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1、灭菌/无菌工艺验证指导原则(第二稿)目录1 概述 12 制剂湿热灭菌工艺 32.1 湿热灭菌工艺的研究 32.1.1 湿热灭菌工艺的确定依据 32.1.2 过度杀灭法的工艺研究 42.1.3 残存概率法的工艺研究 52.2 湿热灭菌工艺的验证 62.2.1 物理确认 62.2.2 生物学确认 83 制剂无菌生产工艺 103.1 无菌生产工艺的研究 103.1.1 无菌分装生产工艺的研究 103.1.2 过滤除菌生产工艺的研究 113.2 无菌生产工艺的验证 113.2.1 培养基模拟灌装试验 123.2.2 除菌过滤系统的验证 144 原料药无菌生产工艺 174.1 无菌原料药生产工艺特点 1
2、74.1.1 溶媒结晶工艺 184.1.2 冷冻干燥工艺 184.2 无菌原料药工艺验证 194.2.1 验证批量 194.2.2 最差条件 191概述 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，一般包 括注射剂、 无菌原料药及滴眼剂等。 从严格意义上讲， 无菌药品应完全不含有任 何活的微生物， 但由于目前检验手段的局限性， 绝对无菌的概念不能适用于对整 批产品的无菌性评价，因此目前所使用的 “无菌 ”概念，是概率意义上的 “无菌”。 一批药品的无菌特性只能通过该批药品中活微生物存在的概率低至某个可接受 的水平，即无菌保证水平( Sterility Assurance Leve
3、l, SAL )来表征。而这种概率 意义上的无菌保证取决于合理且经过验证的灭菌工艺过程、 良好的无菌保证体系 以及生产过程中严格的GMP管理。无菌药品通常的灭菌方式可分为： 1）湿热灭菌； 2）干热灭菌； 3）辐射灭 菌； 4）气体灭菌； 5）除菌过滤。按工艺的不同分为最终灭菌工艺（sterilizingprocess 和无菌生产工艺（aseptic processing。其中最终灭菌工艺系指将完成最 终密封的产品进行适当灭菌的工艺，由此生产的无菌制剂称为最终灭菌无菌药 品，湿热灭菌和辐射灭菌均属于此范畴。无菌生产工艺系指在无菌环境条件下， 通过无菌操作来生产无菌药品的方法，除菌过滤和无菌生产
4、均属于无菌生产工 艺。部分或全部工序采用无菌生产工艺的药品称为非最终灭菌无菌药品。 基于无 菌药品灭菌 /除菌生产工艺的现状，本指导原则主要对在注射剂与无菌原料药的 生产中比较常用的湿热灭菌与无菌生产工艺进行讨论。 本指导原则中的湿热灭菌 工艺验证主要包括灭菌条件的筛选和研究， 湿热灭菌的物理确认， 生物指示剂确 认等内容；无菌生产工艺验证主要包括无菌分装、除菌过滤、培养基模拟灌装、 过滤系统的验证等验证内容。最终灭菌工艺和无菌生产工艺实现产品无菌的方法有本质上的差异，从而 决定了由这两类工艺生产的产品应该达到的最低无菌保证水平的巨大差异。 最终 灭菌无菌产品的无菌保证水平为残存微生物污染概率
5、 1（J,非最终灭菌无菌产品 的无菌保证水平至少应达到 95%置信限下的污染概率 12和残存概率法 （8#o12）。用其它Fo值小于8的终端灭菌条件的工艺，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的热稳定性。 药物是否能耐受湿热灭菌工艺的高 温，除了与药物活性成分的化学性质相关外， 还与活性成分存在的环境密切相关， 所以在初期的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活性成分的化学结构特点与稳定性 通过对活性成分的化学结构进行分析，可以初步判断活性成分的
6、稳定性，如 果活性成分结构中含有一些对热不稳定的结构基团， 则提示主成分的热稳定性可 能较差。在此基础之上， 还应该通过设计一系列的强制降解试验对活性成分的稳 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的降解反应， 以便 在处方工艺的研究中采取针对性的措施，保障产品能够采用湿热灭菌工艺。2.1.1.2 处方工艺的研究在对活性成分的结构特点与稳定性进行研究的基础上， 可以有针对性的进行 处方工艺的优化研究。 如活性成分易发生氧化反应， 则需要考虑是否需要在工艺 中去除氧并采取充氮的生产工艺， 或在处方中加入适宜的抗氧剂； 如活性成分的 稳定性与 pH 值相关，则需要通过研究寻找最利
7、于主成分稳定性的 pH 值，当然 此时需要关注该 pH 值在临床治疗时能否接受；如果主成分是因为某些杂质的存 在影响了稳定性， 则需要通过适宜的手段去除相关的杂质； 如果是主成分在某种 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的 溶剂系统在临床应用时能否被接受； 湿热灭菌的不同灭菌温度和灭菌时间的组合 对产品的稳定性的要求有所不同，可以在保证提供所需的 SAL 的基础上，通过 灭菌时间和灭菌温度的调整来确定药物可以耐受的湿热灭菌工艺。总之，需要通过各个方面的研究，使药物尽可能的可以采用湿热灭菌工艺。 只有在理论和实践均证明即使采用了各种可行的技术方法之后， 活性
8、成分依然无 法耐受湿热灭菌的工艺时，才能选择无菌保证水平较低的无菌生产工艺。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的稳定性研究。考察最终灭菌程序对产品性质稳定性影响的试验可包括产品的降解、含量、pH值、颜色、缓冲能力以及产品的其它质量特性。灭菌时，杀灭微生物的效果和活性成分的降解都随着时间和温度而累积。这 意味着加热和冷却的变化将影响产品的稳定性， 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的灭菌条件的产品， 如：可采用在热穿透试验 中F0最大的位置上灭菌的产品进行稳定性考察，以确保灭菌产品的质量仍能符合 要求。2.1.2过度杀灭法的工艺
9、研究 通常来说，与残存概率法相比，过度灭杀法所需的被灭菌品开始生产阶段和 日常监控阶段生物负荷的信息较少， 但是过度杀灭要求的热能比较大， 其后果是 被灭菌品降解的可能性增大。过度杀灭法的目标是确保达到一定程度的无菌保证水平， 而不管被灭菌产品 初始菌的数量及其耐热性如何。 过度杀灭法假设的生物负荷和耐热性都高于实际 数，而大多数微生物的耐热性都比较低，很少发现自然生成的微生物的D121C值大于 0.5分钟。因此，过度杀灭的灭菌程序理论上能完全杀灭微生物，从而能 提供很高的无菌保证值。由于该方法已经对生物负荷及耐热性作了最坏的假设， 从技术角度看，对被灭菌品进行初始菌监控就没有多大必要了。但这
10、并不意味着生产过程中对污染可以完全不加控制。仅从控制热原的角 度，也应当遵循工艺卫生规范， 控制产品的微生物污染。 如果实际生产中能够严 格遵循 GMP 的要求，这一点是可以实现的。2.1.3残存概率法的工艺研究 与过度杀灭法相比，残存概率法方法所需的信息量要大得多，包括被灭菌品 生产开始阶段及常规生产阶段的信息、 指示菌（对灭菌程序呈现强耐热性的试验 菌）以及生物负荷的信息。 只有积累了这类有价值的信息后， 才能制定比过度杀 灭法Fo值低的热力灭菌程序，同时产品的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的稳定性， 使产品的有效期延长。 正是因为这个原因， 残 存概率法更适合
11、那些处方耐热性较差的最终灭菌产品。通常说来，不耐热药品的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的降解。这种情况下， 灭菌程序的确认就需研究产品的生物负荷和耐热性。 根据以下公式可以比较清楚 的说明这一点：无菌保证值 = Fo / D - lgNo其中，无菌保证值是SAL的负对数，No为灭菌开始时产品中的污染微生物 总数， D 为污染微生物的耐热参数。所以，菌工艺的无菌保证值与Fo、No、D密切相关。2.1.3.1 灭菌前生物负荷的控制 采用残存概率法进行终端灭菌的产品，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的手段来监
12、测和控制药品灭菌前的生物负荷。 具体的 措施通常包括灭菌前微生物数量与耐热性的监测、 药液过滤、工艺参数的控制等 等。灭菌前微生物污染水平的监测将在下面的章节详细阐述。 产品过滤在终端灭 菌的产品中仅仅作为辅助的控制手段， 但是在工艺确定的过程中， 也应该对滤膜 的孔径、材质、滤器的使用周期进行必要的筛选。在工艺参数控制方面，由于微 生物的特性， 通常在药液放置期间也会逐渐繁殖， 尤其一些营养型的注射液， 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的生长和繁殖， 因 此应通过工艺筛选和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 置的最长时限，并相应确定产品的批量
13、、生产周期等关键工艺参数。2.1.3.2 灭菌前微生物污染的监测 灭菌前微生物污染水平的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， 最有代表性的样品， 且要充分考虑到 产品从灌封到灭菌前的放置时间。 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的方法： 先 用灭菌的 5%吐温充分湿润 0.45um 的滤膜，然后定量过滤药液，将此滤膜移至 营养琼脂平板上，在3035C下培养37天，计数。分离获得的污染菌需要进行耐热性的检查。 污染菌的耐热性检查可以采用以 下的测定方法：先用灭菌的 5%吐温充分润湿 0.45um
