除菌過濾工藝的風(fēng)險(xiǎn)和驗(yàn)證

　　隨著中國2010版GMP的順利頒布，無菌藥品、風(fēng)險(xiǎn)和驗(yàn)證，再次成為制藥行業(yè)內(nèi)討論的熱點(diǎn)。除菌過濾工藝的風(fēng)險(xiǎn)和驗(yàn)證，也因?yàn)閲夥ㄒ?guī)和新版GMP對(duì)其的關(guān)注，成為了業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注的問題。在本文中，三位作者通過問答的創(chuàng)新形式，對(duì)一些國內(nèi)存在認(rèn)知模糊的問題，有針對(duì)性地進(jìn)行了解答和闡釋。
　　
　　問：什么是除菌過濾工藝？
　　
　　答：除菌過濾是指在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，過濾去除流體中微生物的工藝過程。以液體過濾為例，雖然符合上述定義描述的工藝過程在藥品生產(chǎn)中有著廣泛和普遍的應(yīng)用，但是，我們需要區(qū)別下述兩種不同的情形：*種是指因?yàn)楫a(chǎn)品、中間體或者其他過程料液具有不穩(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zui終滅菌方法，而采用過濾除菌的方法，并要求濾出液無菌的情況；第二種則是指采用具有不同精度（poresizerating）的過濾器，甚至是除菌過濾器，對(duì)工藝流體進(jìn)行過濾，而對(duì)濾出液只有微生物污染水平的要求，并沒有無菌要求的情況。
　　
　　上述二者中，前者可以被理解為是對(duì)除菌過濾的狹義定義，簡稱“除菌過濾”；而后者是更廣義的概念，通常被稱為“微生物污染水平（bioburden）控制過濾”，該過程中使用的過濾器被稱為“微生物污染水平控制過濾器”，以區(qū)別于*種情況。在不同應(yīng)用中，法規(guī)對(duì)過濾器的驗(yàn)證要求，也有區(qū)別的。
　　
　　問：除菌過濾工藝風(fēng)險(xiǎn)程度如何？
　　
　　答：西方醫(yī)藥監(jiān)管部門在總結(jié)長期制藥實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)制藥工藝過程中各種滅菌方法的選擇，均在基于風(fēng)險(xiǎn)的原則上，提出決策判斷的順序和原則。歐盟醫(yī)藥管理局（EMA）更將這樣的決策原則和過程概括為“決策樹”的形式，作為法規(guī)性指南發(fā)布，其思想影響深遠(yuǎn)，被各類行業(yè)指南和技術(shù)參考資料所廣泛引用。中國新版GMP和藥典（2010版）中，在有關(guān)滅菌方法的條款和規(guī)定中，也體現(xiàn)了上述思想。
　　
　　上述歐盟滅菌決策樹指出：在所有滅菌方法中，應(yīng)當(dāng)終端濕熱滅菌方法，即對(duì)無菌藥品的zui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zui終滅菌方法和/或參數(shù)；只有在產(chǎn)品不能耐受上述zui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)品不能耐受除菌過濾，或者不能進(jìn)行除菌過濾，zui高風(fēng)險(xiǎn)的生產(chǎn)工藝為無菌配藥和灌裝。
　　
　　由此可見，除菌過濾工藝在上述決策過程中，處在一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)很高的位置。
　　
　　問：除菌過濾器的定義是什么？
　　
　　答：目前，各國監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)除菌過濾器的定義都已經(jīng)有了統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，并被寫入法規(guī)要求或指南中。
　　
　　美國ASTMF-838標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在已經(jīng)成為確認(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)方法，即每平方厘米有效過濾面積挑戰(zhàn)水平達(dá)到107CFU，挑戰(zhàn)微生物為缺陷假單胞菌（Brevundimonasdiminuta,ATCC19146）的情況下，濾出液無菌的過濾器。
　　
　　目前市場上，除菌過濾器通常被標(biāo)示為0.2μm或者0.22μm孔徑精度，但是，應(yīng)當(dāng)注意兩點(diǎn)，即：這兩種精度是可以互換的，沒有區(qū)別；非除菌級(jí)的過濾器產(chǎn)品，也有標(biāo)示為0.2μm（或者0.22μm）精度的。因而，選擇和判斷過濾器是否是“除菌級(jí)”的，不能僅根據(jù)其孔徑是否為0.2μm（或者0.22μm）精度，還需要根據(jù)上述法規(guī)中的定義進(jìn)行。
　　
　　問：如何在藥品生產(chǎn)過程中，利用質(zhì)量管理手段，降低除菌過濾工藝的風(fēng)險(xiǎn)，以達(dá)到無菌保障的預(yù)期要求？
　　
　　答：采用經(jīng)過適當(dāng)驗(yàn)證的除菌過濾器，是降低該工藝風(fēng)險(xiǎn)的有效手段之一。
　　
　　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，按照國內(nèi)外的要求，均應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證研究。其中，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)行工藝驗(yàn)證的必要性和重要性，也就無須贅言了。
　　
　　美國和歐盟的藥品注冊(cè)指南和/或GMP法規(guī)指南中，均提出需要對(duì)除菌過濾工藝的細(xì)菌截留效率進(jìn)行特定產(chǎn)品驗(yàn)證，即對(duì)所用的除菌過濾器在特定產(chǎn)品和設(shè)定的工藝條件下進(jìn)行驗(yàn)證研究。
　　
　　問：在無菌保障方面，*國家的法規(guī)對(duì)除菌過濾器提出了哪些驗(yàn)證要求？
　　
　　答：對(duì)于狹義概念上的除菌過濾中使用的除菌過濾器，美國和歐盟的GMP指南在無菌保障方面，均提出了需要考察的四點(diǎn)要求，分別為：產(chǎn)品（工藝流體）對(duì)挑戰(zhàn)微生物的生存性的影響、采用真實(shí)產(chǎn)品（工藝流體）和“zui差條件”進(jìn)行的微生物截留工藝驗(yàn)證、過濾器的完整性檢測和完整性檢測數(shù)值需要與微生物截留驗(yàn)證數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。
　　
　　對(duì)這4點(diǎn)要求的具體含義，詳細(xì)解釋如下：
　　
　　產(chǎn)品（工藝流體）對(duì)挑戰(zhàn)微生物的生存性的影響
　　
　　直接在真實(shí)產(chǎn)品（工藝流體）中接種測試微生物是除菌級(jí)過濾器微生物截留能力工藝驗(yàn)證的方法。但是，只有當(dāng)產(chǎn)品（工藝流體）被證明在工藝條件下沒有殺菌效力的時(shí)候，即產(chǎn)品對(duì)挑戰(zhàn)微生物的生存性沒有影響時(shí)，才是可行的，否則需要采用替代方法進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。這就是本項(xiàng)驗(yàn)證的目的，也是法規(guī)要求本驗(yàn)證在微生物截留工藝驗(yàn)證前進(jìn)行的原因。
　　
　　微生物截留效率的工藝驗(yàn)證
　　
　　該驗(yàn)證研究的目的是獲得文件證據(jù)，證明在模擬工藝條件下，過濾過程可以持續(xù)去除懸浮于產(chǎn)品（或替代流體）中的一定數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)細(xì)菌或相關(guān)微生物污染分離物。該驗(yàn)證需要考慮實(shí)際工藝的“zui差條件”，zui大限度地保證在正常生產(chǎn)工藝中，除菌過濾可以達(dá)到法規(guī)要求的無菌保障水平。這部分工藝驗(yàn)證，是在過濾器生產(chǎn)商可以提供成品過濾器在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件下，使用參考流體（如水、乳糖肉湯），可達(dá)到除菌過濾器的微生物截留效能的基礎(chǔ)上完成的。對(duì)過濾器生產(chǎn)商提供的該部分研究資料進(jìn)行確認(rèn)，是藥品生產(chǎn)企業(yè)選擇除菌過濾器供應(yīng)商時(shí)zui核心的審計(jì)工作。
　　
　　按照慣例，采用添加污染物進(jìn)入真實(shí)產(chǎn)品而進(jìn)行的工藝驗(yàn)證（spiking/spikedstudy），均可以采用縮小規(guī)模的方法。對(duì)于本項(xiàng)驗(yàn)證也是如此。因?yàn)檠芯康哪康氖亲C明特定膜材構(gòu)成的過濾器在真實(shí)工藝中的微生物截留效能，那么使用小的測試膜片通常被認(rèn)為是可以滿足要求的。
　　
　　完整性檢測
　　
　　對(duì)除菌過濾器進(jìn)行完整性檢測，是指過濾器在液體潤濕的狀態(tài)下，對(duì)其進(jìn)行的一項(xiàng)物理檢測。雖然本項(xiàng)檢測不能被認(rèn)為是驗(yàn)證研究，尤其在使用水等參考流體進(jìn)行過濾器潤濕時(shí)（如果采用實(shí)際產(chǎn)品（料液）作為潤濕流體，需要完成該種條件下完整性數(shù)值與參比流體（如水）潤濕的完整性數(shù)值的關(guān)聯(lián)，這個(gè)關(guān)聯(lián)過程，也是一項(xiàng)驗(yàn)證研究），但是，因?yàn)榍笆龅奈⑸锝亓魧?shí)驗(yàn)本身對(duì)GMP級(jí)的生產(chǎn)場地和擬用于正式生產(chǎn)中的過濾器，都是破壞性的，因而，該項(xiàng)檢測就成為建立擬用于生產(chǎn)的過濾器與經(jīng)過驗(yàn)證的過濾器“同一性”的重要手段，也是日常藥品生產(chǎn)中，對(duì)除菌過濾這個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)工藝環(huán)節(jié)中使用的核心設(shè)備——除菌過濾器——進(jìn)行質(zhì)量控制的必要監(jiān)測點(diǎn)。
　　
　　完整性檢測數(shù)值與微生物截留效能的關(guān)聯(lián)
　　
　　如前所述，微生物截留驗(yàn)證是一種破壞性試驗(yàn)，不能用來證明將用于生產(chǎn)的過濾器的完整性。非破壞性物理性完整性測試的主要目的，是在不破壞過濾器的前提下確定是否存在可能危及過濾器截留能力的缺陷。因而，如何建立完整性檢測限值，是過濾器的使用者——藥品生產(chǎn)企業(yè)——非常需要關(guān)注的。
　　
　　該項(xiàng)檢測的限值，是過濾器制造商通過對(duì)一系列具有不同完整性測試值的過濾器進(jìn)行微生物挑戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)，直至觀察到某些過濾器發(fā)生微生物透過，據(jù)此來為該類型過濾器的物理完整性檢測設(shè)立限值的過程。
　　
　　因此，如果沒有通過這樣的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)設(shè)定的限值和不依據(jù)此限值進(jìn)行完整性檢測，僅僅是對(duì)過濾器進(jìn)行物理檢測，既不能作為藥品生產(chǎn)中的質(zhì)量控制手段，對(duì)藥品的無菌保障，也是沒有任何意義的。
　　
　　問：除無菌保障方面的考慮外，對(duì)除菌過濾器是否還需要進(jìn)行其他驗(yàn)證？
　　
　　答：過濾器作為直接接觸藥品的生產(chǎn)設(shè)備，同時(shí)受到GMP其他相關(guān)條款的約束。具體為：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。直接與產(chǎn)品接觸的生產(chǎn)設(shè)備表面不得因與產(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。歐美GMP和中國新版GMP，在此點(diǎn)上都提出了相同或者類似的要求。
　　
　　應(yīng)當(dāng)注意，受到上述法規(guī)約束的過濾器既包括除菌過濾器、微生物污染水平控制過濾器，也同樣包括用于各種制藥生產(chǎn)工藝中去除顆粒污染物、符合上述法規(guī)要求與藥品直接接觸的過濾器。
　　
　　對(duì)于直接與藥品接觸的相關(guān)法規(guī)要求，通常過濾器的生產(chǎn)者和使用者，均需要完成以下各種檢測和驗(yàn)證研究：
　　
　　過濾器與工藝流體的交互反應(yīng)
　　
　　因除菌過濾往往是藥品生產(chǎn)的zui終工序之一。應(yīng)評(píng)估過濾器對(duì)zui終產(chǎn)品的影響。調(diào)查范圍為溶出物和析出物、化學(xué)兼容性和吸附作用。這些驗(yàn)證，應(yīng)當(dāng)盡可能用真實(shí)的產(chǎn)品或者可以模擬產(chǎn)品的替代流體來進(jìn)行。
　　
　　過濾器的清潔度
　　
　　應(yīng)考慮從過濾器、過濾器硬件、過濾器安裝和使用過程中引入的顆粒物污染，因?yàn)槊總€(gè)來源都可能增加產(chǎn)品的顆粒物負(fù)荷，影響產(chǎn)品質(zhì)量。
　　
　　顆粒物之外，液體過濾器還可能是其他污染的來源，如內(nèi)毒素、有機(jī)碳或易氧化物?？赡艿膩碓窗ū砻婊钚詣?、潤濕劑、塑料元件生產(chǎn)中的添加劑、生產(chǎn)過程碎片殘留和結(jié)構(gòu)材料。
　　
　　通過濾出液的檢查，可以很好地監(jiān)測過濾器的生產(chǎn)過程，是過濾器生產(chǎn)商對(duì)每批過濾器均應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的檢測。過濾器的使用者，在完成zui初產(chǎn)品選擇時(shí)，需要考慮進(jìn)行這樣的檢測，作為評(píng)估過濾器質(zhì)量的依據(jù)之一，在日常的生產(chǎn)使用中，對(duì)過濾器進(jìn)行預(yù)沖洗可以降低顆粒物和污染物的水平，也可以作為完整性檢測之前的潤濕過程的一部分來完成。
　　
　　液體過濾器安全性
　　
　　為無菌藥品除菌過濾選擇過濾器的重點(diǎn)之一是評(píng)估濾材和過濾裝置的安全性，以確認(rèn)其是否會(huì)危害藥品。過濾器生產(chǎn)商應(yīng)當(dāng)提供過濾器元件來源和毒性資料，包括動(dòng)物源的元件的來源。過濾器不應(yīng)對(duì)被過濾流體釋放有毒物質(zhì)。過濾器生產(chǎn)商應(yīng)按照法定方法對(duì)過濾器的安全進(jìn)行鑒定。檢測結(jié)果通常應(yīng)成為過濾器“驗(yàn)證指南”的一部分。對(duì)該資料的審核和確認(rèn)，也是過濾器使用者應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的供應(yīng)商審計(jì)工作之一。
　　
　　問：什么是除菌過濾器驗(yàn)證時(shí)需要考慮的zui差條件？
　　
　　答：因?yàn)槌^濾器在制藥行業(yè)有廣泛的使用，所以同樣型號(hào)、制式的過濾器產(chǎn)品，可能應(yīng)用于不同的產(chǎn)品、不同的工藝點(diǎn)和/或同樣產(chǎn)品的不同工藝點(diǎn)。在按照法規(guī)要求進(jìn)行各項(xiàng)工藝驗(yàn)證時(shí)，除了應(yīng)當(dāng)關(guān)注工藝驗(yàn)證的各項(xiàng)原則外，在產(chǎn)品分組和驗(yàn)證條件的選擇上需要考慮“zui差條件”（worstcase）。
　　
　　生產(chǎn)中的zui差條件是指接近標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程（SOP）規(guī)定的上限或下限的操作條件或操作條件組合，產(chǎn)品和工藝在該種情況下失敗幾率高于理想操作條件。評(píng)估工藝參數(shù)和生產(chǎn)中的zui差條件后，選擇相應(yīng)的參數(shù)和條件進(jìn)行工藝驗(yàn)證，將覆蓋今后日常生產(chǎn)中可能遇到的各種情況，使工藝驗(yàn)證代表性得到提高。
　　
　　另一方面，如果可以證明，產(chǎn)品家族中的某個(gè)或某幾個(gè)可以代表zui差條件，那么選擇其進(jìn)行工藝驗(yàn)證，就可以代表整個(gè)產(chǎn)品家族，減小驗(yàn)證的工作量和成本。
　　
　　小結(jié)
　　
　　縱觀國內(nèi)外藥品監(jiān)管法規(guī)的發(fā)展，我們不難發(fā)現(xiàn)，在化的大背景之下，藥品注冊(cè)和GMP監(jiān)管，在各國、各區(qū)域之間的“協(xié)調(diào)一致”（harmonization）和互認(rèn)，已經(jīng)是不爭的發(fā)展趨勢。歐盟、美國和日本，在藥品注冊(cè)領(lǐng)域，成立了注冊(cè)協(xié)調(diào)互認(rèn)機(jī)構(gòu)——ICH，其發(fā)布的各種指南，已經(jīng)擁有了*的影響力；致力于GMP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致的合作組織——PIC/S，其指南文件的影響力，也早就超出了歐洲的范圍。
　　
　　中國作為經(jīng)濟(jì)快速增長的發(fā)展中國家，一方面由于生活水平的迅速提高，人們對(duì)藥品安全性這樣的基本健康保健問題，將很快達(dá)到與西方發(fā)達(dá)國家一致的認(rèn)識(shí)水平，任何短視的、忽視安全性的做法，都不會(huì)被市場所長久認(rèn)可；另一方面，眾多的中國制藥企業(yè)，已經(jīng)擁有了在市場中逐鹿的愿望和能力，那么符合監(jiān)管法規(guī)的要求，就成為進(jìn)入市場的*道門檻。
　　
　?。ㄗ髡撸侯H爾中國生命科學(xué)部 董巍，謝華，蔡清波）