凍干產品無菌工藝模擬試驗方案改進及實施研究
發布時間：2023-09-09 04:47:45 來源：弗戈工業在線
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引言無菌工藝模擬試驗是指采用微生物培養基替代無菌產品，對整個無菌生產工藝進行評估驗證的技術，通常也被稱為“培養基灌裝試驗”。需要把培養基灌裝于無菌容器中，并在無菌生產環境中進行轉運，通過模擬此無菌工藝的過程，最后將灌封有培養基的容器在適當溫度下進行培養，檢查容器內微生物的生長狀況，來對無菌工藝模擬試驗的結果進行評價，評價該試驗是否在操作過程中產生了污染。通常將此試驗應用于非最終滅菌的無菌產品中，而對最終滅菌產品沒有強制的要求。 根據《藥品生產質量管理規范（2010 年修訂）》（Good Manufacturing Practice of Medical Products，GMP）以及附錄1的“無菌要求”，無菌產品的生產應當進行培養基灌裝試驗。在無菌生產過程當中，對于直接接觸藥物的設備、部件、灌裝容器以及原料，雖然已經過滅菌，但是當采用這些要素進行無菌生產時，仍然會由于各種因素導致產品發生污染，從而影響了無菌產品的質量。因此，無菌工藝的評估應當采用一種更合適的方式進行。無菌工藝模擬試驗，是對無菌工藝進行評估的一種驗證技術，采用培養基模擬完成實際無菌生產操作后，可以對結果進行評價，借以確定實際生產中產品被污染的概率。Part
【資料圖】
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無菌工藝模擬試驗方案技術要求廣西梧州制藥（集團）股份有限公司生產的無菌產品為凍干制劑，故以凍干產品的無菌工藝模擬試驗來模擬整個工藝過程，包括從部件、材料的滅菌準備，一直到完成灌裝和軋蓋等整個過程。 而對于無菌工藝模擬試驗方案的設計中，工藝條件的選擇應當選取合理的“最差條件”，即整個工藝流程，應采用最差條件來進行試驗。最差條件即在工藝規程允許范圍內，正常生產會遇到的最差情況，其并不包括由偏差引起的超出工藝要求的特殊情形。如果在最差條件下培養基灌裝試驗仍然取得好的結果，那么說明在比最差條件還要好的正常實際生產過程中，無菌保證水平會更有保證。2.1
無菌工藝模擬試驗最差條件設計
凍干產品的無菌工藝模擬試驗最差條件設計，可以包括在準備階段將物料、灌裝器具、設備等按照工藝要求在無菌條件下放置允許的最長時間；灌裝時可以在關鍵區域保留最多的人員；模擬在工藝允許范圍內更長的灌裝時間；控制無菌工藝模擬試驗灌裝速度等。2.2
最差條件具體實施方式
2.2.1 控制物料、器具、設備等放置時間凍干工藝所采用的西林瓶、膠塞、鋁蓋、灌裝器具、配料系統和凍干柜，將其滅菌并放置工藝規程允許的最長時間后使用，如表1所示。 表1 包材、器具與設備滅菌后放置時間記錄表 其中，為了考察其放置最長時間后的無菌水平，西林瓶、膠塞和鋁蓋在放置結束后，均取樣進行了無菌性檢查，結果均符合無菌工藝要求，可繼續用于無菌工藝模擬試驗。 2.2.2 控制灌裝人數參與無菌工藝模擬試驗的關鍵區域人員，均按表2所示進行人員控制。進行無菌工藝模擬試驗時，實際操作人員數量均按工藝規程允許的最大人員數量進行。其中，各潔凈室組成人員，可由操作工、維修人員和檢測人員組成，操作人員負責無菌模擬試驗的生產操作，檢測人員負責微生物取樣、環境監控等操作，維修人員負責對設備進行模擬維修或突發情況的處理。表2 培養基灌裝試驗人員控制記錄表
2.2.3 灌裝速度與時間控制在灌裝運行速度上，基于風險評估，應對灌裝速度進行評估并說明所定速度的理由。一般來說，對于廣口的容器，可采用在無菌生產區暴露較長時間的工藝，即降低灌裝速度，考察無菌過程是否受到污染；而對于瓶口較小的容器，可采用高速運行的方式來評估，在高速運行中進行大量手工操作干擾，用于評估無菌生產工藝是否受到污染。 培養基灌裝的持續時間控制是方案設計時必須考慮的重要問題，綜合考慮生產操作、操作干擾和實際無菌操作的周期后，盡管最準確的方法是模擬全批量的操作時間，因為其最能反映實際生產運行的情況，但也可以有其他合理且適當的模式，預估模擬試驗的時間一般不少于正常實際操作生產的時間，以更好地反映整個過程所帶來污染的風險。Part
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試驗先決條件檢查3.1
廠房設施設備以及公用系統的準備
廠房設施設備以及公用系統的準備具體內容如下[1]。進行凍干產品無菌工藝模擬試驗，需要確認工藝設備、公用系統和輔助設施都已經按照預期進行了相應的驗證，且物品、廠房和設施所使用的消毒劑和消毒方式也完成了相應的驗證。 對于藥液及產品所接觸到的氣體、設備組件、容器、器具滅菌工藝都應完成相應的驗證，無菌生產區域的環境，應達到設計要求，能夠持續穩定地運行。3.2
人員的培訓
參與無菌工藝模擬試驗的人員，應接受藥品GMP、無菌操作、微生物知識以及實施無菌模擬試驗的相關培訓，且進入無菌潔凈區的全部人員，都應通過無菌更衣程序的確認，確認每位參與者可進入的區域以及其所允許的無菌操作項目。3.3
培養基及相關包材的準備
進行無菌工藝模擬試驗，應充分考慮模擬介質與無菌工藝的適宜性，應結合被模擬產品的特點以及模擬介質的可過濾性、澄清度、滅菌方式等方面來選擇培養基，盡可能地模擬無菌生產工藝流程，且不應該選擇具有抑菌性的模擬介質，以確認模擬試驗的可信度。通?？梢圆捎玫呐囵B基為胰酪胨大豆肉湯（Tryptic Soytone Broth，TSB），其無抑菌作用，且滅菌方式簡單易操作；易溶解和擴散（若溶解性不好，懸浮在培養基中的模擬介質使培養基發生渾濁，容易影響結果的判斷）；易清潔，對設備沒有腐蝕性，對人體無害，不會對環境造成污染。培養基在使用前已進行除菌過濾，其滅菌方式應經過驗證。 無菌工藝模擬試驗所用到的包裝材料，應按相關質量標準檢驗合格，具備檢驗合格報告單。Part
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無菌工藝模擬試驗方案的實施4.1
檢測儀器與設備
ApexZ50 激光塵埃粒子計數器、MAS-100NT浮游菌采樣儀。4.2
材料與試劑
TSB 培養基、TSA 培養基、培養皿（55 mm、90 mm）、西林瓶（7 mL）、膠塞、鋁蓋。4.3
無菌工藝模擬試驗實施過程
凍干產品的無菌工藝模擬試驗模擬的是整個工藝過程，包括培養基準備過程、灌裝過程、凍干過程、軋蓋過程和培養基微生物的培養過程，應在與實際生產相同條件下盡量模擬實際生產完成的相應操作，還應充分考慮生產時可能造成污染的各種因素，對各種干擾活動進行模擬，模擬無菌灌裝期間遇到的最差狀況下的操作。 4.3.1 培養基準備過程試驗所使用的培養基應是經過微生物促生長能力檢測合格的培養基，培養基（TSB）配制完成后，經除菌過濾至無菌儲罐中，并在無菌儲罐中貯存工藝允許的最長時間，貯存結束后，進行下一步的模擬灌裝試驗。 4.3.2 灌裝過程灌裝前，應按正常生產操作進行灌裝部件的組裝，并進行裝量的調節。由于培養基灌裝量較大（約9萬支），且為瓶口較小的7 mL 西林瓶，故采用高速灌裝，并在灌裝過程中穿插干擾操作的模式來進行模擬，根據洗烘灌聯動線的整體性能，把灌裝速度控制在350 支/min，灌裝第2 h 和第4 h，分別模擬一次灌裝干擾操作，綜合考慮生產操作、各種干擾和實際無菌操作的周期后，決定總灌裝時長約為6 h。 4.3.3 灌裝干擾操作實施與改進在無菌工藝模擬試驗過程中，必須模擬所有正常操作的活動，包括取樣、稱重、沉降菌換皿、層流車轉運和產品出入凍干柜等，而除了這些計劃的活動以外，還存在非計劃卻不可避免發生的活動，比如西林瓶倒瓶、爆瓶的處理，灌裝異常的處理，各種灌裝機故障維修等，因此本次無菌工藝模擬試驗在進行所有正常操作的活動外，通過改進方案，需進行非正常的突發事件的處理來模擬最差生產狀況[2]。表3 可以作為本次無菌模擬試驗干擾項目和頻次的參考。 4.3.4 凍干過程灌裝完的西林瓶運送至凍干柜內，關閉凍干柜門后，放置10 h 后，模擬抽真空補氣操作2 次（每次抽真空至500～600 mbar），引發柜內空氣流動，再通過無菌空氣達到氣流平衡。 4.3.5 軋蓋過程凍干結束后，打開柜門擺放至少2 h，西林瓶出柜，放置密閉車至少6 h，然后進行軋蓋，軋蓋完成后，所有培養基產品全部制備完畢。 4.3.6 目檢過程軋蓋后的產品轉移至目檢操作間，人工進行目檢檢查。 4.3.7 微生物的培養已灌裝的培養基應當在適當的條件下進行培養，以檢出微生物，且培養溫度應適宜于一般微生物及環境分離菌的恢復生長。 （1）陰性對照。在模擬灌裝過程中，抽取16支灌裝并半加塞的培養基，進行壓塞密封，作為陰性對照品，其中8 支于30 ℃～35 ℃條件下培養14 天，另8 支于20 ℃～25 ℃條件下培養14 天，其陰性對照不應出現渾濁。 （2）陽性對照。為了確認培養基的促菌生長能力，在模擬灌裝試驗中，抽取25 支灌裝后半加塞的培養基，壓塞密封，作為陽性對照品，其中5 支接種金黃色葡萄球菌混懸液，5 支接種銅綠假單胞菌混懸液，5 支接種枯草桿菌混懸液，5 支接種白色念珠菌混懸液，5 支接種黑曲霉懸浮液，各菌種混懸液均為0.1 mL，濃度＜100 cfu/0.1 mL。接種后，按藥典規定進行菌種的培養。培養結束后，觀察陽性對照品的生長情況，應被證實有菌生長則為合格。 （3）試驗樣品的培養及調查。無菌工藝模擬試驗的全部樣品應當在適宜的溫度條件下培養14 天，先于較低溫度（20 ℃～25 ℃）下培養至少7 天，然后在較高溫度（30 ℃～35 ℃）下培養至少7 天，在低溫和高溫的培養過程中和培養結束后，分別觀察一次，并記錄檢查結果，若發現污染應明確記錄樣品數量，若出現破損應記錄并檢查破損原因。 由于灌裝數量超過10 000 支，若出現1 支污染，需進行調查；出現2 支污染，需調查后進行再驗證。培養基灌裝的標準允許少量污染瓶的存在，但這絕對不是允許投放市場的 無菌產品中可以存在受污染的狀況，無菌工藝的目的就是防止污染，發現任何污染樣品均應進行調查，分離到的污染微生物更應鑒別到種。若培養基灌裝反復出現污染，即使每次都符合標準，也必須采取更嚴格的防污染措施[3]。 4.3.8 過程取樣及環境監控無菌工藝模擬試驗過程中，需對過程中的無菌包材進行取樣，并對環境進行監控，以考察生產操作的實際情況，不應采取特別的生產控制和預防措施，制造特別良好的工藝環境，這樣會導致不準確的評估結論，造成工藝條件良好的假想，過程取樣及環境監控如表4 所示。Part
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結束語本文詳細描述了凍干產品無菌工藝模擬試驗的改進和實施。因不同的產品劑型，如懸浮液的無菌灌裝、無菌粉末產品、無菌霜劑、無菌乳膏劑等，工藝會有一些差異，灌裝過程中的干預方式、操作方式等在方案的設計上會有細節的不同，需要技術人員根據不同的劑型進行方案設計，并完整記錄整個過程，在培養結果發生異常時，灌裝過程的記錄會成為基礎的調查證據。隨著法律法規的不斷完善，制藥工藝的不斷優化和制藥工業企業的不斷發展，無菌工藝模擬試驗方案的設計將會愈加完善。參考文獻
[1] 侯海濤，錢芳. 凍干粉針劑無菌工藝模擬試驗研究[J]. 科學與財富，2015，7(8): 173-174. [2] 陳華美，黃渝，王大平. 培養基模擬灌裝試驗方法探討[J].山東化工，2015，44(8): 88-90. [3] 國家食品藥品監督管理局藥品認證管理中心. 藥品GMP指南: 無菌藥品[M]. 北京: 中國醫藥科技出版社，2011.撰稿人 | 周凡婷、鄧凱
責任編輯 | 胡靜
審核人 | 何發
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