无菌工艺和验证 (nxpowerlite)

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1、无菌原料药工艺、验证和申报 GMP、质量关注重点 （基于中国新版GMP和欧盟要求）杨海峰 浙江九洲药业股份有限公司 2009.10.242SFDA 2009年10月发布新版GMP草稿并开始征求业 界意见，据悉可能在明年初正式发布，给企业一到 两年的整改时间。起草专家小组确定参照欧盟版本进行修订，已完成 GMP通则和无菌药品、中药制剂、原料药、血液制 品、生物制品附录的修订大部分非最终灭菌产品的企业面临新一轮的厂房改 造和设备更新。新版中国GMP的修订动态3欧盟1999年8月正式开始执行灭菌方法 选择的决策树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欧盟灭菌方法选择的对策4

2、溶液剂型产品灭菌方法选择的决策树产品是否可以在121湿热灭菌15分钟产品是否可以湿热灭菌F08 分 钟，达到SAL 10-6采用高压灭菌锅 12115分钟是否处方是否可以通过微生物滞留过 滤器过滤无菌配药和灌封 采用湿热灭菌 F08 分钟除菌过滤和无菌工艺相 结合是否是否5非溶液剂型、半固体或干粉产品灭菌方法选择的决策树产品是否可以在160干热灭菌120分钟产品是否可以在另外一种时间和温度条 件下标准周期干热灭菌达到SAL 10-6采用160干热灭菌120分钟是否产品是否可以用其他非干热方法灭菌， 如电离辐射，吸收最小剂量 25KGY采用另一种替代时间和温度条件下 标准周期干热灭菌达到SAL

3、10-6是 否产品是否可以使用经过验证的稍低辐射 剂量灭菌（参见ISO11137）采用最小辐射吸收最小剂量 25KGY进行辐射灭菌是 否处方是否可以通过微生物滞留过滤器过 滤采用经过验证的辐射剂量灭菌是否无菌配药和灌封除菌过滤和无菌工艺相结合是 否决策树越往下，风险越大，需要提供的必要证据越多！6除菌过滤系统的选择和验证 除菌过滤系统的选择应考虑工艺特性 所要求的流量、所要求的压差 可使用的灭菌方法 过滤介质的寿命（灭菌次数、使用时间） 过滤器结构：筒式，平板式 无菌过滤是截留微生物，因此具有一定的风险 除菌能力和挑战（Bacteria Challenge Testing） 制造过程中的不均一

4、性 药液对过滤介质的化学相容性（Chemical Compatibility） 析出物（Extractable levels） 颗粒脱落（Particle Shedding） 吸附（例如：药液灌装因为吸附活性成分导致初始含量偏低） 无菌原料药过滤除菌后的结晶干燥包装工序不会受到影响，但验证方 案中要说明为什么不考虑吸附验证的理由。7除菌过滤器验证项目生物性能微生物截留 客户定制 流速 产量 操作温度 压力 系统尺寸大小物理性能完整性 产品水起泡点 扩散流 吸附 颗粒脱落化学性能相容性析出物验证必须是以产品为介质，在最差的条件下进行8化学相容性测试方法 证明过滤介质不会把外来物质带进产品 证明无

5、菌过滤介质不受产品的影响，削弱它的强度和完 整性 测试包括： 可氧化物质（用水为溶剂时可以分析TOC） 析出物分析：如溶剂中的不挥发物（NVR-Non Volatile Residue）、水溶液pH、电导率、溶剂浓缩100倍后色谱分析 、可选的GC-Mass/GPC/FT-IR/HPCE/SFC分析 吸附分析（不涉及无菌原料药） 颗粒脱落分析（不溶性微粒药典分析） 完整性试验（使用前后起泡点变化） 流量变化 外观物理变化 使用前后生物截留能力变化（ Media fill时将过滤器最长使用 时间、最多灭菌次数作为最差条件考虑）9赛多利斯相容性测试实例10赛多利斯析出物质分析指导11破坏性方法:滤

6、芯生产厂家采用细菌挑战性试验(根据 HIMA)除菌过滤器完整性测试方法非破坏性方法:滤芯用户使用：在过滤前 和过滤后检测除菌滤芯泡点法 扩散流法 水侵入法(WIT) 将微生物挑战试验的结果与完整性测试相结合 首先证实除菌过滤器对微生物的截留能力 提供制造商和用户一个非破坏性的方法来取代破坏性的微生物挑 战测试过滤器供应商在提供除菌滤芯时，应提供该滤芯的完整性测试压力、最大 扩散流值、最大压力衰减值或最小起泡点值。这些物理值是与纯水和材质( 膜)之间的表面张力、黏度、界面夹角等有关，并通过非破坏性完整性测试 与细菌挑战性测试的关联实验，得出的安全数据，并出具相关的认证报告 及实验数据。12缺陷假

7、 单胞菌无菌水无菌检验用过滤器 107 CFU / cm 有效过滤面积混合泵破坏性方法： 细菌挑战性试验美国HIMA(健康工业生产管理局)规定，在不低于2 bar的工作压力下，每平方厘米滤膜 表面能截留均匀分布的缺陷型假单胞菌107 以上，并以LRV（Log Reduce Value）值表示 其截留能力。LRV = log10 (过滤前细菌数/过滤后细菌数) 例如：10英寸，0.2um滤芯，缺陷型假单胞菌挑战，其过滤面积=600 cm2 挑战菌数： 9.11x1012单位面积挑战菌数：1.5 x1010 cm2穿透菌数= 1 LRV = log10 (9.11x10 12 /1)= 12.96

8、 7 Pass! (HIMA规定LRV=7为合格)模拟实际工艺的压力流量等参数 步骤 确认过滤器的完整性 用含一定数量细菌的培养基过滤 滤过液进行培养（取样后膜过滤 培养基），37度14天 过滤后进行完整性测试 连续验证3次，都应无菌生长13 107 CFU/cm20.6 - 1.0 m0.3 - 0.4 m最差测试条件缺陷型假单胞菌(ATTC 19146)Brevundimonas Diminuta细菌挑战性试验14几个需要特别关注的关键点 起泡点标准的建立与截留率的相关性 过滤器的微生物截留验证必须在药液中进行 在实际的生产参数下进行验证，如压差最高值 微生物挑战试验和化学相容性试验，不强

9、制要求过滤 器用户自己验证，如果过滤器厂家能提供在类同条件 下测试的验证报告和数据，也是可以接受的。15除菌过滤器的完整性测试仪器 膜过滤器在使用前应进行完整性测试， 在过滤完成后也应该测试，以保证整个 过滤装置在过滤过程中保持完整。 经典方法如：起泡点、扩散流、稳压测 试和前进流测试。这些测试方法应与细 菌截留能力相关联。16润湿的滤膜压缩空气空气优先穿透最大的孔压缩空气膜孔类似毛细管起泡点测试原理17产生连续气泡起泡点如CA, 0.2 m, 3.2bar 起泡点测试（手动方法示意）手动方法测试需要在下游端连接管路而影响无菌度,因此不推荐手动方法！ 自动完整性测试仪在过滤系统的上游进行测试，

10、避免了下游污染的缺点现在产生连续的 气泡了吗？使用手动方法进行气泡点测试时, 会因操作者的不同判断产生主观误差。18亨利定律 Law: 气体在液体中的溶解度与压力成正比大气压：在润 湿介质中溶解 性较差测试压力：2.5 bar 在润湿介质中有良好 的溶解性扩散流测试原理（1）19最大允许扩散流for 0.2 m2 : 5ml/min测试压力: 2.5 bar for Sartobran P Capsule, CA, 0.2 m压缩空气:扩散流测试原理（2）20=D L p FNtdN/t:单位时间内气体扩散的摩尔数 (mol/s) D:扩散系数 (气-液系统) L:溶解度系数 (气-液系统)

11、p:压差Differential pressure applied F:气液接触面积 d:液膜厚度 (过滤器) d扩散流测试原理（3）21扩散流是压缩空气每分钟通过膜孔液体的分子流， 它由以下因素决定：气-液体系、压差、气液接触面积和滤膜的厚度扩散流测试与微生物挑战结果相对应： e.g. 2.5 bar，Sartobran P, 10“,0,2 m (CA),最大允许扩散流15 ml/min 适于囊式和标准滤芯和大系统测试扩散流测试小结22水压缩空气连接到完整性测试仪水V2V1 Pinlet = 2.5 bar10 min稳定 10 min 测试Sartofluor GA 10“,0.2 m，

12、允许最大 侵入13 ml/10min压缩空气疏水式过滤器水侵入测试(WIT)原理测试在低于水穿透 点的压力下进行Water intrusion test23水空气孔越小，侵入就越少。最大的侵入发生在最大 的孔。如果孔径 “太大“, 水就会穿透过去。侵入速度 (ml/min) = p (mbar) 侵入体积 (ml)测试时间 (min) 大气压 (mbar)水侵入的极限值与微生物挑战测试 (HIMA)的结果直接相关。疏水式过滤器水侵入测试(WIT)原理24在线测试，不污染下游可以在蒸汽灭菌后进行只使用水，不含DOP或溶剂等污染物同时检测滤芯的疏水性同时检测滤芯安装的正确性水侵入测试 (WIT)

13、优点25除菌过滤进行无菌生产的典型设备 无菌过滤的组成：产品过滤器、无菌容器、呼吸过滤器26除菌过滤器的SIP和完整性测试除菌过滤器SIP和冷却干燥除菌过滤器完整性测试27带呼吸器无菌容器的SIP通用流程：进汽排气灭菌进气排汽冷却干燥保压备用 “进汽”是指通入蒸汽，“排气”则是利用进入的蒸汽来驱除系统内存在的空气。注意两个“ 汽”与“气”的区别，“汽”指水蒸汽，而“气”则指空气； “灭菌”是通入足够压力的蒸汽来升温保压（也即保温）的过程； “进气排汽”，则是通入压缩空气或氮气来驱除系统内的存在的水蒸汽； “冷却干燥”是利用通入的氮气或压缩空气来对系统进行冷却干燥； “保压备用”是系统应保持一定

14、的正压，因为只有正压之下才能维持系统的无菌状态。 28CIP、SIP管理和验证的重点 管理措施 CIP清洗验证关注：最差点取样、冲洗水TOC/pH、活 性物料、辅料、清洗剂的残留。 由计算机控制关键参数：水温，清洁剂浓度，流速， 时间，阀门的开闭，蒸汽温度，压力等。 SIP蒸汽验证关注：根据温度分布验证，选最冷点安装 探头监测温度，灭菌温度/时间、使用生物指示剂。 实时记录CIP和SIP的关键运行曲线（温度、压力、时 间等最好自动记录）。 根据验证结果，制订SOP详细规定各种生产计划模式 下CIP、SIP的周期与有效期。29疏水性呼吸过滤器完整性测试完整性测试使用水侵入法WIT测试 通用流程：

15、放空卸压进液润湿测试排 放保压备用（或继续使用） “放空卸压”是为了让系统与外界压力平衡， 以便下一步的“进液润湿”操作； “进液润湿”则是使滤芯浸润，这是进行完整 性测试前的必要准备； “测试”，以规定的仪器按一定参数条件操作 ，获得相应期望的可靠性结果； “排放”，使充满在过滤系统里的液体排出； “保压备用”（或继续使用），测试通过暂时 不用时需保压备用，若继续生产则可投入使 用。30典型无菌生产技术 在无菌生产过程中，严格地要求将产品和生产人员隔离开来。这 一点同样也适用于药物有效成分的生产加工，因为这些成分会危 害人们的健康和周围环境。 尽管今天的GMP药品生产质量管理规范对医药产品生产的环境和 设备都提出了很高的卫生和清洁要求，但是一般都没有规定如何 实现这些要求。 在选择药品的无菌生产方案时，通常都从药品的生产技术规范、 超净室方案的费用高低、需要满足的严格规定和潜在危害的级别 等几个方面进行比较和对比，最终找出一个最佳的技术方案。在 涉及到无菌生产时，一般情况下有三种不同的技术方案可供选用 。从传统的超净室技术，然后是RABS(Restricted Access Barrier Systems)隔离装置，最后是隔离室技术。 这些系统都不同程度的满足了无菌生产的要求，如对毒性药品的 控制、卫生消毒结果的保护、操作者与