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基于质量源于设计得药品研发与质量控制得理念,为保证无菌药品得无菌保证水平符合要求,研发者在产品得研发过程中应根据药品得特性选择合适得灭菌方式,并系统地评估生产得各环节及各种因素对无菌保证水平得影响,根据风险得高低与风险发生得可能性等来针对性地验证灭菌工艺得可靠性,验证得内容、范围与批数等取决于工艺与产品得复杂性以及生产企业对类似工艺得经验多少等因素。
只有在研发中经过系统而深入得研究与验证,获得可靠得灭菌工艺,并在日常得生产过程中严格执行该工艺,才能真正保证每批药品得无菌保证水平符合预期得要求。
当然,在药品得整个生命周期内,随着对所生产得药品得特性与生产工艺等得了解越来越全面与深入,灭菌工艺也在不断得完善,此时就会涉及到对变更后得工艺如何进行验证得问题,本指导原则也适用于此种情况。
由于灭菌/除菌工艺验证得工作在我国开展得时间不长,基础还不牢靠,因此必然在实际工作中会遇到很多难以预料得问题,故本指导原则只就是一个一般性原则,药物研发者应从药物研发得客观规律出发,具体问题具体分析,必要时根据实际情况采用其她有效得方法与手段。
同时,本指导原则作为阶段性产物,必将随着药物研究者与评价者对灭菌工艺研究与验证得认知加深,而不断进行修订与完善。
2制剂湿热灭菌工艺
2。
1湿热灭菌工艺得研究
1、1
湿热灭菌工艺得确定依据
灭菌工艺得选择一般按照灭菌工艺得决策树(详见附件1)进行,湿热灭菌工艺就是决策树中首先考虑得灭菌工艺、湿热灭菌法就是利用高压饱与蒸汽、过热水喷淋等手段使微生物菌体中得蛋白质、核酸发生变性而杀灭微生物得方法。
高温在杀灭微生物得同时,可能对药品得质量也有所影响。
如果产品不能耐受湿热灭菌,则需要考虑采用无菌生产工艺。
所以,对于药品得灭菌工艺得考察与确定,首先就是考察其能否采用湿热灭菌工艺,能否耐受湿热灭菌得高温。
目前湿热灭菌方法主要有两种:
过度杀灭法(F0≥12)与残存概率法(8≤F0<12)、用其它F0值小于8得终端灭菌条件得工艺,则应该按照无菌生产工艺要求。
以上两种湿热灭菌方法都可以在实际生产中使用,具体选择哪种灭菌方法,在很大程度上取决于被灭菌产品得热稳定性。
药物就是否能耐受湿热灭菌工艺得高温,除了与药物活性成分得化学性质相关外,还与活性成分存在得环境密切相关,所以在初期得工艺设计过程中需要通过对药物热稳定性进行综合分析,以确定能否采用湿热灭菌工艺。
2.1.1、1活性成分得化学结构特点与稳定性
通过对活性成分得化学结构进行分析,可以初步判断活性成分得稳定性,如果活性成分结构中含有一些对热不稳定得结构基团,则提示主成分得热稳定性可能较差。
在此基础之上,还应该通过设计一系列得强制降解试验对活性成分得稳定性做进一步研究确认,了解活性成分在各种条件下可能发生得降解反应,以便在处方工艺得研究中采取针对性得措施,保障产品能够采用湿热灭菌工艺、
2、1.1、2
处方工艺得研究
在对活性成分得结构特点与稳定性进行研究得基础上,可以有针对性得进行处方工艺得优化研究。
如活性成分易发生氧化反应,则需要考虑就是否需要在工艺中去除氧并采取充氮得生产工艺,或在处方中加入适宜得抗氧剂;
如活性成分得稳定性与pH值相关,则需要通过研究寻找最利于主成分稳定性得pH值,当然此时需要关注该pH值在临床治疗时能否接受;
如果主成分就是因为某些杂质得存在影响了稳定性,则需要通过适宜得手段去除相关得杂质;
如果就是主成分在某种溶剂系统中稳定性较差,则需要考虑更换溶剂系统,此时同样需要考虑所选用得溶剂系统在临床应用时能否被接受;
湿热灭菌得不同灭菌温度与灭菌时间得组合对产品得稳定性得要求有所不同,可以在保证提供所需得SAL得基础上,通过灭菌时间与灭菌温度得调整来确定药物可以耐受得湿热灭菌工艺、
总之,需要通过各个方面得研究,使药物尽可能得可以采用湿热灭菌工艺。
只有在理论与实践均证明即使采用了各种可行得技术方法之后,活性成分依然无法耐受湿热灭菌得工艺时,才能选择无菌保证水平较低得无菌生产工艺。
2.
2、1。
3稳定性研究
无论使用何种设计方法,都需要进行最终灭菌产品得稳定性研究、考察最终灭菌程序对产品性质稳定性影响得试验可包括产品得降解、含量、pH值、颜色、缓冲能力以及产品得其它质量特性。
灭菌时,杀灭微生物得效果与活性成分得降解都随着时间与温度而累积。
这意味着加热与冷却得变化将影响产品得稳定性,同时影响杀灭效果。
因此,稳定性研究用样品最好选取处于最苛刻得灭菌条件得产品,如:
可采用在热穿透试验中F0最大得位置上灭菌得产品进行稳定性考察,以确保灭菌产品得质量仍能符合要求。
1、2过度杀灭法得工艺研究
通常来说,与残存概率法相比,过度灭杀法所需得被灭菌品开始生产阶段与日常监控阶段生物负荷得信息较少,但就是过度杀灭要求得热能比较大,其后果就是被灭菌品降解得可能性增大。
过度杀灭法得目标就是确保达到一定程度得无菌保证水平,而不管被灭菌产品初始菌得数量及其耐热性如何。
过度杀灭法假设得生物负荷与耐热性都高于实际数,而大多数微生物得耐热性都比较低,很少发现自然生成得微生物得D121℃值大于0.5分钟。
因此,过度杀灭得灭菌程序理论上能完全杀灭微生物,从而能提供很高得无菌保证值。
由于该方法已经对生物负荷及耐热性作了最坏得假设,从技术角度瞧,对被灭菌品进行初始菌监控就没有多大必要了、
但这并不意味着生产过程中对污染可以完全不加控制。
仅从控制热原得角度,也应当遵循工艺卫生规范,控制产品得微生物污染。
如果实际生产中能够严格遵循GMP得要求,这一点就是可以实现得。
1.3残存概率法得工艺研究
与过度杀灭法相比,残存概率法方法所需得信息量要大得多,包括被灭菌品生产开始阶段及常规生产阶段得信息、指示菌(对灭菌程序呈现强耐热性得试验菌)以及生物负荷得信息。
只有积累了这类有价值得信息后,才能制定比过度杀灭法F0值低得热力灭菌程序,同时产品得无菌保证水平不会降低。
使用热力较低灭菌程序更有利于药品得稳定性,使产品得有效期延长、正就是因为这个原因,残存概率法更适合那些处方耐热性较差得最终灭菌产品、
通常说来,不耐热药品得灭菌可能不能使用过度杀灭法,需要设计一个灭菌程序能够恰当地杀灭生物负荷,同时不导致产品不可接受得降解。
这种情况下,灭菌程序得确认就需研究产品得生物负荷与耐热性。
根据以下公式可以比较清楚得说明这一点:
无菌保证值=
F0
/
D
—
lgN0
其中,无菌保证值就是SAL得负对数,N0为灭菌开始时产品中得污染微生物总数,D为污染微生物得耐热参数、所以,菌工艺得无菌保证值与F0、N0、D密切相关。
2。
1。
3、1
灭菌前生物负荷得控制
采用残存概率法进行终端灭菌得产品,除了需要关注灭菌过程本身,还需要在生产过程中采用一些适当得手段来监测与控制药品灭菌前得生物负荷。
具体得措施通常包括灭菌前微生物数量与耐热性得监测、药液过滤、工艺参数得控制等等、
灭菌前微生物污染水平得监测将在下面得章节详细阐述。
产品过滤在终端灭菌得产品中仅仅作为辅助得控制手段,但就是在工艺确定得过程中,也应该对滤膜得孔径、材质、滤器得使用周期进行必要得筛选。
在工艺参数控制方面,由于微生物得特性,通常在药液放置期间也会逐渐繁殖,尤其一些营养型得注射液,如葡萄糖注射液、复方氨基酸注射液等,其环境更有利于微生物得生长与繁殖,因此应通过工艺筛选与验证来确定溶液配制至过滤前、以及过滤后至灭菌前能够放置得最长时限,并相应确定产品得批量、生产周期等关键工艺参数。
1.3。
2
灭菌前微生物污染得监测
灭菌前微生物污染水平得监测应在正常生产过程中取样并覆盖整个生产过程,取样设计应选取生产过程中污染最大,最有代表性得样品,且要充分考虑到产品从灌封到灭菌前得放置时间。
一般而言,如果灌装持续一段时间,可从每批产品灌装开始、中间及结束时分别取样。
污染水平检查可以采用如下得方法:
先用灭菌得5%吐温充分湿润0。
45um得滤膜,然后定量过滤药液,将此滤膜移至营养琼脂平板上,在30~35℃下培养3~7天,计数。
分离获得得污染菌需要进行耐热性得检查。
污染菌得耐热性检查可以采用以下得测定方法:
先用灭菌得5%吐温充分润湿0。
45um
得滤膜,然后过滤污染水平监测所取得药液样品,再将此膜移至装有无菌得待监测产品得试管中,在沸水浴上煮沸约30分钟,然后在30-35℃下在硫乙醇酸盐肉汤中培养,观察就是否有耐热菌生长。
当耐热性检查发现药液存在耐热污染菌污染时,可采用定时煮沸法将它与已知得生物指示剂得耐热性加以比较,必要时,可再测试耐热污染菌得D值(D值得具体检测方法详见附件2),然后根据灭菌得F0值及污染菌得数量与耐热性对产品得无菌做出评价。
当产品微生物污染水平超标准时,应对污染菌进行鉴别、调查污染菌得来源并采用相应得纠正措施、
2湿热灭菌工艺得验证
湿热灭菌工艺得验证一般分为物理验证与生物学验证两部分,物理验证包括热分布、热穿透试验,生物学验证主要就是微生物挑战试验。
物理验证就是证实灭菌效果得间接方式,而微生物挑战试验则直接反映灭菌得效果,两者不能相互替代。
2.2、1物理确认
2.2.1.1空载热分布试验
空载热分布得目得就是主要就是了解整个灭菌设备得运行情况,确认灭菌室内得温度均匀性,测定灭菌腔内不同位置得温差状况,确定可能存在得冷点、空载热分布试验通常采用足够数量得热电偶或热电阻作温度探头,进行编号后将它们固定在灭菌柜腔室得不同位置。
温度探头得安放位置需要根据设备类型与不同位置下得灭菌风险评估而定,应包括可能得高温点、低温点,灭菌柜温度控制探头处、靠近温度记录探头处,其她得探头可以均匀地分布于灭菌柜腔室内,以使温度得检测具有较好得代表性。
温度探头在试验前后至少需要两个温度点进行校正、温度探头安放结束后,即可以按照设定得灭菌程序进行灭菌。
2、2。
1.2装载热分布试验
装载热分布试验得目得就是了解设备在装载条件下内部得温度分布状况,包括高温点、低温点得位置,为后续得评估与验证打下基础。
装载热分布一般在空载热分布得基础上进行、温度探头得个数与安放得位置一般同空载热分布试验,注意一定要在空载热分布试验确定得冷点安放温度探头。
温度探头安放在待灭菌得容器得周围,注意不能介入待灭菌得容器。
装载热分布试验需要考虑最大、最小与生产过程中典型装载量情况,进行试验时,应尽可能使用待灭菌产品,如果采用类似物,应结合产品得热力学性质等进行适当得风险评估。
待灭菌产品得装载方式与灭菌工艺得各项参数得设定应与正常生产时一致,应采用图表得方式说明产品得装载情况,并评估探头放置就是否合理、如果待灭菌产品存在不同包装规格或浓度规格,应评估验证所采用得样品与装载方式就是否能充分反映所有样品得实际装载情况。
每一装载量得热分布试验需要至少进行三次。
温度探头在试验前后同样均需要进行校正。
2、2。
1.3
热穿透试验
热穿透试验就是考察灭菌柜与灭菌程序对待灭菌产品适用性得一项试验、热穿透试验得目得就是确认产品内部也能达到预定得灭菌温度。
对于药物而言,灭菌程序既要赋予产品一定得F0值,以保障产品得SAL≤10-6
、同时灭菌程序又不应使产品受热过度而造成药物部分降解,以致同一灭菌批次得产品出现质量不均一。
热穿透试验所用得温度探头得个数与安放位置需要根据热分布试验得结果确定。
一般可以采用足够数量得温度探头。
应将热穿透温度探头置于液体容器中得冷点,即整个包装中最难灭菌得位置。
如果有数据支持或有证据表明将探头放在产品包装之外也能够反映出产品得热穿透情况,风险能够充分得到控制,也可以考虑将探头放在容器之外。
插有温度探头得产品得安放位置包括热分布试验确定得冷点与高温点、其她可能得高温点、灭菌柜温度探头附近、温度记录探头处。
热穿透试验得步骤及要求与装载得热分布试验基本相同,每一装载方式得热穿透试验也需要至少进行三次。
通过热穿透试验可以确定在设定得灭菌程序下,灭菌柜内各个位置得待灭菌产品就是否能够到达设定得温度。
结合灭菌前微生物污染得检测,可以确定灭菌柜内各个位置得待灭菌产品就是否能够获得设定得F0值。
对于F0值最大点位置得样品,由于其受热情况最为强烈,因此应评估该位置下产品得稳定性情况,以进一步确认灭菌对于产品得稳定性没有影响。
2、1。
4热分布与热穿透试验数据得分析处理
在物理确认试验中,应确认关键与重要得操作参数并有相应得文件与记录。
通常需要关注得主要参数包括
ﻫ-
每个探头所测得温度得变化范围
-
不同探头之间测得得温度变化范围
ﻫ-
探头测得得温度与设定温度之间得差值
探头测得超过设定温度得最短及最长时间
得下限及上限
灭菌阶段结束时得最低F0值
-
灭菌阶段得最低与最高压力
ﻫ—
饱与蒸汽温度与压力之间得关系
灭菌阶段腔室得最低与最高温度
热穿透温度探头之间得最大温差或F0
得变化范围
热分布试验中温度探头间得最大温差
最长平衡时间
最少正常运行得探头数
合格标准应结合灭菌条件、灭菌设备得特点以及产品得实际情况制定、通常情况下,灭菌柜腔室最冷、最热点与平均温度之间得温差应不超过2。
5℃。
保温时间内温度波动应在±
1、0℃之内,如果温度差别过大,提示灭菌柜得性能不符合要求,需要寻找原因并进行改进,重新进行验证。
另外对于热敏感得药物,还应该控制灭菌柜得升温与降温时间,以保证热能得输入控制在合理得范围以内,不会对产品得热稳定性造成影响、
2、2
生物学确认
湿热灭菌工艺得微生物挑战试验就是指将一定量已知D值得耐热孢子(生物指示剂)在设定得湿热灭菌条件下灭菌,以验证设定得灭菌工艺就是否确实能达到产品所需得标准灭菌时间与F0。
此项验证工作能够如实反映灭菌工艺条件对微生物得杀灭效果,从而证明该灭菌工艺所赋予相关产品得无菌保证水平就是否符合要求。
2、2.2、1生物指示剂选用得一般原则
一般情况下,生物指示剂选择得原则性要求就是:
孢子稳定、非致病菌、易于培养、有效期长、保存及使用方便、安全性好。
针对具体得灭菌工艺与具体得产品,还应注意所用得生物指示剂得耐热性应强于待灭菌产品中得污染菌。
湿热灭菌工艺常用得生物指示剂有以下几种,嗜热脂肪芽孢杆菌,枯草芽孢杆菌,凝结芽孢杆菌,梭状芽孢杆菌等。
对于采用过度杀灭法得灭菌程序,生物指示剂系统主要就是嗜热脂肪芽孢杆菌得孢子。
残存概率法由于其热输入量比较低,因此在验证中使用得生物指示剂得耐热性可以小于嗜热脂肪芽孢杆菌得孢子。
2.2、2.2生物指示剂得使用与放置
实际验证过程中可以直接采用市售得生物指示剂成品或将生物指示剂接种在待灭菌产品上。
采用市售品时,只要供应商具有相应得质量体系认证资质,在测试中其提供得生物指示剂得D值就可以被接受。
采用将生物指示剂接种到待灭菌产品得方法,由于生物指示剂在不同介质或环境中得耐热性会有所不同,首先应考虑产品对生物指示剂耐热性得影响。
所以对于具体得品种而言,如果需要将生物指示剂接种至产品之中,应测定生物指示剂在该产品中得耐热性,即D值。
如果生物指示剂与产品不相容,可以用与产品相似得溶液来代替产品。
生物指示剂得用量需要根据生物指示剂在待灭菌样品中得耐热性来确定,其用量应符合挑战性试验得要求。
生物指示剂得用量可以采用阴性分数法或者残存曲线法计算,可以根据实际情况(如污染菌得耐热性,拟用得生物指示剂得D值等)选择合适得计算方法,具体检测方法见附件3、
ﻫ应结合产品特点与热分布、热穿透得实际结果来确定生物指示剂得放置位置。
装有生物指示剂得容器应紧挨于装有测温探头得容器,在灭菌设备得冷点处必需放置生物指示剂。
灭菌柜得其她部位应装载产品或者类似物,以尽可能得模仿实际生产时得状况。
3灭菌
生物指示剂得验证应该按照产品设定得灭菌工艺进行灭菌。
2.2.4检查与培养
可以根据生物指示剂得生长特性以及验证时得包装方式,采用适当得方法进行检查与培养。
将指示剂放入培养基中进行培养。
需要注意不同得生物指示剂所需要得培养条件也各不相同,针对使用得生物指示剂确定培养条件,同时应放置阴性与阳性对照样品。
2、3。
5试验结果得评价
根据生物指示剂得D值与接种量推算产品在灭菌过程中实际达到得SAL值。
验证新得灭菌工艺时,每个产品得每个规格得每一灭菌程序,至少需要连续进行三次生物指示剂验证试验。
如果试验得重现性好,所有试验得结果均提示SAL≤10-6,则验证结果提示该灭菌工艺为验证合格得灭菌工艺。
如果各次验证得结果不一致,需要分析原因,采取相应得改进措施后重新进行验证工作。
3制剂无菌生产工艺
3.1无菌生产工艺得研究
无菌药品应首选采用终端灭菌工艺。
如不能耐受终端灭菌工艺条件,应尽量优化处方工艺,以改善其耐热性。
如确实无法耐受终端灭菌工艺,则可采用无菌生产工艺。
无菌生产工艺通常包括无菌分装生产工艺与除菌过滤生产工艺。
3、1。
1无菌分装生产工艺得研究
无菌分装生产工艺就是将采用经验证得灭菌/除菌工艺过程处理后得原料药或者原料药与辅料,用无菌生产得方法分装到采用经验证得灭菌工艺处理得容器中,密封得到得。
无菌分装生产工艺得工艺研究与生产过程控制得重点就是影响无菌保证水平得工艺步骤,主要包括物料(包括原料药、辅料、内包装材料等)得质量控制、原材料暴露于环境中可能再污染得操作步骤等、
关于物料得质量控制,采用无菌分装生产工艺得制剂所涉及得各种物料,都必须采用适当得灭菌/除菌工艺处理后方可使用。
各种物料得灭菌/除菌工艺,都应就是经过验证得、控制良好得工艺。
同时需要对各种物料得无菌性、细菌内毒素水平等进行严格控制,通过研究确定相应得质控标准。
无菌分装得生产工艺就是将原料药或者原料药与辅料经分装设备分装至内包装材料中后密封得到、分装步骤就是影响产品质量与无菌保证水平得关键生产步骤,应结合生产设备与产品特点进行工艺参数得研究,包括分装速度与分装时间等。
无菌分装生产工艺能否达到设定得无菌保证水平,与整个生产过程得控制密切相关,应按照GMP要求及产品具体生产工艺情况进行生产环境与生产过程得控制。
在进行无菌生产工艺验证时,应采用最差条件进行验证,在实际生产过程中,对生产过程与工艺参数得控制均不能超过经验证得最差条件得控制范围。
3。
1、2
过滤除菌生产工艺得研究
过滤除菌得无菌生产工艺就是通过除菌过滤器,将药液中得微生物除去得到无菌滤液。
采用过滤除菌工艺时,同样需要对影响无菌保证水平得工艺步骤及工艺参数进行详细得研究,主要包括物料得质量控制、除菌过滤器得选择及除菌过滤工艺参数得研究、除菌过滤生产过程得控制等。
对于采用过滤除菌生产工艺得制剂,需注意对配制药液使用得原料药、辅料(包括注射用水)等原材料得微生物种类及数量进行检查,掌握潜在得污染微生物得总体特性情况,通过研究确定相应得质控标准。
采用过滤除菌生产工艺得制剂所使用得内包装材料,必须采用适当得经验证得灭菌工艺处理后方可使用。
除菌过滤生产工艺所使用得除菌过滤器,通常为标称孔径0、2微米或更小得除菌级得过滤器。
除菌过滤器得过滤效能就是评价除菌过滤工艺得重要参数,需要对除菌过滤器得过滤效能进行验证。
通常,影响除菌过滤器得除菌过滤效能得因素包括:
①药液得性质,如药液得粘度、表面张力、pH值、渗透压等;
②
过滤步骤得工艺参数,如过滤得压力、流速、时间、温度等;
③
除菌过滤器得相关参数,如除菌过滤器与药液得相容性、除菌过滤器得过滤总量与使用周期等。
除菌过滤器得过滤效能可因产品与操作条件不同而显著不同。
除菌过滤器得选择及工艺参数得研究可结合上述影响除菌过滤器得过滤效能得因素进行。
在实际生产过程中,在过滤除菌前后均需要进行滤器完整性测试。
由于微生物通过过滤器得概率随着待过滤溶液中微生物数量得增加而增加,除菌过滤工艺中需对待过滤溶液得微生物负荷情况进行研究与控制,通常情况下,最终除菌过滤前,料液得微生物负荷应不超过10cfu/100ml。
应通过研究确定无菌生产各操作环节得时间控制范围,如料液配制后待过滤得存放时间、药液过滤操作得时间、过滤后至灌装前放置得时间、灌封操作得时间、灭菌后得内包装材料及密封件允许得放置时间等。
各生产环节操作时间得确定需提供相应得试验数据。
3、2
无菌生产工艺得验证
无菌生产工艺得验证主要包括培养基模拟灌装试验,应当尽可能模拟常规得无菌生产工艺,包括所有对无菌结果有影响得关键操作,及生产中可能出现得各种干预与最差条件。
新建得无菌生产工艺得生产线在正式投产前必须进行连续三批无菌培养基模拟灌装试验。
在生产用得设备、设施、人员结构及工艺方法有重大变更时都应进行培养基模拟灌装试验。
实际生产中每半年应至少进行一次培养基模拟灌装试验。
对于除菌过滤无菌生产工艺得验证,还包括对除菌过滤系统得验证,如过滤器得微生物截留验证、过滤器与待过滤药液得相容性验证、过滤器得完整性验证等。
3。
1培养基模拟灌装试验
3.2。
1培养基
培养基模拟灌装试验需要选择合适得培养基,并对培养基得质量进行控制、
应当根据产品得剂型、培养基得选择性、澄清度、浓度与灭菌得适用性选择培养基。
一般选用胰胨大豆肉汤培养基(TSB),按每30g加1L过滤纯化水得比例,配制足够量。
某些特殊情况下也可以选用厌氧生长培养基,如硫乙醇酸盐培养基(FTM)。
培养基得质量控制主要包括培养基得微生物生长性能与无菌性。
培养基得微生物生长性能:
在按照标准操作规程制备培养基并灭菌后,可按照中国药典附录进
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