无菌粉针模拟分装验证方案的设计

白荣

广东华润顺峰药业有限公司，广东佛山 528300

从严格意义上讲，无菌粉针剂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的评价。因此，目前评价整批产品质量时所使用的‘无菌’概念，不是绝对无菌的概念，概率意义上的无菌保证，保证出现微生物污染的产品的概率存在于可以接受的极小概率之内。这种概率意义上的无菌保证并非依赖于产品的最终检验，而是取决于生产过程中严格的GMP管理和全面质量保证体系；消除、杀灭微生物的灭菌过程和在严格控制的洁净条件下的无菌生产过程。是否可以证明并保证产品的无菌性，则是药品生产企业所关心的重要问题，也是粉针剂生产工艺验证的主要内容。粉针剂生产验证所涉及的内容很多，无菌粉针分装工艺的验证是整个验证工作中难度较大的验证项目之一[1]。

我公司头孢菌素粉针车间只有一条生产线，为了使模拟分装试验结果与实际生产状况更接近，最大限度利用此生产线的产能，我们将模拟分装试验时间设定为16 h，设计验证所涉及因素如下。

1 验证基本信息

该次验证以无菌乳糖进行模拟分装过程；16 h之内完成15000瓶的生产量；规格：每瓶0.5 g乳糖加4 mL培养基。

2 验证目的

（1）评估在既定无菌生产环境和过程控制条件下生产无菌产品的能力。

（2）证明指定的无菌工艺设计和变更是否可行。

（3）证明无菌工艺过程中的相关操作是否可行。

（4）评估无菌操作人员的操作水平。

（5）证明符合CMP的要求。

（6）发现无菌工艺过程中潜在的微生物污染因素。

3 验证前提

验证前需明确空调系统、设备确认、干热、湿热灭菌验证等确认完成之后再进行工艺验证，以避免其他因素对工艺验证的干扰。

4 验证范围

头孢粉针无菌分装生产工艺验证范围主要从如下几个方面进行。

（1）生产工艺步骤（见表 1）。

（2）涉及的生产设备。全自动洗瓶机、灭菌隧道、气流无菌灌装机、全自动轧盖机、全自动胶塞清洗机、贴标机、灯检机、脉动真空灭菌器、干热灭菌柜。

（3）所涉及的所有介质（如压缩空气、蒸汽等）。纯蒸汽用于生产用具、无菌工作服湿热灭菌。压缩空气用于胶塞清洗、西林瓶清洗、分装设备定量器吹粉；因此验证内容应包括：①压力露点（干湿度）；②残余含尘量（尘埃粒径和浓度）；③残余含油量（单位体积压缩空气含油量）[2]。

（4）工艺风险分析及最差条件确认。无菌分装过程是无菌粉针生产风险最大的暴露工序。按《药品生产质量管理规范》2010修订版附录一[3]“无菌制剂：第四十七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”的要求，在无菌生产过程中，将无菌分装过程控制（分装时间、分装间进入人数控制、分装速度）、干扰活动等产品直接暴露区域和有可能直接影响产品最终检测结果的几个点设定为最高风险点。在验证过程中的工艺条件选择也应选择合理的“最差条件”，用最差条件来对整个工艺流程、设备和整个体系进行挑战，证明无菌保证的可靠性。

表1 工艺步骤及岗位描述

最差生产条件确认首先应考虑：

①无菌分装时间：模拟正常批量生产所需要最长生产时间；按最大批量生产时间来计，每批生产时间应不超过16 h（实际生产的分装时间包括了模拟无菌分装过程的故障处理时间，停顿及等待时间）。

②分装速度及批量的确定：模拟分装的批产量应足够大，总分装量基于具体工艺的污染风险足以保证评价无菌工艺过程的有效；因此设计验证批产量为15 000瓶，设定总分装时间为16小时；同时设定设备分装速度为50瓶/min（设备正常分装速度220瓶/min）；其目的是增加分装过程中培养基的暴露时间，通过延长分装时间和降低分装速度，模拟生产全过程并根据结果进行全面评估。

③无菌分装间进入人数的确定：应根据分装间面积、空调换气次数确认操作间所能允许进入的最大限员数量。

④人为干预：干预包括正常的日常干扰和非正常干扰。主要需考虑以下几个方面的因素：在生产前的准备阶段应考虑人员进入B级区、用具灭菌后和胶塞清洗后的转运行为；分装开始时应考虑：生产前环境监测人员的操作行为、分装配件组装、补充胶塞、装量调试、环境监测、维修动作、处理各种设备故障、打开隔离门处理倒瓶、爆瓶等行为的干扰。

（5）验证组织及职责。应明确验证小组各成员的职责；一般由生产部门负责组织验证、起草验证方案、完成验证方案的培训并负责完成验证报告；质量管理部门（QC）主要负责方案中检验部分的起草及相关工作。质量管理部门（QA）主要负责组织QA对现场环境监测及控制。GMP办公室主要是验证工作的协调和对验证结果进行审核及资料的归档。验证方案由生产负责人进行最后审核。质量授权人负责报告的批准。

（6）验证方法。采用灭菌乳糖作为模拟分装的无菌粉末，模拟无菌原料药粉分装过程进行生产。分装装量为0.5 g/瓶，然后用蠕动泵每瓶加入约4 mL的无菌培养基。

（7）验证中偏差处理和变更控制。验证过程中如出现偏差和变更，应对偏差和变更进行详细记录，分析偏差产生的根本原因、进行分析并提出解决方法。产生的偏差和变更得到有效处理后，将原始的偏差处理单和变更处理单附在验证报告中。

（8）结果记录与评估的方法。验证记录包括工艺参数和相关的监测与检验记录，记录的填写应符合相关的文件要求。验证所有涉及的记录全部归入验证文件一起统一保存。验证小组组长将结果进行汇总、分析，评估验证结果，写明对此次验证的明确的结论，完成验证报告。

5 工艺操作要求

（1）按照培养基配制要求配制胰酪胨大豆肉汤培养基，完成配制后将培养基121℃，连续30 min进行湿热灭菌。

（2）操作人员按照实际生产操作要求，清洗和灭菌西林瓶、胶塞；模拟最差生产条件，以50瓶/min的生产速度的分装速度进行分装，分装装量为乳糖0.5 g/瓶，后用蠕动泵加入约4 mL的无菌培养基。灌装后盖塞轧盖、目检。分装过程中应完成培养基模拟分装试验阴性对照品的取样。

（3）灌装用无菌乳糖无菌确认：灌装结束前，用已灭菌的容器，从每桶无菌乳糖粉桶内取无菌乳糖各取100 g，做清晰标识标示后送化验室进行无菌检查。

（4）干扰设置：在生产过程中需进行以下项目干扰动作的设计，干扰次数应大于正常生产次数，且每名操作人员至少执行1次以上的干扰动作。干扰项目设置：批量、分装时间、分装速度、无菌服有效期、模具、工器具有效期、灭菌胶塞有效期、分装间最大生产人员数量控制（同时）、非岗位操作人员进入、胶塞及用具灭菌后的无菌转运、人员进入B级区、生产环境监测（浮游菌、沉降菌）、分装配件组装、装量测试、维修人员故障排除、分装过程的停顿、打开设备隔离门处理胶塞、瓶的堵塞和卡瓶、爆瓶、补充胶塞和瓶。

6 模拟分装监测及控制

6.1 人员的监测及控制

（1）限制进入模拟分装现场的人员，每班只允许不超过分装间验证的人数在模拟分装现场，每班次安排1人次进行非岗位操作人员进入干扰。

（2）为了减少由操作者在分装过程中引起的无菌区污染，在模拟分装试验时对操作者的无菌服、手套、眼罩等部位的微生物数量进行监测。所有进入无菌区域的人员，在最后一次离开无菌区时，需对操作人员进行头部、眼罩、左手、右手、前胸五个部位的微生物取样。

6.2 压缩空气的监测

为避免直接接触药粉压缩空气洁净度的干扰，分装验证前须对洁净压缩空气进行：①压力露点（干湿度）；②残余含尘量（尘埃粒径和浓度）；③残余含油量（单位体积压缩空气含油量）[2]3项内容的检测，检测结果必须符合要求。

6.3 洁净区域的环境监测

（1）尘埃粒子的监控：从分装配件组装阶段开始至分装结束，对关键控制点（分装、盖塞）进行全过程的尘埃粒子的在线监控；监测点应包括：空瓶转盘区、分装区、盖胶塞区、胶塞容器装置区。

（2）沉降菌的监控：从分装配件组装阶段开始至分装结束，对关键控制点（分装、盖塞、层流转运车）进行全过程的沉降菌的连续监测。每个监测点1 h更换1次培养皿，至分装完成。

（3）浮游菌的监控：分装完成后对分装机内进行浮游菌的监测。

（4）设备表面微生物的监控：模拟分装结束后，对分装机设备表面的关键部位进行表面微生物取样。

（5）压差的监控：从分装配件组装阶段开始至分装结束，每1 h记录一次灭菌隧道、分装机上压差表读数以及分装间相对其他区域的压差表读数。

（6）温湿度的监控：模拟分装前及结束后，分别记录主要工作区域内温湿度。

7 微生物培养

评价无菌模拟分装试验结果的主要指标之一就是微生物污染水平，发达国家GMP一般明确要求控制生产各步的微生物污染水平，尤其对无菌制剂，产品最终灭菌或除菌过滤前的微生物水平必须严格控制。而微生物的特点是在一定的环境条件下会迅速繁殖，数量急剧增加，而且空气中存在的微生物能通过各种途径污染已清洁的设备。因此，为防止污染或降低污染发生的概率，在无菌室设计时应该注意提供方便有效的无菌室消毒条件，而且每个无菌粉针剂生产企业均应指定其无菌模拟分装验证制度，以保证无菌粉针剂分装工艺过程符合无菌粉针剂分装要求[4]。微生物是无菌粉针分装过程中影响粉针剂质量的因素之一，微生物培养项目应包括阴性对照试验、阳性对照试验、试验样品培养和微生物浸入试验；在微生物侵入试验（容器密封性试验）中又包括：试验样品的制备、确认培养基促菌生产能力的营养试验、挑战菌悬浮液的制备。最后进行微生物侵入试验结果评价。评价标准：所有的营养试验都合格，阳性对照试验合格，说明微生物侵入试验成功，容器密封性能良好。若试验组中有长菌，需记录长菌的试样数；检查确认是否为容器封口的缺损造成微生物侵入。采用拍照或及其他适当方式详细记录将此原因剔除。如果任何挑战试验中长菌的容器不是由于容器封口明显的物理性缺损所致，容器密封系统挑战试验失败。

8 无菌生产验证结果分析及评价

根据《药品生产质量管理规范》（2010年修订）无菌附录第四十七条的规定，培养基模拟灌装试验的目标是零污染，应遵循以下要求。

（1）灌装数量超过10000支时：①有1支污染，需调查；②有2支污染，需调查后，进行再验证。

（2）发生任何微生物污染时，均应当进行调查[5]。

9 再验证周期

（1）每半年进行1次，每次至少1批。无菌区工作人员至少每年参与1次培养基模拟分装验证。

（2）空气净化系统、设备、生产工艺出现重大变更后，应当进行再验证。

（3）当参与生产的主要操作人员出现变更后，应当进行再验证。

（4）无菌实验失败，调查结论需要进行培养基灌装试验。

（5）环境监测结果明显异常，调查结论需要进行培养基灌装试验。

[1]石景曼，吕环哲，王民如.无菌粉针工艺验证—培养基模拟灌装[J].中国药师，2011，14（6）：902-903.

[2]李歆.制药企业设施设备GMP验证方法与实务[M].中国医药科技出版社，2012.

[3]《药品生产质量管理规范（2010年修订）》无菌药品等5个附录的公告无菌制剂附录一[Z].

[4]陈娥，吴育利.粉针无菌分装过程中影响粉针剂质量的因素[J].海南医学,2012，23（18）：86-89.

[5]《药品生产质量管理规范（2010年修订）》无菌药品等5个附录的公告无菌制剂附录一[Z].