張忍虎

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注射劑過濾除菌的風(fēng)險控制

張忍虎

710100 西安，信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計(jì)研究院科技工程股份有限公司西安分公司，Email：zhngrh@edri.cn

注射劑是指藥物與適宜的溶劑或分散介質(zhì)制成的供注入體內(nèi)的溶液、乳狀液或混懸液及供臨用前配制或稀釋成溶液或混懸液的粉末或濃溶液的無菌制劑?！吨袊幍洹芬?guī)定，根據(jù)無菌保證水平（sterility assurance level，SAL）的高低和風(fēng)險的大小，注射劑首選最終端滅菌工藝，對于不能耐受最終端滅菌工藝的藥物，即對熱不穩(wěn)定的一些藥物品種，可選擇用無菌生產(chǎn)工藝制備。

無菌生產(chǎn)工藝包括過濾除菌工藝和無菌分裝工藝，例如：果糖二磷酸鈉注射液屬無菌液體灌裝，注射用阿奇霉素和注射用氨芐青霉素鈉屬無菌固體分裝（凍干粉針）。其特點(diǎn)是藥品溶液經(jīng)過無菌過濾后，在無菌條件下加入滅菌后的容器中密封或凍干密封或直接無菌粉分裝密封。這里重點(diǎn)研究上述類型產(chǎn)品在其生產(chǎn)過程中終端過濾除菌工藝存在的質(zhì)量風(fēng)險因素及控制的途徑。

1 過濾除菌工藝

1.1 GMP 對過濾除菌的規(guī)定

新版 GMP（2010 年修訂）附錄 1 無菌藥品第七十五條規(guī)定：可最終滅菌的產(chǎn)品不得以過濾除菌工藝替代最終滅菌工藝。如果藥品不能在其最終包裝容器中滅菌，可用孔徑為 0.22 ~ 0.1 μm（更小或相同過濾效力）的除菌過濾器將藥液濾入預(yù)先滅菌的容器內(nèi)。由于除菌過濾器不能將病毒和支原體全部濾除，可采用熱處理法來彌補(bǔ)除菌過濾法的不足。同時規(guī)定應(yīng)當(dāng)采取措施降低過濾除菌的風(fēng)險。宜安裝第二個已滅菌的除菌過濾器再次過濾藥液，最終的除菌過濾器應(yīng)當(dāng)盡可能接近灌裝點(diǎn)。過濾除菌工藝是無菌保證水平相對較低而風(fēng)險相對較高的一種工藝。

1.2 過濾除菌膜選擇的理論依據(jù)

除菌過濾工藝的操作取決于微生物的形態(tài)、規(guī)格、生長期及其所在液體的性質(zhì)。主要方法有反滲透、超濾、微孔過濾等。反滲透法可用于離子交換，去除水中的可溶性金屬鹽之外，也可去除有機(jī)物、細(xì)菌、熱原、病毒和膠體微粒。超濾可分離分子量300 ~ 1 000 000、大小為 1 ~ 20 nm 的粒子。微孔過濾主要用于去除料液中 0.1 ~ 100 μm 的微粒。絕大多數(shù)細(xì)菌的大小為 0.3 μm 以上，因此，微孔過濾適合于注射劑生產(chǎn)中藥液的除菌過濾。GMP 規(guī)范提出了將0.22 μm 或更小的孔徑作為除菌過濾膜的參數(shù)。其來源于 FDA 對于濾膜破壞性和完整性測試，也稱細(xì)菌挑戰(zhàn)性測試。對于藥品生產(chǎn)和鑒定的除菌濾膜，按照美國藥典提出的截留微生物試驗(yàn)的測試方法，即通過測定濾膜對特定菌株為代表性大小的微生物的節(jié)流能力來反映濾膜的額定能力，并不是簡單的用平均粒徑表示。

對于 0.2 μm 的除菌過濾膜，美國健康工業(yè)生產(chǎn)管理局（HIMA）規(guī)定，在不低于2 × 105Pa 的工作壓力下，每平方厘米濾膜表面能截留均勻分布的缺陷型假單胞菌（Brevundimonas diminuta ATCC 19146）107以上，并以過濾對數(shù)下降值（LRV）表示其截留能力。

LRV = log10挑戰(zhàn)細(xì)菌數(shù)（過濾前）/穿透細(xì)菌數(shù)（過濾后）

HIMA 規(guī)定，LRV ≥ 7，即除菌過濾器需要達(dá)到每平方厘米有效過濾面積對缺陷型假單胞菌的截留水平不低于 107的菌落形成單位（CFU）為合格，否則為不合格。

在注射劑實(shí)際生產(chǎn)中，過濾器濾膜一般選擇孔徑 0.2 μm或0.22 μm。在終端過濾器前，一般設(shè)置深層預(yù)過濾器，因?yàn)檫x擇合適的預(yù)過濾（一級或二級預(yù)過濾）可以延長終端過濾膜的使用壽命。例如，在西安某藥企生產(chǎn)注射用阿奇霉素生產(chǎn)工藝中，選擇孔徑 0.45 μm 深層過濾器進(jìn)行預(yù)過濾。

2 過濾除菌的風(fēng)險

2.1 注射劑過濾除菌工藝無菌保證的困難性

無菌注射劑藥品的污染源來自微生物、微粒、內(nèi)毒素。從源頭分析，微生物來源于人員、水、未經(jīng)過濾的外界空氣、未經(jīng)嚴(yán)格滅菌的設(shè)備工具及原輔料；微粒來源于設(shè)備、員工著裝、外界空氣、水；內(nèi)毒素或熱原來源于注射用水、原輔料、清洗不徹底的容器、工具及管道設(shè)備、暴露一段時間的濕設(shè)備。可以看出，環(huán)境空氣、工藝氣體、工藝物料、工藝水（注射用水）都需要除菌過濾。最小的細(xì)菌一般為0.3 μm 左右，最小的流感病毒直徑為 0.1 μm 左右，所以采用 0.22 μm孔徑除菌率不可能達(dá)到 100%。一些更小的病毒或支原體不能靠除菌過濾器全部濾除，應(yīng)按照 GMP 要求嚴(yán)格控制生產(chǎn)系統(tǒng)環(huán)境。

2.2 注射劑無菌檢查的局限性

無菌檢查無法保證萬無一失。根據(jù)《中華人民共和國藥典》規(guī)定，無菌產(chǎn)品使用抽樣的方法進(jìn)行無菌檢查，據(jù)此判斷該批產(chǎn)品是否符合無菌要求。一批過濾除菌產(chǎn)品被污染的因素很多，無菌的均一性較差。假如某批產(chǎn)品有 10% 染菌率，按照 2000 版中國藥典所規(guī)定的無菌檢查抽樣量樣本數(shù)為 2 時，通過無菌檢查的幾率可達(dá)到 81%；若取樣數(shù)為 10（英國藥典規(guī)定的最大取樣數(shù)），通過無菌檢查的幾率可達(dá)到 35%；若取樣數(shù)為 20（歐洲藥典規(guī)定的最大取樣數(shù)），通過無菌檢查的幾率僅 12%。目前情況下，對發(fā)達(dá)國家而言，使用擴(kuò)大無菌檢查的樣本數(shù)來判斷每批產(chǎn)品的無菌性是不現(xiàn)實(shí)的。

另外，產(chǎn)品染菌率越低，抽樣樣本通過無菌檢查的幾率越高，產(chǎn)品的風(fēng)險越大。若一批藥品染菌率僅為 1%，同樣按歐洲藥典規(guī)定的最大取樣數(shù) 20 進(jìn)行取樣，那么，通過無菌檢查的幾率會高達(dá) 82%，即每 100 批藥品的無菌檢查，會有 82 批被錯判為合格。

歐美國家已經(jīng)普遍接受 0.1% 以下的污染率，并且要求 0.1% 以下的污染率有 95% 的檢出率。要使 0.1% 以下的污染率有 95% 的檢出率，檢驗(yàn)的樣本數(shù)要達(dá)到一定的數(shù)量才有可能?？梢酝ㄟ^如下公式計(jì)算取樣數(shù)量：

P = 1 –（1 – X）N

X 為設(shè)定的污染率；N 為取樣數(shù)量；P 為某一瓶陽性被檢出的概率。若污染率 X = 0.1%，則取樣數(shù)為 3000，方可達(dá)到 95% 的檢出率。

由于大多數(shù)無菌產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價值較高，而無菌檢查法是一項(xiàng)破壞性試驗(yàn)，要求增加樣本數(shù)是十分困難的。此時控制程度只可能采用驗(yàn)證過的每一個工藝程序和用培養(yǎng)基進(jìn)行無菌分裝模擬試驗(yàn)的方法來實(shí)現(xiàn)。采用這種方法是比現(xiàn)有無菌檢查法更有效的手段，并且不需要增加大量的檢品樣本數(shù)量。當(dāng)然，對使用無菌制造的產(chǎn)品而言，已有許多醫(yī)藥界專業(yè)人士建議，無菌檢查的樣本數(shù)最好不低于 20 個/批。

綜上所述，可以看出對過濾除菌的注射劑產(chǎn)品而言，按 2 個樣本來控制產(chǎn)品無菌程度幾乎沒有什么實(shí)際意義。它僅是基于目前的實(shí)際情況而制定的一個措施。

無菌檢驗(yàn)環(huán)境及無菌操作全過程也需要準(zhǔn)確的驗(yàn)證。通過以上分析論證可以得出，根據(jù)無菌檢驗(yàn)是否合格，判斷一批無菌產(chǎn)品是否合格，是嚴(yán)重的錯誤。對無菌檢驗(yàn)陽性結(jié)果，做無菌復(fù)試也是錯誤的。除非有準(zhǔn)確的調(diào)查研究，證明無菌檢驗(yàn)的陽性結(jié)果是由于無菌檢驗(yàn)的差錯造成的，而且充分證明產(chǎn)品無菌生產(chǎn)的絕對可靠。無菌檢驗(yàn)結(jié)果僅能提供一個提示性的參考，但不能得出產(chǎn)品絕對無菌的結(jié)論。另外，微生物種類千差萬別，性質(zhì)各異，無菌檢查和培養(yǎng)本身也有很大的局限性，很難代表產(chǎn)品被污染的微生物品種。

3 基于風(fēng)險控制的過濾除菌管理方向

由上述分析可知，注射劑產(chǎn)品的無菌必須依靠驗(yàn)證和生產(chǎn)操作的嚴(yán)格控制。在實(shí)踐中，從以下幾個方面著手：

⑴過濾除菌生產(chǎn)工藝及驗(yàn)證。主要包括培養(yǎng)基模擬灌裝試驗(yàn)、除菌過濾系統(tǒng)驗(yàn)證兩方面。包含藥液微生物的控制、內(nèi)包裝材料的滅菌及驗(yàn)證等。按照 PDA 技術(shù)報(bào)告 26 號（2008 年修訂版）中液體除菌過濾的要求，具體分為 8 個步驟：過濾器選型、驗(yàn)證方案的確定、挑戰(zhàn)微生物活力測試、產(chǎn)品的完整性測試參數(shù)的確定、過濾工藝模擬和兼容性測試、細(xì)菌截留實(shí)驗(yàn)、析出物分析、出具最終驗(yàn)證文件。

⑵無菌生產(chǎn)環(huán)境及驗(yàn)證。包括 HVAC 系統(tǒng)的動態(tài)監(jiān)測、空氣過濾凈化系統(tǒng)過濾器的定期清潔、消毒及更換。

⑶無菌操作技術(shù)規(guī)程（SOP）的制定及嚴(yán)格執(zhí)行。包括人員及操作規(guī)程、工序操作時限、注射用水最大儲存時限、內(nèi)包材消毒后在百級凈化區(qū)儲存時限的嚴(yán)格控制和潔凈空氣保證措施等。

⑷重視員工的專業(yè)培訓(xùn)。提高所有員工的質(zhì)量意識，對生產(chǎn)中出現(xiàn)的影響產(chǎn)品質(zhì)量的各種情況，及時提出改進(jìn)建議并完善。

⑸重視再驗(yàn)證環(huán)節(jié)。

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10.3969/j.issn.1673-713X.2018.03.017