新GMP下的液體除菌過濾解決方案計(jì)劃

1、本文通過比較中外GMP法規(guī)要求，將新版GMP對(duì)液體除菌過濾的相關(guān)規(guī)定概況為四個(gè)方面，并提出解決方案；對(duì)目前業(yè)界廣泛關(guān)注的相關(guān)除菌過濾（器）的相關(guān)驗(yàn)證工作，也在文章中進(jìn)行了詳細(xì)的陳述和列示。新版GMP（GMP（2010）相比GMP（98）在很多方面，對(duì)制藥生產(chǎn)中的硬件設(shè)置、軟件管理和人員培訓(xùn)，都提出了更高的要求；而且，因?yàn)樾掳鍳MP也在很大程度上參照了歐盟和WHO（世界衛(wèi)生組織）的GMP，因而稱其為“國際接軌”的GMP也是恰當(dāng)?shù)?。?yán)格意義上的液體“除菌過濾”工藝，即指因?yàn)楫a(chǎn)品具有不穩(wěn)定性，不能采用包括熱滅菌在內(nèi)的、被監(jiān)管部門認(rèn)可的最終滅菌方法，而采用過濾除菌的方法，并要求濾出液無菌的工藝過程。因

2、其在無菌保障方面固有的高風(fēng)險(xiǎn)性，新版GMP與國際藥品生產(chǎn)監(jiān)管法規(guī)一樣，對(duì)除菌過濾給予了高度關(guān)注。本文將通過比較中外GMP法規(guī)要求，將新版GMP對(duì)液體除菌過濾的相關(guān)規(guī)定概況為四個(gè)方面，并提出解決方案；對(duì)目前業(yè)界廣泛關(guān)注的相關(guān)除菌過濾（器）的相關(guān)驗(yàn)證工作，也會(huì)在文章后半部分，就應(yīng)當(dāng)考慮的項(xiàng)目，進(jìn)行比較詳細(xì)的陳述和列示。滅菌方法決策和除菌過濾的固有風(fēng)險(xiǎn)目前中國和西方醫(yī)藥監(jiān)管部門，在總結(jié)長期制藥實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)各種認(rèn)可的藥品滅菌方法進(jìn)行了規(guī)定，并對(duì)制藥企業(yè)應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行選擇，在基于風(fēng)險(xiǎn)的原則上，提出了決策判斷的順序和原則。新版GMP在“附錄1無菌藥品”中設(shè)置了“第十一章 滅菌工藝”，其中第

3、六十二條規(guī)定：“可采用濕熱、干熱、離子輻射、環(huán)氧乙烷或過濾除菌的方式進(jìn)行滅菌?！痹摋l的規(guī)定，明確了“除菌過濾”是一種可選擇的滅菌方法，并且也在此條中對(duì)附錄1中后續(xù)行文提到“滅菌方式”和“滅菌工藝”時(shí)的范圍，進(jìn)行了規(guī)定。有關(guān)上述滅菌方法在制藥實(shí)踐中的選擇順序，新版GMP附錄1第六十一條規(guī)定：“無菌藥品應(yīng)當(dāng)盡可能采用加熱方式進(jìn)行最終滅菌，”，歐盟GMP附錄1“無菌藥品的生產(chǎn)”第83條，有相同的表述。在其后“第十二章 滅菌方法”中，新版GMP的編排就是按照從濕熱滅菌、干熱滅菌、輻射滅菌、環(huán)氧乙烷滅菌到過濾除菌的順序依次進(jìn)行的，也與歐盟GMP附錄1的編排順序一致。上述法規(guī)性規(guī)定，有關(guān)滅菌方法

4、的決策，更可以通過歐盟醫(yī)藥管理局（EMA）頒布的“滅菌方法決策樹”進(jìn)行更直觀和形象的總結(jié)。該決策樹指出：在所有滅菌方法中，應(yīng)當(dāng)首選終端熱滅菌方法，即對(duì)無菌藥品的最終成品進(jìn)行滅菌；因產(chǎn)品組分的熱不穩(wěn)定性造成不能采用過度殺滅的熱滅菌條件時(shí)，應(yīng)考慮采用經(jīng)過驗(yàn)證并達(dá)到法規(guī)要求的無菌保證水平（SAL）的其他最終滅菌方法和/或參數(shù)；只有在產(chǎn)品不能耐受上述最終滅菌條件時(shí)，才考慮采用除菌過濾工藝和無菌操作相結(jié)合的方式，進(jìn)行藥品的生產(chǎn)。如果產(chǎn)品也不能耐受除菌過濾，或者不能進(jìn)行除菌過濾，最高風(fēng)險(xiǎn)的生產(chǎn)工藝為無菌配藥和灌裝（封）。我國新版GMP附錄1第七十五條（一）規(guī)定：“可最終滅菌的產(chǎn)品不得以過濾除菌工藝替代最終

5、滅菌工藝?！睔W盟GMP附錄1第110條規(guī)定：“在目前可用的滅菌方法中，應(yīng)當(dāng)首選蒸汽滅菌?！倍济魇玖顺^濾工藝相對(duì)的高風(fēng)險(xiǎn)性。因而為降低風(fēng)險(xiǎn)，新版GMP附錄1第七十五條（二）規(guī)定：“宜安裝第二只已滅菌的除菌過濾器再次過濾藥液，”歐盟附錄1第111條也給出了同樣的建議。通俗地講，即新版GMP建議企業(yè)在無菌灌裝前的除菌過濾步驟中，安裝“冗余”設(shè)置的除菌過濾器。 “無菌藥物生產(chǎn)中采用的所有滅菌方法，例如濕熱滅菌和干熱滅菌，按照法規(guī)的要求，均應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證研究。而除菌過濾工藝作為風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)高于熱滅菌的工藝過程，對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證的必要性和重要性，也就毋需贅言了?！倍?，頗爾中國生命科學(xué)部法規(guī)事務(wù)經(jīng)理液體除

6、菌（級(jí)）過濾器的定義對(duì)前述高風(fēng)險(xiǎn)步驟除菌過濾中使用的核心設(shè)備液體除菌（級(jí)）過濾器的定義，目前在各國監(jiān)管機(jī)構(gòu)中，都已經(jīng)有了統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，并被寫入國家標(biāo)準(zhǔn)、GMP法規(guī)或指南中。中國藥典（2010版）二部和三部的附錄中，滅菌法項(xiàng)下的“過濾除菌法”中均規(guī)定“過濾器的孔徑定義來自過濾器對(duì)微生物的截留，而非平均孔徑的分布系數(shù)。”并規(guī)定除菌過濾中采用的液體除菌過濾器的過濾效率應(yīng)當(dāng)達(dá)到每平方厘米有效過濾面積的微生物對(duì)數(shù)下降值（LRV）不小于7，常用的挑戰(zhàn)微生物為缺陷假單胞菌 (P. diminuta, ATCC19 146）。美國FDA的“通過無菌工藝生產(chǎn)的無菌藥物的工業(yè)

7、指南”（以下簡稱“無菌藥物工業(yè)指南”）（2004）中，在“過濾效率”部分，對(duì)除菌過濾器的標(biāo)準(zhǔn)挑戰(zhàn)方法有與中國藥典一致的規(guī)定。美國ASTM F-838標(biāo)準(zhǔn)，是目前公認(rèn)的確認(rèn)和驗(yàn)證液體除菌級(jí)過濾器微生物截留效能的標(biāo)準(zhǔn)，除在判斷標(biāo)準(zhǔn)上與上述法規(guī)有一致的規(guī)定外，更對(duì)具體的挑戰(zhàn)方法、實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)置和挑戰(zhàn)微生物鑒定等進(jìn)行了具體的規(guī)定。完整性檢測對(duì)于除菌（級(jí)）過濾器雖然定義的方式是按照微生物的截留效率來進(jìn)行的，但是微生物挑戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)是破壞性的方法，對(duì)符合GMP要求的生產(chǎn)場地和將用于藥品生產(chǎn)的過濾器而言，都是污染性的，因而不可能在日常的藥品生產(chǎn)中，作為監(jiān)控手段而使用。因此，作為截留效率“指示器”的完整性檢

8、測，其重要性就不言而喻了。新版GMP附錄1第七十五條（三）規(guī)定：“除菌過濾器使用后，必須采用適當(dāng)?shù)姆椒⒓磳?duì)其完整性進(jìn)行檢查并記錄。”歐盟GMP附錄1第113條規(guī)定：“已滅菌的過濾器的完整性，需要使用適當(dāng)?shù)姆椒ǎ谶^濾前進(jìn)行確認(rèn)，并需要在使用后立刻進(jìn)行確認(rèn)，”EMA對(duì)此的解釋為：“過濾器的完整性應(yīng)當(dāng)被檢測2次，在使用前而且在滅菌后，和使用后均進(jìn)行完整性檢測?！盕DA無菌藥物工業(yè)指南（2004）中指出：“過濾器的完整性檢測可以在使用前進(jìn)行，并且應(yīng)當(dāng)在使用后常規(guī)進(jìn)行?！蹦壳皣鴥?nèi)外法規(guī)對(duì)完整性檢測規(guī)定的主要區(qū)別是在檢測的時(shí)間點(diǎn)上，制藥企業(yè)在符合相關(guān)國家的法規(guī)要求之外，需要運(yùn)用產(chǎn)品和工藝知識(shí)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)

9、估，根據(jù)不同時(shí)點(diǎn)檢測完整性的不同目的，科學(xué)設(shè)定藥品生產(chǎn)過程中的檢測點(diǎn)。滅菌前的完整性測試會(huì)確認(rèn)正確精度的完整的過濾芯已經(jīng)被正確安裝在濾殼中了。滅菌后完整性測試提供與滅菌前測試相同的信息，而且更能說明濾芯是否在滅菌過程中被損壞。當(dāng)進(jìn)行滅菌后完整性測試時(shí)，需要采取措施確保系統(tǒng)的下游保持無菌。過濾后完整性測試可以發(fā)現(xiàn)過濾器在過濾過程中已發(fā)生的滲漏或穿孔。完整性是一項(xiàng)物理檢測，在過濾過程中由于大量顆粒被捕捉而導(dǎo)致的過濾膜孔隙率變化和大孔被堵塞的情況，可能分別“正向”影響過濾后采用擴(kuò)散流和氣泡點(diǎn)方法進(jìn)行的完整性檢測數(shù)值，即，使得完整性檢測數(shù)值“偏好”，而造成藥品生產(chǎn)者得出掩蓋過濾器缺陷的判斷。如果該缺陷

10、在過濾前就存在，可能會(huì)導(dǎo)致濾出液非無菌?；谶@樣的考慮，了解過濾前完整性檢測數(shù)值是十分重要的，對(duì)比過濾前后完整性數(shù)值的變化，可以幫助藥品生產(chǎn)者確定是否出現(xiàn)上述現(xiàn)象，并指示其評(píng)估該現(xiàn)象是否有任何影響以及影響的程度，能夠有效降低除菌過濾潛在的風(fēng)險(xiǎn)。有關(guān)完整性檢測的另外一個(gè)需要注意的要點(diǎn)是如FDA無菌藥物工業(yè)指南（2004）中所指出的：“成品過濾器的完整性檢測限值應(yīng)當(dāng)與細(xì)菌截留驗(yàn)證研究的數(shù)據(jù)保持一致?！奔赐暾詸z測的限值，需要通過實(shí)驗(yàn)方法，與過濾器細(xì)菌截留的效率形成關(guān)聯(lián)，這樣完整性檢測的實(shí)測數(shù)據(jù)和其限值，才能夠作為過濾器截留效率的“指示器”和控制規(guī)范，在無菌藥品的生產(chǎn)中，作為質(zhì)量控制手段而使用?！叭?/p>

11、余”設(shè)置的除菌級(jí)過濾器的完整性判斷，與單極設(shè)置的區(qū)別，以及何時(shí)是真正的“冗余”設(shè)置，囿于篇幅，請(qǐng)參考SFDA藥品認(rèn)證中心最新編寫的藥品GMP指南（無菌藥品）“ 除菌過濾”中的詳細(xì)解釋。 圖3 細(xì)菌截留裝置圖液體除菌過濾器和除菌過濾工藝的確認(rèn)和驗(yàn)證相關(guān)液體除菌過濾器和除菌過濾工藝，新版GMP中的規(guī)定共有5條，分別為附錄1第四十一條“過濾器應(yīng)當(dāng)盡可能不脫落纖維。嚴(yán)禁使用含石棉的過濾器。過濾器不得因與產(chǎn)品發(fā)生反應(yīng)、釋放物質(zhì)或吸附作用而對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成不利影響。”第六十二條“可采用濕熱、干熱、離子輻射、環(huán)氧乙烷或過濾除菌的方式進(jìn)行滅菌。每一種滅菌方式都有其特定的適用范圍，滅

12、菌工藝必須與注冊(cè)批準(zhǔn)的要求相一致，且應(yīng)當(dāng)經(jīng)過驗(yàn)證?！钡诹龡l：“任何滅菌工藝在投入使用前，必須采用物理檢測手段和生物指示劑，驗(yàn)證其對(duì)產(chǎn)品或物品的適用性及所有部位達(dá)到了滅菌效果。”第七十五條（四）；“過濾除菌工藝應(yīng)當(dāng)經(jīng)過驗(yàn)證，驗(yàn)證中應(yīng)當(dāng)確定過濾一定量藥液所需時(shí)間及過濾器二側(cè)的壓力。任何明顯偏離正常時(shí)間或壓力的情況應(yīng)當(dāng)有記錄并進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查結(jié)果應(yīng)當(dāng)歸入批記錄?！钡谄呤鍡l（五）：“同一規(guī)格和型號(hào)的除菌過濾器使用時(shí)限應(yīng)當(dāng)經(jīng)過驗(yàn)證，一般不得超過一個(gè)工作日。”歐盟GMP附錄1的第112115條的相關(guān)規(guī)定，與中國新版GMP相近。藥品作為特殊商品，應(yīng)當(dāng)以高度保證的方式進(jìn)行生產(chǎn)，以達(dá)到所有預(yù)先確定的標(biāo)準(zhǔn)。無

13、菌藥物生產(chǎn)中采用的所有滅菌方法，例如濕熱滅菌和干熱滅菌，按照法規(guī)的要求，均應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證研究。而除菌過濾工藝作為風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)高于熱滅菌方法的工藝過程，對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證的必要性和重要性，也就毋需贅言了，我國新版GMP在這個(gè)方面與國際接軌，提出了更嚴(yán)格的要求，顯然是十分正確的。液體除菌過濾器的驗(yàn)證，通常分為核心驗(yàn)證、持續(xù)驗(yàn)證和工藝驗(yàn)證三個(gè)階段。核心驗(yàn)證核心驗(yàn)證是指液體除菌過濾器的生產(chǎn)者制藥企業(yè)的供應(yīng)商在完成某個(gè)型號(hào)的過濾器研制后，在投入商業(yè)化銷售前，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的一系列確認(rèn)和驗(yàn)證工作，主要包括：采用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行的細(xì)菌截留實(shí)驗(yàn)，以確認(rèn)過濾器是否為除菌級(jí)：并在此階段通過實(shí)驗(yàn)建立完整性限值與細(xì)菌截留效率之間的關(guān)聯(lián)；采

14、用水和有機(jī)溶劑進(jìn)行的溶出物考察，以評(píng)估過濾器在實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)對(duì)可能接觸到的產(chǎn)品的潛在影響；濕熱滅菌條件下過濾器的牢固程度；構(gòu)成過濾器的結(jié)構(gòu)性材料是否符合特定的國家標(biāo)準(zhǔn)要求，例如美國藥典（USP）中第88法（<88>）對(duì)彈性件、塑料和聚合材料的體內(nèi)生物安全性測試。完成本階段的工作后，供應(yīng)商應(yīng)當(dāng)將資料匯總整理形成文件，提供給今后使用該型號(hào)過濾器的制藥企業(yè)，制藥企業(yè)在進(jìn)行過濾器選型和供應(yīng)商審計(jì)的時(shí)候，需要獲取并審核該階段工作和文件。持續(xù)驗(yàn)證持續(xù)驗(yàn)證是指供應(yīng)商在進(jìn)行工業(yè)化量產(chǎn)的過程中，為確保每個(gè)批號(hào)的過濾器產(chǎn)品均符合設(shè)計(jì)要求和出廠標(biāo)準(zhǔn)所進(jìn)行的工作，主要包括：每批抽樣進(jìn)行的細(xì)菌截留測試，以確認(rèn)

15、完整性與細(xì)菌截留效率之間的關(guān)聯(lián)持續(xù)有效；抽樣進(jìn)行過濾器濾出液的理化指標(biāo)的檢測，如TOC、顆粒物、pH、內(nèi)毒素和電導(dǎo)率等；抽樣進(jìn)行蒸汽滅菌條件下的過濾器牢固度；全檢該批號(hào)每支過濾器的完整性。同樣地，本階段的工作結(jié)束后，供應(yīng)商應(yīng)將結(jié)果匯總為文件并簽發(fā)。該文件應(yīng)當(dāng)隨同被銷售的成品過濾器到達(dá)最終用戶，是該批號(hào)產(chǎn)品的品質(zhì)證書文件。工藝驗(yàn)證工藝驗(yàn)證是指針對(duì)特定的產(chǎn)品，在特定的工藝條件下，研究過濾工藝是否可以達(dá)到預(yù)期的使用目的，不會(huì)對(duì)藥品造成不利的影響，并形成文件證據(jù)的過程。這部分工作的責(zé)任人與前面兩個(gè)階段不同，為過濾器的使用者，即制藥企業(yè)。工藝驗(yàn)證主要包括：真實(shí)產(chǎn)品和工藝條件下的細(xì)菌截留實(shí)驗(yàn)；過濾器對(duì)真實(shí)

16、產(chǎn)品的兼容性；模擬產(chǎn)品條件的溶出物考察；用產(chǎn)品作為潤濕流體的完整性檢測（可選）；過濾器對(duì)產(chǎn)品的吸附性考察（可選）；濾出液的理化指標(biāo)的檢測，項(xiàng)目與上述“持續(xù)驗(yàn)證”中該項(xiàng)中所列相同；采用使用者滅菌設(shè)備和或周期，對(duì)過濾器進(jìn)行滅菌后的過濾器的牢固程度檢測。除最后兩項(xiàng)外，上述各項(xiàng)驗(yàn)證研究可能需要專用設(shè)備、有經(jīng)驗(yàn)的人員和數(shù)學(xué)模型等，正如美國FDA的無菌藥物工業(yè)指南所說：“如果復(fù)雜的過濾器驗(yàn)證超過了使用者的能力，測試通常由外部實(shí)驗(yàn)室或者過濾器的制造商來完成?！痹诔^濾器應(yīng)用于制藥生產(chǎn)過程中時(shí)，雖然直接相關(guān)的工藝驗(yàn)證已經(jīng)在上文中進(jìn)行了敘述，但是其他一些與過濾器相關(guān)的有關(guān)工藝驗(yàn)證的通用性的要求，仍然需要引起制

17、藥企業(yè)的重視，相關(guān)的項(xiàng)目分別為：確定除菌過濾工藝條件的驗(yàn)證工作，與選用其他生產(chǎn)設(shè)備和確定生產(chǎn)工藝一樣，對(duì)除菌過濾器的選型，過濾工藝的參數(shù)確定，如過濾一定量料液所需要的時(shí)間、二側(cè)的壓力等，也需要進(jìn)行驗(yàn)證研究來確定。滅菌相關(guān)的驗(yàn)證：i. 過濾器滅菌效果的驗(yàn)證。過濾器由聚合材料構(gòu)成，為熱的不良導(dǎo)體，而且過濾芯為過孔結(jié)構(gòu)，這些可能因影響熱傳遞和飽和蒸汽與空氣的置換而影響滅菌效果。因而使用者，需要對(duì)其開發(fā)的針對(duì)過濾器的滅菌周期，進(jìn)行驗(yàn)證，以確認(rèn)達(dá)到滅菌效果。ii. 使用特點(diǎn)滅菌設(shè)備和滅菌周期，過濾器的耐受性。iii. 可能出現(xiàn)多次滅菌時(shí)，過濾器的耐受性。重復(fù)使用的驗(yàn)證。雖然液體除菌過濾器被設(shè)計(jì)為單次使用，而且國內(nèi)外法規(guī)不推薦對(duì)液體除菌過濾器的重復(fù)使用，但是國內(nèi)重復(fù)使用的情況普遍