲表示从扩散流到大量气流或粘性流的转变 当超过最大的那些孔的起泡点时发生大量气流 在此点之上, 气流大部分由通过开放孔的自由气流形成 ; 小部分由通过仍然被润湿的膜孔的扩散流形成 图 膜特征曲线 ( ) 技术要求 加的流量(mil/min) 增加的压力增扩散流 10 滤芯 (5000 cm² EFA) 起泡点区 大量气流 Pressure 142 mm 膜片 (100 cm ² EFA) (m bar) 物理完整性测试只有当其与特定过滤器的截留特性相关时才有意义 验证过滤器的截留能力需要用细菌挑战实验来检测微生物的透过 因为这些测试不能在拟用于生产的过滤器上进行, 所以在实验室中将其与非破坏性的物理完整性检测关联 277

288 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 通过在标准测试条件下挑战某种滤膜逐步 收紧 的样品并分析细菌透过结果, 可以评估其截留能力 通常观察到的截留模式将用来界定物理完整性测试值, 即高于某个完整性测试值将不会观察到细菌穿过 通过这个测试建立的完整性测试值就联系到了滤出液的无菌性 通常用于确认除菌级过滤器完整性的非破坏性实验包括 : 起泡点, 扩散 / 前进流和压力保持 / 衰减 ( 一种扩散 / 前进流的变化形式 ) 这些检测方法对亲水和疏水膜过滤器均适用, 并可以手动进行或使用自动完整性测试仪 每一种完整性测试方法都有其优点和局限 起泡点实验与膜中存在的那些最大孔的有效直径有关, 这些孔, 与膜的厚度和孔的迂曲度一起直接影响膜的截留特性 起泡点的分辨力随膜面积的增大而降低, 因为低于起泡点的扩散流气流趋向于使其不明显 然而扩散与孔径没有显示出直接的关系, 扩散 / 前进流测试提供了一个量化的测试方法, 其中最大流量限制值是由过滤器制造商在一个低于最小起泡点值的指定测试压力下建立的 小面积膜过滤器的扩散流较小, 限制了扩散 / 前进流测试的应用 但通常, 由于扩散流检测为定量检测方法, 对较大过滤膜面积仍然适用, 使用范围更广 对于多个点的测试使得气流曲线的绘制从低压下的扩散延伸到升压后的起泡点区 这些测试在表征孔径分布方面结合了起泡点和单点扩散 / 前进流完整性测试的优点 对于气体除菌级过滤器, 除可以采用低表面张力溶液润湿后的起泡点和扩散 / 前进流检测外, 还可以通过水侵入实验来进行完整性检测 水侵入, 是在一定压力下, 测量干燥疏水性滤膜对水润湿的抵抗力, 也被称为水突破 / 水穿透测试 水侵入方法的优点是不需要引入醇等低张溶液和过滤膜始终保持干燥 某些应用中, 也可以采用气溶胶方法对气体除菌过滤器进行完整性检测 实施指导 A. 验证测试验证研究建立了完整性测试结果与细菌截留之间的联系, 并作为建立成品过滤器用前和用后完整性测试适合参数的基础 液体过滤器的多点扩散 / 前进流测量在这方面是有作用的, 因为它们揭示了扩散 / 前进流曲线的斜率 起泡点和其它任何可能由于不同的润湿流体的影响 ( 例如水 产品 替代液) 而引起的偏移 在建立产品润湿完整性测试参数时经常用到这种方法 一旦为这种过滤器类型建立了这种关系, 单一成品过滤器的可靠的单点完整性测试就成为可能 B. 滤过流体无菌性保证 在使用前和使用后对除菌级成品过滤器进行完整性测试是无菌保证的一个至关重要的因素 然而, 完整性测试本身并不足以确保滤过流体的无菌性 其它因素也应满足 : 过滤器的生产商具备质量控制和质量保证系统以确保过滤膜和成品过滤器的质量和一致性 过滤器使用者应进行验证研究以确证产品 工艺条件和除菌级过滤器达到细菌挑战测试的要求 过滤器使用者应确保产品 / 过程控制 ( 如, 操作参数, 微生物污染水平控制 ) 到位 278

289 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 一旦满足这些要素, 完整性测试的局限性就会被降至最低, 只要是适合的, 任何上述完整性测试方法都可以被采用 确保所有要素被满足, 而且是持续满足是过滤器使用者的责任 C. 产品润湿完整性测试对于液体除菌过滤器, 有些情况下, 产品是最合适的润湿流体 使用产品润湿的完整性测试结果应与在同一种膜上使用滤芯制造商推荐的参考润湿流体得到的测试数据相对比, 来确定使用产品润湿的规范 这个规范然后非直接地关联到滤膜的细菌截留能力 产品润湿完整性数值和参考流体润湿完整性数值之间的不同是由两者在测试气体的溶解性 扩散常数和表面张力上的不同引起的 按比例缩小的研究只是验证的第一部分 ; 第二部分验证由获取另外的正在进行的产品特征数据组成 这一部分可能包括定期测量产品表面张力, 并将其与现有标准相比较, 或是定期测量起泡点比 在有些应用中, 应避免工艺流体与润湿流体的混合, 因为产品的残留物或是两种液体的相互反应可能会阻碍滤膜完全和稳定的润湿 产品润湿的完整性检测方法和计算公式见下文实例分析部分的讨论 D. 自动完整性测试仪器有些手动完整性测试方法需要下游操作, 可能危害系统的无菌性 自动完整性测试仪器从滤芯的上游非无菌侧进行完整性测试, 回避了下游污染的风险 使用这些仪器可保证在完整性测试过程中无菌性不受影响, 相对手动测试可能有几点优势, 包括 : 通过压力传感器和流量计的使用使灵敏度提高 最小化操作者可变性 结果的一致性 自动记录结果 软件安全性 确保系统无菌性 ( 仅上游连接 ) 自动完整性测试仪, 其硬件和软件, 都需要经过验证, 见下文 F. 完整性测试装置的验证 的描述 E. 大型 多芯滤壳中过滤器的完整性测试扩散 / 前进流或起泡点测试可用来测试大型或小的过滤器组合件 然而发生在较大的组合件 ( 如,>30 英寸过滤器或多芯的 ) 上的累积扩散流增加的数量会降低这些完整性测试的实际可应用性 有多种完整性测试方法 ( 例如, 工程测试系统或扩散检测 ) 可用来验证特定工艺 一种方法是得到一个组合件特异的值来测试多个滤芯, 该值低于线性累加的极限值 需要进行风险评估证明此方法有效 如果组合件的扩散气流超过正确的限值, 这些过滤器可被分开测试确证其完整性 以下是起泡点和扩散 / 前进流测试需要考虑的要点 : 279

290 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 在对多芯组件测试最小泡点时, 总扩散流可能会掩饰了其中某支处于临界的不完整性的滤芯组件的泡点拐点 观察到的 / 测量到的此组件的起泡点也许会高于具有最低起泡点滤芯的起泡点, 这可能会导致错误的通过判定, 不能发现不完整的过滤器 多芯组件的在指定的测试压力下, 总气体流量也可能掩盖了其中某一支不完整过滤芯的偏高的气体流量 总扩散流量仍可能低于以组件中滤芯数目乘以单支滤芯的最大扩散流得到的该组件的最大扩散流限值 ( 线性叠加极限值 ) 这可能导致错误的通过判定, 不能发现不完整的过滤器 F. 完整性测试装置的确认完整性测试装置的确认与确认其它工艺测试设备类似 完整性测试装置的确认从该装置的研发开始, 通常由其制造商进行 设计确认和装置研发文件由制造商准备 这些文件可能包括在过滤器使用者验证文件包中 运行确认应该包括装置的主要功能 ; 然而, 运行确认不一定能涵盖功能和设置的所有可能的组合 因此风险评估应该包括主要功能, 例如 : 作为装置主要功能的试验程序 错误条件的探查及出错信息 数据处理, 正确的数据输入和输出以及避免错误的选项 测试方法本身的验证 ( 准确度和限度 ) 典型的验证工作可能包括 : 软件评估 - 测试参数 测试方法 仪器编程和测试 仪器灵敏度评估 仪器启动 仪器校准 进行测试 完整性测试性能评定 ( 起泡点 扩散 / 前进流 压力保持 ) 其它功能的测试 ( 体积测定 错误模式 无效输入拒绝 ) 测试打印输出评估 计算机软件评估 密码保护 外围功能评定日期 / 时钟 / 记忆存储 / 清洁 G. 什么时候需要对除菌级过滤器进行完整性测试 只要过滤器被用于除菌, 完整性测试就应进行 ( 见图 3) 在线测试还是离线测试过滤器由实际工艺需要决定 过滤前还是过滤后进行完整性测试的目的不同 280

291 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 图 完整性测试可选项 滤前完整性测试模拟细菌截留研究的测试状况, 得到的测试值与那些于研究中得到的完整性数据相关联 滤前完整性测试可在过滤器灭菌前进行, 在灭菌后进行更好 灭菌前的测试会确认正确精度的完整过滤器已经被正确安装在滤壳中了 灭菌后完整性测试提供与灭菌前测试相同的信息, 而且更能说明滤芯是否在灭菌过程中被损坏 当进行灭菌后完整性测试时, 需要采取措施确保系统的下游保持无菌 滤后完整性测试可以发现过滤器在过滤过程中已发生的渗漏或穿孔 滤芯完整性测试值受两方面变化影响, 一方面是在过滤过程中由于大量颗粒被捕捉而导致的孔隙率变化, 另一方面是由于大孔被堵塞后的明显的起泡点变化 这些改变会在工艺过程中出现严重堵塞和流量衰减时发生 完整性测试值也可能受到过滤器润湿特性变化的影响 如果发生大量孔被堵塞或大孔被阻塞的情况时, 了解滤前完整性测试值是十分重要的, 以确定这种现象可能产生的影响, 如果有任何影响的话 显著的通量衰减或为了维持流量造成的压力上升都能证明这些变化 如果过滤过程中发生过滤器的灾难性失效, 这样的变化不会影响滤后完整性测试值 然而, 滤芯孔隙率的显著变化, 或者大孔的堵塞可能会掩饰膜的缺陷 如果缺陷在过滤前就存在, 可能会导致滤出液非无菌 孔隙率降低和大孔堵塞的迹象会分别被扩散流的降低和起泡点的上升所证实 过滤前后进行完整性检测需要注意的事项, 见下文实例分析部分的讨论 H. 连续过滤 如果某种过滤器对特定产品的除菌性能已经被验证过, 那么这个单独的除菌过滤器必须令人满意地通过使用后完整性测试 在那些工艺中, 如果组合过滤器是工艺要求并且它们对特定产品的除菌性能已经被验证过, 那么这个过滤器列被看作为一个除菌单元并且其中所有除菌级过滤器均必须令人满意地通过使用后完整性测试 确定系列中任何过滤器的使用前灭菌后完整性可能会有困难, 因为可能会危及第一个过滤器的无菌下游侧 过滤器制造商已经开发出不同的方法以处理这个情况, 能提供相应建议 在过滤器列中增加一个除菌级过滤器以再次确保不会因第一位的除菌级过滤器可能失效而导致产品损失, 除非首要过滤器不能通过测试, 否则增加的过滤器不需要进行过滤后完整性测试 如果发生首要过滤器不能通过测试的情况, 第二个过滤器或冗余的过滤器必须令人满意地通过使用后完整性测试 ( 注 : 过滤器列中的首要过滤器应该是系列中的最后一个 ) 出于工艺要求, 需要对组合在一起的过滤器进行完整性测试 ( 如 : 两个过滤器被连接在一起进行灭菌 ) 的, 每一个过滤器均需要单独进行测试 需要特别注意维持两个过滤器间通 281

292 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 路的无菌性 包括对通过第一个过滤器的气体进行除菌过滤后再导气到第二个过滤器进行完整性检测 为了测试第二个过滤器, 需要在第一个和第二个过滤器间装一个阀门 关上阀门可将第一个过滤器与第二个过滤器隔开 将完整性测试主机接到第二个滤壳的完整性测试口上 ( 将测试第一个滤壳时打开的排气阀关闭 ), 按常规方法测试第二个过滤器 如果使用这种方法, 所有步骤都应当为无菌操作, 用于测试的气体应被过滤除菌以避免污染两个滤芯间的连接段 在灭菌过程中所有阀门应完全打开以允许蒸汽气穿过 I. 风险评估注意事项与再验证经过验证被用于特定除菌过滤工艺的除菌过滤器, 在产品 工艺条件发生改变或者过滤器制造方面发生改变时, 需要对过滤器的完整性进行风险评估, 必要时应进行再验证 风险评估考虑要点包括但不限于 : 同一产品或者同一产品家族的产品, 表面张力数值可能发生的变化 ( 如, 活性成分的浓度为一个范围而不是固定数值的情况, 表面活性剂浓度变化, 有机溶剂含量改变等 ) 工艺过程中, 是否经常对照完整性检测数值与工艺下游的无菌检测结果, 如果发现有无菌检测的阳性结果, 应当重新评估工艺验证的有效性 过滤压差超过被验证参数 过滤面积不变的情况下提高过滤量 单位面积的流速超过验证参数 产品配方改变, 包括浓度 ph 或电导率 过滤器的灭菌程序改变 改变过滤器的制造商, 或者过滤器的生产者改变了过滤膜的配方 实例分析 A. 液体过滤器产品润湿完整性测试方案目的 : 在指定的温度下, 测定经特定产品润湿的过滤器的前进流 压力保持或起泡点限值 方法 : 通过产品润湿的试验数据和参比溶液润湿的相应参数来计算产品润湿过滤器的完整性检测参数, 包括前进流限值 检测压力以及最小起泡点 步骤 : 通过前进流图谱, 测定参比溶液和产品润湿的过滤器的气体扩散特性 前进流图谱由在逐步增加的压力下测定完全润湿滤膜的一系列气流速度组成 计算出各图谱中从扩散气流向大量气流转变的压力值 ( 称为 KL 压力 ) 产品润湿过滤器的 KL 压力与参比溶液润湿过滤器的 KL 压力之比值, 为 测试压力因子 产品润湿完整性的检测压力, 由参比溶液润湿过滤器的检测压力与 测试压力因子 的乘积获得 ( 在产品含有表面活性剂成分的情况下, 测试压力可能需要通过产品与参比溶液表面张力的比值来获得 ) 282 通过类似于计算前进流检测压力的方法用参比值来计算试验溶液润湿过滤器的最小起泡点

293 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 通过前进流图谱计算得到的产品与参比溶液扩散流的比值, 即 前进流因子 产品润湿前进流的限值是由参比溶液润湿过滤器的前进流限值与测试压力因子以及前进流因子三者的乘积获得 结论 : 参比溶液润湿的完整性测试值已经与参比溶液为载体流体的过滤器的微生物截留能力结果进行了关联 所以通过上述实验过程得到的产品润湿完整性检测参数, 与参比溶液的细菌截留测试结果进行了间接关联 在工艺验证即实际产品和工艺条件下的微生物截留试验的基础上, 过滤器使用者可以使用本实验结果作为实际生产中日常单点完整性检测的参数 B. 完整性检测注意事项 (1) 使用前完整性测试注意事项在使用后进行完整性测试外, 可进行使用前完整性测试, 在灭菌前或灭菌后, 如图 3 所描述 当滤芯装在它的工艺滤壳中 ( 在线 ) 时对其进行测试是第一选择 然而, 也有因工艺要求而需要离线测试的情况 灭菌前完整性测试可证明滤芯已被正确安装了, 使用前是完整的 也许需要进行风险评估以确认它的效用 如果在灭菌后进行完整性测试, 需要特别留意不要危及无菌性 测试前, 应使用流体冲洗过滤器以将其润湿 穿过过滤器的润湿流体应在无菌条件下被收集 在滤芯上游侧加压和测量, 被测试的滤芯作为无菌的屏障 对于系列过滤器按照方式而言, 第一个过滤器应在第一步被润湿 ( 润湿流体在透过第一个过滤器后被收集 ) 和测试 如果这个滤芯没有通过测试, 就不得不测试第二个过滤器 这将变得更加复杂, 因为两个过滤器之间的空间需要保持无菌 ( 测试气体必须是无菌的 ) 如果通过第一个过滤器测试第二个过滤器, 第一个过滤器需要允许自由气流通过以避免影响测试 ( 需要超过起泡点以将水从大孔中排出去 ) 完整性测试是基于过膜压差的 ; 因此, 下游应通向大气 如果不能, 下游侧空间应足够大以避免压力上升, 或者下游侧的压力应受控制, 如果压力显著上升就导致测试中途失败 (2) 过滤后完整性测试注意事项滤后完整性测试应在过滤后立即进行 液体产品的残留物不应在膜表面干置, 如果可能, 应将其去除 ( 使用适当的流体进行使用后冲洗 ) 如果做不到这一点, 过滤器应当在诸如冷藏的条件下储存, 以避免微生物生长 如果过滤器在完整性测试前冷藏过, 应让其回复到室温状态, 然后应尽快进行测试 过滤器不应被丢弃直到完成完整性测试, 直到测试结果被评估 储存条件和期限应被验证以确保不会对过滤器的完整性有负面影响 C. 气体过滤器的水侵入测试 水侵入实验背后的原理为 : 在低压下, 疏水性过滤膜会阻止水的通过 在低于水突破 ( 水被压通过 ) 压力下, 少量但是可以测量的水的流量会发生, 类似于过滤膜被润湿后的扩散流 在实际操作中, 水侵入检测是在低于水突破压力下进行的 因为水的流量低和需要在下游进行检测, 手动的操作方法是非常不实际的 通常用自动检测装置, 通过监测实验用气体流量而间接换算为通过的水的流量而进行, 在完成检测后, 试验用水被从滤壳中导出 如果需要, 过滤装置也可以被通气吹干 D. 液体过滤器完整性检测失败分析 / 故障查找 283

294 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 如果一个除菌过滤器通不过完整性测试, 有可能是损坏了, 但还有其他可能导致失败的原因, 这包括组装的不正确 ( 密封不严 ) 和润湿不完全 过滤器失败调查和再次测试步骤应被记录下来 为了区分过滤器损坏和可能的测试问题, 或是人为因素, 应采取以下核实步骤 : 选择了合适的完整性测试方法 使用了正确的测试参数 使用了正确的润湿流体和润湿程序 测试系统无泄漏 * 过滤组件的温度在测试过程中保持稳定并处于规范内 ( 例如 : 绝热效应 ) 设备已被正确校准 测试装置已被正确组装并运行正常 安装了正确的滤芯为了证明纠正措施是有作用的, 应采取以下重复测试步骤 根据规范要求重新润湿滤芯, 并重复测试 ( 见图 4 第一步 ) 如果滤芯完整性测试再次失败, 可使用以下步骤 : 应用更强力的润湿条件, 增加冲洗的体积 / 时间, 增加压差和 / 或应用背压 ( 见图 4 第二步 ) 如果滤芯完整性测试再次失败, 可使用以下步骤 : 使用低表面张力的参考流体中进行完整性测试, 以确定滤芯可润湿性变化与滤芯完整性无关 ( 见图 4 第三步 ) 如果使用参考流体过滤器不能通过测试, 则过滤器不能通过测试 如果过滤器在上述失败分析中任何一点通过完整性测试的话, 那么该滤芯可被视为完整的, 能够生产无菌的流出液 图 4 提供了一个决策树的例子, 可用于评估完整性测试失败 (1) 对润湿不充分导致的失败的分析过滤器完整性测试失败通常是由于滤芯的润湿不充分引起的 润湿不充分可能是由过滤器冲洗不充分, 没有浸湿所有的孔, 或是过滤器吸附了疏水性的污染物, 或是其它配方组分改变了滤膜的表面润湿特性 润湿特性的改变可能会影响完整性测试表现 例如 : 管道材料可能会进入产品流中, 被滤膜吸附, 影响了膜的润湿性质, 从而导致完整性测试失败 为了获得合适的完整性测试结果, 过滤器的多孔结构应被完全润湿, 因为完整性测试方法的物理本质依靠的是气体流穿过润湿液体层 滤膜的润湿会受以下因素影响 : 膜聚合物 : 有些聚合物比其它种类容易润湿, 依赖于膜材的临界表面张力 * 绝热效应, 是指测试气体当其进入滤壳时快速扩张, 可能导致冷却效应, 造成滤壳内气体的压缩 这个绝热效应可能因为扩散 / 前进流在扩张期内持续下降, 超过测试时间, 导致假性完整性测试失败 为了克服这个问题, 可能需要为这样的系统延长稳定时间和检测时间 284

295 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 孔的大小 : 孔越小越难润湿 润湿流体 : 某些润湿流体可能与聚合物矩阵有相斥的相互作用 产品残留或污染物 : 产品残留物或污染物会改变膜聚合物的亲水性, 排斥润湿流体或降低表面引力 压力条件 : 应该遵循制造商的压力推荐值以使膜完全润湿 温度条件 : 温度影响润湿流体的表面张力 (2) 除了上述这些, 还可能有与工艺或应用相关 而制造商的使用描述没有涉及的因素影响完整性测试 上述 D. 完整性检测失败分析 / 故障查找 部分描述的疑难解答和图 4 中提供的决策树在评估完整性测试失败方面可能会有用 285

296 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 图 完整性测试失败分析决策树 检验系统装置确保测试装置组装和运行正确确保测试设备已被正确校准确保测试系统无泄漏确保安装了正确的过滤器确保测试过程中温度维持在特定范围内 校验系统参数确定选了合适的完整性测试确实使用了真确的测试参数确保使用了正确的湿润流体和润湿步骤 步骤一 重新湿润并重复完整性测试 通过 / 失败 失败 通过 滤芯润湿 ( 阶段 1) 提高冲洗体积 / 时间提高压差应用背差 步骤二 通过 / 失败 通过 失败 滤芯润湿 ( 阶段 2) 按照制造商的建议, 适用低表面引力的参考润湿液体来增强润湿使用与低表面引力的参考润湿液体对应的合适的参数和极限值重复完整性测试 步骤三 记录通过结果滤芯是完整的 通过 通过 / 失败 失败 记录失败结果, 过滤器测试失败 286

297 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 过滤器的选择和特性描述 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1 无菌药品第九十三条过滤器应尽可能不脱落纤维 严禁使用含石棉的过滤器 过滤器不得因与产品发生反应 释放物质或吸附作用而对产品质量造成不利影响 第九十四条除菌过滤器使用后, 必须采用适当的方法立即对其完整性进行检查并记录 常用的方法有起泡点试验 扩散流试验或压力保持试验 过滤工艺验证中应确定过滤一定量药液所需时间及过滤器二侧的压力 ; 任何明显偏离正常时间或压力的情况应有记录并进行调查 调查结果应归入批记录 第九十五条同一规格和型号的过滤器, 应经过验证确定其使用时限 编者理解 : 除菌过滤器作为无菌药物生产的重要环节, 除前述的细菌截留和完整性测试之外, 其它由于过滤器本身 操作参数和过滤器与过滤流体之间的相互作用等造成的影响, 也是可能影响药品质量的重要因素 法规在这里的规定, 就是规范过滤器的使用和验证, 确保药品质量的措施 编者理解 : 除菌过滤器作为无菌药物生产的重要环节, 除前述的细菌截留和完整性测试之外, 其它由于过滤器本身 操作参数和过滤器与过滤流体之间的相互作用等造成的影响, 也是可能影响药品质量的重要因素 法规在这里的规定, 就是规范过滤器的使用和验证, 确保药品质量的措施 背景介绍 除菌级过滤器可以有不同的大小 形式 ( 例如, 平板式, 囊式, 滤芯 ) 和膜材, 过滤器的使用者应当根据使用需要选择不同的过滤器 通常, 液体除菌级过滤器的膜材包括聚偏二氟乙烯 (polyvinylidene fluoride, PVDF), 聚砜 (polysulfone), 聚醚砜 (polyethersulfone,pes), 尼龙 (nylon), 纤维素酯 (cellulose ester), 聚四氟乙烯 (polytetrafluoroethylene, PTFE), 聚酯 (polyester) 和聚丙烯 (polypropylene, PP) 疏水性气体除菌级过滤器的膜材包括聚四氟乙烯 (PTFE), 聚偏二氟乙烯 (PVDF), 聚丙烯 (PP) 和聚乙烯 (Polyethylene,PE) 严格工艺条件下, 应使用绝对疏水材质的气体过滤器 ( 如聚四氟乙烯 ) 不同的膜材不仅影响过滤器的表现, 同时也影响过滤器的溶出物和析出物水平 物理和热特性以及与被过滤流体的相互反应 一旦过滤膜被生产为最终的产品形式, 就需要使用最终被过滤流体对其有效过滤面积 操作温度和压力限值 溶出物和兼容性进行评估 因除菌级过滤器是任何无菌操作的重要组成部分, 过滤器的使用者应当要求生产商对该类过滤器提供相当数量的测试数据和文件以支持其过滤器产品 过滤器的支持文件中可以包括验证指南 序号 批生产质控报告 产品文献 产品规范清单 技术公告和应用注意事项 287

298 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 技术要求 A. 液体过滤器的确认和验证过滤器的使用者应当从过滤器的生产商处获取证明文件, 证明其使用的过滤器适于在制药过程中应用 该类文件一般为采用法定的方法检测过滤器后的数据证明 这些证明文件支持但是不能代替过滤器的性能验证 下表列出了针对过滤器整体装置和过滤膜的确认 批放行检测和验证, 一般由生产商完成并由过滤器使用者进行验证 表 14-8 推荐进行的鉴定和确认 标准 水或乳糖肉汤 (saline lactose broth, SLB) 的细菌截留与水或溶剂完整性的关联 使用者生产商装置膜片装置 - Q, L Q, L 288 产品细菌截留 V* - - 化学兼容, 对过滤器完整性的影响 V Q Q 溶出物 V Q Q 析出物 E - - 灭菌方法, 对过滤器完整性的影响 V Q Q 完整性检测 ( 水或溶剂 ) V Q, L Q, L 完整性检测方法选择 ( 产品 ) V - - 毒性检测 - Q Q 细菌内毒素 V - Q, L 颗粒物 E - Q 无纤维释放 E - Q 总有机碳 (TOC) 和电导率 E - Q L = 批放行标准 Q = 确认 V = 特定工艺验证 V*= 可以用膜片或过滤器进行验证 E = 评估是否需要进行测试上表中项目的具体说明 : 细菌截留实验由过滤器生产商用乳糖肉汤 (saline lactose broth, SLB), 水或其它合适的载体流体进行, 然后由使用者在工艺条件下进行验证 过滤器和产品之间的化学兼容性可以由过滤器生产商进行确认 通常也需要过滤器的使用者在生产操作条件下用工艺流体对兼容性进行验证 例如, 以产品为基础的完整性测试和细菌截留实验可以用来评估化学兼容性 溶出物可以由过滤器的生产商用标准溶剂在特定实验条件下进行确认, 也可以由过滤器的使用者用特定工艺流体来进行验证 过滤器的生物安全性 ( 如, 生物反应性 ) 由过滤器的生产者来完成, 使用者不需要再进行重复验证

299 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 潜在的析出物应由过滤器的使用者来进行验证和评估, 以确保其不危害到被过滤的产品 过滤器是否可以被灭菌以及灭菌的条件由过滤器的生产商进行确认 过滤器的使用者需要对过滤器的实际灭菌工艺进行验证 颗粒物 无纤维释放 易氧化物 总有机碳 电导率和流速应由过过滤器的生产商进行确认 过滤器的使用者应当根据实际使用情况判断是否需要进行其它测试 B. 液体过滤器的再验证经过验证被用于特定除菌过滤工艺的除菌过滤器, 在工艺条件发生改变或者过滤器制造方面发生改变是, 需要进行再验证 包括但不限于下列情况, 需要考虑进行再验证 : 单位面积的流速高于已验证的参数 过滤压差超过被验证参数 暴露时间超过被验证的时间 过滤面积不变的情况下提高过滤量 过滤温度改变 产品配方改变, 包括浓度 ph 或电导率 过滤器的灭菌程序改变 改变过滤器的制造商, 或者过滤器的生产者改变了过滤膜的配方以及过滤器的其它结构性材料应对上述改变的潜在影响进行风险评估 质量部门应对所有可能对 GMP 符合性产生影响的改变进行批准 C. 气体除菌过滤器的选择通常在选择气体除菌过滤器的时候, 需要考虑以下这些要点和因素 : 截留能力 完整性检测 过滤流速和通量 材料和构造 水阻塞的清除 ( 气体过滤器在应用中会因各种原因发生与水或者水基溶液直接接触的情况, 从而影响过滤器的表现 疏水性越强, 所需要的吹干时间越短 ) 是否有控制冷凝水的设计其中, 对 截留能力 和 材料和构造 的分类要求和典型应用实例参见下文实例分析 D. 过滤器的重复使用 (1) 气体过滤器 289

300 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 在很多应用中, 疏水性气体除菌级过滤器是被重复使用或者称为被长期使用的 过滤器的使用者首先需要参考生产商提供的使用手册, 重点考虑过滤器可以耐受的累积灭菌周期和正确的灭菌操作过程, 防止因过滤器超限度使用而危害无菌生产过程 另外, 使用者不能只根据生产商提供的实验室模式条件下的数据确定过滤器的实际使用期限, 需要考虑实际工艺条件的影响 可选择的重复 / 长期使用的方法如下, 特别注意下列方法的风险是逐步增加的, 使用者应当根据具体的使用工艺要求进行风险评估和选择 : 平行安装过滤器, 当其中一个在使用时, 另外一个可进行完整性检测和使用前准备 使用冗余过滤器, 如, 两个过滤器串联连接, 并采用定期完整性检测和定期更换相结合的方法 定期完整性检测和定期更换, 结合使用 只在第一次灭菌后进行完整性检测 只在安装完成后进行完整性检测 不检测完整性, 只依靠历史数据确定更换周期 (2) 液体过滤器在 FDA 无菌药品生产指南中指出 : 每批使用之后, 除菌级过滤器通常应当被丢弃 但是, 如果可以证明重复使用是有理由的, 那么需要进行可以体现最多处理批次的验证 如果使用者选择重复使用液体除菌级过滤器进行药品生产, 需要进行验证 该验证需要评估和考虑的因素相当复杂, 包括但不限于下列要点 : 重复使用的工艺和方式 需要模拟实际重复使用的最差条件建立验证参数, 包括多次灭菌 单次流量和总流量 多次清洗 压差 流速 温度 工艺流体的物理化学特性和总微生物污染水平 在上述参数条件下, 进行完整性检测, 并按照同 中实施指导要求, 选择过滤器批次和数量进行细菌截留测试, 还需要进行溶出物检测, 并评估是否需要进行析出物检测 需要证明重复使用时, 不同批次间对过滤器进行清洗的方法和清洁效果, 不会影响药品质量 实施指导 A. 液体过滤器的清洁度应考虑从过滤器 过滤器硬件 过滤器安装和过程中引入的颗粒物污染, 因为每个来源都可能增加产品的颗粒物负荷 颗粒物之外, 液体过滤器还可能是其它污染的来源, 如内毒素 有机碳或易氧化物 可能的来源包括表面活性剂 润湿剂 塑料元件生产中的添加剂 生产过程碎片残留和结构材料 预冲洗过滤器可以降低颗粒物和污染物的水平, 可以作为完整性检测之前的润湿过程的一部分来完成 290

301 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 B. 液体过滤器安全性为无菌药品除菌过滤选择过滤器的重要一点是评估滤材和过滤装置的安全性 过滤器生产商应当提供过滤器元件来源和毒性资料, 包括动物源的元件的来源 过滤器不应对过滤流体释放有毒物质 过滤器生产商应按照法定方法对过滤器的安全进行鉴定 检测结果通常应成为过滤器验证指南的一部分 动物来源材料 过滤器的生产商因申明其采用的动物来源材料的信息 C. 液体过滤器的操作范围生产商通常为过滤器指定最高操作温度 压差和灭菌限值, 并提供水的流速 在结合了充足的安全边际后, 过滤器的生产商提供最大的正向和反向的压差限值 在同时参考温度变化的限值后, 过滤器的使用者利用这些信息选择适合的工艺流速 温度和灭菌条件 D. 液体过滤器与工艺流体的交互反应因除菌过滤往往是药品生产的最终工序之一 应评估过滤器对最终产品的影响 调查范围为溶出物和析出物 化学兼容性和吸附作用 这些测试应当用真实的产品或者替代流体来进行 检测可以由过滤器的生产商和使用者合作完成 (1) 评估过滤器的溶出物和析出物 溶出物 指在人为或者逾常的外力 ( 如, 溶剂 温度或时间 ) 下可以从材料中迁移的任何化学物质 析出物 指在正常工艺条件下或存储期间可以从接触面移动到药品溶液中的化学物质 潜在的溶出物和析出物的来源包括但不限于滤膜 ( 如, 增塑剂 表面活性剂 抗氧化剂 溶剂残留 装置支撑层 ) 和塑料元件 ( 如端盖 滤壳 网罩 密封圈 ) 可以影响析出物的因素包括工艺流体的化学性质 灭菌过程 接触时间 温度和体积 / 面积比 过滤有机溶剂相比于水基溶液, 可能有较高的析出物水平 溶出物的数据可以从过滤器生产商处获得, 或者由过滤器的使用者进行实验 如果除菌过滤是灌装前的最后一步, 应考虑在可能的情况下进行析出物的评估 应模拟实际工艺关键参数的最差条件进行实验, 如温度 时间 ph 和前处理 ( 例如, 冲洗和灭菌 ) 获得滤出液后, 分离 检测 鉴别和定量的方法包括不挥发物残留 (NVR) 和总有机碳 (TOC) 检测等, 其它可采用的方法包括紫外 - 可见光谱 (UV-Vis), 傅立叶转换红外光谱 (FTIR) 和核磁共振 (NMR) 等 安全性可以使用标准的生物反应检测方法 (2) 化学兼容性化学兼容性应当包括整个过滤器装置, 并由流体 过滤温度和接触时间决定 因而应当选择实际工艺中采用的成品过滤器进行测试, 而不能只用膜片代替 因为可能存在多种过滤器和工艺流体之间的交互反应, 所以过滤器生产商提供的数据只能作为使用者研究的起点 工艺验证以考察工艺条件下除菌过滤器的截留效能是否发生改变为重点 (3) 吸附作用 291

302 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 吸附作用是指产品吸附于膜表面从而可能影响产品组成或浓度的机制 可进行吸附的过滤器材料包括滤膜 硬件和支撑材料 流速 产品浓度 接触时间 防腐剂浓度 温度和 ph 是有些可以影响吸附作用的因素 在工艺开发过程中, 吸附实验一般在小规模进行, 然后在大规模上确认 这些实验也可用于建立预处理选择 操作参数或滤膜的选择 实例分析 A. 液体过滤器溶出物检测实例 (1) 目的选用最差条件, 对工艺接触过程中可能从滤器溶入产品的溶出物定性分析和定量估算 (2) 原理和方法选择溶出物来源包括 : 过滤器硬件 支撑层 过滤膜 润湿剂和制造过程中可能使用的添加剂等 本例选择将过滤器在挥发性模型溶剂中抽提, 定量检测不挥发性残留物 ( NVR ), 再用紫外 - 可见光谱 (UV-Vis) 和红外光谱法 (FTIR) 进行定性分析, 必要时, 增加对溶出物的分析方法 该方法的优势 : NVR 为溶出物的总质量和所有存在的非挥发性物质的直接测定 NVR 检测无需先行鉴定溶出物, 无需获得各个化学组分的参照标准, 也无需繁琐的操作和处理, 因此当考虑可能的不明物质时, 该方法比许多其它方法优越 检测响应的波动或各步分析方法收率波动对某些方法具有显著的影响, 但对 NVR 称重法影响甚微 模型溶剂法的使用避免了产品组分的干扰 因为通常即使用最小的体积进行抽提以获得最高的溶出物浓度, 产品组分的浓度通常也比过滤器溶出物的浓度高很多, 从而影响溶出物分析 红外光谱法表征了功能基团 化合物种类以及特定的图谱匹配 它具有两大优点 第一, 通过与相似化合物进行比较可以推断溶出物种类的信息 方便了未知物的定性分析 第二, 化学结构相似的化合物, 比如仅链长不同的齐聚物, 其信号叠加产生更高强度的单一信号 这大大简化了对典型过滤器溶出物即多分散齐聚物的分析 紫外检测溶出物中有否发色基团, 跟红外的结果相互印证 使用 最差条件 模型 如果模型溶出条件明显为最差条件, 则无需选择精确模拟工艺料液和工艺条件的溶出试验溶剂和条件 最差条件需要至少考虑工艺中的灭菌方法 温度和时间 B. 液体过滤器兼容性验证实例 (1) 目的 : 确认过滤器与工艺流体的化学兼容性, 以确认工艺过程不会改变过滤器执行其特定功能的效能 292

303 无菌制剂 GMP 实施指南 14 灭菌方法 (2) 原理和方法选择 : 过滤器与工艺流体在设定条件下接触特定时间, 通过接触前 后过滤器完整性检测结果判断化学兼容性 因为完整性测试值, 是与细菌截留能力进行关联的, 采用此测试手段对除菌级过滤器的化学兼容性进行判断是适当的 同时, 考虑化学兼容性时, 应包含过滤器的全部组成部件, 因而应当选择实际工艺中采用的成品过滤器进行测试, 而不能只用膜片代替 (3) 步骤 : 在待测过滤器组件接触产品之前, 用参比溶液润湿后对成品过滤器进行完整性检测 该参比溶液的完整性检测数值已经与微生物截留能力进行了关联 待测过滤器组件以静态浸泡的或循环冲洗方式与产品接触, 温度不低于最高工艺温度, 接触时间超过最长工艺时间 当接触完成后, 检查过滤器是否有损坏或物理变化 并立即进行产品润湿的完整性检测 用参比溶液冲洗过滤器后, 再用参比溶液润湿进行完整性检测 (4) 结论 : 在上述实验中, 与产品接触后, 如果过滤器通过了完整性测试, 并且未观察到物理特征的变化, 则表明单次使用后, 过滤器与产品完全兼容 如果过滤器的物理特征发生了明显变化, 但是接触后过滤器通过了完整性检测, 则需进一步评估其变化程度 如果这些变化很可能影响过滤器的性能, 则认为过滤器可能与测试溶液或测试条件 部分兼容, 并对 部分兼容 作定义, 说明相应的接触限制 不属于上述 2 种情况的测试结果, 则认为过滤器与产品不兼容 C. 气体过滤器的不同应用要求药品生产过程中, 疏水性气体过滤器的应用广泛, 根据不同的工艺要求, 对截留能力的要求分为下面 3 个等级 : (1) 滤过气体与最终无菌产品或者相关设备的重要表面相接触的, 需要最严格的截留要求 如, 无菌灌装机的压缩空气过滤, 无菌原液储罐的通气过滤器和冻干设备或灭菌锅的真空破除过滤器 针对此类应用的气体过滤器应通过液体微生物挑战实验, 其物理完整性检测需要与液体微生物挑战实验关联 ( 详见 中实例分析 B) (2) 中等要求为滤过气体不直接与无菌药品的暴露表面接触的, 包括很多中间步骤的处理和发酵过程的通气 此类应用的气体过滤器应当通过气溶胶微生物挑战实验, 其物理完整性需要与气溶胶微生物挑战实验关联 (3) 对于只要求降低微生物污染水平的应用, 是相对要求最低的 因为通常都与对高效空气过滤器 (High Efficiency Particulate Air filter, HEPA) 的要求类似, 所以这类过滤器一般用分散的油气溶胶进行挑战, 建立截留能力, 即被接受 293

304 14 灭菌方法无菌制剂 GMP 实施指南 D. 气体过滤器的材料和结构过滤器的元件, 应当能够经受住拟应用的条件 过滤器的生产者通常会提供结构材料的信息和压差限值 过滤器的使用者应当根据这些信息, 选择符合特定工艺要求的过滤器, 并在限值内进行操作 另外, 对于过滤器可以耐受的灭菌次数, 过滤器的使用者也应当采用同上类似的方法进行考虑 (1) 毒性确保过滤器不释放有毒成分到工艺流体中, 当然是非常重要的 使用者在选择气体过滤器时, 相对于液体过滤器, 容易不关注这个问题 但是, 过滤器的元件应当采用被标准毒性检测方法证明无毒的材料 ( 如, 美国药典, 生物反应性实验, 针对级别 6 塑料的体内检测 ) (2) 颗粒释放对于某些应用, 如灌装机的压缩空气过滤和冻干机的真空破除过滤器, 颗粒释放应当被重点关注 可以使用液体进行颗粒释放验证, 液体的粘度越高, 验证条件被认为越严格 (3) 过滤器和被过滤气体的相容性通常与温度 压差 氧化性和这些因素的组合有关 例如, 纯氧条件下, 考虑易燃性问题, 应当使用聚丙烯 (polypropylene) 作为过滤器的硬件 ; 全部采用氟化物作为结构材料的聚四氟乙烯 (PTFE) 膜过滤器适合在该条件下使用 294

305 无菌制剂 GMP 实施指南 15. 无菌药品的最终处理 15. 无菌药品的最终处理 本章将探讨以下问题 : 对容器 / 密封系统完好性有哪些要求? 系统完好性检查有哪些方法? 无菌药品颗粒和其它缺陷有哪些检查方法? 无菌药品最终处理的生产步骤及相应的要点有哪些? 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1: 第九十五条无菌药品包装容器的密封性应经过验证, 以避免产品遭受污染 熔封的产品 ( 如玻璃安瓿或塑料安瓿 ) 应作 100% 的检漏试验 其它包装容器的密封性应根据适当的规程进行抽样检查 第九十六条在抽真空状态下密封的产品包装容器, 应在预先确定的适当时间后, 检查其真空度水平 第九十七条无菌药品应逐一对其外部污染或其它缺陷进行检查 如采用灯检法, 应在符合要求的条件下进行检查, 灯检人员连续灯检时间不宜过长 应定期检查灯检人员的视力 如果采用其它检查方法, 该方法应经过验证, 定期检查设备的性能并记录 无菌药品的容器应能在整个药品有效期内有完好的密封性, 防止微生物的侵入 药品内包材的设计及选择要考察相互的配合情况, 如胶塞与玻璃瓶口的形状尺寸, 应评估产品包装的密封性, 以充分保护产品在储存期的无菌状态 密封完整性测试用来检测裂痕或熔封泄漏 可用的方法包括染色浴法, 水浴 ( 安瓿产品 ), 以及高压电检漏测试 ( 针对可导电的液体 ) 等 每一种产品都应该选择一种适合的检测方法或者是由多种方法组合而成的混合方法检测颗粒 在生产开始之前, 每一种方法在特殊颗粒检测方面的缺点都应加以考虑 应有适当措施来防止这种错误的发生 15.1 密封完整性测试 背景介绍 无菌产品的容器密封系统应能防止微生物侵入 在最终密封产品的检查过程中, 应查出并剔除任何有损坏或有缺陷的产品 要有严格的安全措施, 防止容器密封性有缺陷导致污染的产品投放市场 295

306 15. 无菌药品的最终处理无菌制剂 GMP 实施指南 设备适用性差 容器及密封件供货缺陷, 或没有检出并剔除密封系统存在缺陷的产品, 可导致市场召回, 应采取措施检出并防止上述问题的发生 传输装置的功能性缺陷也会导致产品质量问题, 应通过适当的中间控制, 对这类设备的功能进行监控 任何缺陷或结果超过设定的中间控制和最终检查标准时, 均应调查 技术要求 A. 对容器 / 密封系统完好性的要求有明确的要求药品容器 / 密封系统完好性, 应有容器 密封系统完好性方面数据资料, 具体包括以下内容 (1) 加工生产过程的模拟试验试验方案的设计应模拟灭菌程序 产品的处理 贮存及它们对容器 胶塞系统的影响 有必要进行物理 化学及微生物学的挑战性试验 (2) 在最苛刻条件下完好性的证据容器 / 密封系统的完好性应当用产品在最苛刻灭菌条件下的数据来证实 如果某产品在生产过程中不止灭菌一次, 那么在确立完好性试验方案时, 应采用最长灭菌时间的总和 应证明产品经最长时间灭菌后, 容器 / 胶塞系统依然保持密封完整性 产品不止灭菌一次一般在出现某种故障的时候才有必要, 例如, 当产品灭菌临近结束前, 突然出现停电或其他机械故障, 为了使产品灭菌完全, 不得不再次灭菌 有些产品能经受二次灭菌, 有些产品在二次灭菌后, 特别是共挤膜多腔室袋, 产品容器 / 密封系统会面临挑战, 有可能导致无菌保证方面的问题, 因此有必要在验证方案中包括这一内容 如果产品的热稳定性差, 经不起二次灭菌, 那么这样的挑战性试验就没有必要进行 (3) 多腔室密封系统要求如果一个容器由互相独立的多个腔室组成, 每个腔室中所装的均是无菌药品, 那么, 应分别对这些腔室的完好性进行验证与评估 (4) 试验的灵敏度已灭菌产品的无菌检查不足以说明容器 / 密封系统完好性, 而应说明容器 / 密封系统完好性试验所采用方法及其灵敏度 (5) 在产品有效期内的完好性在产品有效期内容器 / 密封系统抗微生物污染的完好性应予验证 这些原则要求是无菌保证的重要组成部分, 可供制药企业参考 实施指导 密封完整性检查 A 概述最理想 直接的方法是逐瓶测试容器的密封完整性 限于成本, 目前对无菌药品的逐瓶完整性测试设备应用得尚不普遍, 国际上普遍接受基于容器密封系统设计 密封组件生产 密封完成 密封完整性验证的质量保证过程, 以证明成品的密封性 296

307 无菌制剂 GMP 实施指南 15. 无菌药品的最终处理 对于已经灌入药物的容器例如安瓿瓶和西林瓶, 为了防止微生物和外界空气中的氧气的进入, 瓶身不能存在任何的裂缝或裂痕 有这类缺陷的容器通过目检等方法作为不良品被剔除 由于目检方法存在一定的局限性, 根据不同的产品, 容器的形状 大小等, 通常采用以下测试方法 : 根据不同的产品, 容器的形状大小以及目检或自动电气检查, 有不同的测试方法 : 安瓿瓶可使用染色浴 ( 通常为蓝色 ) 的方法 ( 旧方法, 通常使用于小批次或者是低导电性的溶液 ) 在高压电下检漏测试 ( 适用于溶液的导电性 >5μS/cm) 因为整个生产过程的所有步骤都有产生裂痕或裂缝的风险, 通常加工工艺的最后一个步骤仍须进行密封性测试 高压电下检漏测试因此而更受青睐 且不论利用何种方法检测裂缝, 搞清引起裂缝的原因是系统性的, 还是偶发性的才是更加重要的 必须采用合适的方法或步骤, 来防止玻璃容器或塑料容器中的裂缝, 预防的方法可能有 : 检查在生产过程中的输送途径 排列, 确保容器间不过度挤压 保持一定的速度, 使容器之间的相互影响达到最小的程度 在机器轨道上要尽可能避免边缘, 因为它们可能会成为容器的压力点 ( 造成划痕 ) 手工轻轻地将容器装入运输贮存的箱子 B. 密封完整性的风险控制 (1) 造成密封完整性失控的潜在风险因素主要有以下四个方面 : 密封系统设计缺陷, 容器或密封组件存在质量偏差, 密封工艺过程偏差, 密封完整性验证方法不严谨, (2) 质量风险控制方法 密封系统应设计严谨 应尽量采用符合国际通行标准的密封构件, 防止为节约成本而减少瓶口 胶塞的尺寸, 从而增加泄漏风险的行为 密封组件, 如胶塞 玻璃瓶和铝盖供应商经过定期审计, 保证其质量稳定可靠 宜制定铝盖扭力矩标准, 并制订抽样监测计划 密封系统的密封完整性应经过验证 在密封系统的部件发生变更时, 必须评估其对密封系统完好性的影响, 必要时重新进行密封完整性验证 C. 密封完整性的验证 微生物侵入试验法验证密封完整性 297

308 15. 无菌药品的最终处理无菌制剂 GMP 实施指南 往产品容器内灌入培养基并按常规方式压塞封盖, 灭菌后冷却备用 将冷却后的容器倒置并将瓶口完全浸没于高浓度 ( 如 10 8 个 /ml) 的运动性菌液中, 如大肠埃希菌 (Escherichia coli) 铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa) 或黏质沙雷菌 (Serratia marcescens),4 小时后, 将容器外表面消毒并培养, 看是否有挑战性细菌在容器内生长 可多准备一些灌装培养基的样品, 在与产品相同的贮存条件下贮存 在贮存的一定时间间隔 ( 如 12,24,36 和 48 个月等 ), 取出部分样品, 按上述方法进行检测, 以确定密封系统在贮存期内的有效性 D. 密封完整性检查的方法 (1) 利用染色浴测试密封性在高温灭菌箱蒸汽灭菌之后, 染色浴测试可以在灭菌腔室内进行 ( 如果技术条件允许的话 ), 也可在一个分开的, 可以调整压力的容器中进行 将容器完全浸没在染色浴中, 并且存在于负压的环境中 如果该容器具有裂痕, 空气就会从瓶中溢出, 当容器表面有正压时, 染色溶液会从裂缝进入容器瓶内部 通过目检识别出缺陷, 将其作为不良品剔除 对于较少数量的容器, 染色浴是一个相对较为便宜的方法并且它不需要很多技术仪器 然而, 该方法存在的缺点有 : 必须对染色浴法的溶液 ( 染色物 ) 进行控制, 维护, 并在使用后, 以适当的方法排放, 以符合环保的要求 此外, 必须不断地更新和开发清洁步骤以及检验方法, 以便可靠 明确地检出染色物的残留 灵敏度差 -- 在容器上的裂痕必须足够的大, 才能在目检中检出 如果使用的是棕色的玻璃, 那么, 此方法的灵敏度差, 结果更难确认 如果在高温灭菌箱中做这个测试, 大概需要一个小时左右 如果该测试是在可调压力的容器中进行, 那么抽真空 加压 ( 每次需要 30 分钟 ) 以及上样 移出 测试, 过程比较复杂 存在微生物污染风险 : 微小而不易检出的染色溶液渗漏, 可导致微生物或化学污染 (2) 蒸汽中的密封完整性测试灌装有油性溶液的容器在高压灭菌箱中抽真空以及连续的压力改变后, 蒸汽可以渗透入容器中, 这样可以在油相中发现可见的浑浊, 或者在出现较大的裂痕时, 在容器的底部会出现可见的油水两相分界 这两种情况都可以通过目检或者电气检查法检测到 (3) 高压电检漏上述几种方法均可在一定程度上满足密封完整性测试, 但也有一定缺陷 且难以实现生产线在线检查 随着密封性检漏技术的不断发展, 高压电检漏越来越多的被应用于实际生产过程中, 适用于安瓿 塑瓶 软袋的密封性检查 高压电检漏是指在待检品上外加高压电, 根据无缺陷和有缺陷时电学参数 表征的差异实现对待检样品的密封性的检查确认 298

309 无菌制剂 GMP 实施指南 15. 无菌药品的最终处理 高压电检漏也可根据实际生产需求分为手动高压电检漏和自动在线高压电检漏 两种方法都要求容器内灌装的液体具有一定的电导率 手动高压电检漏主要适用于中控中离线抽检时的检查, 可将待检样品至于金属板上, 手戴绝缘手套持高压电在规定的检查部分上方移动高压电极, 如有缝隙 微孔存在, 则容器内液体与高压电极电路连通, 肉眼可观察到电弧 ( 蓝光 ) 产生 自动在线高压电检漏, 其检查基本原理为欧姆定律, 如图 所示 图 15-1 安瓿自动在线高压电检漏原理示意图 图 15-2 软袋自动在线高压电检漏原理示意图 Z1: 放电电极与待测样品间空气 以及样品容器材料的电阻 R : 容器内溶液电阻 Z2: 样品容器材料 以及检测电极与样品间空气的电阻 当容器密封性良好时,I 1 =U/R 1 +R+R 2, 电极与待测样品间测得电流较小, 可是为容器密封性检查的控制变量 ( 基线 ) 当容器密封性不良时,I 2 =U/R+R 2, 相同电压下, 由于电阻的变化产生高于基线的电流, 且由于使用高压电则这种电流差可被放大至足以被检测出 299

310 15. 无菌药品的最终处理无菌制剂 GMP 实施指南 I=I 2 -I 1, 通过 I 与设定值 ( 设定的控制参数 ) 比对即可判断出产品密封性是否合格 上述方法均要求容器内灌装的液体具有一定导电性, 如 WFI 导电率不良的物质则不适用于直接应用此方法进行检测 为弥补此不足, 可通过合理设计高压电检漏前的工序以实现高压电检漏的可行性 如可在灭菌设备中, 加入一定量的无菌的处理水 ( 纯化水前的处理水 ) 或在灭菌水浴中加入一定比例的电解质 ( 如氯化钠 ), 如产品密封性不良, 添加的导电性灭菌介质可渗入容器内, 这样容器内产品的导电性将得以改善, 从而可使待检产品适用于高压电检漏 但上述仅为原理层面上的一些提示, 具体实施时尚需结合产品 包装容器特性以及 GMP 的管理要求加以综合考量 1 设备灵敏度此外在应用自动在线高压电检漏时, 自动在线高压电检漏需对不同密封性缺陷须具有一定的检测灵敏度 ( 辨识性 ), 如图 15-6 所示 此外一些外形结构特殊的产品, 检测空间上存在一定难度, 可使待检产品通过传输设备在运动条件下通过电极 / 电刷, 已实现对立体空调间上难以检测部位的检查, 如图 15-7 设备制造商在结合多年与制药企业合作的经验基础上, 现行生产的设备一般会根据使用的高压电电压设备中配置相应灵敏度的检测部件, 同时此类设备也将容器内容液的物化性质如导电性 容器表面水分 容器性质综合考虑在内 图 15-3 自动在线高压电检漏灵敏度示意图 检测上限图 16-6: 自动在线高压电检漏 5 检测下限空容器 罐装量不足检测限 1 3: 良品 4 7: 不良品 4 : 容器成型不良 ( 过薄 ) 5 : 灌装量不足或漏装 6 : 小缝隙 小微孔 7 : 大缝隙 大微孔 图 15-4 自动在线高压电检漏机 300

311 无菌制剂 GMP 实施指南 15. 无菌药品的最终处理 2 生产使用前设备性能确认在线高压电检漏设备在每批次检验前均需使用标准测试样品对设备性能进行使用前确认 如根据待检部位, 在实验室或生产自制有缺陷和无缺陷的标准测试样品 生产前将此标准测试样品分别放入设备中进行测试, 通过能否正确判别出良品和不良品对设备性能进行确认, 以确保生产工作中能对生产中间产品进行有效的高压电检漏 表 15-1 方法评价 方法缺陷 方法优势 适用对象具有一定局限性 : 缝隙 微孔处漏液如流失 干涸会闭合漏液处造成漏检 裂痕会由于高压电而变大 容器较薄部位 ( 如 : 安瓿泡头 ) 易被破损 待测样品中的溶液电导率大于 5µS/cm 时, 可获得大于 96% 的重现性 此方法也可用于辨识出在容器的薄弱处, 这些部位往往可能在运输途中发生破损, 为企业加强对整个产品品生命周期内的质量管理提供参考信息 (4) 饱和盐水法测试密封性对灭菌后的产品逐个进行目检, 看其液面高度是否与灭菌前的一致或是否存在裂缝等其他痕迹 在灭菌冷却阶段, 复合膜袋类容器通常需要在灭菌腔室充压缩空气加压, 防止容器发生破裂 有些产品可以做盐水渗入试验 : 在玻璃瓶灌入注射用水, 并按常规方法密封 ( 压塞 铝盖 ), 此后, 将其倒置于一盛有饱和盐水的托盘内, 使胶塞及铝盖全部浸入饱和盐水中 将其放人灭菌设备并按常规的灭菌程序灭菌, 通过分析瓶中内容物是否含有氯化钠检查容器 / 密封系统的完好性 (5) 物理法测定密封性常规的使用西林瓶的无菌灌装工艺一般都包括一个将全压塞的瓶子转移到轧盖 / 卷边生产线的操作步骤 冻干生产工艺要求半压塞操作必须在 A 级环境下进行 但是为避免未轧盖的全压塞西林瓶内无菌产品受到微生物污染, 可以通过验证来证明未轧盖的全压塞西林瓶的密封性 通过测量证明胶塞下沿距离西林瓶口上沿小于一定距离, 未轧盖的全压塞西林瓶在给定条件下能保持内容物的无菌性, 则未轧盖的全压塞西林瓶是可以避免微生物污染的 具体的测定方法参见后文的实例分析 有的先进设备具有检测玻璃瓶裂缝的功能 (6) 利用重量的方法测定密封性称量大量目检的容器并且计算出平均重量, 然后将每一个单独的容器的重量与平均瓶重进行比较, 经过计算后的重或轻的质量差异可以被用来判定在总重量中是否有比较大的重量增加或减少 这样可以检测到容器中存在的任何破裂 在此基础上, 对容器更加准确的检验是必要的 这个步骤仅仅可在运输过程中运用, 或者是在可以把称重设备整合进系统的包装设备中使用 301

312 15. 无菌药品的最终处理无菌制剂 GMP 实施指南 实例分析 物理法测定密封性实例 : 研究方法 : 将装有无菌微生物培养基的未轧盖的全压塞西林瓶暴露于给定微生物浓度的环境中 给定的环境微生物浓度较实际生产时瓶子可能处于的环境微生物浓度高得多 实验原理 : 通过使用 2 毫米的测隙规保证所有样品胶塞下沿至少有一部分距离西林瓶口上沿 2 毫米 ( 见图 1) 这种压塞方式模拟了实际生产中由于瓶和塞不适配导致压塞不到位的最差情况 这样的产品可以被在线胶塞高度探头正常剔除 实验采用枯草芽孢杆菌 (Bacillus atrophaeus) 的孢子作为指示剂 因为这种孢子易得 菌落易于鉴定且可以在气雾化状态下生存 实验方法 : 一个隔离器被改造成污染室 在该污染室内空气浮游菌浓度至少达 10,000CFU/m 3 取 300 个西林瓶, 每个瓶子都经过干热灭菌 ; 然后灌装酪蛋白水解大豆培养基, 控制灌装量使瓶内液面上方还存在一定量空气 ; 胶塞经高压灭菌釜灭菌 ; 压塞时使用 2 毫米的测隙规, 以保证所有样品其胶塞下沿至少有一部分距离西林瓶口上沿 2 毫米 ( 如下图所示 ) 压塞后的样品放在污染室内 污染室内空气浮游菌浓度达到预设值后, 使待测物在气流中暴露一段时间, 将所有西林瓶手工压盖 所有的西林瓶在该污染室内培养 接受标准 : 所有暴露在模拟环境中的测试用西林瓶内必须保持无菌 300 瓶测试样品的零阳性结果表明在 95% 的置信区间上失败率小于 1% 15.2 颗粒 / 可见异物和其它缺陷检查 背景介绍 颗粒物污染是指除了气泡以外的来自外界的, 可移动的, 不可溶的颗粒 该测试可以利用人工或机器 ( 半自动或自动 ) 检测的方法实施, 也可以通过人为控制的已通过验证的电子器件实现 302

313 无菌制剂 GMP 实施指南 15. 无菌药品的最终处理 无菌药品的容器在灌装后, 应逐一对其外部污染或其他缺陷进行检查 如采用灯检法, 灯检应在照度和背景均按中国药典规定的受控条件下进行 技术要求 为了满足检测其它缺陷的需要, 可以使用放大镜以提高裂痕 额外损伤以及密封处和安瓿瓶泡头处破坏的检测度 这种方法同样也可以运用在容器外部形态上的检测, 诸如长度 直径 颜色 有瑕疵材料的使用 ( 玻璃自身成分中含有的物质, 玻璃成形异常 ) 显微检查可使微粒更加容易被检测到 为了能够检测到在溶液中的颗粒物, 微粒必须在溶液中较为明显并且可见, 或者至少溶液与微粒之间的界限在光下必须可见 这需要一个充足的光源并且在测试过程中需给予试验对象一个有色的背景 测试中一般的观察距离约为 25cm 实施指导 颗粒和瑕疵一般通过以下方法被判定 : 不同的颜色 不同的透明度 固体形状 不同的密度以及在界面上的光反射 不同的密度以及光穿透率 容器外部瑕疵 A. 目检 目检是从颗粒产生的视觉印象角度分辨颗粒的种类和材质, 并且确认污染产生的原因和地方, 见表 15-3: 表 15-2 颗粒种类及材质和产生的原因 颗粒种类及材质 污染原因和污染源 金属, 陶瓷, 玻璃 泵磨损 纤维, 来自外环境和不恰当操作的微粒 过滤组件 瓶塞材料的粘连颗粒以及来自环境的纤维 橡胶塞 熔融不充分的纤维 微粒以及玻璃生产时的玻璃屑 容器 来自胶塞传送以及熔封过程产生的微粒 灌装机 玻璃碎片 灌装机的损坏 溶液成分的烧结物或裂损物, 结晶 熔封 303

314 15. 无菌药品的最终处理无菌制剂 GMP 实施指南 针对微粒的视觉评价以及分类通常是不充分的, 在这样的情况下针对单独颗粒的分析非常有必要 经验和有关生产过程中具体准确的知识, 可用于目检对微粒分类和识别 操作人员需要经过大量的训练后, 才能够正确判别这些颗粒 应考虑到容器的形状和直径对测定结果的影响 ( 增大 ) 在训练的过程中, 宜有示例实样, 并将上述内容详细讨论 表 15-3 溶液中颗粒出现的频率 安瓿瓶玻璃瓶塑料容器 ( 透明 ) 高 纤维 纤维 纤维 玻璃碎片 玻璃碎片 无色颗粒 黑色颗粒 胶塞材质的粒子 褐色颗粒 低 褐色颗粒 无色颗粒 有色颗粒 金属反光颗粒 金属反光颗粒 有色颗粒 悬浮粒子 ( 非晶态 ) 悬浮粒子 ( 非晶态 ) 悬浮粒子 ( 非晶态 ) 在所有的容器中, 同时检测装量 ( 装量线 ) 和裂痕, 如检出此两种缺陷中的任意一项, 则作不良品处理 目检与人员管理 标准 明确的指示和有控制的操作有密切的联系 : 持瓶时应尽量减少移动的频率和程度, 避免震动摇晃 观察时需翻转样品 任何沉积在容器底部的小颗粒 ( 在某些情况下低于可见度 ) 都不应漏检 坚持从容器底部到顶部的观察系统 有效的培训和持续的目检训练可以使目检人员具有自动剔除不良品的能力 ( 几乎是下意识的行为 ) 通过强调目检的重要性, 让目检成员意识到自己的责任 B. 利用半自动化机器的目检 (1) 玻璃瓶利用控制机器将容器通过传送带逐一上样 在机械支持下, 容器在观察者面前上下翻动以及围绕纵轴旋转至少一次 这样则可以观察到颗粒的特性 ( 反射度 悬浮性 沉降速度 颜色等 ) 在规定的观察时间内 ( 例如 5 秒 ), 检测溶液中是否含有颗粒物, 同时检查容器外部的完整性 目检合格品随后再作气密性重量或者高压电检漏测试 (2) 安瓿瓶和西林瓶安瓿瓶和西林瓶通过它们的传送容器到达机器中的上样容器 ( 具有玻璃底 ) 在上样容器中, 通过玻璃底试验对象接收初步的检查 检验安瓿瓶是为了保证顶端部分具有正确的形状, 并且没有因为其熔封过程而产生杂质 检查西林瓶是为了保证 ( 铝 ) 盖加塞位置正确 304

315 无菌制剂 GMP 实施指南 15. 无菌药品的最终处理 机器将容器自动上样进一个旋转机器中, 并且翻转容器 当旋转停止时, 负责控制的员工检查容器 容器中的溶液继续旋转, 则任何仍然在旋转的颗粒可以被检测到 触碰按钮之后不良品就可以被及时处理 对于灌装有粉末或是冻干产品的容器, 必须控制好旋转的速度 C. 全自动检测仪器检测的优点是可以消除人为错误, 比如说 : 下降的视力敏锐度 下降的体力 暂时的警戒性下降 一天之内机体以及心理上的变化 一周内每天不同的状态 对不同颗粒高灵敏度的适应性差缺点是 : 价格昂贵 复杂的验证过程以及专业上较长时间的技术支持 因颗粒的物理形态 特征干扰, 误检率较高 无法检测到存在于检测光谱以外的颗粒 ( 需要补充瓶顶部预检和相应的后续检查 ) 当检出缺陷品, 应能将其分开并剔除 在批生产记录中, 按缺陷类型记录检测结果 D. 检验步骤的评价由于药典明确规定不可存在可见异物, 仪器检测的目标是达到至少和目检相同级别的有效性 这意味着需要一种能够对自动化检测与人工目检进行比较的评价方法 仪器检测是以人工目检的有效性作为基准建立起来的 (1) 人员检测能力的评价方法人工目检必须遵守相应的 SOP, 比如照明 背景和观察时间 一个人工的有效性的检验必须根据概率统计的原理建立在溶液中颗粒的检测度上 这种检验可以通过混合测试对象的方法来实现 ( 如果可能的话含有所有潜在的颗粒 ) (2) 员工能力测试从事目检工作的员工在剔除区间内剔除不良品的能力必须有规定 ( 企业根据产品特性及风险评估的结果进行规定 ), 不符合规定者不应从事目检工作 同灯检人员检查视力一样, 对人员的测试一般每两年进行一次 305

316 15. 无菌药品的最终处理无菌制剂 GMP 实施指南 实例分析 实例一 : 目检 SOP 作者 : 复核人 : QA 批准 : 产品负责人放行 : 签字 : 生效时间 : 内容列表 : 1 目的 2 职责 3 适用范围 4 流程阐述 5 文件记录 6 其他相关 SOPs 1 目的 该 SOP 阐述了经培训具有资质的人员进行产品目检工作的操作过程 2 职责 在 SOP 中涉及到的步骤是员工 ( 通过能力测试的员工 ) 遵循指令以及部门和公司管理者必须承担的责任 3 适用范围 企业中各管理部门 :XYZ 以及相关部门 :xyz 4 流程阐述 人工或半自动目检操作场所 洁净级别 介质 ( 电 纯水 ) 步骤 人员按批次灭菌顺序接收产品, 检查产品名称 批次号 容器种类 文件号 灭菌批次 306

317 无菌制剂 GMP 实施指南 15. 无菌药品的最终处理 号 运输容器号 ( 托盘 容器 箱子等 ) 标签数以及指示剂是否与产品相一致 把批次分配给各特定目检人员 记录产品名称 批次 文件号 灌装日期 目检时间 ( 时间从 到 ) 被检验样品的数量, 数量 : 合格 : 不良品 : 样品移出 包装运输容器时的装载种类 : 批号 : 目检人员姓名 : 不良品种类 : ( 玻璃, 纤维, 颗粒等 ) 名称 : 比例 : 记录 / 特性 : 打开电源开启照明设施 产品名称 种类和日期的标示 QA 根据 SOP 对第一批灭菌批次进行随机取样 根据目检流程的阐述进行观察 检查气密性 : 批号 : 合格 : 不良品 : 5 文件记录 进行该项测试的人员签字 测试者 ( 确认人 ) 根据 SOP XYZ 对产品特性进行评价 将结果记录在产品批记录中 6 其他相关 SOPs 例如, 产量计算 SOP XYZ 人员测试 SOP XYZ 在洗瓶机中的容器清洗 SOP XYZ 目检的质量控制和管理 SOP XYZ 实例二 : 颗粒仪器检测的三种方法 : 阴影形成 反射方法和利用相机理想图像对比法 307

318 15. 无菌药品的最终处理无菌制剂 GMP 实施指南 表 15-4 三种仪器检测方法监测颗粒的比较 优点 缺点 阴影形成 所有颗粒 ( 无色 光滑 金属 悬浮粒子 ) 均会形成阴影 气泡不会形成阴影 需要对外部的其他缺陷进行初期的排查, 如果溶液中含有 >10% 的固体成分, 在进行检测之前必须将溶液均一化 ( 前震摇或用于震荡的仪器 ) 漂浮在弯液面的颗粒不能被检测到 反射方法 溶液中的浓度差异 ( 线痕 ) 对测试结果不会产生影响 所有反光颗粒都会被检测到 需要进行外部缺陷的检验 由气泡导致的光反射必须用极化过滤器消除 黑色 / 有色, 粗糙的颗粒由于没有反射或反射很弱而无法被检测 在弯液面旋颗粒无法被检测到 利用相机理想图像对比法 对形状有专业技术测量 当容器上存在裂痕或破裂时会出现反射 可将对照溶液图片与实际溶液的图像进行对比 必须达到较好的洁净度 ( 预洗 ) 根据成像差异对不良品进行剔除 ( 一大部分无缺陷的测试对象将被剔除 ) 实例三 : 根据概率统计的原理检验人工的有效性举例 : 取几百个甚至几千个具有相同容器大小的已标号的测试对象, 将其中 20% 的测试对象混合, 具有经验的目检人员可以检测到这些被混合的测试对象 由大约 7 到 10 名有经验的目检人员对该样品进行十次检验 一个测试对象被检验到的次数作为质量数 (QN) 从 成为该测试对象的一种性质 这表明如果一个测试对象的质量数为 0.7(QN=0.7), 则表示在十次的检验中它被检测到了 7 次 基于它们的质量数不同, 试验对象可被分类为三种 控制检测有效性的确认使用的是剔除区间质量数 (QN)0.7~1.0 的试验对象 被人工检测到或是被电子方法检测到这些试验对象的百分率是一定的 以质量数 (QN) 为基础的试验对象分类 : QN=0~0.3 无错误接受区间 308

319 无菌制剂 GMP 实施指南 15. 无菌药品的最终处理 QN=0.4~0.6 接受灰色区间 QN-0.7~1.0 有错误剔除区间 (RZ) (1) 有效性确认在实践中, 应用上百个质量数 (QN) 从 0 到 0.6 的测试对象, 而在这些实验对象中分布着质量数从 0.7~1.0 的对象, 这是为了达到样品中的随机分布以及防止实验结果受检测人员 记忆 影响的目的 对于某一固定的质量数, 为确保测试的有效性, 需贮备备用样品以防止样品损失 ( 比如破损 ) 为了测试每一个测试物的质量数(QN), 样品必须在通常的间隔时间内被几位不同的人员进行检测 每一个测试物的质量数 (QN) 值会由于一段时间后颗粒的降解而下降到小于 0.7, 或者会由于最初粘附于容器玻璃瓶壁上的颗粒发生释放而上升到大于 0.7 确定质量数 (QN) 值后即可确认一个新的有效期限 这个例子是以三个质量数为 0.7 到 1.0( 不良品, 剔除区间 RZ) 的测试对象 ( 例如安瓿瓶 ) 为基础的 将这三个测试对象混合入质量数为 0 到 0.6 的测试批次中 ( 含有至少五倍数量的测试物并且在接受区间和灰色区间中不存在错误 ) 在连续的十次检测中, 每一个测试物理论上会被检测最多十次 ( 对应于 RZN10), 这意味着三个试验对象共接受 30 次测试 然而在实践中, 这三个测试对象作为不良品分别被检测到 7 次,8 次和 9 次, 总共为 24 次 ( 剔除区间 ) 因此 : RZE=RZR/RZN RZE=24/30x100 RZE=80% 目检人员已经被证明具有检验到 QN 值从 0.7 到 1.0 不良品的能力, 并达到 80% 的概率 15.3 半成品的灯检 贴签和包装 技术要求 图 15- 无菌药品最终处理工艺流程示例 309

320 15. 无菌药品的最终处理无菌制剂 GMP 实施指南 灯检 贴签 控制区 包装 取样 成品入库 控制区 实施指导 根据生产指令, 产品进入灯检 贴签 包装步骤 在各步骤开始之前应先对机器及厂房进行确认 ( 确认清场 ) 对检测仪器进行检查 确认好中转容器 ( 托盘 运输车, 容器等 ) 对操作过程进行记录 取样, 所有取样的情况应记录在批记录中在过程中, 样品与灭菌批次 ( 生物批次 ) 均需进行密封完整性测试在具体控制操作过程中 : 灯检工序中, 不良品被识别确认 剔除 计数并根据不良品的种类进行分类, 或进行进一步的分析 也可根据灌装的时间前后顺序对不良品 ( 颗粒, 装量, 外观缺陷等 ) 进行排列, 并及时告知灌装操作人员采取适当措施 将密封完整性测试以及灯检后的产品装入中转容器, 对产品进行贴签 ( 产品名称 批号 日期等 ) 和包装 包装工序应重点关注标签平衡 ( 正平衡 负平衡 ) 产品的产量以及不良品数均写入产品批记录中 在产率 ( 目标范围 / 偏差 / 差异 ) 计算之后, 由生产负责人签字完成产品生产批记录 310

321 无菌制剂 GMP 实施指南 16. 无菌工艺模拟试验 16. 无菌工艺模拟试验 本章将探讨以下问题 : 无菌工艺模拟试验即培养基灌装的定义 无菌工艺模拟试验的作用 如何设计和实施无菌工艺模拟试验? 如何评价无菌工艺模拟试验的结果? 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第四十八条无菌生产工艺的验证应当包括培养基的模拟试验 应根据产品的剂型 培养基的选择性 澄清度 浓度和灭菌的适用性来选择培养基 应尽可能模拟常规的无菌生产工艺, 并包括所有对结果有影响的关键生产工序 此外, 还应考虑正常生产中已出现过的各种偏差及最差情况 培养基模拟试验的初始验证每班次需要连续进行 3 次合格试验 此模拟试验应在规定的时间间隔以及空调净化系统 设备 生产工艺及人员有重大的变更后重复进行 培养基模拟试验通常按生产工艺每班次半年进行 1 次, 每次至少一批 培养基灌装容器的数量应足以保证评价的有效性 对批量比较小的产品而言, 培养基灌装的数量应至少等于产品的批量 培养基模拟试验的目标是不出现长菌, 且遵循以下原则 : 1. 灌装少于 5000 支时, 不应检出污染品 ; 2. 灌装在 5000 至 时 : (1) 有 1 支污染需进行调查, 并考虑重复培养基灌装试验 (2) 2 支污染需进行调查, 并可即视作再验证的理由 3. 灌装超过 支时 : (1) 1 支污染需进行调查 (2) 2 支污染需进行调查, 并可即视作再验证的理由 4. 发生任何微生物污染时, 均应进行调查 第四十九条应采取措施确保任何验证试验不能对生产造成不良影响 新版 GMP 规范第四十八条要求 : 无菌生产工艺的验证应当包括培养基的模拟试验 在 FDA 无菌药品生产指南中也有类似要求 : 为确保无菌产品的无菌性, 灭菌和无菌灌封工艺须经过充分验证, 且 应采用培养基代替药品进行无菌灌装对无菌工艺进行验证 311

322 16. 无菌工艺模拟试验无菌制剂 GMP 实施指南 对于无菌生产来说, 即使所有与产品无菌性有关的设备部件 容器以及原料都经过有效的灭菌处理, 但当这些生产要素在实际工艺条件下组合在一起时, 仍有可能因各种原因导致产品被污染, 无菌性得不到保证 因此对于无菌工艺无菌性的评估验证必须从工艺整体考虑 无菌工艺模拟试验就是指采用微生物培养基替代产品对无菌工艺进行评估的验证技术 无菌工艺模拟试验也被称为培养基灌装或培养基灌装试验 通常需要将培养基暴露于设备 容器密封系统的表面和关键环境条件中, 并模拟实际生产完成工艺操作 然后, 将装有培养基的密闭容器进行培养以检查微生物的生长, 并对结果进行评价, 借以确定实际生产中产品被污染的概率 对于非最终灭菌的无菌生产工艺必须进行培养基灌装来验证, 但对最终灭菌工艺没有强制要求进行模拟试验 因此本文的阐述主要针对的是非最终灭菌的无菌生产工艺模拟试验 16.1 无菌工艺模拟试验方法 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1: 无菌药品生产第四十八条无菌生产工艺的验证应当包括培养基的模拟试验 应尽可能模拟常规的无菌生产工艺, 并包括所有对结果有影响的关键生产工序 背景介绍 无菌工艺模拟试验必须尽可能模拟整个工艺过程, 不同类型的无菌产品工艺流程有差别, 这就要求无菌工艺模拟试验必须根据无菌产品的类型特点来设计试验方法 无菌工艺模拟试验也即培养基灌装应在与实际生产相同的条件 ( 环境, 设备等 ) 下尽量模拟实际生产完成操作 无菌工艺模拟试验的方法按照生产工艺特点一般可以分为 : 溶液灌装 悬浮液制剂灌装 冻干产品灌装 粉末灌装 和无菌霜剂 / 乳膏剂 / 乳剂 / 凝胶灌装等 其中溶液灌装模拟最典型 ; 悬浮液制剂与溶液灌装流程接近, 是在溶液灌装流程基础上增加无菌的空白不溶粉末 ; 冻干产品灌装较为复杂, 必须考虑冻干工艺对微生物生长的影响 ; 粉末灌装模拟方式较多, 可以根据实际情况尽量选择与实际工艺最接近, 风险最小的方法进行 ; 无菌霜剂 / 乳膏剂 / 乳剂 / 凝胶灌装试验需要特别考虑的一个要点是如何在培养结束后对灌装容器进行检查 另外由于临床试验或其他特殊要求, 部分产品批次量极少, 在培养基灌装设计时应特别考虑 技术要求 培养基灌装试验需要模拟整个工艺过程, 包括从部件 材料的灭菌准备, 一直到完成灌装和容器密封的整个过程 312

323 无菌制剂 GMP 实施指南 16. 无菌工艺模拟试验 在培养基灌装设计中, 工艺条件的选择应该选取合理的 最差条件 用最差条件来对工艺流程 设备和整个体系进行挑战 如果在最差条件下能够获得好结果, 这说明在比最差情况要好的实际生产中, 无菌保证的可靠性更有保证 最差条件例如 : 在准备阶段将物料 灌装部件和待灌装的容器按照工艺要求在无菌条件下保存到被允许的最长时间 灌装时在关键区域保留最多的人员 用促生长的培养基来代替实际生产时要灌装的物料 最差条件并不仅仅是上述列出的几点, 使用最差条件进行灌装是培养基灌装的一个根本原则 应该用书面规程来规定培养基灌装时应该挑战的各种最差条件 最差条件是指在工艺允许范围内正常生产时可能遇到的最差情况, 并不包括由于偏差引起的超出工艺要求的特殊情况 对于常规生产中使用惰性气体保护的程序应采用无菌过滤的压缩空气代替, 但如果在环境中分离到厌氧微生物, 则培养基灌装要考虑使用惰性气体进行模拟 因为惰性气体利于厌氧微生物生长 整个培养基灌装过程中需要严格控制丢弃任何已经灌装的培养基, 避免将一些潜在污染的可能性也同时丢弃了 任何丢弃都要有充分的理由, 并做好相应的记录和解释 确定因操作不当或储存不当而导致培养基密封性缺陷的并在日常生产过程中也有明确的书面规程可以进行剔出报废的产品才可以丢弃 通常所有密闭性完整的容器都应被进行培养并检查 例如, 在灌装过程中正常产品的灌装量控制精度需要很高, 但培养基灌装时, 只要符合最低灌装量, 而不应该丢弃 但如果是胶塞上位不正确的培养基, 由于密闭系统不完整, 必须进行丢弃 当发生偏差时, 可以用培养基灌装来评估已生产批次的风险. 但需要注意, 即使为了评估偏差情况而设计的培养基灌装结果符合要求, 也不能因此将偏差或引起偏差的行为看作正常操作 即如果操作会带来风险, 培养基灌装的结果并不能用来证明这些操作可以作为常规操作规程来实施, 而还是要按照科学的无菌控制工艺 ( 可以基于风险评估 ) 进行日常生产 实施指导 A. 溶液灌装 (1) 配液操作在灌装前配置好合适数量的培养基 采用与实际生产相同的方式将培养基灭菌 ( 除菌过滤, 蒸汽灭菌等等 ) 除菌后的培养基保存在储罐中 培养基在灌装前保存在储罐中的时间也应挑战至少最长工艺允许时间 所有在这一阶段可能进行的操作, 如取样 过滤器完整性试验等也应按实际模拟 然后使用实际生产的管路和设备将送至灌装站灌装 (2) 灌装操作按照标准操作流程将容器 / 密封件, 灌装部件和设备等灭菌 设备运行速度设置也要挑战最差条件, 参见 17.2 无菌工艺模拟试验的实施 所有的正常操作如称重 检查 取样等 都应模拟进行 还要进行干扰操作以挑战最差条件 每个容器灌装培养基的量并不需要和实际生产时完全一样 可以根据容器大小来确定灌装量, 但必须保证灌装后将容器来回翻转, 培养基可以完全接触到容器和密封件内表面 313

324 16. 无菌工艺模拟试验无菌制剂 GMP 实施指南 每次培养基灌装都应有书面的批生产记录, 用于记录生产工艺条件及各种模拟操作的实际完成情况 B. 悬浮液灌装对于悬浮液的无菌生产工艺模拟, 必须考虑悬浮液生产的工艺特点 与一般溶液的培养基灌装不同的是, 在待灌装培养基准备时要在溶液中加入无菌的空白不溶粉末来模拟悬浮液的制备 C. 冻干产品绝大多数冻干工艺都是将溶液无菌灌装入容器后在冻干机内冻干 因此对于冻干产品的模拟, 前半部分的混合与灌装都和溶液灌装相同 冻干操作也应模拟 模拟时应防止出现培养基冻结的情况以避免微生物生长的抑制 D. 无菌粉末产品无菌粉末分装工艺的模拟与其它剂型的无菌制剂工艺模拟不同 粉末的混合 搅拌 分配和分装工艺都可以使用合适的空白粉末进行模拟 空白粉末一般选择 : 可以在干粉状态下灭菌 ; 灭菌后其无菌性可以达到药典标准 ; 适合于分装工艺 ; 在试验浓度下无抑菌性 ; 可以溶解于液体培养基, 不会对目视检查产生影响 很少直接使用培养基干粉, 由于其一般流动性较差, 会给灌装带来不利影响 一般可以选择乳糖 甘露醇 聚乙二醇 6000 或氯化钠 一般用于无菌粉末分装的生产线与常规液体灌装线不同 在进行工艺模拟实验时需要经过适当调整 在一般的粉末分装模拟试验中, 培养基和粉末需要分两次灌装 但是这种两次分装会增加污染机会, 导致污染风险比实际生产高, 对模拟试验的成功产生影响 为了减少试验过程影响, 可以根据具体情况设计培养基灌装工艺, 灵活采用不同方式 可以采用离线方式进行模拟 E. 无菌霜剂 / 乳膏剂 / 乳剂 / 凝胶 / 无菌滴眼剂对于无菌霜剂 / 乳膏剂 / 乳剂 / 凝胶以及无菌工艺生产的滴眼剂 ( 不适用于其它工艺生产的滴眼剂 ) 灌装, 与溶液和悬浮液灌装都有相类似之处 需要注意的是在经过培养后培养基的目视检查时, 由于容器的不透明, 必须特别注意以免有污染无法检出 一般可以采用将培养基转移至透明玻璃容器中然后立即进行目视检查 F. 临床试验样品和小批量产品 对于小批量产品 ( 比如小于 3000 瓶 ), 模拟试验需要灌装的数量应该不少于实际生产灌装的数量 314

325 无菌制剂 GMP 实施指南 16. 无菌工艺模拟试验 实例分析 A. 无菌粉末灌装模拟实例 : (1). 使用无菌粉末分装设备来灌装液体培养基 : 有些粉末分装设备有液体灌装功能 当使用这一功能灌装时, 液体培养基可以和空白粉末一起注入加料斗 当然这种灌装模式与正常分装生产的工艺有差别, 但是这种差别可以被认为细微的 这种模拟灌装方法具有一步灌装, 简化操作, 减少污染, 不需要额外的设备的优点 缺点是加料方式与正常工艺有差别 (2). 加装特殊设备灌装液体培养基 : 有些生产线通过加装设备来进行液体培养基灌装, 这种灌装功能只用于工艺模拟试验中, 在实际的生产中不使用 这个方法的优点是培养基灌装时不需要离线操作, 对生产线不需要大的调整 缺点是有时由于设计限制加装设备后生产线只能以较低速度运行 (3). 先在线灌装无菌液体培养基到容器中, 然后再在生产线上进行无菌粉末的分装模拟 这种方式就是在粉末分分装设备前加一个液体灌装器 先灌一定量得液体培养基到容器中, 然后再装粉末 这个方法的优点是培养基灌装时不需要离线操作, 对容器无需更多处理 缺点是需要增加液体灌装设备, 并需另做验证 (4). 先在生产线上进行无菌粉末的分装, 然后再灌装无菌液体培养基到容器中 这种方式是在粉末分分装设备前没有足够空间增加液体灌装器时采用 这个方法的优点是培养基灌装时不需要离线操作, 对容器无需更多处理 缺点是需要增加液体灌装设备, 并需另做验证 还有在灌液体时粉末可能被溅出 (5). 先在生产线上进行无菌粉末的分装, 然后再生产线下灌装无菌液体培养基到容器中 或者先在生产线下灌装无菌液体培养基到容器中, 然后再在生产线上进行无菌粉末的分装模拟 但这两种方式都要涉及灌装或分装好的容器的密封 转移以及再次灌装前的清洁消毒 只有在设备限制, 无法进行连续在线操作的情况下才会选择这样的方式, 一般不建议采取这种污染风险很大的方法做模拟 (6). 离线在非无菌状态下关培养基后灭菌, 再进行在线粉末分装模拟 同样只有在设备限制, 无法进行连续在线操作的情况下才会选择这样的方式, 这种方式有很大缺陷, 流程复杂, 污染风险很大 B. 对于冻干的模拟常用方法举例 : (1). 使用经稀释的培养基, 进行冻干操作以去除水分, 直到培养基的浓度达到预先设定的浓度, 停止冻干操作进行培养 但这种方式在培养基的水分控制上有一定难度, 尤其是分布在冻干机腔室内不同位置的容器失水速度可能不一致 (2). 灌装正常浓度培养基, 将没有密封的容器装入腔室, 保持腔室温度在正常温度, 模拟抽真空, 使产品暴露于部分真空的环境中 ( 可以通过抽真空引入空气流动, 再通无菌空气以平衡气压, 重复几次这样的操作来模拟冻干程序的运行, 但要避免真空度过低, 导致培养基中的水分减少或微生物生长的抑制 ), 这种方法不应进行冷冻操作, 应确保培养基不处在缺氧或失水的状态, 以避免抑制微生物的生长 315

326 16. 无菌工艺模拟试验无菌制剂 GMP 实施指南 16.2 无菌工艺模拟试验的实施 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1: 无菌药品生产第四十八条无菌生产工艺的验证应当包括培养基的模拟试验 应根据产品的剂型 培养基的选择性 澄清度 浓度和灭菌的适用性来选择培养基 应尽可能模拟常规的无菌生产工艺, 并包括所有对结果有影响的关键生产工序 此外, 还应考虑正常生产中已出现过的各种偏差及最差情况 培养基模拟试验的初始验证每班次需要连续进行 3 次合格试验 此模拟试验应在规定的时间间隔以及空调净化系统 设备 生产工艺及人员有重大的变更后重复进行 培养基模拟试验通常按生产工艺每班次半年进行 1 次, 每次至少一批 第四十九条应采取措施确保任何验证试验不能对生产造成不良影响 背景介绍 培养基灌装的实施应当经过详细的计划和良好的组织 这样才能保证培养基灌装可以真实反映工艺中的污染风险 技术要点 培养基灌装模拟的是整个工艺过程, 包括混合和灌装 培养基灌装是用于评估整个无菌工艺过程, 用以表明如果严格按照工艺要求生产, 产品的无菌性有可靠保证 但必须承认, 不管模拟试验还是实际生产总是存在差异, 因此不能将培养基灌装结果与实际生产中的污染概率等同起来, 即使获得很好的培养基灌装结果, 也不能排除实际生产发生污染的可能性 培养基灌装应在与实际生产相同的条件 ( 环境, 设备等 ) 下尽量模拟实际生产完成操作 应充分考虑生产时可能造成污染的各种因素, 应对常规生产中的各种干扰活动进行模拟, 应模拟常规生产可能遇到的最差状况下的操作 培养基灌装方案的设计需要考虑很多要点, 例如 : 培养基的选择和处理 ; 培养基灌装试验频率 ; 生产线最长允许运行时间 ( 长时间生产可能导致污染风险增加, 例如人员疲劳导致操作失误带来污染 ), 班次更换 暂停及必要的更衣 灌装批次量 生产线的运行速度及设置 实际生产可能出现的正常干扰次数 类型及复杂程度, 以及非常规的干扰和活动 ( 例 316

327 无菌制剂 GMP 实施指南 16. 无菌工艺模拟试验 如设备维修 中断 设备的各种调整 ) 环境监测方案和取样操作 关键区域内最多可以容纳的总人数及人员可能的活动 容器的密封系统 ( 如规格 / 大小 类型 对设备的兼容性 ) 无菌条件下的运输 转移次数 ( 如容器转移 加胶塞 加无菌原辅材料 ) 灌装过程中的称重 微生物污染水平测试 必要的书面规程说明, 如无菌操作相关的规定, 允许进行清场的条件整个培养基灌装必须在质量部门监督下进行, 参与人员应当经过充分培训 没有按照要求参加培养基灌装的人员不能直接参与实际生产 质量部门应对培养基灌装过程进行监督 观察 可以在培养基灌装阶段拍摄监控录像以帮助判断整个人员操作和无菌工艺的风险 培养基灌装后应随即对生产设施和设备的清洗 消毒和灭菌, 避免残留培养基造成污染 每次培养基灌装都应有书面的批生产记录, 用于记录生产工艺条件及各种模拟操作的实际完成情况 实施指导 下面就对上文提到的技术要点进行详细分析说明 : A. 培养基选择如无特殊要求, 所用培养基能够支持微生物生长的菌谱范围要宽, 应能促进革兰氏阳性 革兰氏阴性 酵母菌和霉菌的生长 通常可以选择大豆胰蛋白胨液体培养基 厌氧培养基 ( 如硫乙醇酸盐液体培养基 ) 应在特殊情况下使用 在培养结束后应进行微生物促生长挑战试验 促生长试验的指示菌除了相关药典规定以外, 还应考虑使用环境监控和无菌检查中的分离菌, 以代表实际生产中的可能遇到的污染菌 促菌生长试验的接种量应不超过 100CFU 如促生长试验失败, 应进行调查并重复培养基灌装试验 每瓶 ( 单元 ) 容器在培养前和培养中间阶段都要来回翻转, 这样确保容器的内表面和密封件 ( 如胶塞 ) 内表面跟培养基完全接触 培养基要看起来澄明, 这样检查时能够很容易观察出由于污染导致的混浊和沉淀现象 B. 运行试验次数及频率生产线初始验证时, 培养基灌装应重复多次, 以确保结果的一致性和有效性 单独一批试验可能存在偶然因素, 而多批次灌装试验结果可以全面评估工艺过程风险 一般来说在初始验证时, 至少要连续成功地灌装 3 个批次 初次验证后, 为了评估无菌工艺的受控情况, 每条生产线的培养基灌装每半年应进行一次 当产品或生产线的发生变更时, 均应按照书面的变更控制系统规定的流程进行全面评估 对于可能影响产品无菌性的变更, 例如, 设施或设备的改进 生产线配置的变更 人员 317

328 16. 无菌工艺模拟试验无菌制剂 GMP 实施指南 的重要变动 容器胶塞系统的变更 停车时间的延长等, 这些情况下, 应当通过培养基灌装对整个工艺过程的无菌保证能力变化进行评估 此外, 当初出现异常状况时, 如环境监控结果或趋势异常或最终产品无菌检查出现污染结果, 也可以通过培养基灌装来验证工艺过程是否仍然受控 当培养基灌装的结果表明工艺过程可能失控时, 应进行调查, 确定污染源及问题的范围 纠偏措施一旦制订, 就应再次进行工艺模拟试验, 以确认缺陷已得到纠正, 工艺已返回受控状态 当调查的结果还不足以得出培养基灌装失败原因的明确结论时, 那就有必要采取提高无菌保证水平的措施, 并进行 3 批连续成功的试验以确认工艺已返回受控状态 C. 运行持续时间培养基灌装操作的持续时间是方案设计时必须考虑的重要问题 尽管最准确方法是模拟全批量及全批量的操作时间, 因为它最能反映实际生产运行, 但也可有其它合理并适当的模式 持续时间并不一定与一个完整批的实际生产操作时间相同 应综合考虑生产操作 各种干扰 实际无菌操作的周期后, 决定培养基灌装操作的持续时间 常规生产线通常自动化程度比较高, 速度比较快, 其设计有利于降低操作人员带来的风险, 但仍有一些生产线有很多操作人员 当无菌工艺采用人工灌装 ( 或密封 ) 或人工操作的工作量很大时, 模拟试验的时间一般不应少于实际生产操作时间, 以更好地反映人员所致污染的风险 D. 批次量模拟的批次量应足够大, 以模拟正常生产的条件并正确评估常规生产的污染风险 模拟灌装的瓶数基于具体工艺的污染风险, 并应足以模拟正常生产那些有代表性的操作 一般可接受的灌装量在 5000 至 瓶 如正常生产的批次量低于 5000 瓶, 培养基灌装至少应为实际生产线最大的批次量 当工艺设计所致的污染概率比较高时 ( 如人工手动灌装 ), 灌装数要足够大, 一般为全批次量或接近全批次量 与此相反, 采用隔离器的无菌工艺, 因为没有人员直接干扰, 其污染风险低,, 模拟灌装数可以比较小 当某些产品的批次量超过一个班次, 或批次量特别大时, 培养基灌装的批次量问题特别重要 在设计模拟试验方案时, 应对这些因素做出全面评估, 以便验证方案能够充分体现大批次量相关的条件及风险 E. 运行速度培养基灌装试验方案应阐明生产线运行的速度范围 每次运行试验中, 应对单一生产线的速度做出评估并说明所定速度的理由 比如, 大敞口容器的低速运行一般适用于评估无菌产品 容器 / 胶塞在无菌区暴露时间比较长的工艺, 高速运行则比较适用于评估那些存在大量手工操作干扰的生产工艺 318

329 无菌制剂 GMP 实施指南 16. 无菌工艺模拟试验 F. 干扰设计培养基灌装必须模拟所有正常生产中的活动, 比如取样, 称重等等 但生产中还有一些并非计划, 却不可避免发生的活动, 比如漏液 倒瓶的处理, 故障维修等等 这些活动对无菌性的影响也需要通过培养基灌装来评估 可以在培养基灌装时模拟这些干扰活动 并在方案中明确具体的规定, 比如干扰的类型 次数, 调试期间取走的样品数 在每半年的培养基灌装前应对上一阶段的生产状况进行总结和趋势分析, 综合考虑有代表性的活动及干预, 将其列入方案中 干扰的次数设计应该体现最差原则, 即模拟的次数不得少于实际生产可能发生的最多次数 此外最好对为何要进行各种操作或干扰, 方案设计时考虑的各种因素加以必要的解释和说明 G. 环境条件及监测培养基灌装试验的环境条件应充分体现生产操作的实际情况 不应采取特别的生产控制和预防措施, 制造特别良好的工艺环境, 这样会导致不准确的评估结论, 造成工艺条件良好的假象 需要注意的是不应当人工创造极端的环境条件 ( 如对净化空调系统重新调整, 使其在最差的状态下运行 ) 进行验证, 对于环境最差条件的挑战应当是在工艺允许的苛刻条件范围内对环境受干扰程度 ( 如生产现场人员最多 生产活动频率最高 ) 的挑战 在培养基灌装过程中也应进行环境监测, 环境监测的方案可以与日常生产不同, 但监测要求不能低于日常生产 环境监测的具体要求参见 18 环境监控 H. 人员培训所有被授权在生产时进入无菌灌装间的人员, 包括观察人员和维修人员, 每年至少应参加一次培养基灌装试验 所有实际生产中将在关键区域进行操作的人员都应参加每次的培养基灌装 参与人员应按常规生产的职责模拟与其相关的活动 在培养基灌装前必须准备好方案和相关文件, 方案应对人员职责进行说明, 比如监督和观察职责如何实施 所有参与培养基灌装的人员应当经过适当培训以保证他们对方案和实际实施有足够的了解 I. 容器 / 密封件规格及切换有些情况下同一生产线可能用于不同大小容器的灌装 一般来说培养基灌装可以针对规格最大和最小的容器进行, 除非其他不同规格容器的灌装工艺有很大差别 在初始验证时可以进行两次最大规格容器和一次最小规格容器的灌装挑战 在以后的周期性半年度灌装可以轮换, 每次挑战一种规格 对于生产线切换不同规格产品的操作会增加污染的风险, 因此在验证时也需要挑战切换操作 J. 容器 / 密封件系统的完整性测试无菌容器 / 密封件系统的完整性测试可以在培养基灌装时进行 可以采用微生物浸侵试验来评价系统的密封完整性 即将灌装了无菌培养基的容器按照实际生产流程进行密封后放置于浓度不低于每毫升 10 6 CFU 的菌悬液中, 然后进行培养检查以评估系统的完整性 319

330 16. 无菌工艺模拟试验无菌制剂 GMP 实施指南 实例分析 A. 如何确定培养基灌装批次量建议 : 灌装的数量应该满足可以准确模拟正常生产操作的要求 正常生产操作一般包括但不限于 : 典型或常规的干扰动作 人员配备水平 换班 更衣 灌装时间如果灌装工艺使用的是隔离器操作, 关键的灌装阶段没有或极少人工操作, 实际生产的批次量是 瓶, 两个班次在一天内完成 可以考虑的模拟灌装批次是 5000 瓶, 灌装时间持续两个班 如果灌装工艺使用的是手工灌装操作, 实际生产的批次量是 瓶, 最多一个批次在两个班次内完成 可以考虑的模拟灌装批次是 瓶, 灌装时间持续两个班 理由 : 使用隔离器的操作可以避免人为干扰的污染, 因此风险低, 而手动灌装操作有很高的污染风险 在这种情况下, 隔离器可以进行最低数量单位的灌装, 而手工灌装操作将进行最大数量的灌装 ( 接近或达到最大批量 ) B. 针对西林瓶 / 胶塞系统的完整性测试举例按照正常的培养基灌装程序进行灌装, 目视检查后挑选一定数量的未污染瓶作为挑战瓶 在挑战瓶中挑选 4 瓶, 接种 CFU 的菌悬液 ( 可以采用药典指示菌或环境分离菌 ), 然后 2 瓶正置 2 瓶倒置培养作为阳性对照 将挑战菌株接种在不少于 1000ml 的大豆胰蛋白胨液体培养基中培养以制备试验菌悬液 使用前菌悬液中挑战菌浓度不低于每毫升 10 6 CFU 将其余挑战瓶倒置于试验菌悬液中, 并应确保瓶身 瓶颈和瓶盖外表面浸没于菌悬液中 浸没时间不应少于 4 小时 浸侵结束后将挑战瓶取出并将外表面擦拭干净 然后将每瓶容器来回翻转, 确保容器的内表面和胶塞内表面跟培养基完全接触 然后在阳性对照相同条件下培养至少 7 天后目视检查 如果阳性对照生长良好而挑战瓶内无生长, 表明无菌容器 / 密封件系统的完整性测试通过 如果将铝盖也视为密封性保证要素之一, 可以在挑战前进行压盖操作, 使用压盖后的容器进行挑战试验 C. 灌装过程中抑菌影响因素分析举例培养基灌装模拟使用促进微生物生长的培养基来挑战评估污染风险 因此抑菌因素应当在培养基灌装时予以考虑, 必须避免污染微生物在模拟过程中被杀死造成假阴性的结果 模拟试验中需要注意的抑菌因素有温度 培养基 ph 值 消毒剂 惰性气体和真空度等 320

331 无菌制剂 GMP 实施指南 16. 无菌工艺模拟试验 表 抑菌作用的避免 ( 以西林瓶冻干工艺为例 ) 生产工艺风险点解释控制方法 物料准备, 储存过程 配制溶液的注射用水温度高于 60 度 正常生产溶液 ph 值偏高或偏低 高温会抑制微生物生长 酸性或碱性环境不利于微生物生长 将配制培养基的注射用水冷却到室温, 在室温下 (20-25 度 ) 配制 培养基的 ph 调整到适合微生物生长的范围 配制好的溶液在低温下保存 低温会抑制微生物生长 培养基在储存容器中常温保存 生产过程中使用惰性气体 ( 如氮气 ) 保护产品 大多数需氧微生物, 惰性气体有一定的抑菌作用 用压缩空气或空气来代替惰性气体 灌装 培养基灌装量偏少 西林瓶内壁不能被完全接触, 微生物不能生长 10ml 西林瓶灌装至少 2-4ml 培养基, 以保证足够量培养基用于培养 对设备的清洗 消毒和灭菌 消毒剂会杀灭微生物 对设备的清洗 消毒和灭菌在灌装前后进行, 灌装前进行消毒要避免设备上的消毒剂残留 中间过程 正常生产时消毒剂 ( 如喷洒消毒酒精, 对操作人员手部消毒 ) 的使用, 消毒剂会杀灭微生物 对于模拟试验过程中消毒剂 ( 如喷洒消毒酒精 ) 的使用, 应该注意不能超出正常生产时的使用频率, 不能将消毒剂直接接触到培养基上 班次轮换, 清场消毒 消毒剂会杀灭微生物 对于两班次灌装, 中间不进行消毒清场 冻干 抽真空 过低真空度有抑菌作用 过低真空度还会导致培养基失水 灌装好的西林瓶放入冻干机, 放置十小时以上模拟冻干过程 但不进行抽真空的模拟操作, 保持冻干机内正常气压 低温冷冻低温会抑制微生物生长不进行冷冻操作, 保持常温 16.3 无菌工艺模拟试验结果解读 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1: 无菌药品生产第四十八条无菌生产工艺的验证应当包括培养基的模拟试验 培养基灌装容器的数量应足以保证评价的有效性 对批量比较小的产品而言, 培养基灌装的 321

332 16. 无菌工艺模拟试验无菌制剂 GMP 实施指南 数量应至少等于产品的批量 培养基模拟试验的目标是不出现长菌, 且遵循以下原则 : 1. 灌装少于 5000 支时, 不应检出污染品 ; 2. 灌装在 5000 至 时 : (1) 有 1 支污染需进行调查, 并考虑重复培养基灌装试验 (2)2 支污染需进行调查, 并可即视作再验证的理由 3. 灌装超过 支时 : (1)1 支污染需进行调查 (2)2 支污染需进行调查, 并可即视作再验证的理由 4. 发生任何微生物污染时, 均应进行调查 背景介绍 通过对经过培养的灌装样品进行检查并对结果进行分析解读可以综合评估对无菌工艺的可靠性 技术要点 培养基灌装结果的接受标准在 GMP 中有明确规定 当培养基灌装出现污染时, 不管是否符合合格标准, 都必须进行调查, 科学评估工艺的可靠性以及上市产品可能存在的风险 对于超出标准的结果, 应当在调查清楚原因后再次进行培养基灌装 培养基灌装试验结果被认作无效的情况是及其罕见的 更不能直接将失败的培养基灌装结果视为无效 只有在符合明确的书面规程要求的情况下才能做出试验无效的判定, 此时, 应给出支持文件并充分说明理由, 并且在实际生产中遇到类似情况时也应同样处理 实施指导 A. 培养与检查已灌装的培养基应在适当的条件下培养, 以检出微生物, 条件不当, 微生物就难以生长 一般按照以下原则确定培养条件 : 培养温度应适宜于一般微生物及环境分离菌的恢复生长 例如 PIC/S 推荐先在 最少培养 7 天, 然后在 的范围继续培养 7 天 应由经过培训并有检查培养基灌装瓶污染经验的人员对样品进行逐个目视检查 检查可以不由质量控制人员完成, 但是质量部门负有观察 监督这类检查的责任 在检查中, 所有被怀疑受到污染的样品, 应立即交给微生物专业人员进行鉴定处理 为检出微生物的生长, 最好用清晰透光的容器或具有类似物理性质的容器, 而不用琥珀色 ( 黄色 ) 或其它不透明容器 如有必要也可采用其它适当方法来保证目检的有效性 322

333 无菌制剂 GMP 实施指南 16. 无菌工艺模拟试验 在培养基灌装完成后, 应对密封好的最终产品进行检查 所有完好的灌装样品都应培养, 对于与密封性无关缺陷 ( 如外观缺陷 ) 的灌装样品也应进行培养, 不得剔除 有密封性缺陷的样品可作废品剔除, 但应当记录剔除数量和原因 在培养过程中, 任何发现损坏的样品也应列入培养基灌装的批记录数据中 如果要将这类已培养的样品从最后的结果判定计算中剔除, 则必需充分说明理由, 并在培养基灌装报告中对偏差做出解释 假如难以判断微生物污染是由损坏引起还是本身就存在, 则应进行调查以确定原因 为评估正式灌装前的污染风险, 可将用于先期调试的样品全部单独培养以获得有价值的信息 这些样品的培养结果可以不计入最后的培养基灌装结果 培养基灌装过程中不应进行大规模的清场, 这是因为清场可能使某些模拟干扰造成的污染被清除掉, 导致问题难以被发现 应综合考虑并制订适当的规定, 以避免由于大清场活动而导致的可能受到污染样品的丢失 应确定适当的收率及收率平衡标准 培养基灌装记录应包括对一个整批灌装过程中报废容器数量的详细说明 B. 接受标准不管批次量有多大, 只要培养基灌装批中存在污染, 它就意味着无菌保证可能有问题 经验证明, 在现代化的, 在适当设计的设施中进行的无菌操作已经可以使污染水平接近零, 正常情况下培养基试验应当无污染 污染数的增加与培养基灌装批的小瓶数并不直接成正比关系 建议评估无菌生产线状态的标准如下 : 灌装数低于 5000 时, 不得检出污染 -- 当有 1 瓶污染时, 需进行调查, 并在调查进行再验证 灌装数在 5000 至 时 : -- 当有 1 瓶污染时, 需进行调查, 并应考虑重复培养基灌装 -- 当有 2 瓶污染时, 需进行调查, 并应考虑再验证 灌装数超过 时 : -- 当有 1 瓶污染时, 需进行调查 -- 当有 2 瓶污染时, 需进行调查, 并应考虑再验证培养基灌装的标准允许极少量的污染瓶存在, 但这绝对不是说允许投放市场的无菌产品中可以存在受污染的产品 无菌工艺的目的就是防止污染, 企业对投放市场的任何受污染产品负有全部责任 C. 发现污染后的处理发现任何污染样品均属应进行调查 分离到的污染微生物应鉴别到种 调查过程中应详细分析可能的污染原因 此外, 任何对于污染的调查都应充分评估其对上一次培养基灌装后生产并投放到市场产品的影响 323

334 16. 无菌工艺模拟试验无菌制剂 GMP 实施指南 此外, 不管批次量的大小如何, 如果培养基灌装试验出现微生物污染, 都是一种不良趋势, 预示着污染的风险 因此, 当培养基灌装出现污染时, 不管是否符合合格标准, 都必须进行完全的调查, 查明问题 制订纠偏措施 如果培养基灌装反复出现污染, 即使每次结果都符合标准, 也必须采取更严格的防治污染措施, 并应考虑再次进行培养基灌装 实例分析 A. 污染调查举例发现污染瓶的调查应该从人 机 料 法 环各个方面进行调查 原因调查应包括如下项 : 生产环境监测数据 ( 粒子 浮游菌 沉降碟等 ) 对人员的监测结果 高效过滤器的完整性检测数据 层流台性能数据 ( 气流流速 压差记录等 ) 生产房间的监控数据 ( 空气流向 工作台面气流方向速度 ) 人员培训情况, 操作资质和能力 干扰模拟的执行情况 无菌室生产用具和其他相关物品的储存情况 微生物鉴定结果, 至少要鉴定到属 有条件的话可以鉴定到种以帮助确定来源 清洁消毒流程的执行情况 设备仪器的校验结果 生产前后产品过滤器的泄露测试数据 生产过程发生的偏差调查可以借用各种工具以保证调查的全面科学 例如可以采用鱼骨图来帮助分析 : 324

335 无菌制剂 GMP 实施指南 16. 无菌工艺模拟试验 图 16-1 污染调查分析 ( 以鱼骨图为例 ) 根据调查分析确定可能引起污染的原因, 针对性制定有效措施 包括但不限于 : 工艺的改进 必要部件物料的灭菌程序改进, 灭菌后物料保存时的密封措施改进 人员培训 过滤器更换, 过滤器泄露测试频率增加 清洁措施改进再次的培养基灌装确认等等 所有调查行动 改进措施都必须有文件记录 325

336 17. 清洁和消毒无菌制剂 GMP 实施指南 17. 清洁和消毒 本章将探讨以下问题 : 药品生产中清洁和消毒的概念是什么? 清洁剂和消毒剂的分类及特点? 清洁消毒方法及周期, 消毒剂的如何使用? 清洁和消毒效果如何进行验证? 清洁是 GMP 的重要环节 GMP 中一直有涉及到清洁 防止交叉污染的条款, 早在 1963 年美国颁布 GMP 条例 (133.4) 中就写到 生产设备必须保持洁净有序的状态, 而现行的 FDA GMPs 中有大约 20 条关于清洁的内容 在制药企业中, 同一设备可能会用于多种产品的生产, 为了达到相关法规规范的要求, 药品生产企业应保证产品的残留可以通过一定的清洁程序从设备表面清除, 并提供文件化的证据加以证明, 防止药品的污染和交叉污染 本文所描述的清洁消毒特指针对无菌生产厂房设施和设备为符合 GMP 洁净区要求而进行的清洁消毒活动 产品接触表面的清洁验证的内容参见各工艺相关章节, 不在本章展开 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录一 第九章 消毒 第四十四条应按照操作规程对洁净区进行必要的清洁和消毒 一般情况下, 所采用消毒剂的种类应多于一种 为及时发现是否出现耐受菌株及其蔓延情况, 应定期进行环境监测 紫外线杀菌效力有限, 不能用以替代化学消毒剂 第四十五条应监测消毒剂和清洁剂的微生物污染状况, 配制后的消毒剂和清洁剂应存放在事先清洁过的容器内, 存放期不得超过规定时限 A/B 级区应使用无菌的或经无菌处理的消毒剂和清洁剂 第四十六条必要时可采用熏蒸的方法以降低洁净区内卫生死角的微生物污染, 应对熏蒸剂的残留水平予以验证 17.1 概述 背景介绍 药品生产必须保持清洁卫生环境, 不同洁净区对生产环境 设备和人员等有不同的清洁卫生要求 为了保证整个生产过程严格执行卫生标准, 防止对药品产生污染, 必须建立卫生制度和清洁规程, 明确生产环境 设备和人员的清洁卫生要求, 并掌握清洁 消毒的验证方法, 从而建立一个有效的清洁消毒体系, 才能确保药品质量 326

337 无菌制剂 GMP 实施指南 17. 清洁和消毒 清洁 (sanitization) 是指将物体上细菌污染的数量, 降低到公共卫生规定的安全水平以下的过程 常指清洁无生命的物体, 主要指清洁操作, 有时清洗和抗菌相结合 消毒 (Disinfection) 是指用化学性试剂杀灭致病微生物的过程 抑菌剂 (Antiseptics), 当用于对粘膜和皮肤消毒时, 抗菌剂对粘膜和皮肤安全并且无害, 这正是抗菌剂 (Antiseptics) 与消毒剂 (Disinfectant) 的主要区别所在 孢子 (Spore) 和杀孢子剂 (Sporicidal) 某些种类的病原菌能形成一厚实的, 能抵御化学物质的外壳以适应恶劣的环境, 即为孢子, 它们对清洁消毒剂和消毒剂有着很强的耐受能力 杀孢子剂是指在规定条件下能将孢子杀灭的试剂 实施指导 A. 清洁剂清洁剂, 是指用于移除设施和设备表面可能影响消毒剂效力和潜在微生物之残留物的介质 清洁剂的选择标准 : 清洁剂应能有效溶解残留物, 不腐蚀设备, 且本身易被清除 ; 人用药品注册技术要求国际标准协调会 (ICH) 在 残留溶剂指南 中将溶剂分为 3 个级别, 对其使用和残留限度有明确的要求 ; 随着环境保护标准的提高, 还应要求清洁剂对环境尽量无害或可被无害化处理 ; 满足以上要求的前提下应尽量廉价 根据这些标准, 对于水溶性残留物, 水是首选的清洁剂 不同批号的清洁剂应当有足够的质量稳定性 因此, 不宜采用一般家用清洁剂, 因其成分复杂 质量波动较大, 且供应商不公布详细组份 使用这类清洁剂后, 还会引起新问题, 即如何证明清洁剂残留达到标准 因此, 应尽量选择组份简单 成分确切的清洁剂 根据残留物和设备的性质, 企业还可自行配制成分简单 效果确切的清洁剂, 如一定浓度的酸 碱溶液等 企业应有足够灵敏的方法检测清洁剂的残留情况, 并有能力回收或对废液进行无害化处理 B. 消毒剂消毒剂, 是指消毒时所用的化学试剂, 消毒剂能使致病微生物数量在 5-10 分钟内下降 % ( 下降 5 个对数单位 ), 但它不能杀灭孢子和所有的病毒 如今的消毒剂集清洁和消毒于一体 常规的消毒剂包括以下组分 : 抗菌剂 : 用来杀死或降低微生物的数量 ; 溶剂 : 把抗菌剂 ( 活性成份 ) 稀释到所需要的有效浓度 螯合剂 ( 络合剂 ): 软化水并利于除垢 ; 氧化剂 : 增强杀菌活力 ; 表面活性剂 : 协助清洁, 通过乳化和弥散去污 酸 : 酸度的来源, 使水软化 ; 碱 : 碱度的来源 ; 去污 皂化 327

338 17. 清洁和消毒无菌制剂 GMP 实施指南 经上述组份配成的消毒剂, 绝大多数在 10 分钟内就能产生理想的杀菌效果 (1) 如果按照化学消毒剂的作用水平, 其种类可以分为如下类别 : 高水平 ( 高效 ) 消毒剂 : 可杀灭一切微生物, 包括细菌繁殖体 细菌芽孢 真菌 结核杆菌 亲水病毒 亲脂病毒 ( 戊二醛 二氧化氯 过氧乙酸 环氧乙烷等 ); 中水平 ( 中效 ) 消毒剂 : 除不能杀灭细菌芽孢外, 可杀灭其他各种微生物 ( 醇类消毒剂 酚类消毒剂 含碘消毒剂等 ) ; 低水平 ( 低效 ) 消毒剂 : 可杀灭细菌繁殖体 真菌和亲脂病毒, 不能杀灭细菌芽孢 结核杆菌和亲水病毒 ( 季铵盐类消毒剂 双胍类消毒剂等 ) (2) 如果按照化学消毒剂的化学性质, 其种类可以分为如下类别 : 醛类 : 甲醛 戊二醛等 ; 醇类 : 乙醇 异丙醇等 ; 酚类 : 苯酚 ( 石炭酸 ) 甲酚皂溶液( 来苏儿 ) 等 ; 含氯消毒剂 : 次氯酸钠 二氯异氰尿酸钠等 ; 含碘消毒剂 : 碘伏 碘酊等 ; 氧化型消毒剂 : 臭氧 二氧化氯 过氧化氢 过氧乙酸等 ; 杂环类消毒剂 : 环氧乙烷 环氧丙烷等 季铵盐类消毒剂 : 苯扎氯铵 ( 洁尔灭 ) 苯扎溴铵( 新洁尔灭 ) 等 ; 双胍类消毒剂 : 氯己定 ( 洗必泰 ) 聚六亚甲基胍等; 其他消毒剂 : 高锰酸钾 三氯生 乳酸 强氧化高电位酸性水等 (3) 一般来说常见消毒剂对微生物细胞的作用机理有如下几类 : 表 17-1 消毒剂对微生物细胞的作用机理 作用部位 消毒剂 细胞壁细胞膜, 引起细胞点位势变化细胞膜的酶, 影响电子转运途径作用于三磷酸腺苷作用于含硫基的酶类影响细胞渗透细胞质核糖体核酸含硫醇基团含氨基基团全面氧化 甲醛 次氯酸盐 汞剂苯胺类和六氯酚类六氯酚类洗必泰和过氧乙烯类过氧乙烯 戊二醛 过氧化氢 碘剂和汞剂酒精 洗必泰 季铵盐类洗必泰 乙醛 六氯酚类 季铵盐类过氧化氢 汞剂次氯酸盐过氧乙烯 戊二醛 过氧化氢 汞剂 次氯酸盐过氧乙烯 戊二醛 次氯酸盐过氧乙烯 戊二醛 次氯酸盐 328

339 无菌制剂 GMP 实施指南 17. 清洁和消毒 综上所述, 不同的消毒剂具有不同的组分和作用, 同时消毒剂的杀菌效果会受到被消毒表面的类型 与被消毒的接触时间以及相关设施中的微生物种群的影响 因此, 根据上文描述的消毒剂的组成和分类, 使用企业可用从自己实际环境控制的角度出发来选择合适的消毒剂进行使用 要点备忘 注意掌握清洁剂 消毒剂的概念 ; 应该注意在对清洁剂 消毒剂选择一些关键的问题和影响因素 ; 选用清洁剂时应针对不同的要求 ; 选用消毒剂的时候应该针对不同的要求和设定周期与轮换使用 ; 17.2 清洁消毒体系建立 实施指导 A. 清洁方法及周期首先应明确设备的清洁方式 ( 可能为手工清洁或自动在线清洁 ), 而后制订书面清洁规程规定每一台设备的清洗程序 清洁规程应清楚详细, 便于使每一位操作者都能按一定标准清洗设备, 达到预期的清洁效果 清洁操作结束后应达到的最低标准为 : 目测洁净并干燥 清洁规程应对以下方面做出规定 : 清洁开始前对设备必要的拆卸要求和清洁完成后的装配要求 ; 使用的清洁剂的名称 成分和规格 ; 使用清洁剂的浓度和数量 ; 配制清洁溶液的方法 ; 清洁剂中的成分的生物活性或毒性参数 ; 清洁溶液接触设备表面的时间 温度 流速等关键参数 ; 生产结束至开始清洁的时间间隔 ; 在清洁前的连续生产的批次 生产量 ; 已清洁设备用于下次生产的最长存放时间 特别要注意的是, 应确认清洁过程中所用清洁剂的成分 要求清洁剂能有效清洗残留物, 不腐蚀设备, 且本身易被清除, 还要求清洁剂对环境无害或可被无害化处理 尽量选择组成简单 成分确切, 而且企业有足够灵敏的方法检测的清洁剂 另外应对相关操作人员进行培训, 以确保他们明确清洁过程的详细操作步骤 B. 消毒方法及周期 (1) 一般来讲, 根据消毒方法的作用方式和性质, 我们将分消毒方法分为如下两类 : 329

340 17. 清洁和消毒无菌制剂 GMP 实施指南 1 化学方法 : 利用化学药物杀灭病原微生物的方法 用于消毒的化学药物称为化学消毒剂 必要时可采用熏蒸的方法以降低洁净区内卫生死角的微生物污染, 应对熏蒸剂的残留水平予以验证 2 物理方法 : 用物理因素杀灭或清除病原及其它有害微生物 常见的包括 : 湿热法 ( 包括蒸煮 巴氏消毒 流动蒸汽消毒 压力蒸汽灭菌 ): 由空气和水蒸气导热 ; 微波 : 波长 1~1000mm 的电磁波, 频率为 2450MHz 和 915MHz 两种 ; 红外线 : 波长 0.77~1000um 的电磁波 ; 紫外线 : 波长范围为 200~275nm, 最佳波长为 253.7nm; 电离辐射 : 辐射源包括 60Co 的 γ 射线 高能电子束射线 X 射线 ; 过滤吸附 : 主要用于液体和气体物质的洁净消毒处理 ; 自然通风 : 利用风力稀释微生物浓度 综上所述, 现今的消毒方法很多紫外线是空气消毒主流, 但消毒效力比较有限不能完全替代化学消毒, 湿热灭菌是实际生产物料灭菌的主要采用方式, 臭氧消毒效果好却不能在有人条件下消毒, 另外好的高效滤过器滤过效果可达 99.97% 以上 但如果单纯使用物理消毒方法都有一定的局限性, 尤其是涉及人员在室内活动的情况下进行消毒的方法有待进一步研究, 近年来一般针对物理和化学协同消毒法的应用也越来越受到重视 (2) 从实际运用来看, 化学消毒有着如下一些特点 : 使用方便, 无需特殊设备 ; 适用范围广, 各种物品 空气 水 人体和环境等均可使用 ; 节约, 一次性投资少 ; 使用方法多样, 可浸泡 擦拭 喷雾 熏蒸以及与物理因子协同等 ; 存在毒性 腐蚀性 有污染环境的可能性 (3) 值得注意的是在实际使用中有些因素能够影响消毒的效果, 主要有 : 微生物污染程度 ( 种类 数量 ); 处理剂量 ( 浓度 时间 ); 作用温度和相对湿度 ; ph 值 ; 有机物 ; 化学拮抗物质 (4) 基于一些理论和实际运用方面的考虑, 作为理想消毒剂一般需满足如下的标准 : 杀菌谱广, 效果可靠, 作用快速 ; 性能稳定, 便于贮存和运输 ; 无毒无味, 无刺激, 无致癌 致畸 致突变作用 ; 易溶于水, 不着色, 易去除, 不污染环境 ; 不易燃易爆, 使用安全 ; 受有机物 酸碱和环境因素影响小 ; 使用浓度低, 使用方便, 价格低廉 330

341 无菌制剂 GMP 实施指南 17. 清洁和消毒 (5) 结合洁净区实际使用情况制定消毒周期, 需要考虑 : 应该制定和洁净区相对应的消毒周期, 满足实际使用需要 尤其值得注意的是制定消毒周期必需结合考虑到实际环境监测趋势结果 消毒剂效力测试结果如实验室硬面法和洁净区现场效力测试等, 同时也必须满足 GMP 法规的最低要求 当有更高级别的清洁存在时, 在同一时间必须进行的低级别清洁可以省去 消毒剂应经常更换, 通常情况下交叉使用消毒剂和清洁剂 每次清洁消毒完成后, 应在相应日志或者记录上进行记录, 注明日期 清洁消毒种类 所用消毒剂和操作人员姓名 C. 消毒剂的使用 (1) 通常在选择消毒剂的时候需要把握的一些原则如下 : 消毒剂的固有特性, 消毒表面与消毒剂的适应性 ; 产品的完整性, 消毒对象的理化特性和使用价值 ; 人员的安全性, 消毒剂的使用方法和使用频率 ; 环境中微生物的菌群, 污染微生物的种类 数量和存在状态 ; 合格供方及供应商评价 (2) 使用消毒剂的时候, 也需要把握如下原则 : 首先, 确定选用何种消毒剂必须基于消毒剂效力测试结果以及洁净区控制的实际环境情况 ; 其次特别值得注意的是, 在现场测试时应注意和考虑评估消毒剂残留物和回收测试 (Recovery test, 对照试验 的一种 在现场条件加入特定环境挑战微生物, 然后进行测定, 检查被加入的微生物能否定量回收, 以判断分析过程是否存在系统误差的方法 所得结果常用百分数表示, 称为 百分回收率, 简称 回收率 ) 之间的关系 防止环境中的微生物因对同一种消毒剂产生抗性而影响实际的消毒效果 ; 消毒剂使用后有残留, 并能不断积累, 所以应该注意残留物的问题 ; 不得将非同种类的消毒剂联合或混合使用, 否则, 很可能会引发危险的或致命的化学反应并产生有毒化合物 ; 交替使用消毒剂时必须进行有效清洗, 如 : 季铵盐类化合物和苯酚类化合物 对于空调管道 设备间隙等洁净区内卫生死角的微生物污染, 必要时可采用臭氧等熏蒸的方法, 同时应该建立和制定如何监测熏蒸剂的残留水平方法的验证, 以及制定日常监测规程和方法 在建立的消毒方法投入实施一定阶段后, 对对应洁净区之环境监测结果数据实行回顾, 以确认消毒方法的有效性 (3) 关于消毒剂如何贮存和进行效期管理, 需参照如下原则 : 应该有明确规程规定如何监测和检查消毒剂的微生物污染状况, 对于盛放消毒液的容器应制定清洗消毒的频率, 并在容器上标明有效期 同时应该结合实际使用情况制定消毒剂存放期, 但存放期不得超过相应消毒剂的最长规定时限 对于 A/B 级区应该使用经过除菌过滤或者经过适当射线辐照处理的消毒剂, 消毒剂进出 A/B 级区也应该制定相应外表面包装等处理规程 消毒剂如需稀释和分装使用, 在稀释配制和分装前, 需检查母液的有效期, 不得使用已超出有效期的消毒剂 遵循现配现用原则, 使用新鲜配制的消毒剂 配制及分装后, 相关人员需及时在相关容器上贴签标明使用有效期 331

342 17. 清洁和消毒无菌制剂 GMP 实施指南 (4) 进行消毒程序开发和实施时候, 需要把握如下原则 : 知道消毒剂如何使用的知识是非常重要的, 但离开一个充分的消毒程序仅仅知道该类知识又不是足够的 消毒程序应该在这样一个前提下被开发, 即满足问题能够很快被识别和修正以达到可接受的结果 1 消毒程序开发和实施成功的要点包括 : 及早的将涉及消毒程序的人员纳入到开发和实施体系中 ; 对他们进行合适及有效的培训 ; 以及持续对消毒程序进行监测, 确保程序的效率效能 2 开发和实施消毒程序所需的步骤 : 确定消毒程序流程决策团队 ; 对消毒程序项目规定进度 ; 开始开发试用消毒程序 ; 回顾发现的问题和流程 ; 计划和编写消毒程序 ; 完成文件体系 ; 生效消毒程序 ; 进行系统的培训, 并确保重要的教学要点能够被透彻的解释和理解 ; 消毒程序的投入实施 ; 记录开始实施中产生的各种错误信息 ; 具体实施中对消毒程序的回馈 ; 针对消毒程序的正式内部审计和外部审计 ; 建立和实施对消毒程序文件系统的日常维护体系 实例分析 A. 制药企业需消毒的表面 表 17-2 制药企业内需进行消毒典型表面 消毒应用表面 材质 操作表面 灌装设备 罐体 316L 304L 不锈钢 窗户 容器 玻璃 帘膜 塑料 /vinyl 乙烯塑料 绝缘层 塑料 / 聚碳酸酯 332

343 无菌制剂 GMP 实施指南 17. 清洁和消毒 墙壁 天花板 彩钢板 地面 环氧树脂涂层 PVC 操作面板 塑料 本表列举了在制药企业内需进行消毒的一些典型表面, 我们在选择一个正确的消毒剂和消毒方式的时候, 应该结合这些典型表面材质特性综合考虑和消毒之间的关系, 以免影响消毒效果或对应用表面产生如腐蚀破坏等不良作用 通常采用消毒剂供应商的说明会是一个不错的参考 虽然目前制药企业多数购买使用的消毒剂都被明确宣称对洁净室表面是安全的, 但是如经常使用并且不采取有效措施以除去消毒剂的残留物的话, 很多种消毒剂都会对消毒表面产生相当的腐蚀作用 消毒剂造成的损坏程度根据消毒剂使用的浓度和频率决定 多数情况下, 塑料 橡胶 尼龙 瓷砖和金属材质的表面的腐蚀磨损是不可避免的 通过长时间的作用, 醇类 次氯酸类 强酸类及一些属于醛类的消毒剂都能使得金属包括不锈钢表面产生凹点和锈蚀 苯酚类 过氧化氢类及含氯配方的消毒剂通常都能很容易的被橡塑类材质吸收, 长期作用使得此类材质变脆碎易断 B. 三步消毒法步骤在制药企业进行清洁消毒以维持一个有效的污染控制体系时, 一般需要遵循三步消毒法进行, 步骤和原理如下 : 第一步 : 清洁第一步骤采用表面清洁是非常重要的, 它能够通过去除污垢 ( 有机物 ) 的方式以避免消毒剂失效 ; 此步骤能够在污垢被合适的移除后, 确保消毒剂与微生物的充分接触 ; 同时应该考虑所用清洁剂与消毒剂的兼容性, 尽可能的在清洁过程中将清洁剂冲洗干净, 以免对消毒剂作用效果产生干扰 第二步 : 消毒此步骤是将消毒剂施用于目标表面, 通常采用的方法有 : 拖洗法和擦拭法, 适合运用于平整表面 易于到达的表面 ; 喷洒或喷雾法, 适合运用于高处 管道 复杂设备 简单来说, 一个有效的消毒过程即是将消毒药剂安全的布着于目标表面并保持一个特定的有效作用时间 第三步 : 清除残留清除残留整个步骤往往在实际运用中被忽略 如果去除残留不够彻底, 可能会引起二次污染或者影响工艺过程 ; 如果消毒后清除作用开始间隔太短, 难以确保充分的接触时间以致影响消毒的有效性 ; 应该有措施保证彻底清除残留, 避免产生二次污染, 如在待清除表面在清除开始前加入荧光性染料, 在清除后用紫外灯对相应表面进行检查, 所清除表面不得有荧光产生则表明已彻底清除残留 特别值得注意的是, 在 A/B 洁区进行清洁消毒时, 所使用的清洁消毒工具应该尽可能的通过湿热灭菌的方式进行处理, 而所使用的清洁剂和消毒剂必须采用无菌过滤或者辐照灭 333

344 17. 清洁和消毒无菌制剂 GMP 实施指南 菌的处理方式 上述物品应该采用至少双层以上包装, 在进入 A/B 洁区应该对外包装进行消毒和移除, 以免清洁消毒过程本身引入污染 C. 实用消毒剂分类 目前多数制药企业消毒时所选用的消毒剂按照消毒频率和作用效果的方式进行分类, 可以总结为下图所示 : 图 17-1 消毒剂分类 从上图我们可以看出, 制药企业在选择合适的消毒剂时应该根据不同种类消毒剂的消毒效果进行选择 ; 同时应该注意通过轮换使用消毒剂的方式来防止产生耐药菌株 值得注意的是, 最好结合环境监测微生物结果适时采用杀孢子剂等消毒剂, 以免普通消毒剂难以彻底杀灭耐药微生物 产生微生物污染蔓延后果 要点备忘 设定清洁和消毒的使用方法等规程设定时应该考虑到的一些实际情况 17.3 清洁消毒效果 背景介绍 清洗验证是用书面证据证明批准的清洗规程可以对设备进行有效的清洗, 并使清洗后的设备适用于产品的制造或包装 清洁验证的目的就是证明经过清洁程序清洁后, 设备上的残留物 ( 可见的和不可见的 : 包括前一产品的残留物或清洗过程中洗涤剂的残留物 ) 达到了规定的清洁限度要求, 不会对将生产的产品造成交叉污染 334

345 无菌制剂 GMP 实施指南 17. 清洁和消毒 由于清洁方法直接影响产品的质量 安全性和有效性, 为了确保清洁的有效, 以确保后续产品中没有带入超过接受标准的污染物, 避免产品的交叉污染, 以致影响患者的用药安全, 必须对清洁方法进行验证 技术要求 A. 清洁验证 (1) 通常清洁验证包括但不限于以下三个方面 : 生产结束至开始清洁的最长时间 ( 也称待清洁设备保留时间 ); 已清洁设备用于下次生产前的最长存放时间 ( 也称洁净保留时间 ); 连续生产最长时间 (2) 其中对于清洁验证的职责一般要求如下 : 项目经理 : 确保与清洁验证相关设备清洗规程的开发和批准 分析方法验证 目标活性成分的计算和选择, 以及清洁过程的实施过程全部按照事先批准的计划进行 系统负责人 / 用户 : 定义设备清洗规程 ; 确保设备按照清洗规程的要求进行相关验证活动 ; 在引入新设备时负责评估其对于清洁验证的影响 实验室化验员 : 准备相关分析方法的验证草案和报告 ; 技术支持人员 : 在新产品引入时负责评估其对于清洁验证的影响 QA/ 验证人员 : 验证项目主计划和相关验证总结报告的准备和批准 ; 按照验证计划中定义的行为, 对相关验证文件批准, 例如标记物计算和选择的文件 ; 特别针对产品质量方面的影响, 对验证项目提供 GMP 和法规的支持 (3) 关于清洗验证和清洗确认的要求 : 清洗确认是提供证据的过程, 以表明清洗操作在某一情况下 ( 也就是说还未证明清洗操作的一致性 ) 可以符合预先的要求 清洗确认可以在以下情况下使用 如新产品引入 ; 临床试制样品的制造 ; 清洗规程的开发 ; 制造频率极低的产品 B. 消毒验证 (1) 在消毒剂确认试验的准备过程中, 企业应考虑以下几个方面的问题 : 基于消毒剂本身的消毒能力进行评价 ; 选择合适的试验方案 ; 审计生产 / 供应商 (2) 实验室消毒剂效力测试的几种方法 : 硬面测试法 ; 载体法 ; 定量悬浮法 335

346 17. 清洁和消毒无菌制剂 GMP 实施指南 (3) 消毒剂的效力验证确认时需要考虑的因素 : 1 消毒剂的效力确认包括两方面内容, 现场考察和实验室考察 现场考察, 评估消毒剂对相应设施的实际消毒效力, 同时也应注意包括消毒剂残留和 实验室考察一般使用硬面测试法和定量悬浮法 消毒剂的杀菌效果会受到被消毒表面的类型 与被消毒的接触时间以及相关设施中的微生物种群的影响 消毒剂的生产供应商一般采用标准方法规定的微生物做效力评价测试, 而这些实验菌株可能与用户实际环境中的微生物有较大差别 因此, 消毒剂使用企业可用从自己环境中分离的微生物来测定消毒剂对这些微生物的杀灭效果 2 通过对环境监测结果的趋势分析, 评估清洁 / 消毒前 后的环境微生物学质量 经历一段足够长时间的积累后才能用以评估消毒和清洁程序的数据, 特别是施行选定的消毒方法一段时间后, 环境监测结果的回顾对确认消毒方法的有效性显得尤为重要 在最差条件下 ( 如预防性维修之后 ) 检测环境的污染状况 3 确保人员都以及受过培训并且掌握消毒测试方法 ; 对实际消毒效力测试的效果进行回顾 ; 对在效率测试中遇到的缺陷能够提高注意 4 验证流程和结果都必须符合 GMP 法规等具体要求 实例分析 实验室消毒剂效力测试实际运用举例 ( 硬面测试法 ): A. 实验室消毒剂效力硬面测试法方法 (1) 实验试验材料 培养基 : 无菌大豆胰蛋白胨琼脂 (TSA) 或其他适宜使用的营养琼脂 稀释液 : 灭菌 0.9%NaCl 溶液 载体 : 抛光的长片 ( 由不锈钢或待消毒表面材质制成 ) 中和剂 : 如含软磷脂和吐温的肉汤或其它具有针对性中和效力的溶液 挑战菌株 : 枯草芽孢杆菌 CMCC63501 其它试验设施和条件 : 已校验的 1.0ml 灭菌移液管 ; 已校验的 10ml 灭菌移液管 ; 层流台 ( 或生物安全柜 ); 震荡器 ; 待测试的杀孢子剂 Biocide B; 无菌擦拭棉签 ; 培养箱 ; 记号笔 ; 无菌酒精 ; 无菌擦片 (2) 中和剂效力确认本试验中所使用的中和剂必须既能有效抑制消毒剂的杀菌性 ( 中和剂的效力试验 ) 同时又不削弱微生物活力的恢复 ( 中和剂的毒性试验 ) 1 中和剂效力试验和毒性试验 : 对于每一种挑战菌株来说, 都准备两支装有 9ml 中和剂的试管 在一支试管中, 加入 1ml 水作为中和剂毒性试验 (NC 组 ); 在另一支试管中, 加入 1ml 产品溶液作为中和剂中和效力测试试验 (NT 组 ) 336

347 无菌制剂 GMP 实施指南 17. 清洁和消毒 分别充分混匀两支试管并让它们作用 5 分钟, 然后在两支试管中各插入一根接种过的不锈钢长条 10 分钟作用时间后, 将长条上的微生物全部刮入到试管中, 震匀后将这些中和剂混合液进行系列稀释, 进行平板计数 2 计算 记录每个稀释度 1.0ml 样品的菌落数 选取一个合适梯度的读数, 该梯度的两块平板的读数 ( 记为 a 和 a 1 ) 都应处于 30 至 300CFU 之间 3 记录 然后用以下公式计算 NC 和 NT, 中和剂毒性试验记为 NC, 中和剂效力试验记为 NT: NC 或 NT = log 10 (a+a 1 )/2 x 10/d 其中 : d = 稀释液的稀释系数 NC = log10 中和剂毒性测试中每试验条平面上的菌落数 NT = log10 中和剂效力测试中每试验条平面上的菌落数 接受标准 :-0.3 NC NT 0.3 把试验结果记录于表格 17-3 中和剂的效力测试记录中 (3) 芽胞菌悬液的制备 将采购的枯草芽胞杆菌的孢子条的浓度 : 通常为 1~10 x10 7 将孢子条放入 10ml 无菌 0.9%Nacl 溶液中, 震荡 5 分钟, 使孢子条上的孢子充分稀释到溶液中 移取 1ml 溶液稀释到 9ml 的无菌 0.9%Nacl 溶液中, 进行 10 备稀释, 并震荡 1 分钟 根据初始孢子条的浓度进行类似倍比稀释, 以获得 10 4 ~10 5 数量级的孢子悬液 将最终稀释的三个稀释梯度的孢子悬液各取 2 份 1ml 孢子液均匀接种涂布在 TSA 琼脂培养基平板上进行培养计数, 例如 三个数量级 将涂布的 6 块平板在 37 摄氏度进行培养,7 天后进行读数, 以确认稀释液浓度 (4) 不锈钢孢子挑战片制备 : 不锈钢长片的准备 ; 用清洁剂清洁每一片不锈钢长片并用纯水仔细润洗 ; 干热灭菌这些不锈钢长片 分别吸取 0.1ml 10 5 菌悬液和 0.1ml 10 6 菌悬液点接到各 10 个不锈钢片上, 并用吸头使菌液在不锈钢表面充分铺展开来, 长度在 2cm 左右 让它们在 20 C 下, 层流吹干 分钟 对于芽孢形成菌, 约含 1* CFU/ 片, 将 2 个浓度梯度的不锈钢孢子挑战片备用 (5) 硬面测试步骤 337

348 17. 清洁和消毒无菌制剂 GMP 实施指南 在本项测试中, 挑战菌株被接种在抛光的不锈钢长片上, 并于层流台下吹干, 然后把它浸没于待测消毒剂中作用一段时间, 然后培养计数 待试消毒液的准备 : 在无菌玻璃试管中制备杀孢子剂溶液, 根据使用说明用纯水作稀释配制待用 ; 测试步骤 : 当不锈钢片干燥以后, 将两片不锈钢片插入 Biocide B 溶液中作为消毒剂效力测试试验 (Nd), 让钢片在常温下浸泡 10 分钟和 20 分钟和 30 分钟 重复以上步骤将钢片浸泡于 0.9 %NaCl 溶液中作为空白对照 (Nc) 浸泡结束后, 立即将钢片移入 10ml 中和剂试管中, 中和 10 分钟后, 将钢片上的微生物用无菌棉签全部刮入到试管中, 充分震荡该试管, 然后移取 1 ml 到已标记过的培养皿中做平板计数, 每一支试管均做两块培养皿 无菌操作, 移取 1.0 ml 中和剂混合物到另一支装有 9ml 0.9% NaCl 溶液的试管中, 充分震荡后再移取 1ml 做平板计数, 轻轻转动平板以使菌落在培养基表面均匀分散开来, 每一支试管均做两块平板, 并让这些平板在层流台下吹干 翻转平板并置于 37 摄氏度下培养 7 天, 抛弃那些长的太多不能计数的平板, 将剩余的平板计数 计算 : 记录每个梯度 1.0ml 样品的菌落数 (a, a 1 ) a 和 a 1 的平均值都应处于 30 至 300CFU 之间, 然后用以下公式计算 Nc 和 Nd, 即每条试验平面上恢复生长的菌落数的对数值 Nc ( 或 Nd) = log 10 (a + a 1 )/2 x 10/d 其中 : d = 稀释液的稀释系数 Nc = log10 空白对照中每条试验平面上恢复生长的菌落数 Nd = log 10 消毒剂测试中每条试验平面上恢复生长的菌落数结果的计算和表示 : 用以下公式计算 Log 下降值 : Log 下降值 = Nc Nd 若下降值超过了 5, 一律以 >5 来表示 计算每一种挑战菌种的 Log 下降值, 并记下消毒剂的浓度和各自的接触时间 结论 : 338

349 无菌制剂 GMP 实施指南 17. 清洁和消毒 根据实验结果进行计算, 如果计算结果符合接受标准, 即在一定的接触时间内,Biocide B 型消毒剂能够使挑战菌水平下降 99.9% ( 下降 3 个对数单位 ), 则表明 Biocide B 型消毒剂能够作为杀孢子剂进行日常消毒使用 (6) 批准此验证方案由微生物专业人员起草准备, 并经质量控制部门 使用部门生产部的审核, 质量保证部门进行最终的批准 B. 实验室消毒剂效力硬面测试法示意图 硬面法消毒剂测试操作流程可以用以下示意图进行表示 : 图 实验室消毒剂效力硬面测试法示意图 C. 实验室消毒剂效力硬面测试法结果举例 表 中和剂中和效力评估测试记录示例 (1) 测试条件 中和剂样品号测试微生物实验开始日期实验结束日期培养基测试温度培养温度 LTB 某品牌消毒剂 ( 苯酚类 ) 金黄色葡萄球菌 CMCC(B) TSA (2) 中和剂毒性测试结果接触时间 :10 分钟 339

350 17. 清洁和消毒无菌制剂 GMP 实施指南 CFU/ 条 NC 条 1 难以计数难以计数 >300 > X (3) 中和效率测试结果 接触时间 :10 分钟 CFU/ 条 NT 条 1 难以计数 难以计数 >300 > X 计算方法 : NC(or NT)=log10(a+a1)/2 x 10/d 接收标准 : -0.3 NC-NT 0.3 d = 稀释液的稀释系数 NC = log 10 中和剂毒性测试中每试验条平面上的菌落数 NT = log 10 中和剂效力测试中每试验条平面上的菌落数 结论 : NC-NT =-0.2 符合 -0.3 NC-NT 0.3 的接受标准, 在本实验中 LTB 适合作为中和剂使用 ( 如 NC-NT 的值不符合 -0.3 NC-NT 0.3 的范围之内, 则判断该测试结果不符合接受标准 ) 测试人 / 日期 : XXX XXXX 年 -XX 月 -XX 日 _ 复核人 / 日期 : XXX XXXX 年 -XX 月 -XX 日 表 消毒剂效力评估测试记录 (1) 测试条件 产品号 某品牌杀孢子剂 测试开始日期 测试结束日期 测试微生物缓慢芽孢杆菌 ( 环境分离菌 ) 培养基 TSA 稀释液 0.9%NaCL 中和液 LTB 干扰表面 NA 测试温度 25 培养温度 32.5 (2) 消毒剂测试接触时间 : ( 分 ) 微生物 接触时间 10-1 (CFU) 10-2 (CFU) 10-3 (CFU) Nc-Nd 缓慢芽孢杆菌 5 Min NA NA >3 340

351 无菌制剂 GMP 实施指南 17. 清洁和消毒 缓慢芽孢杆菌 10 Min NA NA >3 Nc ( 或 Nd) = log 10 (a + a 1 )/2 x 10/d d = 稀释液的稀释系数 Nc = log 10 空白对照中每条试验平面上恢复生长的菌落数 Nd = log 10 消毒剂测试中每条试验平面上恢复生长的菌落数结论 : 结果表明, 在 5 分钟接触时间内, 测试微生物数量下降了至少 3 个对数单位, 符合接受标准 测试人 / 日期 : XXX XXXX 年 -XX 月 -XX 日 _ 复核人 / 日期 : XXX XXXX 年 -XX 月 -XX 日 _ 要点备忘 在进行清洁验证时, 注意把握清洁验证的目的 人员职责 验证程序开发 效果评估和限度与接收标准等方面内容 消毒剂验证方面注意把握在消毒剂确认试验的准备过程中, 应考虑基于消毒剂本身的消毒能力进行评价, 选择合适的试验方案, 审计生产 / 供应商 同时也需考虑消毒剂的效力确认时的因素以及把握实验室消毒剂效力测试的几种方法 341

352 18. 环境监控无菌制剂 GMP 实施指南 18. 环境监控 本章将探讨以下问题 : 在无菌产品生产中应预见哪些微生物污染风险? 对于每个洁净区应设定什么样的限度? 环境监测有哪些方法? 环境监测频率? 怎样确定取样点? 一旦发生超标该如何处理? 怎样鉴定环境污染菌? GMP 中规定原料药 剂型药以及部分医疗器械必须在特定的洁净环境下生产 特别是大部分无菌药品 ( 包括生物制品 ) 均必须以无菌工艺生产 为了维护医药生产用洁净区环境的稳定性 确保药品质量安全, 对洁净区的环境质量采取合理的控制措施和评价方法是非常重要的 环境监测是用来评估生产环境控制是否有效的一个工具 为了使洁净区的环境质量能得到有效控制并被客观评价, 应对它实行全面监控 监控项目包括空气悬浮粒子 空气浮游菌 沉降菌 设施和设备表面的微生物以及操作人员的卫生状况监测等 18.1 污染来源 实施指导 由于药品的生产必然接触空气, 比如房间里的空气, 或层流空气 ; 空气往往作为污染的主要来源 这也反映在 GMP 指南对空气系统的详细规定 对于无菌产品的生产,GMP 附录一无菌药品规定, 应对洁净区的悬浮粒子进行动态监测, 应对微生物进行动态监测 成品批记录的审核应同时考虑环境监测结果 表面也是可能的污染源 在生产时, 有的表面会直接接触产品 ( 比如设备表面 ), 有的表面虽然不直接接触产品的表面 ( 比如墙面 地板等 ), 也可能通过空气污染产品 因此, 应该监测所有的区域, 而不仅仅局限于直接接触产品的设备表面 如果厂房设施有缺陷 ( 比如不密封的天花板和窗户, 没有气锁, 超压系统等 ), 应预见会有大量的微生物入侵 即使是墙壁或地板上最小的裂缝, 也会给微生物逃避消毒并潜在发展成生物群体提供良好的机会 因此, 必须特别注意地板和墙壁所用的涂料, 这将决定消毒是否有效 GMP 给出了厂房设施非常详细的规范 人是洁净区环境的最大污染源, 人员的数量和活动量将直接影响着整个洁净区的环境质量 人身上有大量的微生物, 包括需氧菌和厌氧菌 因为人员几乎涉及所有的生产步骤, 特别要注意人员卫生 GMP 附录 1 中详细列出了各洁净区的着装要求 由于药品有被环境污染的风险, 环境监控必须包括以下 : 空气, 表面和人员 342

353 无菌制剂 GMP 实施指南 18. 环境监控 18.2 洁净区级别的划分 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1: 无菌药品第八条洁净区的设计必须符合相应的洁净度要求, 包括达到 静态 和 动态 的标准 第九条无菌药品生产所需的洁净区可分为以下 4 个级别 : A 级高风险操作区, 如 : 灌装区 放置胶塞桶 敞口注射剂瓶的区域及无菌装配或连接操作的区域 通常用单向流操作台 ( 罩 ) 来维持该区的环境状态 单向流系统在其工作区域必须均匀送风, 风速为 m/s( 指导值 ) 应有数据证明单向流的状态并须验证 在密闭的隔离操作器或手套箱内, 可使用较低的风速 B 级指无菌配制和灌装等高风险操作 A 级区所处的背景区域 C 级和 D 级指生产无菌药品过程中重要程度较低的洁净操作区 技术要求 表 18-1 中国 GMP 附录 1(2010 版 ) 欧盟 GMP 附录 1(2008 版 ) WHO GMP(2009 版 ) 洁净区级别空气悬浮粒子的标准 悬浮粒子最大允许数 / 立方米 洁净度级别 静态 (3) 动态 0.5μm 5μm (2) 0.5μm 5μm A 级 (1) B 级 C 级 D 级 不作规定 不作规定 无菌药品的生产操作环境应根据产品特性 工艺和设备等因素选择适当的洁净度级别 表 18-2 最终灭菌产品生产操作洁净度级别 洁净度级别 最终灭菌产品生产操作示例 343

354 18. 环境监控无菌制剂 GMP 实施指南 C 级背景下的局部 A 级高污染风险 (1) 的产品灌装 ( 或灌封 ) C 级 D 级 注 : 产品灌装 ( 或灌封 ) 高污染风险 (2) 产品的配制和过滤眼用制剂 无菌软膏剂 无菌混悬剂等的配制 灌装 ( 或灌封 ) 直接接触药品的包装材料和器具最终清洗后的处理 轧盖灌装前物料的准备产品配制和过滤 ( 指浓配或采用密闭系统的稀配 ) 直接接触药品的包装材料和器具的最终清洗 (1) 此处的高污染风险是指产品容易长菌 灌装速度慢 灌装用容器为广口瓶 容器须暴露数秒后方可密封等状况 ; (2) 此处的高污染风险是指产品容易长菌 配制后需等待较长时间方可灭菌或不在密闭容器中配制等状况 表 18-3 非最终灭菌产品生产操作洁净度级别示例 洁净度级别 B 级背景下的 A 级 B 级 C 级 非最终灭菌产品的无菌生产示例 处于未完全密封 (1) 状态下产品的操作和转运, 如产品灌装 ( 或灌封 ) 分装 压塞 轧盖 (2) 等灌装前无法除菌过滤的药液或产品的配制直接接触药品的包装材料 器具灭菌后的装配以及处于未完全密封状态下的转运和存放无菌原料药的粉碎 过筛 混合 分装 处于未完全密封 (1) 状态下的产品置于完全密封容器内的转运直接接触药品的包装材料 器具灭菌后处于密闭容器内的转运和存放 灌装前可除菌过滤的药液或产品的配制产品的过滤 D 级直接接触药品的包装材料 器具的最终清洗 装配或包装 灭菌注 : (1) 轧盖前产品视为处于未完全密封状态 (2) 轧盖也可在 C 级背景下的 A 级送风环境中操作 A 级送风环境应至少符合 A 级区的静态要求 实施指导 洁净区的洁净级别确认是设施验证的一部分, 并需要定期进行再确认 洁净级别确认和洁净区监测是两个环节, 应该明确予以区分并分别进行管理 洁净级别的确认可以按照 ISO 的有关要求实施 应通过相应的 SOP 规定 动态 和 静态 两个概念, 并规定设备的安装状态 运行状态以及人数的限制 生产企业可以按照 ISO 的规定实施洁净级别的再确认, 对 A 级区而言, 应该每 6 个月测一次风速 过滤器完整性以及压差 对于 B 级区而言, 每 6 个月进行一次静态确认, 每一年进行一次动态确认 对于其他洁净级别, 每年进行一次确认, 并规定最长的延迟时间 若生产企业采用其他方法进行再确认, 应经过相关验证 344

355 无菌制剂 GMP 实施指南 18. 环境监控 18.3 监测方案 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1: 无菌药品第十条应对洁净区的悬浮粒子进行动态监测 1. 根据洁净度级别和空调净化系统验证中获得的结果及风险评估, 确定取样点的位置并进行日常动态监控 2. 在关键操作的全过程, 包括设备组装, 应对 A 级区进行微粒监测 工艺的污染 ( 如活生物 放射危害 ) 如可能损坏粒子计数仪时, 应在设备调试操作和模拟操作期间进行测试 A 级区监测的频率及取样量, 应能及时发现所有人为干预 偶发事件及任何系统的损坏 灌装或分装时, 由于产品本身产生粒子或液滴, 灌装点 5μm 粒子也许不能始终如一地符合标准, 这种状况是可以接受的 3. 在 B 级区可采用相似于 A 级区的监测系统 根据 B 级区对相邻 A 级区的影响程度, 采样频率和采样量可予以调整 4. 悬浮粒子的监测系统应考虑到采样管的长度和弯管的半径对测试结果的影响 5. 日常监测的采样量可与洁净度级别和空调净化系统验证时的空气采样量不同 6. 在 A 级区和 B 级区, 连续或有规律地出现少量 5.0 μm 粒子计数时, 可能是污染事件的征兆, 应进行调查 7. 生产操作全部结束, 操作人员撤离生产现场并经 15~20 分钟 ( 指导值 ) 自净后, 洁净区的悬浮粒子应达到表中的 静态 标准 8. 应按照质量风险管理的原则对 C 级区和 D 级区 ( 必要时 ) 进行动态监测 监控要求以及警戒 / 纠偏限度可根据所从事操作的性质来确定, 但自净时间应达到规定要求 9. 温度 相对湿度等其它指标取决于产品及操作的性质, 这些参数不应对规定的洁净度造成不良影响 第十一条为评估无菌生产的微生物状况, 应对微生物进行动态监测, 监测方法有沉降菌法 定量空气浮游菌采样法和表面取样法 ( 如 : 棉签擦拭法和接触碟法 ) 等 动态取样应避免对洁净区造成不良影响 成品批记录的审核应同时考虑环境监测的结果 对表面和操作人员的监测, 应在关键操作完成后进行 在正常的生产操作监测外, 可在系统验证 清洁或消毒等操作完成后增加微生物监测 洁净区微生物监测的动态标准 (1) 如下 : 洁净度级别浮游菌沉降菌 (φ90mm) 表面微生物 345

356 18. 环境监控无菌制剂 GMP 实施指南 cfu/m3 cfu /4 小时 (2) 接触碟 (φ55mm) cfu / 碟 5 指手套 cfu / 手套 A 级 <1 <1 <1 <1 B 级 C 级 D 级 注 : (1) 表中各数值均为平均值 (2) 单个沉降碟的暴露时间可以少于 4 小时, 同一位置可使用多个沉降碟连续进行监测并累积计数 背景介绍 所有洁净区应制定系统的环境监测方案 实行环境监测方案的目的在于, 通过获得代表性数据来评价环境中的微生物分布状况 所制定的环境监测方案不仅要能对清洁 消毒措施的效果以及人员本身对环境中微生物学质量的影响作出合理评价, 而且所获得的监测资料要能证明洁净区环境是否在良好的受控状态下运行 监控的执行必须以书面形式订立 最好是以 SOP( 标准操作规程 ) 的形式形成一个监控方案 该 SOP 应包括 : 限度 监测方法 / 设备 监测频率 取样位置 取样数量 一旦发生结果超标应采取的纠偏措施 文件记录 数据分析等等 监控 SOP 也应规定相关文件 ( 例如 : 原始数据, 报告, 偏差文档等 ) 的存储位置, 以便能在最短时间内找到相应的文件 本系列指南公共系统实验室控制部分有更为详细的介绍, 供读者参考 限度 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1: 无菌药品第十二条应制定适当的悬浮粒子和微生物监控警戒和纠偏限度 操作规程中应详细说明结果超标时需采取的纠偏措施 346

357 无菌制剂 GMP 实施指南 18. 环境监控 技术要求 在表 18-1,18-4,18-5 简要汇总了各国法规对相应级别洁净室进行环境监测的限度要求 中国 GMP 附录 1(2010 版 ) 欧盟 GMP 附录 1(2008 版 ) WHO GMP(2009 版 ) 洁净区级别空气悬浮粒子的标准表见表 18-1 表 18-4 中国 GMP 附录 1(2010 版 ) 欧盟 GMP 附录 1(2008 版 ) WHO GMP(2009 版 ) 洁净区微生物 (1) 污染限度标准建议表 表面微生物 洁净度级别 浮游菌 cfu/m3 沉降菌 ( 90mm) cfu /4 小时 (2) 接触碟 ( 55mm) cfu / 碟 5 指手套 cfu / 手套 A 级 B 级 C 级 D 级 注 : (1) 表中各数值均为平均值 (2) 单个沉降碟的暴露时间可以少于 4 小时, 同一位置可使用多个沉降碟连续进行监测并累积计数 (1) 表 18-5 美国 FDA 无菌工艺药品指南 (2004 年版 ) 空气级别分类 洁净区级别 (0.5μm particles/ft3) ISO 名称 (2) > 0.5 μm particles/m3 浮游菌 纠偏限度 (3) (cfu/m3 ) 沉降菌 纠偏限度 (3)(4) (φ90mm; cfu/4h) ,520 1(5) 1(5) , , , , ,520, 注 : (1) 所有级别均以有生产活动时在邻近暴露物料 / 物品处测试的数据为基础 (2)ISO 就不同工业领域的洁净间采用统一的微粒浓度标准值 ISO 5 相当于 100 级并与欧盟 GMP 的 A 级大体相当 (3) 数据表示建议的环境质量水平 企业也可根据作业或分析方法的类型确定微生物纠偏措施标准 (4) 可根据需要增加沉降碟数 (5)100 级 (ISO 5) 环境的样品, 正常情况下无微生物污染 实施指导 限度确立方法 : 可以根据历史数据, 结合不同洁净区域的标准制订 如采用数理统计 ( 正态分布法 ) 347

358 18. 环境监控无菌制剂 GMP 实施指南 的方法, 一般可以将平均值加上 2 倍的标准差作为警戒限度, 加上 3 倍的标准差作为纠偏限度 其他模型基于负二项分布, 泊松, 韦伯, 或基于其他指数分布模型也是可以的 对于不同的数据选择不同的模型来决定其限度值 典型的是在环境控制区域, 污染并不属于正态分布 环境监测数据可进行评估, 以确定合适的方法来设定限度值 对新厂房而言, 可根据以前的类似设施或工艺来制定这些限度, 并且要进行为期几周的环境监测, 根据监测数据来评价事先确立的警戒限度是否合适, 并做出相应调整 纠偏限度不得高于相应洁净级别下的参照性限度标准 (GMP 国标等规定的环境控制标准 ) 限度设定以后, 应定期回顾评价, 如每个季度或年度 如果历史性数据表明环境有所改善, 则限度也应作出相应调整以反映出实际的环境状况 实例分析 以下为某制药公司根据历史数据, 制定的无菌工艺生产洁净区动态环境限度表, 以供参考 表 18-6 某公司洁净区 ( 室 ) 动态环境内控警戒限度 洁净级别 空气浮游微生物 空气沉降菌 设施 设备表面微生物 操作人员卫生状况 手套表面 操作服表面 CFU/m3 CFU/4hr Plate (Ф90mm) CFU/25cm2 CFU/Glove CFU/25cm2 A 级区 [1] B 级区 [2] 7 / 5[3] / 3 C 级区 40 / / 15 D 级区 100 / / 50 3 / 2 地板 5 / 3 关键 5 / 3 一般 15 / 7 地板 25 / 15 地漏 50 / 25 关键 10 / 5 一般 25 / 15 地板 50 / 25 地漏 100 / 50 3 / 2 5 / 3 10 / 表 18-7 洁净区 ( 室 ) 动态环境内控纠偏限度 洁净级别 空气浮游微生物 空气沉降菌 设施 设备表面微生物 操作人员卫生状况 手套表面 操作服表面 CFU/m3 CFU/4hr Plate(Ф90mm) CFU/25cm2 CFU/Glove CFU/25cm 2 A 级区 [1] <1/<1 <1/<1 <1/<1 <1/<1 --- B 级区 [2] 10 / 7 5 / 4 5 / 3 5 / 3 10 / 5 348

359 无菌制剂 GMP 实施指南 18. 环境监控 C 级区 80 / / 30 地板 10 / 5 关键 10 / 5 一般 25 / 10 地板 50 / 25 地漏 100 / 50 关键 20 / / D 级区 200 / / 100 [1] 通常情况下, 无菌灌封间的 A 级区内不得检出微生物 一般 50 / 25 地板 100 / 50 地漏 200 / [2] B 级区内一旦出现霉菌, 即判定为超出警戒限度 [3] 表示 单个值 / 平均值, 以下同上 说明 : 对于最终灭菌工艺的洁净区的环境监测限度可以根据风险评估的结果, 结合实际情况确定 监测方法和设备 背景介绍 在对洁净区环境及其他环境控制区的空气悬浮粒子和微生物学质量进行监控时, 有多种不类型的监测方法及监测仪器可供选择 无论采取何种方法, 所获得的测试结果必须具有准确性和重现性, 以保证被监测区域的环境状况确实处于受控状态 实施指导 A. 空气悬浮粒子监测目前, 用于洁净环境中空气悬浮粒子监测的仪器多为光散射粒子计数器, 其工作原理是, 当取样气流中的尘埃颗粒通过计数器散射腔的光敏感区时, 光遇到粒子时发生散射, 这些光脉冲信号经光电二极管转换成电脉冲信号, 电脉冲次数反映粒子数, 脉冲幅值反映粒子的粒径 一台仪器可同时测定多个粒径通道的粒子 为了掌握整个生产过程中的空气悬浮粒子状况, 通常将监测活动安排在操作开始前 操作进行中及操作结束后三个阶段进行 最好在 A 级区内采用适当的系统对空气悬浮粒子甚至对浮游菌进行连续性监测 用于洁净室 ( 区 ) 空气悬浮粒子测定的仪器设备均应在有效校验期内 监测中的注意事项 : 严格按照仪器生产商要求操作和使用设备 事先确认洁净区通风系统运行平稳后, 方可进行取样 监测单项流时, 将计数器取样口正向对着气流方向 ; 监测紊流时, 宜将取样口垂直朝上 349

360 18. 环境监控无菌制剂 GMP 实施指南 在单向流系统中, 应采用等动力学的取样头 在确认级别时, 应使用采样管较短的便携式尘埃粒子计数器, 以避免在远程采样系统长的采样管中 5.0um 尘粒的沉降 取样时, 每次取样量不得少于 2.83 升 ( 为了确定 A 级区的级别, 每个采样点的采样量不得少于 1 立方米 ) 监测系统的选择还应考虑生产操作中物料 ( 例如有活的生物体或放射性药品的操作 ) 带来的风险 B. 空气微生物监测在制药企业, 生物公司或医疗器械企业中, 虽然粒子取样可以用来评价空气的质量, 但是微生物的污染是生产环境最重要的因素, 它与最终的产品微生物负载控制相关 虽然在所有的生产的最终产品都要求控制微生物污染 ( 包括那些用于最终灭菌的产品 ), 但这对于无菌生产过程显得尤其重要 (1) 沉降菌测试作为被动式取样的沉降碟 ( 平皿直径一般为 90mm), 用于环境中沉降菌的监测 沉降碟以其价廉 轻便 对空气环境破坏较小等优点而被广泛应用于洁净区的环境监测 不足之处在于它只能作为定性测试, 所获得数据的准确性较差 但在层流区, 沉降碟不会干扰气流方向, 不失为一种比较好的方法 为了尽可能地获得可靠性数据, 沉降碟的放置时间不宜过短, 至少为半小时 一般情况下, 将沉降碟暴露于被监测环境中 4 小时 应对沉降碟的暴露时间进行确认, 以保证暴露后的培养基不会因失水等原因而影响微生物的正常生长 用无菌容器 ( 如不锈钢储槽 ) 将预先培养的无菌平皿带至待监测区 ; 监测时记下平皿打开的起始时间和结束时间 并在碟底面上标明监测点等信息 ; 监测结束后, 仍然用上述无菌容器将所有平皿转移至微生物室, 培养读数 (2) 空气浮游菌测试目前常规监测空气浮游菌的设备有很多类型, 有些还有其他功能比如微生物大小分类 这里列出最常用的设备类型, 指出他们的优缺点 当然这些比较取决于不同的使用者的观点 主要是用途以及传统的洁净室或屏障 / 隔离系统的适用性 总之, 在生产车间中用空气浮游菌取样来监测浮游菌污染水平是有意义的 这些设备可以测量已知体积的空气, 使空气中污染物的量化为单位体积的量最广泛使用的设备是固体培养基撞击式 有如下种类和代表设备 : 1 狭缝撞击式 ( 狭缝琼脂空气取样仪 ) 工作原理 : 取样时设备内风机工作并抽真空, 空气自一标准狭缝口吸入, 在狭缝的下面放有一装有营养琼脂的平皿 ( 规格通常为 φ150mm 15mm), 平皿按一定的速度缓慢旋转 空气中的粒子因有较大动量而撞击到平皿内的琼脂表面, 其中的活性微生物可植于琼脂表面, 经适宜条件培养, 生长并形成可计数的菌落, 最后再将点计出来的菌落数折合成每立方米或每立方英尺空气样品中的含菌量 优点 : 取样体积大 ; 时间, 浓度关系可换算 ; 可以远程控制 ; 可用于压缩空气取样 350

361 无菌制剂 GMP 实施指南 18. 环境监控 缺点 : 设备大而笨重 ; 有些设备不能蒸汽灭菌 ; 有些设备需要 150mm 琼脂平板 2 筛孔撞击式 ( 筛孔式空气浮游菌取样仪 ) 工作原理 : 仪器内有一专门的容器用以盛放营养琼脂平板 仪器顶盖为一只筛孔板, 所有筛孔数量和孔径均已经预先设定 通过筛孔板, 真空泵吸入一定体积的空气, 空气中所含有的活性微生物随空气撞击到琼脂平板表面上, 经适宜条件培养后就能形成可见菌落 某些多级式取样仪内部, 按孔径由大到小的方式, 配有一系列筛孔板, 可用以确定空气悬浮粒子中所含的活性微生物数 优点 : 方便, 快速, 便携方便, 自备电源, 筛孔板可灭菌, 取样体积大, 空气流量可以校验 缺点 : 设备稍笨重 3 表面真空取样工作原理 : 该取样仪利用含有营养富集的培养皿不锈钢腔 利用真空把空气标本 ( 包括粒子 ) 吸入并穿过平皿表面, 这样微生物和粒子就堆积在固体培养基的表面 中央安装系统和便携式设备非常好用 优点 : 体积小, 可以相对容易的安装在灌装线或小的区域和密闭容器 ; 取样部件可蒸汽灭菌 ; 可用于压缩空气的取样 ; 空气流量可以校验 ; 可用于取样大体积空气 缺点 : 设备稍有些笨重 ( 连接抽真空设备 ) 4 离心式 ( 离心式空气取样仪 ) 工作原理 : 取样器配有螺旋桨或涡轮, 并在活动式塑料基座上沿切线方向装有营养琼脂条, 空气定量吸入后, 撞击到琼脂条上, 然后培养计数, 最终结果可折合成每立方米或每立方英尺空气样品中的含菌量 优点 : 方便, 快速, 便携容易, 自备电源, 取样头可以蒸汽灭菌, 取样体积大, 空气流量可以校正, 缺点 : 条状培养基来源单一 ; 不能直接校验取样体积 ; 实验室很少处理条状培养基 ; 漩涡气流和排出的气体对层流气流有潜在的风险 5 过滤式 ( 过滤式空气微生物取样器 ) 工作原理 : 明胶滤膜取样器配有真空泵及外接软管, 软管的一端连接装滤膜的过滤器, 过滤器安置于远处的关键区内取样 滤膜内含明胶纤维, 可以截留空气中的微生物 待取样结束, 无菌操作将滤膜置于适宜稀释剂中溶解后再进行平皿计数, 或将明胶膜直接贴到营养琼脂或大豆胰蛋白胨琼脂培养基 (TSA) 表面而融化, 倒置于指定温度下培养 优点 : 取样体积大 ; 过滤器培养基和过滤孔径的选择广泛 ; 明胶膜过滤器的使用可以有助于克服收集的微生物干燥 ; 过滤器支撑可以灭菌 ; 空气流可以校正 ; 可以在隔离器中使用 缺点 : 过滤膜必须将收集的样品放置在培养基中来扩增微生物 ; 设备有些笨重 6 液体冲击式 351

362 18. 环境监控无菌制剂 GMP 实施指南 工作原理 : 将空气送至下端浸没在液体培养基的试管里 粒子和微生物浸没在培养基里而空气排出来 优点 : 允许有大量的微生物数量, 因为液体在取样前可以被稀释 ; 允许选择 PBS 或其他培养基 ( 培养基需有去发泡剂 ); 检测营养细胞和孢子 ; 营养细胞更容易在液体培养基中存活 ; 便宜 缺点 : 高速度冲击可能会损伤细胞 ; 取样可能会造成污染 ; 玻璃组件易碎 C. 表面微生物监测除了用空气微生物取样来监测生产环境的微生物负荷外, 表面监测也用来监测生产区域表面以及设备和与产品接触表面的微生物量 监测的方法必须考虑取样的准确性和代表性 基本的监测方法包括接触碟, 擦拭法以及表面冲洗法 每种提供的数据都可以用于产品质量的评价 测试方法可以定性和定量 而且取样的准确性受收集和处理样品的过程影响, 因此必须对取样进行培训和测试 (1) 接触碟接触碟容易操作而且可以定量 因此被广泛使用, 适用于对平整的规则性表面进行取样监测 通常的碟子是 50mm 直径的, 培养基充满碟子并形成圆顶, 取样面积一般约为 25cm 2 培养基可以根据使用添加中和剂 取样时, 打开碟盖, 是无菌培养基表面与取样面直接接触, 均匀按压接触碟底板, 确保全部琼脂表面与取样点表面均匀接触 10 秒钟左右, 再盖上碟盖 取样后, 需用蘸有 70% 酒精的纱布擦拭被取样表面, 以除去残留琼脂 将取样后兵做好标记的接触碟置于培养箱中培养, 读数, 记录 缺点 : 不适用于非常规表面 ; 若培养基太湿润, 菌落会连片生长导致不易计数 (2) 擦拭法该方法通常用于对不规则表面 ( 尤其是设备表面 ) 进行取样 拭子通常为一根棒状物, 其顶端由吸水性材料制成, 拭子头在取样前应先行浸湿 ( 通常为无菌生理盐水或 0.1% 的蛋白胨溶液约 5 毫升 ), 取样时, 握住拭子柄, 以 30 角与取样表面接触, 缓慢并充分擦拭, 取样面积 25cm 2 左右 ( 可用特定的无菌模板确定擦拭面积 ), 然后将取样头折断放入上述溶液内, 充分振荡, 再用平皿涂布法或铺平板法计数 如果拭子头的材料为藻酸钙, 则要用稀的盐溶液作为稀释剂 ( 如 1% 柠檬酸钠溶液 ), 这样才能让拭子头完全溶解 擦拭法与接触碟法相比,FDA 更倾向于擦拭法 因擦拭取样的面积一般约为 25cm 2, 故擦拭法也属于定量检测方法 缺点 : 取样和转移技术可能会影响结果 ; 样品处理后才能培养 (3) 表面冲洗法该法适用于监测大面积区域内表面的微生物含菌量, 包括设备轨道 储水罐等 用定量的无菌水冲洗表面, 收集淋洗水, 用膜过滤法来计算微生物数量 缺点 : 适用性不广, 需要额外的操作, 取样和处理过程可能会影响结果 352

363 无菌制剂 GMP 实施指南 18. 环境监控 D. 人员卫生监测人员是无菌生产中主要污染源 对于无菌药品的人员要求参见 3.1 无菌药品生产对人员的基本要求和原则 人员卫生监测的方法与表面微生物监测方法中的接触碟法相同 E. 培养基及培养条件环境监测用培养基的类型和培养条件取决于所选用的检测方法, 但必须具有光谱性 通常, 营养琼脂 (NA) 或大豆胰蛋白胨琼脂 (TSA) 培养基属于全能型培养基 此类培养基适用于多数环境微生物 ( 包括真菌 ) 的分离生长 但是, 对专用于酵母菌分离生长的特定培养基, 仍应另行选择, 想玫瑰红钠琼脂 萨布罗 (Sabourauds) 培养基等都是常用的真菌培养基 如果被监测环境中使用过消毒剂或有抗生素, 则要向表面监测用培养基中加一些添加剂 ( 聚山梨酯 80 卵磷脂 偶氮凝集素或 β- 内酰胺酶等 ), 以中和或尽量减少消毒剂或抗生素的抗菌作用 例如, 在对非抗生素生产级区环境设施表面监测时, 通常是在营养琼脂 (NA) 或大豆胰蛋白胨琼脂 (TSA) 培养基内添加 0.7% 的聚山梨酯 80 和 0.1% 的卵磷脂 应对环境监测用微生物培养基进行验证, 验证其在适当的时间和温度条件下检出真菌 ( 包括酵母菌和霉菌 ) 和细菌的能力 用于环境监控的培养基, 首先应检查其可靠地恢复微生物生长的能力 所有配好的培养基批号, 均应进行培养基灵敏度试验, 表 18-8 列出了环境监测用培养基灵敏度检查菌种 必要时, 应使用钝化剂, 防止洁净室消毒剂或产品残留 ( 如抗生素 ) 抑制微生物生长 培养基灵敏度检查试验中, 可加入分离菌进行试验, 接种量应不超过 100 个菌 培养基相关的其他内容, 参见 19.7 培养基 表 18-8 推荐环境监测用培养基灵敏度检查菌种 分类菌种菌株号 枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis) CMCC(B) ATCC 6633 需氧菌 金黄色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus) CMCC(B) ATCC 6538 铜绿假单胞菌 (Pseudomonas aeruginosa) CMCC(B) ATCC 9027 环境监测中分离的菌株 厌氧菌生孢梭菌 (Clostridium sporogenes) CMCC(B) ATCC ATCC 真菌 白色念珠菌 (Candida albicans) CMCC(F) ATCC 黑曲霉 (Aspergillus niger) CMCC(F) ATCC16404 一旦选定培养基, 需确定培养温度和培养时间 通常, 需氧菌应在 30 至 to 35 培养 48 至 72 小时 酵母菌和霉菌数通常在 20 至 25 ( 中国药典为 23-28, 欧洲药典和美国药典为 ), 培养 5 至 7 天 F. 监测方法的确认 方法确认的手段包括 : 353

364 18. 环境监控无菌制剂 GMP 实施指南 进行回顾性验证 / 确认, 即回顾环境监测的历史数据, 并对这些监测数据的重现性予以评价 进行挑战性试验, 证明监测方法的回收率 该法应用广泛, 也可作为回顾性验证 / 确认的支持性资料 进行监测后取样点的清洁消毒效力测试 对于空气浮游菌取样器而言, 可事先在一独立的密闭性容器或腔室内制备好已知浓度的某种特定微生物的气雾, 然后使用相应的仪器对此气雾取样并据此计算出该仪器所获得挑战微生物的回收率 若需对两台仪器的回收率 ( 检出率 ) 进行对比, 则既可采用气雾法, 也可将两台仪器置于同一特定位置进行实地监测 对接触碟法和擦拭法, 同样需进行方法确认 方法是, 将从环境中分离到得代表性微生物, 接种于无菌的试验表面, 接种量不超过 100CFU, 然后按常规方法进行取样及处理, 计算回收率 用于接种的试验表面通常为方形或圆形薄片, 材料多为塑料 玻璃和不锈钢类, 以尽可能模拟实际监测时的环境设施表面 在方法确认阶段, 应对培养基 培养时间和培养温度等进行评估, 以确定适于环境中代表性微生物的最佳培养条件 同时, 应确定适用于真菌 厌氧微生物或特定的控制性微生物 ( 指可能严重影响环境的微生物 ) 的选择性培养基 一旦培养基供应商 接触碟 是自或监测方法发生变更, 则需重新确认 如果决定变更取样方法, 变更前必须进行相应的验证 / 确认性试验, 以保证新方法等效或优于现行方法 取样计划 背景介绍 环境监测的取样计划在各生产企业各不相同, 这取决于一些影响因素, 包括但不局限于产品的类型 生产过程 设施 / 工艺的设计 生产密度 人为干扰 环境监测历史数据等 没有一个单独的取样方案适用于所有的监测 环境监测的频率及取样量, 最好能及时发现所有人为干预 偶发事件及任何系统的损坏 由无菌工艺生产的无菌产品与最终灭菌处理的无菌产品相比, 前者的环境监测尤为重要 取样计划应随着取样频率的变化而变化, 根据趋势分析对取样点数量做出相应的调整, 既可增加, 也可减少 技术要求 表 美国药典 1116 指导性环境监控取样频率 ( 依洁净区的重要性而定 ) 洁净区 取样频率 100 级或更高级别每班一次 100 级区毗连的支持性区域 ( 如 :10,000 级 ) 每班一次 其它支持性区域 (100,000 级 ) 可能与产品 / 容器相接触的区域 无菌生产区的其它支持性区域 ( 该区域不与产品相接触, 通常为 100,000 级或更低 ) 每周两次 每周两次 每周一次 354

365 无菌制剂 GMP 实施指南 18. 环境监控 实例分析 表 列举了无菌药品不同生产用洁净环境的常规取样频率和监控项目 监控区 ( 洁净度级别 ) 监控频率监控项目 称量配料 配液 ( 以 C 级区为例 ) 每周一次 [1] 空气悬浮粒子 [1] 空气沉降菌 空气浮游菌表面微生物 最终灭菌产品生产区域 灌封间 ( 以 C/A 级区为例 ) 轧盖间 洗塞间 ( 以 C/A 级区为例 ) 每周两次每周一次 [1] 空气悬浮粒子 [1] 空气沉降菌 操作者手套表面微生物 [1] 空气悬浮粒子 [1] 空气沉降菌 操作者手套表面微生物 空气浮游菌表面微生物空气浮游菌表面微生物 容器精洗区 ( 以 D 级区为例 ) 两周一次 [1] 空气悬浮粒子 [1] 空气沉降菌 空气浮游菌表面微生物 称量配料 配液 ( 以 C/A 级区为例 ) 每周两次 [1] 空气悬浮粒子 [1] 空气沉降菌 空气浮游菌表面微生物 非最终灭菌产品生产区域 无菌灌封辅助区 ( 以 C 级区为例 ) 每周两次 [1] 空气悬浮粒子 空气沉降菌 空气浮游菌表面微生物 无菌灌封间 ( 以 B/A 级区为例 ) 每班一次每批一次 空气悬浮粒子 空气浮游菌 空气沉降菌 表面微生物 操作者手套和操作服表面微生物 QA 取样间 ( 以 C/A 级区为例 ) 每周一次每次取样 [1] 空气悬浮粒子 空气沉降菌 空气浮游菌 表面微生物 无菌实验室 ( 以 B/A 级区为例 ) 每次实验 空气悬浮粒子 空气浮游菌 空气沉降菌 表面微生物 操作者手套和操作服表面微生物 微生物实验室 限度检查实验室 ( 以 C/A 级区为例 ) 每次实验 [1] 空气悬浮粒子 [1] 空气沉降菌 空气浮游菌表面微生物 操作者手套表面微生物 抗生素效价测定室 ( 以 D 级区 ) 每周一次 [1] 空气悬浮粒子 空气沉降菌 空气浮游菌表面微生物 [1]. 每月一次 取样点及取样量的设置 背景介绍 根据洁净度级别和空调净化系统验证中获得的结果及风险评估, 确定取样点的位置并进行日常动态监控 取样位点的选择主要取决于洁净室的设计和生产过程 在选择取样点时, 355

366 18. 环境监控无菌制剂 GMP 实施指南 每个程序都必须仔细认真的评估 取样的主要目的是提供有意义的数据, 这些数据联系特定的工艺 设备 材料和方法, 可以确定实际或潜在的污染 取样应该选择最有可能导致产品污染的地方, 但在确定取样点时必须谨慎, 不能接触到产品 实施指导 常规监测取样位点的考虑因素有以下几点 : 在哪些点最有可能造成微生物污染, 对产品质量造成不良影响? 在生产过程中, 什么地点最有可能性发生最严重的微生物繁殖? 取样点的选择是否需要统计学设计 ( 比如, 按照美国标准 209E 来计算 )? 取样点选择是否需要基于网格法? 在常规监测中, 一些取样点是否需要更换? 哪些取样点代表了清洁 消毒或灭菌时最不能覆盖到的地方? 什么样的活动会导致污染的扩散? 在某一位点的太多取样是否会引起收集的数据不准确或污染产品? 取样是否只需在换班结束时取? 为了建立常规的取样位点, 必须考虑产品与其接触或暴露的环境的程度 对反映产品的微生物含菌量有代表性的取样点必须取样和进行环境监测 与产品接触的来源可能包括压缩气体, 房间空气, 生产设备, 工具, 关键表面, 储存容器, 传送带, 手套 人员以及水 不与产品直接接触的来源可能包括 : 墙, 地, 天花板, 门, 长凳, 椅子, 测试仪器和缓冲间 建立常规的取样位点时还应考虑环境监测是否会增加产品的污染 比如在生产过程中污染的几率很小, 关键区域的取样就不需要 ( 比如, 不属于操作部件的灭菌原件 ) 建立一个合适的取样点需要考虑很多因素, 比如厂方设施, 生产线的设定, 验证数据, 生产过程, 历史数据, 测试方法等 本文中罗列的取样点可能并不适用于特别的生产工艺 洁净区 ( 室 ) 监测中的取样点和取样量可以比洁净级别确认时的取样点和取样量少, 应该通过正式的风险分析研究和对监测结果的分析 ( 至少要有 6 个月以上的运行数据作为分析基础 ), 来确定监测频次和限度 同时, 监测频次和限度的确定也要考虑到生产工艺因素, 监测限度及取样点应该定期进行回顾验证, 以保证监测行为的有效性 表 洁净区空气悬浮粒子 浮游菌及沉降菌的最少取样点数 面积 (m2) 洁净级别 < 10 2 ~ ~ < ~ < ~ < ~ < ~ < ~ <

367 无菌制剂 GMP 实施指南 18. 环境监控 注 : 此表摘自国标 GB/T 16292~ 医药工业洁净室 ( 区 ) 悬浮粒子 浮游菌和沉降菌的测试方法 环境取样在遵循上表中的最低取样点数的同时, 还须执行以下规则 : A. 空气悬浮粒子 任何洁净区内不得少于两个取样点 ; 除受洁净区的设备限制外, 取样点应在整个洁净区均匀布置 ; 在一个区域内应最少取样五次, 每个取样点的取样次数应多于一次, 而不同取样点的取样次数可以不同, 并且每次取样量不得低于 2.83 升 ; 为了确定 A 级区的级别, 每个采样点的采样量不得少于 1 立方米 取样点一般布置在距离地面 0.8~1.5 米之间或操作平台的高度 ; 尽量避免在回风口附近取样, 而且测试人员应站在取样口的下风侧 B. 空气浮游菌 除受洁净区的设备限制外, 取样点应在整个洁净区均匀布置 ; 那些与产品相邻近的区域, 以及可能与产品直接接触的空气及设备附近均应考虑增加取样点和取样次数 ( 与产品非接触区相比, 这些区域应视为关键区 ); 人员活动频繁或人员较集中的区域也应被视为关键区, 需加强监控 ; 取样点一般布置在距离地面 0.8~1.5 米之间或操作平台的高度 ; 取样时, 取样设备会对气流产生干扰, 因此, 在对 A 级层流区域进行动态测试时应尽量避免测定空气浮游菌, 而以沉降菌测试为主 ; 应根据被测区域的浮游菌控制限度和取样方式来决定取样量, 通常, 每点只需取样一次, 在 10,000 级以上区域取样量不得少于 500 升 / 次, 在 D 级以下 ( 包括 D 级 ) 区域取样量不得少于 100 升 / 次 ; 尽量避免在回风口附近取样 ( 距离 1m 以上 ), 且测试人员应站在取样口的下风侧 C. 沉降菌测试 取样点的分布及其取样位置与空气浮游菌监测相同 ; 在进行动态测试时, 层流区内建议以沉降菌测试为主 ( 不会干扰层流方向并且受人员活动的干扰程度较小 ), 层流区外的非向单流区域建议以空气浮游菌测试为主 ( 可减少对生产活动的干扰 ); 具体取样点数依洁净区内工作活动的性质及其重要程度而定 ; 沉降时间至少为半小时, 但不得超过 4 小时 D. 表面微生物测试表面微生物监测的取样点数应依下列因素确定 : 洁净区 ( 室 ) 的大小 ; 设备 管路等的复杂程度 ; 357

368 18. 环境监控无菌制剂 GMP 实施指南 生产活动的重要性 ; 易受污染的部位等 应至少包含以下部位 : 每扇门 每个门把手 地板 ( 至少两点 ) 墙壁( 不易被清洁 / 消毒的部位, 至少两点 ) 公用介质的管路( 不易被清洁 / 消毒部位 ) 生产设备的关键性部位 ( 如灌装针 易与人员接触的塑料帘膜 胶塞筒 传输带 ) 等 根据洁净区内设施 设备等表面对产品和洁净室环境的影响程度, 通常将表面分为三类 : 关键表面 ( 与产品 容器及密封件直接接触或暴露于产品 容器及密封件的表面 ) 一般表面( 如设备的外表面 墙壁等 ) 和地板, 并且分别设定不同的微生物限度要求 即使确定了取样点, 也不宜每次均固定在同一点取样, 而应考虑在取样点附近的不同位置取样, 这样的测试结果更具代表性 表面微生物的每点取样面积宜控制在 25cm 2 左右 为避免干扰, 宜在生产活动结束后取样 E. 人员监测 对无菌生产区的每位工作人员进行每班测试, 甚至要对每次更衣进行监测 ; 取样部位包括手套 操作服的易遭污染部位 鞋套 有时 ( 人员更衣确认时 ) 还应包括头罩和口罩 ; 手套和操作服表面的微生物监测是人员卫生监测的关键 手套取样时应包括双手的手指和手掌, 操作服表面取样主要是前臂的袖管部位 肩前下部等, 鞋套的取样部位宜在套筒的上侧面 ( 此部位在穿戴时易被污染 ); 人员卫生监测时每点取样面积宜控制在 25cm2 左右 ; 为避免干扰, 宜在生产活动结束时取样 ( 人员离开无菌生产区时取样 ) 18.4 超标处理 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1: 无菌药品第十二条应制定适当的悬浮粒子和微生物监控警戒和纠偏限度 操作规程中应详细说明结果超标时需采取的纠偏措施 实施指导 当偏差发生时, 数据可能会高于设定限度 那么就必须调查发生了什么以及如何防止再次发生 发现偏差及其后续措施都必须有相应的记录 调查的目的是找到导致环境超标的最大可能原因 ( 比如污染来源 ) 358

369 无菌制剂 GMP 实施指南 18. 环境监控 为了建立一个系统的处理偏差的方法, 必须预先制定调查和纠偏措施的步骤 对于连续或多个超标情况要比单一的或单独的超标采取更进一步的调查 / 纠偏措施 当超出警戒和纠偏限度时, 可以采用下述几个方法 : 通知相关的管理层 经过调查判断超标的原因和导致的结果 根据实际情况制定相应的纠正措施并执行以解决问题 后续的回顾评价纠偏措施的有效性以上列出的并不包括全部, 因为这些建议是将实验室或取样因素排除在外的情况下给出的调查和纠偏措施 一个适当的纠偏措施取决于每个工厂和工艺过程的设计 对纠偏限度进行常规总结回顾也是一个很好的管理体系 所有列出的纠偏措施都应评估其对产品的影响 实例分析 表 不同情况下可采取的纠偏措施 房间空气 / 高效空气过滤系统 设施表面 人员更衣 ( 衣服和手套 ) 回顾人员活动的水平回顾 / 测试空气流 / 烟雾试验回顾无菌人员技术回顾区域内更衣要求检查过滤器的泄漏率及压减回顾房间的消毒 / 除菌程序, 消毒周期和效率 检查区域压差评估设备的潜在污染源检查房间的完整性 ( 比如油漆剥落, 天花板 墙和地面上的裂缝 ) 回顾产品的风险对可能的污染来源进行调查评估消毒和灭菌方法, 回顾清场记录回顾在生产时的异常行为使用时检查区域确保控制是有效的回顾和产品接触的风险评价消毒剂对微生物的效力回顾其他测试时发现的分离菌评估人员可能对产品的污染审核灭菌数据审核其他区域环境监测数据审核用于手套消毒的消毒剂的配制日期及有效期鉴定污染菌 ( 人员或环境 ) 评估操作人员的培训情况 与操作人员交流潜在的原因操作人员再培训 / 再确认 359

370 18. 环境监控无菌制剂 GMP 实施指南 18.5 数据分析 背景介绍 常规的回顾和日常环境监测数据的分析是必不可少的 应当由有经验的专业技术人员进行定期的数据分析 基于大量的取样数据, 推荐使用电脑系统来跟踪记录数据 在实施之前, 所有数据库使用的应用程序, 应予以验证 / 性能确认该应用软件 实施指导 常规取样数据输入系统时, 数据必须是不能修改的格式 数据格式至少包括 : 监测日期, 取样地点, 取样方法, 微生物数或悬浮粒子数, 监测形式, 产品批号和目前的纠偏限度 假定环境监测中微生物数量的结果通常比较低, 趋势通常就很困难获得和识别 柱状图, 是伴随通常频率的大量数据点的图标, 它是一种很有用的工具 不同级别的房间有不同要求, 就会有不同的柱状图 在十万级的微生物菌落数据就会和百级的数据不同 因此, 每个区域 ( 或不同洁净级别 ) 和相应的数据必须单独处理 通过数据的收集和分析, 总结和评估生产环境是否受控, 评估所采取的纠偏措施是否合适, 评估目前的警戒 / 纠偏限度是否需要修订 要点备忘 在对环境监测数据的评价中应考虑以下方面 : 应考察环境监测过程的稳定性, 如果实际监测结果一直高于设定的纠偏限度, 应回顾生产和监测过程, 考虑设定的限度是否合适 应对环境监测数据进行趋势分析, 一旦超过纠偏限度, 就应进行调查 在监测数据有较大的波动或跳跃时, 应考虑是否与季节变化有关 18.6 环境微生物的鉴别 实施指导 对检出的微生物进行鉴别, 能为环境监测计划提供至关重要的信息 在失败的培养基灌封或无菌检查中, 分离到的污染菌, 通常会与环境监控中的分离菌密切相关, 由此建立的微生物数据库能为调查提供有价值的信息 对关键区 周围洁净区以及人员的监控, 应包括将微生物鉴定到属 ( 或必要时鉴定到种 ) 的常规试验 在某些情况下, 从环境趋势分析数据中能看出微生物从低级别区或非控制区往无菌间迁移 制订适当的区别低级别环境 ( 如 D 级 ) 微生物监控计划, 往往能成为发现这种趋势的手段 为建立生产车间现生产过程有效的 现行的污染菌数据库并同时证明清洁和消毒步骤始终有效, 监控及鉴别计划至少要求定期对辅助环境中微生物鉴定到属 ( 或必要时鉴定到种 ) 以基因 / 遗传特征为基础的方法比传统的生化和表型鉴定技术更为准确和精确 这些方法尤其适用于失败的调查, 如无菌检查 培养基灌封污染 然而, 适当的传统生化和表型鉴定技术可用于各种分离菌的常规鉴别 360

371 无菌制剂 GMP 实施指南 18. 环境监控 实例分析 图 18-1 某药检所细菌鉴定流程图 图 18-2 某药检所真菌鉴定流程图 分离纯化得到真菌样品的单落菌 真菌菌落形态观察 真菌 DNA 的提取 通过引物扩增真菌 ITS 序列 ITS 序列在 GenBank 中进行 Blast 分析 构建系统发育树 分子生物学评价 鉴定结论 361

372 19. 无菌检查无菌制剂 GMP 实施指南 19. 无菌检查 本章将探讨以下问题 : 哪些药品必须进行无菌检查? 参数放行法的程序是什么? 怎样进行无菌检查实验? 在实验之外还必须进行哪些调查? 如果培养基内有浑浊物质, 应采取怎样的处理程序? 进行无菌检查方法验证时, 需考虑哪些内容? 无菌检查法是用于检查药典要求无菌的药品 医疗器具 原料 辅料及其它制品的一种检查法 它根据用于实验的培养基中是否有微生物生长来判断样品的无菌性 由于统计学上的局限性, 有限的取样量限制了无菌检查实验结果对批产品评价的可靠性 各国药典中也均指出, 若供试品符合无菌检查法的规定, 仅表明了供试品在该检验条件下未发现微生物污染 尽管无菌检查实验不能保证批产品的无菌性, 但是它可用于确定批产品不符合无菌要求 从欧美药典内容及 GMP 实践来看, 并没有强制规定必须进行无菌检查实验, 也并不要求必须遵循药典方法, 但药典方法应作为出现争议时的仲裁方法 比如, 欧洲药典 (EP 6.3) 第 章节 < 无菌检查实验指导原则 > 就规定, 既不强制要求厂家进行该实验, 也不阻止厂家对法定方法进行修改或使用替代方法, 只要问题样品经过法定方法检测仍符合欧洲药典要求 ( 编者注 : 指替代方法的灵敏度应高于药典中的传统方法 ) 19.1 参数放行法 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1: 无菌药品第九十八条产品的无菌检查只能视为确保无菌的一系列控制措施中的最后一项措施 第九十九条在批准实施参数放行条件下, 应特别注意验证及生产全过程的监控 背景介绍 目前国内对最终灭菌产品的参数放行尚处于试行阶段, 法规中未做详细规定 本节中的主要内容均是参照国外资料 基于统计抽样的无菌检查存在明显的局限性 按照现行主要国家药典的抽样量 (10 瓶 / 批 -20 瓶 / 批 ), 在较低污染条件下, 实验的误判概率明显大于其正确判别的概率 362

373 无菌制剂 GMP 实施指南 19. 无菌检查 1985 年, 美国 FDA 首次批准了大容量注射剂的参数放行申请, 并于 1987 年颁布实施了第一部相关法规, 即 参数放行政策指南 (7132a.13) 目前国际上针对实施参数放行的要求而发布的官方文件主要为 : 美国 FDA 参数放行政策指南(7132a.13) (1987 年 10 月颁布 ) 美国 FDA 人用及兽用最终湿热灭菌药品申请参数放行的文件提交指导原则 (2010 年 2 月颁布 ) 美国药典第 1222 章节 最终灭菌药品的参数放行 (USP 23 版起 ) 欧洲药品评价局 (EMEA) 颁布的 参数放行指南 (2001 年 3 月颁布 ) 欧盟 GMP 附录 17 参数放行 (2001 年 7 月颁布 ) 药品协作检查计划组织 PIC/S PI 007 参数放行指南 (2001 年 9 月第一版,2007 年 9 月第三版 ) 综合上述官方文件, 采用参数放行取代无菌检查必须符合必要的条件, 即在企业的人员素质 GMP 管理水平 产品生产与质量历史状况 设备验证 生产全过程的工艺监控 偏差处理等各方面都须达到一定的高度 实施参数放行必须得到药政部门的药品评审人员和 GMP 检查员共同做出的批准 技术要求 A. 根据欧洲药典要求 对于最终灭菌产品, 相比于无菌检查实验而言, 建立在生物学基础上并且通过自动记录所获得的物理性数据, 能够为批产品的灭菌有效性提供更高程度的保证 在无菌产品的制备方法 (5.1.1) 中, 提到了可以采用参数放行法的条件 当所使用的蒸汽 干热或离子辐射式最终灭菌方法经过充分验证时, 经过政府主管部门批准后, 可以采用参数放行法, 即在工艺数据的基础上来放行 1 批经过灭菌的产品, 而不是通过对产品取样进行无菌检查实验的方式来放行产品 B. 根据欧盟 GMP 附录 17 要求, 全新产品一般不予考虑参数放行, 因为一定时期的无菌检查合格结果是实施参数放行的前提条件之一 制药企业应有良好的符合 GMP 规范的历史记录 在评估制药企业是否符合 GMP 规范时, 应考查所申报产品以及使用同一或类似无菌保证系统的其它产品的无菌检查阳性 阴性结果的历史水平 产品的设计及初始验证应当确保产品在各种有关条件下保持其完好性 应确保已灭菌产品与未灭菌产品没有混淆的可能性 物理隔离或经过验证的电子系统均可以提供这样的保证 实施指导 根据欧盟 GMP 附录 17 和 PIC/S PI 007 要求 : 363

374 19. 无菌检查无菌制剂 GMP 实施指南 目前, 仅限于批准最终灭菌产品实施参数放行 对旨在控制未灭菌产品放行的无菌保证系统, 应进行风险分析 在药品生产及灭菌现场, 通常应有一个经验丰富的称职的无菌保证工程师和一个称职的微生物专家 变更控制系统应要求无菌保证人员对变更进行审核 应有系统控制产品灭菌前的微生物污染 应有至少两个独立的系统对灭菌记录进行检查, 确保其符合相关参数标准 这样的两个系统可由两个人员组成, 或由一个经过验证的计算机系统加上一个人员组成 PDA 第 30 号技术报告更为详细地介绍了使用蒸汽方式进行最终灭菌产品的参数放行法, 可用作参考 要点备忘 A. 无菌保证系统系指为保证产品无菌所采取的计划和活动的总和 对最终灭菌产品, 一般包括以下内容 : 产品设计 对原料和辅助系统 ( 如气体和润滑剂 ) 微生物污染状况的掌握和控制 生产过程的污染控制以避免污染菌侵入产品并进行繁殖, 通常是通过对产品接触表面的清洁和消毒处理 对洁净室空气的污染控制 工艺时限控制以及必要时的过滤作业等方式得以实现的 防止已灭菌产品与未灭菌产品之间的混淆 产品完好性的保持 灭菌工艺过程 包括无菌保证系统在内的全面质量管理体系, 如变更控制 培训 书面规程 ( 文件 ) 产品质量评价 计划预修系统 故障模式分析 人为差错的预防 验证和校验等 B. 在每批产品放行之前, 下述有关无菌保证因素应得到具有一定权威人员的检查确认 : 产品完好性及其是否符合质量标准的详细情况 符合产品灭菌前微生物污染水平放行判别标准 ; 产品灭菌前微生物污染水平没有恶化迹象, 没有相关批超出产品灭菌前微生物污染水平限度标准 所有其它生物指示剂都表明过程处于受控状态 必要时的过滤器完好性实验结果合格 所用灭菌釜已完成所有计划性预修及常规检查 所有非计划性维修均经无菌保证工程师和微生物专家审核批准 所有仪器仪表均经校准 灭菌釜通过产品装载确认实验 364

375 无菌制剂 GMP 实施指南 19. 无菌检查 产品数量 送往灭菌釜的产品量 灭菌釜中的产品量 移出灭菌釜位于无菌产品区的产品量 送往下道工序的产品量 考虑放行的产品量是平衡的 C. 一旦参数放行获得批准, 则应根据已经批准的参数标准评判批产品是否合格 如果不符合参数放行的参数标准, 不得根据合格的无菌检查结果放行产品 19.2 无菌检查的环境条件 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1: 无菌药品第九条无菌药品生产所需的洁净区可分为以下 4 个级别 : A 级高风险操作区, 如 : 灌装区 放置胶塞桶 敞口注射剂瓶的区域及无菌装配或连接操作的区域 通常用单向流操作台 ( 罩 ) 来维持该区的环境状态 单向流系统在其工作区域必须均匀送风, 风速为 m/s( 指导值 ) 应有数据证明单向流的状态并须验证 在密闭的隔离操作器或手套箱内, 可使用较低的风速 B 级指无菌配制和灌装等高风险操作 A 级区所处的背景区域 C 级和 D 级指生产无菌药品过程中重要程度较低的洁净操作区 以上各级别空气悬浮粒子的标准规定如下表 : 洁净度级别 悬浮粒子最大允许数 / 立方米 静态动态 (3) 0.5μm 5μm(2) 0.5μm 5μm A 级 (1) B 级 C 级 D 级 不作规定不作规定 365

376 19. 无菌检查无菌制剂 GMP 实施指南 注 : (1) 为了确定 A 级区的级别, 每个采样点的采样量不得少于 1 立方米 A 级区空气尘埃粒子的级别为 ISO 4.8, 以 5.0μm 的尘粒为限度标准 B 级区 ( 静态 ) 的空气尘埃粒子的级别为 ISO 5, 同时包括表中两种粒径的尘粒 对于 C 级区 ( 静态和动态 ) 而言, 空气尘埃粒子的级别分别为 ISO 7 和 ISO 8 对于 D 级区 ( 静态 ) 空气尘埃粒子的级别为 ISO 8 测试方法可参照 ISO (2) 在确认级别时, 应使用采样管较短的便携式尘埃粒子计数器, 以避免在远程采样系统长的采样管中 5.0μm 尘粒的沉降 在单向流系统中, 应采用等动力学的取样头 (3) 可在常规操作 培养基模拟灌装过程中进行测试, 证明达到了动态的级别, 但培养基模拟试验要求在 最差状况 下进行动态测试 第十四条采用隔离操作技术能最大限度降低操作人员的影响, 并大大降低无菌生产中环境对产品微生物污染的风险 高污染风险的操作宜在隔离器中完成 隔离操作器及其所处环境的设计, 应能保证相应区域空气的质量达到设定标准 传输装置可设计成单门或双门 甚至可以是同灭菌设备相连的全密封系统 物品进出隔离操作器应特别注意防止污染 隔离操作器所处环境的级别取决于其设计及应用 无菌生产的隔离操作器所处环境的级别至少应为 D 级 背景介绍 A. 根据 2010 年版中国药典要求无菌检查应在环境洁净度 级下的局部洁净度 100 级的单向流空气区域内或隔离系统中进行, 其全过程应严格遵守无菌操作, 防止微生物污染, 防止污染的措施不得影响供试品中微生物的检出 单向流空气区 工作台面及环境应定期按 医药工业洁净室 ( 区 ) 悬浮粒子 浮游菌和沉降菌的测试方法 的现行国家标准进行洁净度验证 隔离系统按相关要求进行验证, 其内部环境的洁净度须符合无菌检查的要求 日常检验还需对实验环境进行监控 B. 根据欧洲药典要求无菌检查实验应在无菌条件下进行 为此, 实验环境必须适合于进行无菌检查实验 所采取的防止污染的措施不得影响供试品中微生物的检出 对实验操作环境应给予合理的控制并定期进行取样监测 进行实验所需要的无菌条件可以通过位于 B 级洁净室内的 A 级层流空气装置, 或者通过隔离器来达到 C. 根据美国药典要求 无菌检查实验应在无菌条件下进行 为此, 实验环境必须适合于进行无菌检查实验 所采取的防止污染的措施不得影响供试品中微生物的检出 对实验操作环境应给予合理的控制并定期进行取样监测 366

377 无菌制剂 GMP 实施指南 19. 无菌检查 无菌检查实验用设施对检品所带来的微生物学挑战性不得高于无菌工艺生产设施 技术要求 A. 洁净室 参见 GMP 2010 修订版附录 1: 无菌药品中第九条的有关内容 参见 18.3 监测方案中的有关内容 B. 隔离器 参见 21. 无菌隔离技术中的有关内容 使用隔离器具有以下优点 : 由于产品能够受到最大程度的保护, 降低二次污染发生率, 检验结果的可信度高 美国 FDA 调查员推荐使用隔离器进行无菌检查 在北美已经过反复测试并证明其可靠性 不需要使用气锁, 人员安排灵活性高 对空间要求低 ( 常规的无菌检查隔离器尺寸约为 1 x 2 x 2 m) 不需要无菌检查室所配备的昂贵的 HVAC 系统以及对该系统的维护 在不同法规构架下, 关于隔离器的安装背景环境要求略有不同 欧洲药典中没有规定隔离器背景环境的要求 美国药典中提到, 进行无菌检查实验的隔离器不需要安装在洁净控制区内, 但应限制非必要人员进入该区域 美国 FDA 的无菌药品生产指南中规定, 从隔离操作器的设计及生产状况看, 通常采用的级别为 10 万级 (ISO 8) 无菌工艺用隔离器不应安装于非控制区内 节省无菌操作服成本的购买 养护 清洗和灭菌方面的费用 隔离器内的日常监测要求不高, 无需对所处环境和人员进行监测 虽然购买 1 套无菌检查试验用隔离器 ( 包括验证 ) 的成本很高, 但考虑到它能够避免产生 假阳性 结果, 应该说是物有所值的 因为这通常意味着, 实际无菌的批产品不会在出现假阳性结果后因为无法进行后续实验而被隔离 实施指导 A. 无菌检查实验用洁净室的环境监测在表 19-1 至 19-6 中, 简要汇总了各国法规中对相应级别洁净室进行环境监测的限度要求 无菌检查实验室洁净室的环境监测限度可据此制订 在表 19-7 中, 提供了对无菌检查实验室进行环境监测的建议频率, 它基于对类似生产活动进行监测的频率要求 请注意, 该表仅供参考 总的来说, 对无菌检查实验室的环境监测应在每班次中动态进行, 并设定与无菌生产工艺设施相对应的警戒限度和纠偏限度 监测目的是用于证明设施内的微生物污染连续受控, 人员工作稳定, 并且在对阳性结果进行调查时, 为可能存在的微生物污染来源提供分析数据 367

378 19. 无菌检查无菌制剂 GMP 实施指南 表 19-1 中国 GMP(2010 年版 ) 各级别空气悬浮粒子的标准 悬浮粒子最大允许数 / 立方米 洁净度级别 静态 动态 0.5μm 5μm 0.5μm 5μm A 级 B 级 (1) 表 19-2 中国 GMP(2010 年版 ) 洁净区微生物监测的动态标准 表面微生物 洁净度级别 浮游菌 cfu/m3 沉降菌 ( 90mm) cfu /4 小时 接触碟 ( 55mm) cfu / 碟 5 指手套 cfu / 手套 A 级 B 级 表 19-3 欧盟 GMP(2008 年版 ) 各级别空气悬浮粒子的标准 悬浮粒子最大允许数 / 立方米 洁净度级别 静态 动态 0.5μm 5μm 0.5μm 5μm A 级 B 级 (1) 表 19-4 欧盟 GMP(2008 年版 ) 洁净区微生物监测的动态标准 表面微生物 洁净度级别 浮游菌 cfu/m3 沉降菌 ( 90mm) cfu /4 小时 (2) 接触碟 ( 55mm) cfu / 碟 5 指手套 cfu / 手套 A 级 B 级 表 19-5 美国 FDA 无菌工艺药品指南 (2004 年版 ) 空气级别分类 洁净区级别 (0.5μm 粒子数 /ft3) ISO 名称 > 0.5 μm 粒子数 /m3 浮游菌纠偏限度 (cfu/m3 ) 沉降菌纠偏限度 (φ90mm; cfu/4h) , e 368

379 无菌制剂 GMP 实施指南 19. 无菌检查 , , , 表 19-6 美国药典 <1116> 医药工业洁净室建议最大允许的微生物数量 U.S 惯用 级别 SI 制 浮游菌 (cfu/m3 ) 设施表面微生物 (cfu/ 接触碟 ) 人员卫生 (cfu/ 接触碟 ) 100 M3.5 <3 3( 包括地板 ) M5.5 <20 5( 一般表面 ) 10( 地板 ) 表 19-7 无菌检查室的环境监测频率 ( 建议 ) 项目 频率 位置 执行人 空气粒子泄漏测试 每 6 个月 每台层流设备 可委托外部机构进行 粒子计数 每次检验 每台层流设备 实验室人员 空气微生物 层流内空气 实验中或实验结束后 层流设备操作平面 实验室人员 层流外空气实验开始前根据内部监控计划实验室人员 表面微生物 层流内 实验开始前和实验结束后 操作平面 实验室人员 层流外实验结束后根据内部监控计划实验室人员 左手和右手 实验室人员 人员 实验开始阶段 右前臂和左前臂 ( 手腕附近 ) 面罩外部吸保护器周围 ) ( 呼 实验室人员 实验室人员 每隔 6 个月, 监测厌氧菌 B. 无菌检查实验用隔离器的环境监测 使用无菌检查实验用隔离器的主要优势在于能够在没有人员的灭菌环境下进行试验, 这将发生污染的风险降低到了零, 但因此而认为不需要进行环境监测是错误的 在欧盟 GMP 指南附录 1 中清晰地说明 : 应进行日常环境监测, 并对包括隔离器本身和手套 / 袖管系统进行检漏试验 在环境监测限度设定方面应注意, 尽管使用 A 级区的限度标准看来是合理的, 但是无菌检查隔离器内的空气微生物要求应能达到 0 CFU/m 3 这也符合 FDA 无菌指南中的建议, 即在无菌生产工艺中不得检出空气微生物 ( 对 100 级区取样... 环境中通常不应检出微生物 ) 而隔离器中表面微生物监测结果必须达到 0 CFU/25cm 2 369

380 19. 无菌检查无菌制剂 GMP 实施指南 通常环境监控用培养基不应暴露在灭菌剂的残留中, 以防止微生物在培养时受到抑制 应该意识到, 暴露于灭菌剂后, 潮湿的琼脂表面会释放出 H 2 O 2 并残留在隔离器内, 这会阻碍微生物的生长 为此, 应使用控制微生物作为阳性对照来证明培养基的促生长能力 如果在平板或琼脂条上滴加 100 CFU 以内的金黄色葡萄球菌 (ATCC 6538), 经培养后未观察到生长, 则说明培养基的促生长能力不能得到保证 在表 19-8 中, 提供了对无菌检查实验用隔离器进行环境监测的建议频率 更多细节可参见 22. 无菌隔离技术中的有关内容 表 19-8 无菌检查实验用隔离器的环境监测频率 ( 建议 ) 空气悬浮粒子 项目 连续监测或定期监测 频率 空气微生物 主动式采样 敞口瓶 实验开始和实验结束时 实验中 表面微生物 接触碟 实验结束时 每只手套 手指 套体 袖口 实验结束时 实验结束时 实验结束时 要点备忘 对洁净间空气及表面质量评估, 首先从明确规定计划及科学的方法着手 以传统的无菌检查室为例, 监控计划应包括所有检验班次, 并包括空气 地面 墙面 设备表面 书面规程应包括取样点位置一栏表 应根据生产操作的具体情况, 仔细选定取样的时间 频率和取样点位置 样本大小应足以检出在给定区域可能预期到的环境污染水平 环境监控方法并不总能检出取样区域中所存在的微生物 低水平的污染是很难检出的, 连续出现污染才属于不良趋势 若在一段时间内发现污染增加, 应进行跟踪调查 如果未观察到任何不良趋势, 只是一次结果超过纠偏措施限度, 则需要进行评估, 并看补救措施是否适当 用于洁净环境中空气悬浮粒子监测的仪器多为光散射粒子计数器, 一台仪器可同时测定多个粒径通道的粒子 环境监控要求取各种表面的微生物样 例如, 接触产品的表面 地面 墙面 设备表面应定期取样测试 可采用接触碟法 擦拭法取表面样 主动式 取样仪可用来测试和评价空气微生物学质量, 如狭缝 - 琼脂式取样仪 ( 碰撞取样器 ) 离心式取样仪以及薄膜( 或明胶 ) 过滤法取样仪, 但并不限于这几种 另一种测试设备为 被动式 空气取样器, 如沉降碟 将含有营养琼脂的平皿暴露于环境中 由于只有沉降到琼脂表面的微生物才能检出, 因此, 在空气监控中, 沉降碟法属定性 370

381 无菌制剂 GMP 实施指南 19. 无菌检查 或半定量的方法 只有将沉降碟放在关键区样品污染最大风险的位置时, 沉降碟法才显得有意义 更多内容可参见 18 环境监控 19.3 方法描述 背景介绍 无菌检查法包括薄膜过滤法和直接接种法 只要供试品性状允许, 应采用薄膜过滤法 技术要求 A. 薄膜过滤法薄膜过滤法应优先采用封闭式薄膜过滤器, 也可使用一般薄膜过滤器 无菌检查用的滤膜孔径应不大于 0.45um, 直径约为 50mm 根据供试品及其溶剂的特性选择滤膜材质 抗生素供试品应选择低吸附的滤器及滤膜 滤器及滤膜使用前应采用适宜的方法灭菌 使用时, 应保证滤膜在过滤前后的完整性 B. 直接接种法 无特殊要求 实施指导 A. 薄膜过滤法水溶性供试液过滤前先将少量的冲洗液过滤以润湿滤膜 油类供试品, 其滤膜和过滤器在使用前应充分干燥 为发挥滤膜的最大过滤效率, 应注意保持供试品溶液及冲洗液覆盖整个滤膜表面 供试液经薄膜过滤后, 若需要用冲洗液冲洗滤膜, 每张滤膜每次冲洗量一般为 100ml, 总冲洗量不得超过 1000ml, 以避免滤膜上的微生物受损伤 该方法所适用的样品包括水溶液供试品 可溶于水的固体制剂供试品 ß- 内酰胺类抗生素供试品 非水溶性制剂供试品 可溶于十四烷酸异丙酯的膏剂和粘性油剂供试品 无菌气 ( 喷 ) 雾剂供试品 具有导管的医疗器具 ( 输血 输液袋等 ) 供试品等 B. 直接接种法直接接种法即取规定量供试品分别接种至各含硫乙醇酸盐流体培养基和改良马丁培养基 ( 或其它适宜的培养基 ) 的容器中 除另有规定外, 每个容器中培养基的用量应符合接种的供试品体积不得大于培养基体积的 10%, 同时, 硫乙醇酸盐流体培养基每管装量不少于 15ml, 改良马丁培养基每管装量不少于 10ml 若供试品具有抑菌作用, 可加入适量的无菌中和剂或灭活剂, 或加大每个容器的培养基用量 该方法所适用的样品包括混悬液等非澄清水溶液供试品 固体制剂供试品 非水溶性制剂供试品 敷料供试品 肠线 缝合线等供试品 灭菌医用器具供试品 放射性药品等 371

382 19. 无菌检查无菌制剂 GMP 实施指南 要点备忘 供试品无菌检查时, 应取相应溶剂和稀释液 冲洗液同法操作, 作为阴性对照 阴性对照不得有菌生长 按照 2010 年版中国药典要求, 需要进行阳性对照实验 应根据供试品特性选择阳性对照菌 : 无抑菌作用及抗革兰阳性菌为主的供试品, 以金黄色葡萄球菌为对照菌 ; 抗革兰阴性菌为主的供试品以大肠埃希菌为对照菌 ; 抗厌氧菌的供试品, 以生孢梭菌为对照菌 ; 抗真菌的供试品, 以白色念珠菌为对照菌 阳性对照试验的菌液制备同方法验证试验, 加菌量小于 100CFU, 供试品用量同供试品无菌检查每份培养基接种的样品量 阳性对照管培养 48~72 小时应生长良好 欧美药典中未规定需要进行阳性对照试验 上述含培养基的容器按规定温度培养 14 天 培养期间应逐日观察并记录是否有菌生长 关于中国药典与欧美药典在培养基和培养温度方面的差异见 20.8 培养基 19.4 检验数量和检验量 检验数量 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1: 无菌药品第一百条应从批产品中抽取具有代表性的样品作无菌检查, 尤其应从该批污染风险最大的那部分产品中取样, 例如 : 1. 对无菌灌装产品而言, 所取的样品必须包括最初 最终灌装的产品以及灌装过程中发生较大偏差后的产品 ; 2. 对最终灭菌产品而言, 应考虑从可能的灭菌冷点处取样 ; 3. 同一批产品经多个灭菌设备或同一灭菌设备分次灭菌的, 样品应从各个 / 次灭菌设备中抽取 技术要求 按照中国药典附录 Ⅺ H 规定, 检验数量是指一次试验所用供试品最小包装容器的数量 除另有规定外, 出厂产品按表 1 规定 ; 上市产品监督检验按表 2 表 3 规定 表 1 表 2 表 3 中最少检验数量不包括阳性对照试验的供试品用量 一般情况下, 供试品无菌检查若采用薄膜过滤法, 应增加 1/2 的最小检验数量作阳性对照用 ; 若采用直接接种法, 应增加供试品 1 支 ( 或瓶 ) 作阳性对照用 在美国药典 欧洲药典 日本药典和中国药典中均将检验数量作为强制要求 372

383 无菌制剂 GMP 实施指南 19. 无菌检查 当确定取样数时, 还必须同时考虑到最小检验量, 因为如果每个容器内产品装量不够接种两种培养基, 则最少检验数量应加倍 在中国 GMP2010 年版 欧盟 GMP2008 年版中均规定应从批产品中抽取具有代表性的样品作无菌检查, 尤其应从该批污染风险最大的那部分产品中取样 而在美国药典中对用于无菌检查实验的批定义和样品选择是这样规定的 : 对物品的最终灭菌或者在腔室中进行, 或者使用连续工艺 对于腔室工艺而言, 以高压蒸汽灭菌釜为例, 由于很多产品同时在受控条件下进行灭菌, 故可将单个腔室内的产品作为无菌检查实验的批来处理 对于连续工艺而言, 以暴露于电子束辐射为例, 由于产品是逐一进行连续灭菌的, 故可将 24 小时以内处于均一灭菌条件下的全部类似物品作为批来处理 无菌灌装工艺中所用到的术语 灌装操作 指的是, 在不超过 24 小时连续时间内, 没有发生可能影响到灌装系统完整性的中断或变化, 向一组在各方面均相同的最终容器中以无菌技术灌装来自同一原料的相同产品 用于检验的样品应能代表每一套灌装系统, 并以适当的间隔覆盖到全部灌封操作过程 如果每 1 批产品使用 3 台以上灌装机, 而每台灌装机配备 1 个或多个灌装台, 则每台灌装机的最低检验量为 20 只容器 ( 每种培养基不少于 10 只容器 ), 但总的检验量不超过 100 只容器 要点备忘 对于小批量产品, 无论采用无菌灌装还是最终灭菌方式, 如果批成品的最终容器数在 之间, 则检验量通常约为 10% 如果批成品最终容器数为 20 或更少, 则检验量不得低于 2 个最终容器 除此之外, 在无菌灌装生产工艺受到干预或发生偏差时, 也应增加无菌检查实验样品 无菌检查的样品除另有规定外, 一般采取随机抽样原则进行取样 随机抽样中, 对分批应特别注意 由于无菌药品的污染概率极低, 在遵循随机取样的原则下, 还应考虑产品生产工艺 无菌检查法的特点及微生物污染的方式, 抽取典型产品组成样本进行检验 样品量 ( 检验量 ) 技术要求 按照中国药典附录 Ⅺ H 规定, 检验量是指一次试验所用的供试品总量 (g 或 ml) 除另有规定外, 每份培养基接种的供试品量按表 2 表 3 规定 若每支 ( 瓶 ) 供试品的装量按规定足够接种两份培养基, 则应分别接种硫乙醇酸盐流体培养基和改良马丁培养基 采用薄膜过滤法时, 检验量应不少于直接接种法的总接种量, 只要供试品特性允许, 应将所有容器内的全部内容物过滤 中国药典规定的检验量 ( 见表 19-9) 与目前协调一致的欧洲药典和美国药典中所规定的检验量 ( 见表 19-10) 有差异 表 19-9 中国药典规定的每种培养基最少检验量 供试品装量 每只供试品接入每种培养基的最少量 373

384 19. 无菌检查无菌制剂 GMP 实施指南 液体制剂 1 ml 1ml < V < 5ml 5ml V < 20ml 20ml V < 50ml 50ml V < 100ml 50ml V < 100ml( 静脉给药 ) 100ml V 500ml V > 500ml 全量半量 2ml 5ml 10ml 半量半量半量 固体制剂 M < 50mg 50mg V < 300mg 300mg V < 5g M 5g 外科用敷料棉花及纱布缝合线 一次性医用材料带导管的一次性医疗器具 ( 如输液袋 ) 其他医疗器具 全量半量 150mg 500mg 取 100mg 或 1cm 3cm 整个材料整个器具 ( 切碎或拆散开 ) 表 欧洲药典和美国药典规定的每种培养基最少检验量 供试品装量 接种每种培养基所需的最少样品量 ( 除非有理由且获得批准 ) 液体制剂 < 1 ml 全量 1-40 ml 半量但不少于 1ml > 40 ml 且 100 ml 20 ml >100 ml 10 % 但不少于 20 ml < 1 ml 全量 抗生素液体制剂 可混悬或乳化的固体制剂 膏剂 油剂 1ml 全量 ( 应不少于 200mg) 固体制剂 < 50 mg 全量 50 mg 且 <300 mg 300mg 5g 半量但不少于 50mg 150mg 374

385 无菌制剂 GMP 实施指南 19. 无菌检查 >5 g 500mg 动物用肠线及其它外科缝合线 3 段 ( 每段 30mm) 19.5 培养基出现浑浊时的处理程序 技术要求 按照 2010 年版中国药典附录 Ⅺ H 规定 培养期间应逐日观察并记录是否有菌生长 如在加入供试品后 或在培养过程中, 培养基出现浑浊, 培养 14 天后, 不能从外观上判断有无微生物生长, 可取该培养液适量转种至同种新鲜培养基中或划线接种于斜面培养基上, 细菌培养 2 天 真菌培养 3 天, 观察接种的同种新鲜培养基是否再出现浑浊或斜面是否有菌生长 ; 或取培养液涂片, 染色, 镜检, 判断是否有菌 长达 14 天的培养期, 并不是因为微生物生长缓慢, 而是因为从微生物的生长周期来看会存在很长时间的延迟期, 在这个延迟期内, 微生物不生长 例如, 痤疮丙酸杆菌是无菌灌封中令人头痛的一个微生物, 根据经验, 该微生物直到在培养基中培养 12 天后才能生长到肉眼可以观察的浓度 当然, 受到损伤的微生物也需要一定的延迟期才能恢复生长 欧洲药典和美国药典所规定的出现浑浊后的处理程序与中国药典略有差异 具体内容如下, 如果因供试品使培养基变浑浊, 培养 14 天后无法通过目测来判断有无微生物生长, 则在培养开始 14 天后, 取适量培养液转种至同种新鲜培养培养基中, 然后将原培养容器与转种培养容器一同培养不少于 4 天 这样计算下来, 按照 2010 年版中国药典规定, 原培养容器与转种培养容器的总培养时间为 16 天 ( 细菌 ) 或 17 天 ( 真菌 ); 而按照欧洲药典和美国药典规定, 原培养容器与转种培养容器的总培养时间为 18 天 19.6 观察和评价 技术要求 按照中国药典附录 Ⅺ H 规定, 含培养基的容器按规定的温度培养 14 天 培养期间应逐日观察并记录是否有菌生长 阳性对照管应生长良好, 阴性对照管不得有菌生长 否则, 试验无效 若供试品管均澄清, 或虽显浑浊但经确证无菌生长, 判供试品符合规定 ; 若供试品管中任何一管显浑浊并确证有菌生长, 判供试品不符合规定, 除非能充分证明试验结果无效, 即生长的微生物非供试品所含 按照中国药典附录 Ⅺ H 规定, 在培养期间和培养结束时, 应多次目测观察是否出现微生物生长 如果有微生物生长, 应停止试验并进行评价 试验若经确认无效, 应重试 重试时, 重新取同量供试品, 依法检查, 若无菌生长, 判供试品符合规定 ; 若有菌生长, 判供试品不符合规定 375

386 19. 无菌检查无菌制剂 GMP 实施指南 实施指导 按中国药典附录 Ⅺ H 规定, 符合下列至少一个条件时方可判试验结果无效 : 无菌检查试验所用的设备及环境的微生物监控结果不符合无菌检查法的要求 回顾无菌试验过程, 发现有可能引起微生物污染的因素 供试品管中生长的微生物经鉴定后, 确证是因无菌试验中所使用的物品和 ( 或 ) 无菌操作技术不当引起的 在欧洲药典中规定, 符合下列至少一个条件时方可判试验结果无效 : 无菌检查实验所用的设施设备环境微生物监控结果不符合要求 回顾无菌检查实验过程, 发现有不符合要求之处 阴性对照结果呈阳性 对供试品中生长的一种或多种微生物经鉴定后, 确证是因无菌试验中所使用的物品和 ( 或 ) 无菌操作技术不当引起的 如果将微生物鉴别结果作为判定无菌检查试验无效的唯一依据, 则必须使用比微生物学 / 生物化学方法更为灵敏的技术, 如确定 RNA/DNA 同源性的分子分型方法 对阳性结果进行调查时, 除了上述几个方面内容, 还需要结合生产工艺中各微生物污染控制点的数据, 审核生产记录和生产历史, 回顾同类产品的无菌检查历史数据 显然, 还有其他能够明无菌检查试验无效的原因, 例如, 如果无菌检查试验在隔离器中进行, 但是隔离器系统完整性有问题 利用调查过程中所得到的数据, 对污染菌的可能来源进行分析 虽然微生物检验结果的影响因素颇多, 对污染菌的来源分析难以达到百分之百的准确性, 但经过深入调查以后, 对于污染菌是源自制造过程或是检验过程, 往往可以得出一个倾向性的结论 实例分析 以利用传统洁净操作室对无菌工艺药品进行无菌检查实验出现阳性结果后的 OOS 调查为例 偏差调查可以分为两个阶段进行, 第一阶段为实验室初步调查, 第二阶段为生产过程调查和实验室深入调查 实验室初步调查可包括检验过程调查 初检当天所有培养结果调查 初检当天实验环境监测数据调查等内容, 在此基础上得出实验室初步调查结论, 即无菌检查试验阳性结果是否明显来自实验室偏差 如果不能确定, 则进行偏差调查的第二阶段 生产过程调查可包括批生产过程常规调查 生产人员操作资格确认调查等内容 实验室深入调查可包括生产和检验环境监测用培养基的使用情况 生产和检验现场监测及样品后续处理过程 环境监测人员操作资格确认情况 环境监测数据调查 ( 批灌封生产环境监测数据 近期无菌工艺生产环境微生物监测数据 近期无菌检查实验环境微生物监测数据 ) 检验环境和/ 或生产环境污染菌鉴别 ( 生化鉴定, 必要时进行遗传 376

387 无菌制剂 GMP 实施指南 19. 无菌检查 学鉴定 ) 过滤前药液含菌量 药液过滤膜完整性 无菌检查人员操作资格确认情况 无菌检查实验历史数据分析 近期培养基灌封实验数据等内容 综合两个阶段的调查内容, 进行污染菌来源分析, 确定污染菌来自于检验系统或生产系统的可能性 在此基础上, 通过风险 - 利益的综合权衡, 进行产品的无菌风险评估 最后, 根据调查所得到的信息, 采取相应的纠正和预防措施, 比如, 人员更衣及无菌操作技术的重新培训 人员资格再确认 更新清洁消毒程序 修订 SOP 文件 HVAC 系统再验证 生产工艺再验证 设施设备的改造或更新等 19.7 培养基 培养基种类 技术要求 按照 2010 年版中国药典附录 Ⅺ H 规定 培养基可按药典规定的处方制备, 亦可使用按该处方生产的符合规定的脱水培养基 配制后应采用验证合格的灭菌程序灭菌 制备好的培养基应保存在 2 ~ 25 避光的环境, 若保存于非密闭容器中, 一般在三周内使用 ; 若保存于密闭容器中, 一般可在一年内使用 按照 2010 年版中国药典附录 Ⅺ H 规定, 无菌检查实验通用培养基为硫乙醇酸盐流体培养基和改良马丁培养基 硫乙醇酸盐流体培养基的培养温度为 30-35, 改良马丁培养基的培养温度为 按照欧洲药典和美国药典规定, 无菌检查实验通用培养基为硫乙醇酸盐流体培养基 ( 或替代型硫乙醇酸盐培养基 ) 和大豆胰蛋白胨培养基 硫乙醇酸盐流体培养基的培养温度为 30-35, 大豆胰蛋白胨培养基的培养温度为 实施指导 按照中国药典规定, 应将硫乙醇酸盐流体培养基分装至适宜的容器中, 其装量与容器高度的比例应符合培养结束后培养基氧化层 ( 粉红色 ) 不超过培养基深度的 1/2 在供试品接种前, 培养基氧化层的高度不得超过培养基深度的 1/5, 否则, 须经 100 水浴加热至粉红色消失 ( 不超过 20 分钟 ), 迅速冷却, 只限加热一次, 并防止被污染 欧洲药典和美国药典所规定的类似内容与中国药典略有差异 具体如下 欧美药典规定, 应将硫乙醇酸盐流体培养基分装至适宜的容器中, 其装量与容器高度的比例应符合培养结束后培养基氧化层 ( 粉红色 ) 不超过培养基深度的 1/2 在供试品接种前, 如果培养基氧化层的高度超过培养基深度的 1/3, 则可通过水浴或流动蒸汽方式加热一次, 直至粉红色消失, 迅速冷却, 并防止非无菌空气进入培养基容器 培养基是大多数微生物学实验的基本材料 保证培养基的质量对于微生物学实验室至关重要 为确保培养基的质量稳定可靠, 应对其制备 正确储存和质量检查各环节加以控制 在制备培养基时, 应选择质量符合要求的脱水培养基或单独配方组分进行配制 脱水培养基应附有处方和使用说明, 配制时应按使用说明上的要求操作以确保培养基的质量符合要求, 不得使用结块或颜色发生改变的脱水培养基 377

388 19. 无菌检查无菌制剂 GMP 实施指南 脱水培养基或单独配方组分应在适当的条件下储存, 如低温 干燥和避光, 所有的容器应密封, 尤其是盛放脱水培养基的容器 商品化的成品培养基 ( 即预制型培养基 ) 除了应附有处方和使用说明外, 还应注明有效期 贮存条件 适用性检查试验的质控菌和用途 更多内容可参见 2010 年版中国药典附录 XIX P< 微生物限度检查法应用指导原则 > 培养基控制 ( 培养基的适用性检查 ) 技术要求 按照 2010 年版中国药典附录 Ⅺ H 规定 无菌检查用的硫乙醇酸盐流体培养基及改良马丁培养基等应符合培养基的无菌性检查及灵敏度检查的要求 本检查可在供试品的无菌检查前或与供试品的无菌检查同时进行 按照 2010 年版中国药典附录 Ⅺ H 规定内容进行 A. 无菌性检查 每批培养基随机取不少于 5 支 ( 瓶 ), 培养 14 天, 应无菌生长 B. 灵敏度检查菌种 : 培养基灵敏度检查所用的菌株传代次数不得超过 5 代 ( 从菌种保存中心获得的冷冻干燥菌种为第 0 代 ), 试验用菌种应采用适宜的菌种保存技术进行保存, 以保证试验菌株的生物学特性 常用菌种包括 : 金黄色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus) CMCC(B) 铜绿假单胞菌 (Pseudomonas aeruginosa) CMCC(B) 枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis) CMCC(B) 生孢梭菌 (Clostridium sporogenes) CMCC(B) 白色念珠菌 (Candida albicans) CMCC(F) 黑曲霉 (Aspergillus niger) CMCC(F) 菌液制备接种金黄色葡萄球菌 铜绿假单胞菌 枯草芽孢杆菌的新鲜培养物至营养肉汤培养基中或营养琼脂培养基上, 接种生孢梭菌的新鲜培养物至硫乙醇酸盐流体培养基中, 30 ~35 培养 18 小时 ~24 小时 ; 接种白色念珠菌的新鲜培养物至改良马丁培养基中或改良马丁琼脂培养基上,23~28 培养 24~48 小时, 上述培养物用 0.9% 无菌氯化钠溶液制成每 1ml 含菌数小于 100 CFU ( 菌落形成单位 ) 的菌悬液 接种黑曲霉的新鲜培养物至改良马丁琼脂斜面培养基上,23~28 培养 5~7 天, 加入 3~5ml 含 0.05%(v/v) 聚山梨酯 80 的 0.9% 无菌氯化钠溶液, 将孢子洗脱 然后, 采用适宜的方法吸出孢子悬液至无菌试管内, 用含 0.05%(v/v) 聚山梨酯 80 的 0.9% 无菌氯化钠溶液制成每 1ml 含孢子数小于 100 CFU 的孢子悬液 菌液制备后若在室温下放置, 应在 2 小时内使用, 若保存在 2~8, 可在 24 小时内使用 黑曲霉孢子悬液可保存在 2~8, 在验证过的贮存期内使用 378

389 无菌制剂 GMP 实施指南 19. 无菌检查 C. 培养基接种取每管装量为 12ml 的硫乙醇酸盐流体培养基 9 支, 分别接种小于 100 cfu 的金黄色葡萄球菌 铜绿假单胞菌 枯草芽孢杆菌 生孢梭菌各 2 支, 另 1 支不接种作为空白对照, 培养 3 天 ; 取每管装量为 9ml 的改良马丁培养基 5 支, 分别接种小于 100 CFU 的白色念珠菌 黑曲霉各 2 支, 另 1 支不接种作为空白对照, 培养 5 天 逐日观察结果 D. 结果判断 空白对照管应无菌生长, 若加菌的培养基管均生长良好, 判该培养基的灵敏度检查符合规定 实施指导 欧洲药典和美国药典所规定的类似内容与中国药典略有差异 表 和表 给出了欧美药典规定的培养基促生长性检查所用菌种名种及编号 欧洲药典和美国药典均规定, 对用于无菌检查实验的每批预制型培养基以及每批使用脱水培养基或配方组分自行配制的培养基, 均需进行促生长性检查实验 欧美药典中均明确指出, 硫乙醇酸盐流体培养基用于检测厌氧细菌和需氧细菌, 而大豆胰蛋白胨培养基用于检测真菌 进行促生长性检查实验时, 细菌培养时间不超过 3 天, 真菌培养时间不超过 5 天 表 欧洲药典规定的培养基促生长性检查所用菌种 需氧细菌 金黄色葡萄球菌 ATCC 6538, CIP 4.83, NCTC 10788, NCIMB 9518, NBRC 枯草芽孢杆菌 ATCC 6633, CIP 52.62, NCIMB 8054, NBRC 3134 铜绿假单胞菌 ATCC 9027, NCIMB 8626, CIP , NBRC 厌氧细菌 梭状芽孢杆菌 ATCC 19404, CIP 79.3, NCTC 532, ATCC 11437, NBRC 真菌 白色念珠菌 ATCC 10231, IP 48.72, NCPF 3179, NBRC 1594 黑曲霉菌 ATCC 16404, IP , IMI , NBRC 9455 表 美国药典规定的培养基促生长性检查所用菌种 需氧细菌 金黄色葡萄球菌 ATCC 6538, CIP 4.83, NCTC 10788, NCIMB 9518, NBRC 枯草芽孢杆菌 ATCC 6633, CIP 52.62, NCIMB 8054, NBRC 3134 铜绿假单胞菌 1 ATCC 9027, NCIMB 8626, CIP , NBRC 厌氧细菌 379

390 19. 无菌检查无菌制剂 GMP 实施指南 梭状芽孢杆菌 2 ATCC 19404, CIP 79.3, NCTC 532, ATCC 11437, NBRC 真菌 白色念珠菌 ATCC 10231, IP 48.72, NCPF 3179, NBRC 1594 黑曲霉菌 ATCC 16404, IP , IMI , NBRC 铜绿假单胞菌可用藤黄微球菌 (kocuria rhizophila)atcc 9341 代替 2 梭状芽孢杆菌可用不产芽孢的普通拟杆菌 (Bacteroides vulgatus)atcc 8482 代替 除配制后的适用性检查外, 实验室配制的培养基的常规监控项目还包括 ph, 及定期的稳定性检查以确定有效期 培养基在有效期内应依据适用性检查试验确定培养基质量是否符合要求 有效期的长短将取决于在一定存放条件下 ( 包括容器特性及密封性 ) 的培养基其组成成分的稳定性 实验室菌种的处理和保藏的程序应标准化, 使尽可能减少菌种污染和生长特性的改变 按统一操作程序制备的菌株是微生物试验结果一致性的重要保证 药品微生物检验用的试验菌应来自认可的国内或国外菌种收藏机构的标准菌株, 或使用与标准菌株所有相关特性等效的商业派生菌株 标准菌株的复活或培养物的制备应按供应商提供的说明或按已验证的方法进行 从国内或国外菌种收藏机构获得的标准菌株经过复活并在适宜的培养基中生长后, 即为标准储备菌株 标准储备菌株应进行纯度和特性确认 标准储备菌株保存时, 可将培养物等份悬浮于抗冷冻的培养基中, 并分装于小瓶中, 建议采用低温冷冻干燥, 液氮储存, 超低温冷冻 ( 低于 -30 ) 等方法保存 低于 -70 或低温冷冻干燥方法可以延长菌种保存时间 标准储备菌株可用于制备每月或每周一次转种的工作菌株 冷冻菌种一旦解冻转种制备工作菌株后, 不得重新冷冻和再次使用 除了前述菌种保藏方法外, 实验室还可采用甘油冷冻管保藏法 液体石蜡覆盖保藏法 斜面低温保藏法 孢子液保藏法等 工作菌株的传代次数应严格控制, 不得超过 5 代 ( 从菌种收藏机构获得的标准菌株为第 0 代 ), 以防止过度的传代增加表型变化的风险 1 代是指将活的培养物接种到微生物生长的新鲜培养基中培养, 任何亚培养的形式均被认为是转种或传代一次 必要时, 实验室应对工作菌株的特性和纯度进行确认 工作菌株不可代替标准菌株, 标准菌株的商业衍生物仅可用作工作菌株 实验室必须建立和保存其所有菌种的进出 收集 贮藏 保存 确认试验以及销毁的记录, 应有文件化的程序管理菌种 ( 从标准菌株到工作菌株 ), 该程序包括 : 标准菌种的申购记录 ; 从标准菌株到工作菌株操作及记录 ; 菌种必须定期转种传代, 并做纯度 特性等实验室所需关键诊断指标的确认, 并记录 ; 每支菌种都应适当标注, 注明其名称 标准号 接种日期 所传代数 ; 菌种生长的培养基和培养条件 ; 菌种保存的位置和条件 ; 其它需要的程序 380

391 无菌制剂 GMP 实施指南 19. 无菌检查 19.8 方法验证 技术要求 按照 2010 年版中国药典附录 Ⅺ H 规定 当建立产品的无菌检查法时, 应进行方法的验证, 以证明所采用的方法适合于该产品的无菌检查 若该产品的组分或原检验条件发生改变时, 检查方法应重新验证 按照 2010 年版中国药典附录 Ⅺ H 规定内容进行 验证时, 按 供试品的无菌检查 的规定及下列要求进行操作 对每一试验菌应逐一进行验证 A. 菌种及菌液制除大肠埃希菌 (Escherichia coli)[cmcc(b) 外, 金黄色葡萄球菌 枯草芽孢杆菌 生孢梭菌 白色念珠菌 黑曲霉同培养基灵敏度检查 大肠埃希菌的菌液制备同金黄色葡萄球菌 B. 薄膜过滤法取每种培养基规定接种的供试品总量按薄膜过滤法过滤, 冲洗, 在最后一次的冲洗液中加入小于 100 CFU 的试验菌, 过滤 取出滤膜接种至硫乙醇酸盐流体培养基或改良马丁培养基中, 或将培养基加至滤筒内 另取一装有同体积培养基的容器, 加入等量试验菌, 作为对照 置规定温度培养 3~5 天, 各试验菌同法操作 C. 直接接种法取符合直接接种法培养基用量要求的硫乙醇酸盐流体培养基 8 管, 分别接入小于 100 CFU 的金黄色葡萄球菌 大肠埃希菌 枯草芽孢杆菌 生孢梭菌各 2 管, 取符合直接接种法培养基用量要求的改良马丁培养基 4 管, 分别接入小于 100 CFU 的白色念珠菌 黑曲霉各 2 管 其中 1 管接入每支培养基规定量的供试品量, 另 1 管作为对照, 置规定的温度培养 3~5 天 D. 结果判断与对照管比较, 如含供试品各容器中的试验菌均生长良好, 则说明供试品的该检验量在该检验条件下无抑菌作用或其抑菌作用可以忽略不计, 照此检查方法和检查条件进行供试品的无菌检查 如含供试品的任一容器中的试验菌生长微弱 缓慢或不生长, 则说明供试品的该检验量在该检验条件下有抑菌作用, 可采用增加冲洗量 增加培养基的用量 使用中和剂或灭活剂 更换滤膜品种等方法, 消除供试品的抑菌作用, 并重新进行方法验证试验 验证试验也可与供试品的无菌检查同时进行 实施指导 A. 欧洲药典和美国药典所规定的类似内容与中国药典略有差异 : 表 和表 中所列出的菌株同样适用于欧美药典规定的无菌检查方法学验 381

392 19. 无菌检查无菌制剂 GMP 实施指南 证 其中, 硫乙醇酸盐流体培养基并未使用大肠埃希氏菌, 而使用了铜绿假单胞菌 欧美药典均规定, 试验菌应在 5 天内出现生长 除标准菌株, 也可增加从生产环境及产品中分离的常见污染菌株, 用于验证试验 B. 在方法验证中有几个重要的问题 (1) 验证的频率验证需要多长时间进行 1 次, 尽管在药典中没有明确规定, 但 PIC/S PI 012 无菌检查实验的建议 中提到, 每隔 12 个月进行一次再验证不失为一种好的办法 (2) 该使用几个批次的产品进行验证同样, 在药典中的无菌检查实验章节并没有这方面的直接信息 然而, 在美国药典中 药品微生物回收率的验证 章节曾说明了必须进行 3 次独立验证 而美国 FDA 的解释是必须使用 3 个不同批号的产品来进行验证, 以排除产品配制等因素的影响 在美国药典该章节中有关微生物计数法的验证内容提到, 3 次验证试验应使用 3 个不同批号的产品, 以证明在质量标准允许范围内不同批号产品组分的波动不会影响到验证试验的结果 尽管这项要求只与微生物计数法的验证有关, 但对于无菌检查试验的验证批号问题也是一个好的建议 (3) 验证结果能否适用于其它活性物质浓度按照各国药典规定, 开发新产品的无菌检查法时或者检验条件发生改变时, 必须进行验证 这就是说每种新产品都必须进行验证, 当检验条件发生改变时都必须进行验证 唯一可能的例外情况是, 药品成分相同但是活性物质剂量不同 在这种情况下, 如果最高和最低浓度产品的检验方法相同并且都通过了验证, 则验证结果适用于中间浓度产品 382

393 无菌制剂 GMP 实施指南 20. 吹 - 灌 - 封技术 20. 吹 - 灌 - 封技术 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 第五章吹灌封技术第十七条吹塑 灌装 密封 ( 简称吹灌封 ) 设备是一台可连续操作, 将热塑性材料吹制成容器并完成灌装和密封的全自动机器 第十八条用于生产非最终灭菌产品的吹灌封设备本身应装有 A 级空气风淋装置, 人员着装应符合 A/B 级区的式样, 该设备可安装在洁净度至少为 C 级的环境中 在静态条件下, 此环境的悬浮粒子和微生物均应达到标准, 在动态条件下, 此环境的微生物应达到标准 用于生产最终灭菌产品的吹灌封设备至少应安装在 D 级环境中 第十九条因吹灌封技术的特殊性, 应特别注意设备的设计和验证 在线清洁和在线灭菌的验证及结果的重现性 设备所处的洁净区环境 操作人员的培训和着装, 以及设备关键区域内的操作, 包括灌装开始前设备的无菌装配 欧盟 GMP 中对吹灌封技术的表述 : 吹气 / 灌装 / 密封系统 ( 简称吹 / 灌 / 封 ) 是一套专用的机械设备, 连续操作, 从一个热塑性颗粒吹制成容器至灌装和密封, 整个过程由一台全自动机器完成 用于无菌生产的吹 / 灌 / 封设备本身装有 A 级风淋装置, 在操作人员按 A/B 级区要求着装的条件下, 该设备可安装在洁净度至少为 C 级的环境中 在静态条件下, 此环境微粒和微生物均应达到标准, 在动态条件下, 此环境的微生物应达到标准 用于生产最终灭菌产品的吹 / 灌 / 封设备至少应安装在 D 级环境中 因此项技术的特殊性, 应特别注意以下几个方面 : 设备的设计及设备的验证 在线清洗和在线灭菌的验证及结果的重现性 设备所处的洁净区环境 操作人员的培训和着装, 以及设备关键区域的操作, 包括灌装开始前设备的无菌装配 FDA 无菌制剂生产质量规范附录 2 中对吹灌封技术的表述 : 吹灌封三合一 (BFS) 技术是由机器自动以单一的工序完成容器的整个吹塑 产品的灌装和封口的连续过程 BFS 装置所在环境的空气等级应该达到 100,000 等级 (ISO8) 或更高标准, 这取决于 BFS 机器的设计和房间的环境 在无菌产品或无菌原料暴露的过程中 ( 例如 : 形成塑坯 塑坯成型或灌装 ), 应使用高效来过滤空气或由膜过滤的无菌空气 在关键区域的空气质量应该达到 100 级的微生物标准 (ISO 5), 一个设计良好的 BFS 系统通常应达到 100 等级 (ISO 5) 的微粒子水平 人员经过培训后, 穿上相应的洁净服才能进入 BFS 装置的相应区域 背景介绍 吹塑 灌装 密封 ( 简称吹灌封 ) 设备是一台可连续操作, 将热塑性材料吹制成容器并完成灌装和密封的全自动机器 383

394 20. 吹 - 灌 - 封技术无菌制剂 GMP 实施指南 该技术为先进的无菌处理技术之一, 图 20-1 是此技术的简单过程示意图 : 图 20-1 吹灌封技术过程示意图 吹 - 灌 - 封 (Blow-Fill-Seal,BFS) 设备可全自动运行, 缩短了停机时间 整台设备的运行设计理念是尽可能少地使用操作人员, 从而减少管理成本, 提高设备运行的稳定性 每台设备一般都将在线清洁 (CIP) 和在线灭菌 (SIP) 整合在系统中, 大大增加了设备的生产工作时间, 提高了机器运行效率, 从而直接为用户节约了生产成本, 增大了收益 技术要求 用于生产非最终灭菌产品的吹灌封设备本身应装有 A 级空气风淋装置, 人员着装应符合 A/B 级区的式样, 该设备可安装在洁净度至少为 C 级的环境中 在静态条件下, 此环境的悬浮粒子和微生物均应达到标准, 在动态条件下, 此环境的微生物应达到标准 用于生产最终灭菌产品的吹灌封设备至少应安装在 D 级环境中 因吹灌封技术的特殊性, 应特别注意设备的设计和验证 在线清洁和在线灭菌的验证及结果的重现性 设备所处的洁净区环境 操作人员的培训和着装, 以及设备关键区域内的操作, 包括灌装开始前设备的无菌装配 20.1 工艺流程 实施指导 A. 药液配置 B. 采用吹瓶 - 灌装 - 封口三合一设备进行无菌灌装 ; 这是整个生产过程的关键, 其过程是将聚乙烯 (PE) 小瓶的吹瓶 灌装 封口三个步骤集中在一个操作过程中完成 整个过程是在无菌条件下, 也就是在 B 级背景的 A 级洁净区内完成的 要点有 : 设备应具有洁净空气系统, 洁净空气主要用于塑坯的支撑空气 瓶体, 成型空气 药液灌装系统等 设备带有时间压力定量灌装系统, 用来保证装量准确 ; 塑坯壁厚应控制系统, 保证瓶壁均匀 ; 384

395 无菌制剂 GMP 实施指南 20. 吹 - 灌 - 封技术 真空系统, 保证灌装管路剩余药液的吸除, 密封性完好 ; 另外, 设备自身应配备 0.2um 除菌过滤器 管坯的空气过滤器及无菌空间的空气过滤器 设备能实现 CIP/SIP 图 20-2 洁净空气系统 无菌风的全过程保护 图 20-3 时间压力定量灌装系统, 保证装量准确 385

396 20. 吹 - 灌 - 封技术无菌制剂 GMP 实施指南 图 20-4 无菌灌装空间 C. 容器的快速切断及分离 ; 灌装完毕的塑料容器从吹瓶 - 灌装 - 封口三合一设备送出时, 组成塑料瓶带, 连续不断地被送出三合一设备, 进入快速分离系统后, 进入后面的传送带上 这一过程称为 快速切断及分离 D. 成品的漏液测试 ; 随后, 成排的小瓶通过传送带的输送, 进入检漏机, 由检漏机对其进行是否存有泄漏部位的完整性检测 E. 贴签包装 没有明显的特殊要求, 参见 15.3 半成品的灯检 贴签和包装 20.2 设备设计和气体质量 设备设计 背景介绍 吹灌封技术是在无菌状态下完成塑料容器的整个吹塑 灌装 封口过程, 所以对设备的要求较高 设备一般包含以下几部分 : 液压系统 : 主要用于设备运行的驱动, 例如主模具机构从挤出位置到灌装位置的传送, 主模具和头部成型模具的闭合和打开, 尾部拉废料装置的提升和下降等机械运动 气动系统 ( 可分为子系统 ): 通用空气系统 : 主要用于进行气缸 阀门的运作 ; 386

397 无菌制剂 GMP 实施指南 20. 吹 - 灌 - 封技术 洁净空气系统 : 空气采用了无菌过滤, 主要用于塑坯的支撑空气 瓶体成型空气 药液灌装系统的空气 真空系统 : 用于瓶体成型和灌装管路剩余液滴的吸除 ; 芯轴升降控制系统 : 采用了直线式电动机控制, 避免了采用液压件出现的液压渗漏危险 塑坯壁厚控制系统 模具机构 塑坯挤出系统 药液灌装定量系统 : 采用了药液的无菌过滤 在线灭菌 SIP 和在线清洗 CIP 系统 控制系统另外, 设备在注意无菌性的同时, 应能满足产品的单位重量差异要求 实施指导 大多数 BFS 设备按以下步骤进行操作 : 加热塑料粒子 将其挤压形成塑坯 ( 管形热树脂 ); 高温切割塑坯 ; 将塑坯传送到吹塑 - 灌装针下 ; 用模具使塑坯成型 ; 在成型的塑瓶中灌装液体药物 ; 移开灌装针 ; 封口 在整个操作过程中, 使用的均为无菌空气 在大多数操作中, 切割塑坯 将塑坯传送到灌装针下 灌装前针的移开这三个过程极有可能将塑坯暴露在空气, 从而引入微粒子的污染 BFS 机械装置和它周围的隔离装置可以防止可能的外源性污染 无菌操作过程的关键在于产品表面应该是无菌的 使用经过验证的 SIP 系统或其它类似系统, 来对管路进行灭菌 对产品无菌有污染风险的其它部位, 都应进行灭菌处理 气体质量 技术要求 气体质量洁净度和各级别洁净度须符合下表要求 表 各级别空气悬浮粒子的标准 洁净度级 悬浮粒子最大允许数 / 立方米 387

398 20. 吹 - 灌 - 封技术无菌制剂 GMP 实施指南 别 静态 动态 0.5μm 5μm 0.5μm 5μm A 级 B 级 C 级 D 级 不作规定 不作规定 表 各级微生物监测的动态标准 表面微生物 级 别 浮游菌 cfu/m3 沉降菌 ( 90mm) cfu /4 小时 接触碟 ( 55mm) 5 指手套 cfu / 碟 cfu / 手套 A 级 B 级 C 级 D 级 实施指导 BFS 设备设计时, 需要考虑预防周围可以减少与产品相接触表面微粒的装置 同非药品生产相比, 使用 BFS 装置生产无菌药品时, 空气质量 ( 如 : 微粒子 ) 在该过程中起关键作用, 我们应该严格控制在塑坯挤出过程和封口过程中产生的微粒子 精确地控制空气流速不仅能将生产过程中产生微粒有效排出, 而且还阻止了周围环境中微粒子的引入 此外, 将灌装部分从周围环境阻隔的设计能有效的保护产品 研究表明, 阻隔装置 负压保护 局部环境和高速流动的无菌空气能有效防止产品污染 除了合理的设计, 建立一个适当的预防维护程序非常重要 例如, 为了减少无菌药品的污染, 需要对 BFS 装置中的的冷却 加热和其它系统进行日常维护和监测 验证和确认 背景介绍 因吹灌封技术的特殊性, 应特别注意设备的设计和验证 在线清洁和在线灭菌的验证及结果的重现性 设备所处的洁净区环境 操作人员的培训着装, 以及设备关键区域内的操作, 包括灌装开始前设备的无菌装配 实施指导 A. 环境监控和验证 388 对吹灌封技术的应用首先是环境的监控和验证, 具体参见 18 环境监控

399 无菌制剂 GMP 实施指南 20. 吹 - 灌 - 封技术 B. 人员验证进入人员的要求 : 应当用头罩将头发以及胡须等相关部位全部遮盖住, 头罩应塞进衣领内, 应戴口罩以防散发液滴 应戴经灭菌且未上滑石粉的橡胶或塑料手套, 穿经灭菌或消毒的脚套, 裤管应当塞进脚套内, 袖口应塞进手套内 同时, 着装应不脱落纤维或粒子, 并能滞留身体散发的粒子 人员能显著影响生产无菌产品所处环境的质量 应建立可以及时监控的和反馈的人员监测计划 正常生产时, 应每天监控生产操作人员手套上 以及其它重要部位的的表面微生物 C. 设备验证相应设备应灭菌后进行无菌性验证, 同时对聚合物挤压成型 塑料产品相容性 成型 单位重量差异 CIP SIP 等重点项目, 均应进行控制和验证 根据 EU-GMP 指导中的关于仪器 IQ/OQ PQ 要求如下 : IQ 验证至少应该包括 : 设备及管路的安装, 并检查设备 收集并整理仪器操作说明和维护要求 校正仪器 / 确认部件清单 确认部件标示 确认与产品接触的表面是否光滑 确认物质的特殊性 检查各部件技术性的文件 确认仪器的校准等内容, 同时还应该根据设备所置的具体环境增加验证项目 OQ 包括 : 设备系统 运行过程的测试 ; 苛刻工作环境下仪器运行的测试 PQ 包括 : 用生产原辅料 合格的替代品或模拟产品来测试仪器 最差条件下的 CIP(3 次 ) 用微生物指示剂进行 SIP(3 次 ) 最差条件下的培养基灌装试验 D. 容器的密封性验证通过物理性测试和微生物挑战试验, 来确认容器的密封性能是否良好 容器密封性验证常采用物理和微生物学检测手段 物理检测有许多优点, 如灵敏度较高 使用方便 检测迅速及低成本等 在产品有效期内, 均可使用物理检测方法来确定包装完整性是否符合规定要求 进行包装完整性检测的一个重要原因是确保无菌产品始终保持无菌状态 因此, 在产品包装的研发阶段, 应考虑采用微生物侵入试验, 或采用经验证过的并且比微生物检测更为有效的物理试验方法, 来检测产品包装的完整性 但是, 对效期内产品的稳定性试验来说, 因进行微生物侵入试验较为困难, 故建议采用物理检测方法 微生物侵入试验是对最终灭菌容器 / 密封系统完好性的挑战性试验 在验证试验中, 在瓶中灌装入培养基, 然后, 将容器密封面浸入高浓度运动性菌液中, 取出 培养并检查是否有微生物侵入, 确认容器密封系统的完好性 同时, 需作阳性对照试验, 确认培养基的促菌生长能力 20.4 批监测和控制 实施指导 生产过程中应对关键工艺进行监控 ( 比如容器重量 灌装量 渗漏 气压等 ) 微生物状况作为关键项目必须要监控, 微粒的连续监控对吹 - 灌装 - 密封生产至关重要 取样应该具有代表性 389

400 20. 吹 - 灌 - 封技术无菌制剂 GMP 实施指南 容器密闭系统缺陷可能是 BFS 操作控制中的主要难题 样品检查技术必须可靠 灵敏, 对最终产品必须检验 对于加热或机械问题引起的明显缺陷应进行调查 比如 : 容器的壁厚 容器或密闭系统表面缺陷 形成不良的密闭系统或其他缺陷 390

401 无菌制剂 GMP 实施指南 21. 隔离技术 21. 隔离技术 本章将探讨以下问题 : 隔离器在设计应用时需考虑哪些方面? 采用隔离器进行无菌生产, 用户需从哪些角度考虑问题? 隔离器的空气处理系统有没有什么特殊的要求? 怎样对隔离器进行环境监测, 环境监测结果的接受标准是什么? 隔离器的验证需要考虑哪些问题? 怎样对隔离器的无菌状态进行评价? 随着隔离系统在世界范围内的普及使用, 隔离系统开始逐步代替传统的无菌洁净室成为一种发展趋势 例如, 在一台经过正确验证的运行正常的隔离器中产生假阳性的试验结果的概率是很低的, 因此, 隔离技术保证了试验结果的准确性, 确保了药品生产时的无菌性 然而作为一种新型的洁净系统, 隔离系统的设计应用 验证和维护与普通的无菌洁净室相比有一定的差异, 因此该章节介绍隔离系统技术应用及验证技术方面的具体内容 21.1 隔离技术的要求及应用 法规要求 药品生产质量管理规范 2010 修订版 : 附录 1: 无菌药品第十四条采用隔离操作技术能最大限度降低操作人员的影响, 并大大降低无菌生产中环境对产品微生物污染的风险 高污染风险的操作宜在隔离器中完成 隔离操作器及其所处环境的设计, 应能保证相应区域空气的质量达到设定标准 传输装置可设计成单门或双门 甚至可以是同灭菌设备相连的全密封系统 物品进出隔离操作器应特别注意防止污染 隔离操作器所处环境的级别取决于其设计及应用 无菌生产的隔离操作器所处环境的级别至少应为 D 级 背景介绍 隔离系统的在药品制造业目前已经开始广泛应用, 隔离系统代表了药品制造业生产的快速发展技术, 但是国内在这块领域工作中很少有技术指导 在 隔离时代 的开始阶段, 隔离系统总被认为仅仅是小型的洁净室, 但经验告诉科学者和工程师们, 隔离系统的功能需求实际上根本不同于 传统的 洁净室 本节将介绍隔离技术的要求应用以及采用隔离技术进行无菌生产的用户需求标准的具体要求 391

402 21. 隔离技术无菌制剂 GMP 实施指南 技术要求 应当设计合适的隔离器防止与周围环境发生交叉污染 隔离器的设计及应用取决于隔离器使用的性质, 根据使用特性, 设计隔离器的气流 压差 构造材料 环境 类型等等 在一般隔离器工艺应用中, 需根据使用特性和需求制定用户需求标准 (URS), 目的是可靠地生产明确的产品, 所有的 URS, 都应在项目进程中被清晰地定义和及时归档 URS 应作为控制文件, 与其它 GMP 文件一样的方式批准 实施指导 A. 洁净室的类型及特征 ( 见图 21-1) (1) 开放式洁净室 ( 见图 21-2) 背景房间 B 级, 该环境允许操作人员进入 关键区域为 A 级, 无菌核心区域, 操作人员需根据已定义的 SOP 从 B 级背景环境打开设备, 进行工艺操作和干预, 这些动作高度依赖操作人员洁净服 生物去污染方法为表面局部消毒或者某些情况下进行房间熏蒸 ( 较少采用 ) 操作者与无菌工艺核心需避免接触, 例如通过聚碳酸酯门 屏风或垂帘等 30 年前使用的开放式洁净室今天面临很多压力, 例如胶塞料斗和胶塞振荡锅无灭菌操作, 在传动部件 ( 例加胶塞机 ) 运行和更换配件和部件等 ( 如胶塞 ) 时需要保持持续的 A 级环境, 这些均是非常挑战的问题 图 21-1 无菌完整性图谱 图 21-2 开放式洁净室原理 (2) RABS (Restricted Access Barrier System) 限制进出隔离系统 ( 见图 21-3) 背景房间 B 级, 该环境允许操作人员进入 关键区域为 A 级, 无菌核心区域, 操作者通过手套箱进行操作, 密封的部件在背景为 B 级的环境下处理 392

403 无菌制剂 GMP 实施指南 21. 隔离技术 生物去污染方法与开放房间相同, 表面局部消毒, 某些情况下进行房间熏蒸 ( 较少采用 ) 操作者与 A 级无菌核心工艺相隔离, 具体方式如聚碳酸酯门, 屏风带有手套箱和部件传递口 RABS 限制进出隔离系统与传统的隔离装置不同的是,RABS 装置并不是完全密闭的, 而是一道由操作间正高压作用的空气力学屏障, 它对无菌容器起保护作用 灌装的流通方向为垂直单向流通, 流通速度可以控制, 使空气可以连续地循环和更新 通过两种技术的联合使用, 可以清除操作间里存在的颗粒物, 预防来自外部的污染 在避免了完全密闭的同时, 持续的空气循环延长了无菌条件的时间, 中间不必停工进行清除污染的作业 无菌区的四周是屏障区, 而屏障区也处在单向流通的控制之下 屏障区就像处在操作间和车间其它地方之间的一个辅助的保护屏障, 方便了机器的清洁和维护作业 无菌操作期间, 在生产时只能通过在灌装机关键部位设的手套箱进入 本章对限制进出隔离系统不做详细介绍 (3) 隔离器 ( 见图 21-4) 小的封闭空间, 操作者不进入 关键工艺核心区 (A 级 ) 位于 D 级背景环境下 操作者只在停产期间打开设备 人通过手套箱进行操作 生物去污染方式为隔离器内部表面局部消毒, 或者更经常地在隔离器内部进行喷雾或蒸汽消毒 操作者与无菌工艺核心相互隔离, 隔离方式为通过隔离罩 隔离窗 隔离手套箱或者部件传递口 由于人是无菌生产过程中最大的污染源, 隔离器技术是将人与生产工艺完全分离开的一种方法, 并且隔离器不需要在 A 级, 背景环境可以在 D 级区的环境下 图 21-3 RABS 原理 图 21-4 隔离器原理 B. 隔离器的类型 (1) 封闭式隔离器 393

404 21. 隔离技术无菌制剂 GMP 实施指南 封闭式隔离器运行时, 与周围环境换气必须通过高效过滤器 封闭式隔离器有两种类型 : 无菌用途和生物安全式 无菌用途的隔离器是将污染排除在隔离器外, 生物安全式隔离器是防止隔离器内有毒物料释放到隔离器外 类型及要求见图 21-5 所示 1 无菌用途的隔离器设备通常在正压下运行, 在使用前需按规程有效地进行去污染 一般用于处理无菌物料的隔离器需遵循以下原则 : 在隔离器内所有工作和物料的处理必须远程控制完成, 在运行时不能有人员或身体部位直接进入隔离器的操作 所有进入隔离器的物料必须被去污染或灭菌, 并且必须直接经过去污染或灭菌系统进入, 或经过快速转移舱进入 去污染方式必须是可重复和可量化的 2 生物安全式隔离器设备通常在负压下运行, 在敞开前需清除所有潜在的有害物料 生物安全式隔离器应用需遵循以下原则 : 在隔离器内所有工作和物料的处理必须远程控制完成, 在运行时不能有人员或身体部位直接进入隔离器的操作 隔离器中的所有物料必须被清洁, 或按相关流程保证有害物不被释放到周围环境中去 清洁方式必须是以可重复和量化的 3 兼有无菌用途的和生物安全式功能的封闭式隔离器通常在正压下运行, 有额外的安全措施例如负压锁 在人员操作附近, 需考虑附加的人员保护设备 394

405 无菌制剂 GMP 实施指南 21. 隔离技术 图 21-5 隔离器类型及要求 (2) 敞开式隔离器敞开式隔离器不同于封闭式隔离器, 在设备运行时, 物料的进出是连续的或是半连续的, 因此需维持高于内部环境一个级别的保护 敞开式隔离器不与周围环境交换未过滤的空气, 敞开式隔离器在封闭时去污染, 然后在生产时开启 1 无菌用途的隔离器除了在生产过程中存在的开口外, 敞开式隔离器和以上封闭式隔离器满足同样的总则 需设计容器部件的进出, 防止来自周围环境的污染 2 兼有无菌用途的和生物安全式功能的敞开隔离器这些隔离器和普通的敞开式隔离器以及生物安全式隔离器相似, 需设计清洁程序, 确保有毒污染在离开隔离器之前被去除 为了保持内部环境的无菌性, 设计应预防空气的进入 C. 隔离器的构造材料隔离器可以用任何合适的材料制造, 只要使得隔离器满足它的功能需要, 并且材料要充分结实以抵抗刺穿或损坏以确保系统完整性 一般而言, 隔离器的外部结构被称为 柔性墙 (flexible wall, 见图 21-6) 或 刚性墙 ( rigid wall, 见图 21-7) 用于生物安全用途的隔离器通常是刚性墙结构, 因为这些系统要考虑到较强的表面清洁 常用的构造材料聚氯乙烯 (PVC) 用于柔性墙, 不锈钢用于刚性墙 395

406 21. 隔离技术无菌制剂 GMP 实施指南 图 21-6 柔性墙 图 21-7 刚性墙 D. 物料传递隔离器的优点之一是可以直接和传递式灭菌器相连, 这样可以在灭菌结束后直接向隔离系统内传递物料, 例如无菌培养基 无菌稀释液和无菌试验器具等, 可避免实验用品外表面的再污染 ; 隔离器也可以和一种带有特殊设计的双门快速传递口 (RTPs Rapid Transfer Ports) 的物料容器 ( 物料舱 ) 相连 (DPTE Double Port de Transfer Etanche) 双门快速传递口中双门之间的非无菌表面设计成可连锁的垫圈或法兰连接, 在对接时垫圈组件之间受挤压形成了气封, 将非无菌表面封从而阻止微生物的侵入 应引起注意的是但是当双门的法兰连接成一个气封阀时, 垫圈有一道狭窄的箍会保留下来而可能有菌 在连接完成后的传递物料前, 应用杀孢子试剂立即处理连接后尚暴露的垫圈部分 传递物料时需要有熟练的无菌技术, 并且注意不要让物料或带手套的手接触垫圈 一般情况下, 使用者应根据快速传递口 (RTPs) 生产厂商的建议, 对装在法兰上的垫圈组件进行预防性维护和添加润滑油 ; 并根据供应商推荐的频率更换和定期检查 RTP 的垫圈是否损坏, 因为断裂和磨损的垫圈不能实现完全气封 在隔离器中, 一般情况下, 物料在隔离器间的传递是通过双门快速传递口进行的 ( 具体操作见图 21-8), 而物料在隔离器系统与外界环境之间的传递则是通过物料进出口来完成的 ( 具体操作见图 21-9), 当隔离器灭菌和保持无菌状态时, 该进出口必须处于密封状态 396

407 无菌制剂 GMP 实施指南 21. 隔离技术 图 21-8 隔离器的 DPTE 系统 图 21-9 隔离器的 RTPs 系统 E. 空气处理系统以无菌试验用隔离器为例, 用于无菌试验的隔离器装有截菌过滤器 ( 要求为 HEPA 高效过滤器 ) 静态时, 隔离器符合 ISO14644 中确定的 A 级洁净室空气悬浮粒子的要求, 参见 18.2 洁净区级别的划分 然而, 隔离器在动态时无需达到 A 级的条件, 对空气流速或换气率也无要求 尽管隔离系统是防泄漏的, 但它仍需与周围环境进行气体交换, 当存在直接与外界环境相通的开口时, 隔离器内的无菌状态是通过保持对外界持续的空气正压来维持的 用于无菌试验的隔离器的气流既可为单向流, 也可为乱流 397

408 21. 隔离技术无菌制剂 GMP 实施指南 压差是用来维持环境间的独立, 以防止和其它环境发生交叉污染 敞开式隔离器, 需要评估在使用过程中维持压差的能力, 通常隔离器的压差设计不超过 100Pa 隔离器内部和外部的压差应被连续监测, 并应设计有警报装置 ( 见图 ) 可以使用后备电池和紧急发电器来维持关键区域的压差 图 隔离器的压力警报装置 图 隔离器的监控装置 F. 背景环境对于隔离器的背景环境, 在新版中国 GMP 中, 用于无菌生产的隔离器应被安置在 D 级环境中, 但没有明确规定用于无菌试验隔离器的背景环境的洁净要求, 一般建议使用和无菌生产同等的背景环境 G. 隔离器的操作方式 隔离器是用于防止密闭的工作环境和周围人员存在的背景环境间的交叉污染, 因此在隔离器内的物料处理必须经过手套 套装或自动操作 隔离器基本系统的设计应尽量使用自动化操作来减少隔离器操作 ; 当人员操作不可避免, 需进行系统评估并谨慎执行 ; 设备应被设计在不破坏隔离器环境就能发现故障, 并能进行应急维修以及进行常规检查维修 (1) 手套 ( 见图 21-12) 在手套材料的设计中应该考虑使用的频率, 以及化学耐受性 普遍使用的材料包括氯丁二烯橡胶和 Hypalon 橡胶 很多溶剂及其蒸汽对手套有化学腐蚀性 手套应定期进行更换, 手套应在使用前和使用中都经常进行检查 (2) 套装或半套装 ( 见图 21-13) 一些隔离器使用中采用套装或半套装, 这种方式相比手套 / 袖子, 在隔离器内有更广泛的活动空间 大部分半套装都是安装在水平的或是略有倾斜的, 并且与隔离器整合在一起的金属板上 半套装是典型绝缘结构, 因此经空气的调节可在套装层间进行控制, 在设计中应考虑合适的温度和舒适度 半套装与手套有很多相同的特征, 包括弹性塑料材料固有的弱点 操作者在半套装内可以戴常规的防护用品 ( 比如呼吸器, 一种独立的吸气装置或其它装置 ) 由于操作者可以较快地进出半套装, 他们可以只在关键步骤穿上这种额外保护装置 全套装也是尽量将用脐带装置供应空气给操作者 398

409 无菌制剂 GMP 实施指南 21. 隔离技术 图 手套型操作方式 图 套装型操作方式 H. 设施要求在设施方面没有强制新的或额外的要求, 但需设计防止出现污染 过滤器使用点应和压缩空气或惰性气体一起使用, 阀门和控制仪表的连接应没有清洁死角 隔离器的设备连接点需是密封的, 并且所有密封件和垫圈需经过检查确保无泄漏和磨损 一般使用的 6-D 直径的卫生管道对隔离器系统来说是不够的, 隔离器使用的某些气体或蒸汽去污染方法不能完全到达管道死角, 除非有其他方法帮助气体分配 如果气体 / 蒸汽穿透不能被去污染 定期灭菌, 应采用其他替代方法 某些隔离器会附有真空系统以便于清洁或其它目的, 如果附有真空来源, 应考虑预防出现回流导致系统污染 399

410 21. 隔离技术无菌制剂 GMP 实施指南 实例分析 A. 采用隔离器进行无菌生产的用户需求标准 (URS) (1) 无菌性保证隔离器作为无菌产品的生产和试验, 是因为它被认为是可以提高产品或过程的无菌性保证, 因此无菌性保证是隔离器的常规 URS 的最重要的一条 隔离器是通过将关键区域和操作人员隔离开, 通过微生物截流过滤器过滤进来的空气, 通过隔离器 过程设备和物料的去污染和灭菌来维持一个无菌的环境 图 隔离器进行无菌生产的工艺流程 1 产品物料 成分 容器和设备的灭菌和传统洁净室的无菌装置要求一致, 液体产品通常是通过过滤来去污染的, 产品及物料准备采用蒸汽 干热 辐照和气体灭菌 对于这些灭菌方法的研发 验证和使用, 读者可参考行业指南 2 产品传送管的灭菌产品传送管, 就像所有和产品接触的设备一样, 应被灭菌至 10-6 的灭菌量 隔离器内管路和设备的灭菌通常使用湿热灭菌, 并且必须考虑热分布和冷点 另外, 使用时必须考虑管路和仪器的灭菌以及系统的产热, 不影响隔离器的完整性 3 不和产品接触的设备的去污染隔离器及其内容物 ( 如管道系统 ) 在去污染后, 隔离器将一直处于运行状态中, 直到维修时隔离器内的无菌环境被破坏 因此在运行时, 隔离器相比于去污染规程, 更依赖于空气过滤器系统以及罩子 ( 特别是手套, 袖子等 ) 的完整性 应考虑以下因素 : 气体 / 蒸汽去污染过程只在某一时间点内进行, 并不是定义整个运行过程 400 很多隔离器包含可动部分和保护区域, 在去污染中很难去处理 在如此受限制的通