韓慶福 毛明亮 楊洪周 李金晶
(1.山東新華醫(yī)療器械股份有限公司,山東淄博255086;2.甘李藥業(yè)股份有限公司,北京101102)
制藥用器具清洗機(jī)清潔效果驗(yàn)證探討
韓慶福1毛明亮1楊洪周1李金晶2
(1.山東新華醫(yī)療器械股份有限公司,山東淄博255086;2.甘李藥業(yè)股份有限公司,北京101102)
從目的、內(nèi)容、職責(zé)、流程方面介紹了清洗機(jī)清潔驗(yàn)證的概要,探討了清洗機(jī)的噴淋覆蓋率測試、清潔效果測試、存放有效期驗(yàn)證、完成清潔驗(yàn)證報(bào)告文件、再驗(yàn)證等相關(guān)問題,同時列舉了其驗(yàn)證中遇到的問題。其中,重點(diǎn)從噴淋覆蓋率測試、接觸物的特性、取樣方法、檢測項(xiàng)目、代表性容器具及取樣點(diǎn)的選擇、清潔方案、實(shí)施方案并記錄數(shù)據(jù)等多方面研究了清潔效果測試,以期器具清洗機(jī)清潔效果的驗(yàn)證過程及驗(yàn)證方法得到進(jìn)一步的提高。
清洗機(jī);清潔效果;噴淋覆蓋率;驗(yàn)證;取樣;檢測項(xiàng)目
制藥用器具清洗機(jī)作為一種全自動化的清洗設(shè)備,在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到普遍應(yīng)用,目前在國內(nèi)也開始逐步得到推廣和應(yīng)用,其主要用于清洗藥廠中的各類容器、器皿,如PP桶、玻璃瓶、不銹鋼桶、克氏瓶、實(shí)驗(yàn)玻璃器皿等,以及各類工器具,如灌裝泵、灌裝管道、灌裝針、膠塞料斗、粉斗、螺桿等。與人工清洗相比,清洗機(jī)清洗能夠?qū)崿F(xiàn)清潔過程和工藝的可驗(yàn)證性、可記錄性和可追溯性,更加符合新版GMP的要求。
清洗機(jī)清洗的裝載采用專用工位設(shè)計(jì),不同的物品對應(yīng)不同的裝載方式,因此對清潔驗(yàn)證也提出了新的要求。
目前,國內(nèi)藥廠清洗機(jī)的使用尚處于起步階段,對清洗設(shè)備的認(rèn)識存在不足,缺乏使用經(jīng)驗(yàn),對清洗機(jī)的清潔效果尚存疑慮,對其效果驗(yàn)證缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。
本文通過總結(jié)筆者近幾年實(shí)際參與的清洗機(jī)在藥廠的清潔效果驗(yàn)證工作經(jīng)驗(yàn),列舉出了清洗機(jī)清洗的一般性步驟、要求、實(shí)際驗(yàn)證中出現(xiàn)的問題以及相應(yīng)的解決方案,以供大家參考。
1.1 目的
清洗機(jī)清潔驗(yàn)證的目的是驗(yàn)證清潔程序(工藝)的有效性,確認(rèn)器具在清洗機(jī)內(nèi)按照一定的自動清洗程序清洗后,殘留物及微生物指標(biāo)達(dá)到清潔要求所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
1.2 內(nèi)容
清洗機(jī)清潔驗(yàn)證的內(nèi)容來源于其所要達(dá)到的目的,即能確保清洗后的器具的清潔。從器具(尤其是直接接觸藥品的器具)表面清除可見或不可見殘留物,主要包括活性成分及其降解產(chǎn)物、輔料、清潔劑、微生物等。清洗機(jī)清潔驗(yàn)證的內(nèi)容就是確認(rèn)清洗機(jī)能夠?qū)⑦@些物質(zhì)從器具上有效清除的過程。
1.3 確認(rèn)人員的職責(zé)
通常來說,車間操作人員、生產(chǎn)工藝室以及QC人員要根據(jù)自己的職責(zé)分工,分別執(zhí)行操作設(shè)備、制定清洗方案以及取樣送檢等任務(wù)。
1.4 流程
清洗機(jī)清潔驗(yàn)證流程(圖1)主要包括:噴淋覆蓋率測試、清潔效果測試、存放有效期驗(yàn)證及再驗(yàn)證。
圖1 清洗機(jī)的清潔驗(yàn)證流程
噴淋覆蓋率測試通常采用核黃素噴涂并用紫外線燈檢查(圖2)的方式,主要是利用核黃素的熒光反應(yīng)。核黃素的配制濃度一般為0.1~0.3 g/L,核黃素對365 nm處的紫外線非常敏感,用高強(qiáng)度的365 nm紫外線燈能激發(fā)出核黃素強(qiáng)烈的黃綠色熒光。
圖2 噴灑核黃素后的容器(紫外線燈照射)
清洗后的容器用紫外線燈照射,如圖3所示。噴淋覆蓋率檢測是用來測試噴淋的覆蓋程度,檢測清洗設(shè)計(jì)上是否有死角,但不能證明清潔效果。采用核黃素的覆蓋率測試是清潔效果驗(yàn)證的第一步,只有覆蓋率測試合格,才能繼續(xù)進(jìn)行下一步的檢測。
清潔效果測試往往是藥廠使用清洗機(jī)的一項(xiàng)最重要測試。該項(xiàng)測試用于檢測實(shí)際清潔的效果,一般在藥廠設(shè)備實(shí)際的安裝環(huán)境下進(jìn)行,裝載實(shí)際要清洗的物品,此時物品表面帶有需要清洗的“污染物”,如殘留藥;或者帶有進(jìn)行挑戰(zhàn)性測試的“污染物”,如內(nèi)毒素。
在測試過程中,還包括對清潔程序(或工藝)的確認(rèn)。因此,驗(yàn)證實(shí)施前需要起草方案。
3.1 噴淋覆蓋測試已完成且結(jié)果良好
清潔效果測試要在覆蓋率測試結(jié)果良好的基礎(chǔ)上進(jìn)行,因?yàn)楦采w率測試是清洗機(jī)能夠進(jìn)行全覆蓋噴灑和自身清潔的基礎(chǔ)性能檢測,如果這一基本的性能都沒有滿足,也就談不上對其進(jìn)行清潔效果的測試。
圖3 清洗后的容器(紫外線燈照射)
3.2 分析所清洗器具接觸物的特性,選擇相似或相同的接觸物
對需要清洗的器具接觸物形成物質(zhì)列表,分析其溶解性、活性、毒性和穩(wěn)定性等理化指標(biāo),并根據(jù)實(shí)際情況選擇代替的接觸物來污染器具。
例如,某容器在生產(chǎn)中只接觸了原液,原液的內(nèi)毒素指標(biāo)是非常低的,不需要清洗也能達(dá)到內(nèi)毒素的標(biāo)準(zhǔn),但是在實(shí)際生產(chǎn)中,由于該容器在使用完畢后并不是馬上清洗,所以在存放過程中就會有內(nèi)毒素產(chǎn)生。因此,在對其進(jìn)行清潔效果測試前,除了要用原液來污染該容器外,還要用內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)品污染容器,以確認(rèn)是否能夠有效清除容器上的內(nèi)毒素。
在進(jìn)行清潔驗(yàn)證前,需要將被清洗物品按照使用要求、工藝要求等進(jìn)行“污染”,以確保驗(yàn)證的全面性、有效性。
目前,常用的接觸物選擇方法:(1)對從生產(chǎn)遺留下來的物品直接進(jìn)行驗(yàn)證清洗;(2)進(jìn)行人工污染,然后進(jìn)行挑戰(zhàn)性清洗測試。
3.3 確立取樣方法
3.3.1 取水樣
通常是在清洗程序最后一步注射水漂洗的排水階段,通過清洗機(jī)管道取樣口收集終淋水水樣,并進(jìn)行送檢檢驗(yàn)。此時取樣水為整個清洗程序的最終“產(chǎn)物”,能夠代表整個清洗后關(guān)鍵參數(shù)的水平,如內(nèi)毒素、電導(dǎo)率、pH值等。
3.3.2 擦拭取樣
擦拭取樣選取較難清洗的物品、較難的部位作為擦拭取樣點(diǎn),擦拭取樣樣本送檢檢驗(yàn)。
擦拭取樣需要進(jìn)行回收率試驗(yàn),以驗(yàn)證取樣過程的回收率和重現(xiàn)性。
3.4 確認(rèn)檢測項(xiàng)目并建立清潔標(biāo)準(zhǔn)
藥廠可根據(jù)自身對清潔標(biāo)準(zhǔn)的要求確認(rèn)所要考察的項(xiàng)目,一般由容器具的實(shí)際接觸物及所用清洗劑來確定,通常的考察項(xiàng)目有細(xì)菌內(nèi)毒素、TOC、電導(dǎo)率、pH值以及微生物限度等。
3.4.1 電導(dǎo)率和pH值
電導(dǎo)率和pH檢測的主要作用:(1)衡量清洗劑(如NaOH或其他可電離的化學(xué)試劑)殘留情況;(2)衡量一些鹽溶液(如一些配置的緩沖液)的殘留情況。一般參考藥典中的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),電導(dǎo)率值設(shè)定其上限值在3~5μS/cm之間,pH值標(biāo)準(zhǔn)與最終漂洗工藝用水一致,如注射水pH值在5.0~7.0之間。
3.4.2 TOC殘留
參考藥典中相應(yīng)的最終漂洗工藝用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),TOC<0.5mg/L。
3.4.3 化學(xué)殘留限度
清潔驗(yàn)證的目的在于通過清潔將所有污染物減低至安全水平。依據(jù)藥物的生物學(xué)活性最低日治療劑量(m inimum treatment daily dosage,MTDD)確定殘留物限度是制藥企業(yè)普遍采用的方法。一般取MTDD的1/1 000作為殘留物限度,1/1 000就稱為安全系數(shù)。但實(shí)際上,企業(yè)可以根據(jù)自己的實(shí)際情況制定安全系數(shù),通常的安全系數(shù)有1/10、1/15、1/100、1/1 000、1/10 000等。
3.4.4 細(xì)菌內(nèi)毒素
若最終漂洗工藝用水為注射用水的話,注射用水細(xì)菌內(nèi)毒素要求<0.25 EU/m L。
3.4.5 微生物限度
根據(jù)最終漂洗工藝用水的選擇,注射用水的微生物限度≤10個/100m L;而純化水的微生物限度則≤100個/m L。
3.5 代表性容器具及取樣點(diǎn)的選取
3.5.1 選取代表性容器具
清洗機(jī)每次清洗的物品可能會很多,清洗的難易程度不同,一般不建議對每一個物品都取樣檢測,可選取有代表性的容器具進(jìn)行取樣檢測。
代表性的容器具選取原則:(1)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的容器具,內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜;(2)對產(chǎn)品質(zhì)量影響較大的;(3)裝載架上清洗效果比較差的,如管道最遠(yuǎn)端;(4)相同材質(zhì)不同規(guī)格的容器具選取最大或最小的;(5)材質(zhì):接觸相同污物的不銹鋼表面和PP材質(zhì)的容器具比較,PP材質(zhì)更容易積累污物;(6)表面形態(tài):鏡面相比于其他表面狀態(tài)更容易清洗,應(yīng)選取表面粗糙度大者。
上述只是一些比較常見的選取標(biāo)準(zhǔn),在實(shí)際操作中,要根據(jù)清洗架的裝載方式和待清洗器具的特點(diǎn)來確立標(biāo)準(zhǔn)。
選取代表性容器實(shí)例如圖4所示,當(dāng)同類物品很多時,可選取離該清洗管路進(jìn)水口的遠(yuǎn)端作為代表性器具,如硅膠管4、5、8、9,探針6、7,以及陶瓷泵1、3、10、11、12等,而不銹鋼濾殼2結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且只有1個,所以一定要選它為代表性器具,但是取樣點(diǎn)要選擇其最難清洗的內(nèi)部和出入口處。
圖4 選取代表性容器實(shí)例
3.5.2 取樣點(diǎn)及取樣方式的選取
挑選可能不易清潔的角落、管路連接處及有歧管或岔管處、管徑由小變大處(或特殊的由大變小處)、容易吸附殘留物的部位(如內(nèi)表面不光滑處等)進(jìn)行擦拭取樣。
設(shè)備預(yù)留的取樣口取樣最終淋洗水。
微生物限度樣品使用經(jīng)滅菌的玻璃試管和生理鹽水存放,TOC樣品使用TOC瓶和注射用水存放。
TOC和微生物限度檢測均需準(zhǔn)備空白對照,分別使用注射用水和生理鹽水加入取樣用的棉簽,內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)品也需要在配制完成后取樣作為對照品。
3.6 確立清潔方案
清潔方案(清洗工藝)即清洗機(jī)清洗物品的流程,驗(yàn)證之前預(yù)設(shè)置預(yù)洗、清洗、沖洗、漂洗以及干燥的時間和溫度,根據(jù)最終的檢測結(jié)果來確認(rèn)這些參數(shù)是否合適。
通常不同的清洗物品可以做成不同的清洗配方,并根據(jù)清洗物品標(biāo)記程序名稱。同時,也要依據(jù)清洗物品和所接觸殘留物來確定清洗劑,一般常用0.1~0.5 mol/L的氫氧化鈉溶液作為清洗劑,但最終還是要根據(jù)將要去除的殘留物選擇合適的清洗劑。選用原則:不腐蝕設(shè)備;安全、無危害性;經(jīng)濟(jì)實(shí)惠;對環(huán)境無沖擊;無毒;有效去除微生物;本身非常容易去除且低泡;組成簡單,成分確切,容易對清洗劑殘留進(jìn)行檢測和驗(yàn)證。
注意:在終淋漂洗水中可能還有TOC的存在,因?yàn)門OC晚于導(dǎo)電離子物質(zhì)被沖洗出來。因此,在確定清洗程序時,在電導(dǎo)率合格的基礎(chǔ)上再添加一步工藝用水的清洗是有必要的。
目前,根據(jù)清洗機(jī)在藥廠的實(shí)際驗(yàn)證情況和驗(yàn)證時間,通常通過預(yù)洗、清洗劑清洗、沖洗、漂洗2~3次就能夠達(dá)到滿意的清洗效果。
根據(jù)清洗機(jī)在藥廠的使用情況,一般可分為:固體制劑用料斗、灌裝器具、無菌原料藥用鋁桶、生物制品用PP桶等,其清洗參數(shù)分別如表1~表4所示。
表1 固體制劑用料斗的清洗參數(shù)
表2 灌裝器具的清洗參數(shù)
表3 無菌原料藥用鋁桶的清洗參數(shù)
表4 生物制品用PP桶的清洗參數(shù)
3.7 實(shí)施方案并記錄數(shù)據(jù)
確認(rèn)一切人員與設(shè)備運(yùn)行要素就緒后,開始實(shí)施方案。
根據(jù)確立的清潔方案設(shè)置清洗機(jī)的參數(shù),將待試驗(yàn)的物品裝載進(jìn)清洗機(jī)后,啟動清洗機(jī)開始清洗,并記錄設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)(如溫度、水壓、電導(dǎo)率等)。在最后一遍漂洗時,需在設(shè)備取樣口取水樣。運(yùn)行結(jié)束后,對物品取樣送檢。
若在檢測結(jié)果中,有任意一項(xiàng)不符合所建立的清潔標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)該重新設(shè)置參數(shù)(增加洗滌時間和溫度)再次進(jìn)行清洗并檢測,直至所有的指標(biāo)達(dá)到清潔標(biāo)準(zhǔn),至此才確定清潔方案。
按照清洗驗(yàn)證的方案對清洗機(jī)進(jìn)行清潔驗(yàn)證,連續(xù)進(jìn)行3次。如果檢查合格,說明本設(shè)備的清洗效果能達(dá)到清潔的要求,可以保證容器具的清潔及藥品質(zhì)量。
4.1 問題1
用核黃素給陶瓷泵做覆蓋率測試時,噴灑上核黃素的陶瓷泵經(jīng)清洗后在紫外線燈照射下,有明顯的黃色熒光斑點(diǎn),如圖5所示。
圖5 清洗后陶瓷泵內(nèi)壁殘留的核黃素斑點(diǎn)(紫外線燈照射)
4.1.1 解決思路
首先,確認(rèn)該斑點(diǎn)是不是噴灑核黃素之前就已經(jīng)存在;其次,確認(rèn)該斑點(diǎn)是否是核黃素斑點(diǎn);最終確認(rèn)該斑點(diǎn)是如何形成的。
4.1.2 解決方法
(1)取同一批未噴灑核黃素的陶瓷泵,在紫外線燈照射下未發(fā)現(xiàn)斑點(diǎn)。
(2)核黃素特性微溶于水,易溶于堿。將帶有斑點(diǎn)的陶瓷泵浸泡到堿液中,2 m in后取出,純水沖洗,紫外線燈照射,發(fā)現(xiàn)斑點(diǎn)消失,判斷該斑點(diǎn)為核黃素。
(3)反復(fù)噴灑清洗確認(rèn)斑點(diǎn)的大小、形狀和位置,發(fā)現(xiàn)多次測試斑點(diǎn)形態(tài)保持一致。大膽猜測陶瓷泵表面損壞,核黃素位于陶瓷泵內(nèi)部。經(jīng)過詢問,該批陶瓷泵經(jīng)過1次泡堿之后,未能及時沖洗出來。經(jīng)相關(guān)查詢,陶瓷泵陶瓷部分每次泡堿最好維持10 m in左右,時間太長則會造成陶瓷被腐蝕。斑點(diǎn)的形狀其實(shí)就是陶瓷泵被殘存堿液腐蝕的位置。
4.2 問題2
藥廠對清洗灌裝系統(tǒng)進(jìn)行再驗(yàn)證時,按原生產(chǎn)工藝運(yùn)行,多次漂洗取樣,TOC檢測不合格,并且所測得的TOC值不規(guī)則變化。
4.2.1 解決思路
首先,排除外界因素干擾;其次,改變清洗工藝進(jìn)行測試;最后大膽假設(shè)由清洗物品造成不合格,并通過實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。
4.2.2 解決方法
(1)排除水源和設(shè)備本身的干擾,取樣測試TOC(表5)。多次取樣所測得數(shù)據(jù)都符合要求。
(2)改變清洗工藝,分別增加堿液濃度、堿洗時間、堿洗溫度、沖洗次數(shù),繼續(xù)運(yùn)行程序分別取樣,測試TOC值(表6)。通過所得數(shù)據(jù)了解到工藝的改變,對TOC值變化影響不大。
表5 排除水源和設(shè)備對TOC的干擾
表6 改變清洗工藝后的TOC值
(3)通過灌裝器具混合裝載圖(圖6)可以看到,清洗物品共3種:灌裝泵、過濾器外殼、硅膠管。相對于硅膠管來說,灌裝泵和過濾器外殼清洗結(jié)果比較穩(wěn)定。因此,大膽假設(shè)硅膠管這一因素導(dǎo)致TOC值不正常。去除硅膠管后的TOC值如表7所示。
圖6 灌裝器具混合裝載
表7 去除硅膠管后的TOC值
通過所測數(shù)據(jù)可以看到,硅膠管取出后TOC值有明顯變化。為了驗(yàn)證該結(jié)論,先后做了單獨(dú)清洗硅膠管取樣測試,TOC值又變得毫無規(guī)律,去掉硅膠管后清洗,TOC值隨漂洗次數(shù)的增加逐漸減小。
4.3 問題3
清洗鋁桶做核黃素覆蓋率測試時,發(fā)生過鋁桶折彎處里面清洗不干凈的情況。鋁桶裝載如圖7所示。
圖7 鋁桶裝載
解決方法:鋁桶折彎處內(nèi)表面較粗糙、較難清洗,對清洗架做針對性設(shè)計(jì),鋁桶內(nèi)部折彎處噴淋桿多開幾個小孔做針對性清洗。
注意:鋁桶外表面由于經(jīng)過磨砂處理,噴上核黃素之后較難清洗(新桶清洗一定時間也可以清洗掉),因此,如果對鋁桶內(nèi)外表面都要進(jìn)行覆蓋率測試時,建議采用內(nèi)毒素檢測。
針對清洗后需要存放一段時間再使用的物品,要進(jìn)行存放有效期的驗(yàn)證。
存放有效期驗(yàn)證:清洗結(jié)束后,對物品檢測其微生物限度符合標(biāo)準(zhǔn)后,按藥廠的存放標(biāo)準(zhǔn)存放在相應(yīng)的環(huán)境下,并且每隔24 h在最難清洗的部位取樣,且取樣部位與上一次不可重疊,若剩余取樣面積不夠,可選用同種配件取樣。當(dāng)微生物測定結(jié)果接近微生物限度可接受標(biāo)準(zhǔn)時,保持清潔的時間即為存放的有效期,生產(chǎn)過程中的容器具清潔周期應(yīng)不大于此時間。
清潔驗(yàn)證結(jié)束后,清潔效果符合要求,以驗(yàn)證報(bào)告文件形式對驗(yàn)證方案、驗(yàn)證數(shù)據(jù)、清洗參數(shù)、問題及原因分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)并歸檔。
在驗(yàn)證中,必須嚴(yán)格按照所制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測,若有任意一項(xiàng)不符合,應(yīng)當(dāng)分析查找原因,重新制訂驗(yàn)證文件,并按文件執(zhí)行,直至驗(yàn)證結(jié)果合格,不得反復(fù)取樣至結(jié)果合格,任何變更和驗(yàn)證中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)都應(yīng)有記錄。對于已制定批準(zhǔn)的方案,未經(jīng)批準(zhǔn)任何人不得修改。
驗(yàn)證結(jié)束后,除了設(shè)備自帶的在線檢測進(jìn)行日常清洗效果監(jiān)控外,還應(yīng)該定期進(jìn)行清潔驗(yàn)證,以確保清潔效果的穩(wěn)定性和有效性,如出現(xiàn)不合格項(xiàng),應(yīng)該重新進(jìn)行清潔驗(yàn)證。
當(dāng)改變清潔劑濃度或種類,或?qū)η鍧嵆绦蜻M(jìn)行重大修改,或增加相對更難清洗的物品,或設(shè)備有重大變更時,這些情況下都要進(jìn)行清潔的再驗(yàn)證。為保證清洗程序在實(shí)際工況中真正有效,應(yīng)當(dāng)增加回顧性驗(yàn)證,以實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行的效果進(jìn)一步考核清潔規(guī)程的科學(xué)性和合理性。
驗(yàn)證及再驗(yàn)證流程如圖8所示。
圖8 驗(yàn)證及再驗(yàn)證流程
通過采用清洗機(jī)進(jìn)行清洗,可以制訂一套可以驗(yàn)證的清潔工藝,并且在驗(yàn)證結(jié)果符合要求后,以設(shè)定程序的方式投入生產(chǎn)中,通過程序可以有效保證清潔工藝的穩(wěn)定性,極大推動了清潔過程和清洗工藝的可驗(yàn)證性、可記錄性和可追溯性。但是,清潔過程是一個“多變”的過程,無法通過固定的幾個參數(shù),即單純依靠清洗機(jī)的運(yùn)行參數(shù)確保清潔效果達(dá)標(biāo),需要建立與清洗機(jī)使用相關(guān)的SOP,約束整個清潔物品的物流過程,并不定期對清潔效果進(jìn)行抽檢,定期對清潔效果進(jìn)行檢測,以降低清潔過程給藥品生產(chǎn)帶來的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。
2015-07-21
韓慶福(1988—),男,山東人,工程師,研究方向:制藥清洗機(jī)的電氣設(shè)計(jì)、清洗驗(yàn)證。