非无菌化学原料药工艺验证的关注点

＊赵敏蔚 欧阳晓辉 覃松 张凤 许肖阳

（1.浙江京圣药业有限公司 浙江 317016 2.浙江宏元药业股份有限公司 浙江 317016）

前言

中国是原料药生产大国，而非无菌化学原料药占有相当大的比例，且有相当多的原料药出口到美、欧、日等发达国家。随着2017年中国加入了人用药品注册技术要求国际协调会议（ICH）组织以来，中国也相继出台了相关药品法规和指南，从而为中国的原料药走向世界奠定了扎实的基础，为药品注册申报和生产技术接轨减少了法律壁垒，同时也对中国的原料药生产企业提出了更高的技术和管理要求。

图1 化学合成类非无菌原料药生产工艺流程示意图[1]

化学合成是原料药生产的主要方式之一，通常是起始原料和其他化合物经过若干步骤的化学反应得到特定化学结构的原料药，如缩合、取代、氧化、还原等，然后经过精制、离心、干燥得到最后的原料药产品，化学合成类的中间体和粗品在一般生产区进行，精制、离心、干燥和包装在D级洁净区进行[1]。

工艺验证是为了证明工艺在设定参数范围内能有效稳定地运行并生产出符合预定质量标准和质量特性药品的验证活动[2]。有效的工艺验证对持续稳定的保证产品质量有非常重要贡献。笔者通过自身的实践，认为以下几点需要在非无菌化学原料药的工艺验证中着重关注。

1.不应跨过中试进入工艺验证

工艺验证一般分三个阶段，工艺设计、工艺验证、持续工艺验证。一个良好的原料药生产工艺需要经过小试、中试、大生产，并由实验技术人员的先期工艺设计开发，基于从开发和工艺放大过程中得到相关的实验数据来支撑后续的工艺放大，各个阶段前后衔接，相互促进，任务各不相同，研究的重点也有差异，制备的规模逐渐也由小变大。

由于工艺验证是个周期比较长的工作，所以应该避免出现跨过中试，直接将小试的数据作为工艺验证的依据。这里应该充分考虑化学原料药生产工艺的的特殊性。比如放大效应，传热速度不同导致的降温或升温时间会延长。

特别是实验室中用到的设备不管是材质、设备容积大小、试剂的级别等都和生产车间用到的设备和试剂都有着很大的差别，甚至一些反应的参数也会发生明显的差异，比如传质速度不同而导致短时间难以使物质均匀，非均相反应混合效果差等。所以为了规避安全和质量上的风险，企业可根据对工艺的熟悉度和历史经验决定中试生产，以减少工艺放大失败的可能性。当然，在中试之后可以进行试生产或预验证，进一步确认工艺之后，再进行工艺验证。

2.应确认工艺验证前的准备工作[2]

（1）应该对工艺验证前的工作进行确认并符合要求，比如厂房（洁净区和一般生产区等），设施（如水系统、空调系统、压缩空气、氮气系统等），设备确认（如反应釜、过滤器、离心机、粉碎机、干燥器，、合器等），分析方法验证（如原料药、中间体和起始原料、微生物方法等）。

（2）所有负责本次验证的相关人员，要求应具备相应的资质、有专业背景和相关经历，理解并熟悉本岗位职责，经过培训并考核合格。其目的是为了确保所有的实验操作人员在日常的工作过程中，能保证工作质量的同时，避免由于对工艺本身不够了解导致实验的过程中出现问题，无论是造成人员伤亡或者是验证过程中导致器材出现损坏，进而产生的财务损失都是不必要的，造成整体的工作质量不断下降。为此，在当前最后要求所有的工作人员提高专业素质是尤为重要的一部分，也是工艺验证之前最重要的准备工作之一。

（3）用于工艺验证批次生产的关键物料和主要物料应当由批准的合格供应商提供，供应商也经过相关审计符合要求，确认所有相关的物料均已合格放行。应对所有与本次工艺实验相关的物料进行入场之前的进一步检测，确保所有的物料在使用的过程中，既不会对工艺验证带来负面影响，同时也可以提高物料在使用时的整体使用质量，避免出现由于物料本身存在问题而导致工艺质量无法得到提升的情况。要求所有的检验人员在完成本次检验后，对检验的内容进行分析，并且将检验的结果形成报告进行记录，能够在物料出现问题时，第一时间找到相应的负责人，对该问题进行解决，同时也可以避免在物料出现问题后，出现责任相互推脱这一现象，提高整体物料检验的效果。

（4）相关文件比如工艺规程、操作规程、清洗规程、设备运行规程、批生产记录、检测规程和记录，工艺验证方案等应提前起草、审核、批准，并完成对相关人员的 培训。

我的小弟是个音乐家。每天我练习弹古筝时，他就随着音乐有节奏地手舞足蹈。兴奋时，还会响亮地“依依哦哦”直叫，好像在放声歌唱。平时他一到我的房间，就特别喜欢爬到古筝那去站起来，乱抓乱摸古筝的琴弦，像在模仿我弹琴的样子。有时候，他没站稳摔倒在古筝旁也不哭，而是很坚强地爬起来，再试一次。

（5）确认所有关键的仪器仪表均应该经过校准并符合预期要求，包括压力表、温度计、压差计、pH计等；品检验相关的主要仪器应该经过确认或校准，包括高效液相，气相，红外分光光度计，紫外分光光度计，质谱等用于检测的仪器。

（6）确认相关分析方法已经完成开发，并已完成方法预验证或者分析方法验证。

3.明确非无菌化学原料药工艺验证要点

验证方案应当经过审核和批准。验证方案应当详述关键要素和可接受标准，并确定关键质量属性、关键工艺参数、常规生产和工艺控制中的关键工艺参数范围[2]。在非无菌化学原料药工艺验证中确认关键工艺参数包括物料配料比、物料浓度、滴加时间、反应温度、pH、压力、反应时间、反应速度、搅拌速率、加热或降温速度等。对于关键工艺参数及范围的确定，一般要由熟悉工艺的技术人员根据实验室小试的研制开发、中试批生产的数据及生产经验来确定。所有的关键工艺参数都必须验证。

不是所有的工艺步骤都需要验证，验证前可以通过评估确认哪些是关键工艺步骤，比如过滤、结晶、离心、干燥、粉碎、混合等。还需要确认哪些是关键质量属性包括化学纯度、含量、性状、鉴别、熔程、酸碱度、水分、干燥失重等等。必要时应将返工，物料的回收和套用纳入到验证中。工艺验证往往还需要进行一些附加的研究，比如杂质（有机杂质、无机杂质、残留溶剂、基因毒性杂质、元素杂质等），微生物，颗粒度，晶型，堆密度，中间体和原料药的稳定性[3-4]。

产品的批量也是验证工作中必须考虑的，原料药工艺验证的批量尽可能和后期的商业化大生产的批量保存一致，避免后期的批量变更带来药品注册变更申报以及变更相关研究工作的成本。

4.组建专业的工艺验证团队

验证是一个系统的工程，需要由多部门人员配合才能完成[6]。任何工作都是由人来完成，所以选择合适的团队对工艺验证来说至关重要，由于化学原料药生产的工艺路线较长，需要专业人员来处理，所以参加的人员应该以团队合作的方式来进行工艺验证，成员应该包括制药工程、药学、分析化学、微生物学、统计学、化学合成、药品注册、生产管理和质量管理等方面的专家，一个良好的团队可以在工艺验证前，过程控制，产品产出给出合理的建议和评价，以推动验证工作的顺利进行，避免非专业的人员起草文件和生产。在当前工艺验证的过程中应该聘用专业的验证人员，这是由于专业的工作人员在日常工作中，其拥有更多的经验，同时工作时能够安排好工艺发展过程中每一个项目在不同阶段的工作内容、工作方向，并且专业的工作人员，具有非常丰富的知识，能够结合我国相关政策以及法律法规确保监督部门的工艺验证效益能够得到提升，同时也能够做到在每一次工作时都可以有法可依、有法必依，避免出现工作失误而引起的法律问题。

工艺验证的过程中，需要做到没有任何盲区，提高检验的效果。还应对参与本次验证的实验人员进行思想道德培训，同样能够提高验证的整体质量，增强验证人员的品质，要求所有的验证人员专业素质强，在发现问题时可以第一时间与相关工作人员进行沟通、交流，并且找到解决问题的方式，要求负责工艺验证的人员具有团队意识、协调意识，团结友爱增强检验效果，也需要不断的提高自身的沟通能力，学习如何跟其他工作人员进行沟通开展检验工作。在开展工艺验证过程中，沟通是极为重要的一部分，只有实现良好的沟通，才能够确保负责验证的工作人员更好地了解到当前工艺验证的发展方向，以及工艺验证发展过程中存在哪些问题，并对这些问题进行有效的监督、验证与解决。工艺验证应设置一个验证项目负责人来分解各项任务并落实到人，这样有利于高效推动验证工作的完成。

5.对工艺验证进行风险评估

药品生产质量管理规范（2010年修订）第一百三十八条规定企业应当确定需要进行的确认或验证工作，以证明有关操作的关键要素能够得到有效控制。确认或验证的范围和程度应当经过风险评估来确定。

原料药工艺验证风险评估包括三个步骤：

①风险识别

主要是识别风险点，发现其风险的来源于哪里。

②风险分析

分析各步骤或项目的风险大小，判定风险类型和风险控制中的关键控制点。

③风险评价和控制

根据风险评分表，对中、高风险制定相应控制策略[5]。在每一次开展工艺检验之前，都需要做好上述工作，避免在后续工作的过程中出现由于风险过大导致评估效果不断下降的情况出现，同时做好风险识别工作，对问题的解决以及风险的控制有着极为重要的影响，能确保风险管理效果得到改善，并且满足当前的风险控制需求。

工艺验证时应对生产工艺进行风险评估，评估的常用工具有失败模式和影响分析（FMEA）；失败模式，影响和关键性分析（FMECA）；失败树分析（FTA）；危害分析和关键控制点（HACCP）；危害与可操作性分析（HAZOP）；鱼骨图等[5]。也可以多个工具联合使用，其中失败模式和影响分析（FMEA）；失败模式，影响和关键性分析（FMECA），鱼骨图是日常工作中用的比较多的。

评估的方式可以按反应的过程分步骤评估，也可以按关键控制点评估，形式多种多样。企业可以选择合适自身的评估方式对工艺验证进行系统性的评估找到潜在风险点，并制定合理的控制措施以减少验证失败的风险，充分用好风险评估工具可以在验证中起到事半功倍的作用。

6.记录验证中发生的偏差

工艺验证在执行的过程中发生偏差是可以理解的，特别是在生产和检测分析阶段，由于化学原料药工艺的特殊性可能会产生某些重大偏差，而这些偏差往往会影响到生产的持续性，甚至可能中断生产。

这时不能急于求成，应快速组织团队展开对发生的偏差进行调查分析，找出根本原因。偏差调查可以从人、机、料、法、环五个方面进行，必要时使用调查工具进行调查，例如：鱼刺图、5Why、5W1H等。对于重大偏差应进行风险评估，评估对本批次以及相关批次的影响，确保患者用药安全。

针对根本原因以及相应的风险点，制定有效的纠正和预防措施，然后进行下步生产操作。对于生产或检验产生的重大偏差必须要找到根本原因，并及时记录发生过的偏差，为后续商业化生产提供相应的依据。

尽管偏差调查会影响工艺验证的进度，但这也是原料药工艺验证的目的之一，切不可追求工艺验证速度而不进行根本原因的查找。

7.结语

原料药的工艺验证是有效执行GMP法规的方式之一，质量是设计和生产出来的，所以在非无菌原料药工艺验证过程充分关注上述的几点对验证有非常大的帮助。

不管非无菌原料药工艺验证的周期有多长，生产步骤有多复杂，只要在非无菌工艺验证过程中合理安排时间，充分调动人员的积极主动性，把控各个风险点，就能有效的完成原料药工艺验证工作。本文从原料药工艺验证的关注点出发，提出了工艺验证中应该注意的风险点，以期为同行提供些借鉴。