新GMP下的液體除菌過濾解決方案

1、.本文通過比較中外GMP法規(guī)要求，將新版GMP對液體除菌過濾的相關規(guī)定概況為四個方面，并提出解決方案；對目前業(yè)界廣泛關注的相關除菌過濾（器）的相關驗證工作，也在文章中進行了詳細的陳述和列示。新版GMP（GMP（2010）相比GMP（98）在很多方面，對制藥生產(chǎn)中的硬件設置、軟件管理和人員培訓，都提出了更高的要求；而且，因為新版GMP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?shù)?。嚴格意義上的液體“除菌過濾”工藝，即指因為產(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。

2、因其在無菌保障方面固有的高風險性，新版GMP與國際藥品生產(chǎn)監(jiān)管法規(guī)一樣，對除菌過濾給予了高度關注。本文將通過比較中外GMP法規(guī)要求，將新版GMP對液體除菌過濾的相關規(guī)定概況為四個方面，并提出解決方案；對目前業(yè)界廣泛關注的相關除菌過濾（器）的相關驗證工作，也會在文章后半部分，就應當考慮的項目，進行比較詳細的陳述和列示。滅菌方法決策和除菌過濾的固有風險目前中國和西方醫(yī)藥監(jiān)管部門，在總結(jié)長期制藥實踐經(jīng)驗的基礎上，對各種認可的藥品滅菌方法進行了規(guī)定，并對制藥企業(yè)應當如何進行選擇，在基于風險的原則上，提出了決策判斷的順序和原則。新版GMP在“附錄1無菌藥品”中設置了“第十一章滅菌工藝”，其中第六十二條規(guī)

3、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，并且也在此條中對附錄1中后續(xù)行文提到“滅菌方式”和“滅菌工藝”時的范圍，進行了規(guī)定。有關上述滅菌方法在制藥實踐中的選擇順序，新版GMP附錄1第六十一條規(guī)定：“無菌藥品應當盡可能采用加熱方式進行最終滅菌，”，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，有關滅菌方法的決策，更可以通過歐盟

4、醫(yī)藥管理局（EMA）頒布的“滅菌方法決策樹”進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，應當首選終端熱滅菌方法，即對無菌藥品的最終成品進行滅菌；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，應考慮采用經(jīng)過驗證并達到法規(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，才考慮采用除菌過濾工藝和無菌操作相結(jié)合的方式，進行藥品的生產(chǎn)。如果產(chǎn)品也不能耐受除菌過濾，或者不能進行除菌過濾，最高風險的生產(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滅菌工藝?！睔W盟GMP

5、附錄1第110條規(guī)定：“在目前可用的滅菌方法中，應當首選蒸汽滅菌。”都明示了除菌過濾工藝相對的高風險性。因而為降低風險，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，均應進行驗證研究。而除菌過濾工藝作為風險遠高于熱滅菌的工藝過程，對其進行驗證的必要性和重要性，也就毋需贅言了?！倍?，頗爾中國生命科學部法規(guī)事務經(jīng)理液體除菌（級）過濾器的定義對前述高風險步

6、驟除菌過濾中使用的核心設備液體除菌（級）過濾器的定義，目前在各國監(jiān)管機構(gòu)中，都已經(jīng)有了統(tǒng)一的認識，并被寫入國家標準、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微生物的截留，而非平均孔徑的分布系數(shù)?！辈⒁?guī)定除菌過濾中采用的液體除菌過濾器的過濾效率應當達到每平方厘米有效過濾面積的微生物對數(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,ATCC19146）。美國FDA的“通過無菌工藝生產(chǎn)的無菌藥物的工業(yè)指南”（以下簡稱“無菌藥物工業(yè)指南”）（2004）中，在“過濾效率”部分，對除菌過

7、濾器的標準挑戰(zhàn)方法有與中國藥典一致的規(guī)定。美國ASTMF-838標準，是目前公認的確認和驗證液體除菌級過濾器微生物截留效能的標準，除在判斷標準上與上述法規(guī)有一致的規(guī)定外，更對具體的挑戰(zhàn)方法、實驗裝置設置和挑戰(zhàn)微生物鑒定等進行了具體的規(guī)定。完整性檢測對于除菌（級）過濾器雖然定義的方式是按照微生物的截留效率來進行的，但是微生物挑戰(zhàn)實驗是破壞性的方法，對符合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

8、當?shù)姆椒⒓磳ζ渫暾赃M行檢查并記錄?！睔W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?shù)姆椒?，在過濾前進行確認，并需要在使用后立刻進行確認，”EMA對此的解釋為：“過濾器的完整性應當被檢測2次，在使用前而且在滅菌后，和使用后均進行完整性檢測?！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行，并且應當在使用后常規(guī)進行。”目前國內(nèi)外法規(guī)對完整性檢測規(guī)定的主要區(qū)別是在檢測的時間點上，制藥企業(yè)在符合相關國家的法規(guī)要求之外，需要運用產(chǎn)品和工藝知識進行風險評估，根據(jù)不同時點檢測完整性的不同目的，科學設定藥品生產(chǎn)過程中的檢測點。滅菌前的完整性測試會確認

9、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。當進行滅菌后完整性測試時，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。完整性是一項物理檢測，在過濾過程中由于大量顆粒被捕捉而導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”影響過濾后采用擴散流和氣泡點方法進行的完整性檢測數(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。如果該缺陷在過濾前就存在，可能會導致濾出液非無菌?；谶@樣的考慮，了解過濾前完整性檢測數(shù)值是十分重要的，

10、對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險。有關完整性檢測的另外一個需要注意的要點是如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當與細菌截留驗證研究的數(shù)據(jù)保持一致。”即完整性檢測的限值，需要通過實驗方法，與過濾器細菌截留的效率形成關聯(lián)，這樣完整性檢測的實測數(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?！叭哂唷痹O置的除菌級過濾器的完整性判斷，與單極設置的區(qū)別，以及何時是真正的“冗余”設置，囿于篇幅，

11、請參考SFDA藥品認證中心最新編寫的藥品GMP指南（無菌藥品）“10.6除菌過濾”中的詳細解釋。圖3細菌截留裝置圖液體除菌過濾器和除菌過濾工藝的確認和驗證相關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“過濾器應當盡可能不脫落纖維。嚴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、釋放物質(zhì)或吸附作用而對產(chǎn)品質(zhì)量造成不利影響?！钡诹l“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行滅菌。每一種滅菌方式都有其特定的適用范圍，滅菌工藝必須與注冊批準的要求相一致，且應當經(jīng)過驗證。”第六十三條：“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

12、劑，驗證其對產(chǎn)品或物品的適用性及所有部位達到了滅菌效果。”第七十五條（四）；“過濾除菌工藝應當經(jīng)過驗證，驗證中應當確定過濾一定量藥液所需時間及過濾器二側(cè)的壓力。任何明顯偏離正常時間或壓力的情況應當有記錄并進行調(diào)查，調(diào)查結(jié)果應當歸入批記錄。”第七十五條（五）：“同一規(guī)格和型號的除菌過濾器使用時限應當經(jīng)過驗證，一般不得超過一個工作日?！睔W盟GMP附錄1的第112115條的相關規(guī)定，與中國新版GMP相近。藥品作為特殊商品，應當以高度保證的方式進行生產(chǎn)，以達到所有預先確定的標準。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，均應進行驗證研究。而除菌過濾工藝作為風險遠高于熱滅

13、菌方法的工藝過程，對其進行驗證的必要性和重要性，也就毋需贅言了，我國新版GMP在這個方面與國際接軌，提出了更嚴格的要求，顯然是十分正確的。液體除菌過濾器的驗證，通常分為核心驗證、持續(xù)驗證和工藝驗證三個階段。核心驗證核心驗證是指液體除菌過濾器的生產(chǎn)者制藥企業(yè)的供應商在完成某個型號的過濾器研制后，在投入商業(yè)化銷售前，應當進行的一系列確認和驗證工作，主要包括：采用標準實驗方法進行的細菌截留實驗，以確認過濾器是否為除菌級：并在此階段通過實驗建立完整性限值與細菌截留效率之間的關聯(lián)；采用水和有機溶劑進行的溶出物考察，以評估過濾器在實際應用環(huán)節(jié)對可能接觸到的產(chǎn)品的潛在影響；濕熱滅菌條件下過濾器的牢固程度；構(gòu)

14、成過濾器的結(jié)構(gòu)性材料是否符合特定的國家標準要求，例如美國藥典（USP）中第88法（）對彈性件、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，供應商應當將資料匯總整理形成文件，提供給今后使用該型號過濾器的制藥企業(yè)，制藥企業(yè)在進行過濾器選型和供應商審計的時候，需要獲取并審核該階段工作和文件。持續(xù)驗證持續(xù)驗證是指供應商在進行工業(yè)化量產(chǎn)的過程中，為確保每個批號的過濾器產(chǎn)品均符合設計要求和出廠標準所進行的工作，主要包括：每批抽樣進行的細菌截留測試，以確認完整性與細菌截留效率之間的關聯(lián)持續(xù)有效；抽樣進行過濾器濾出液的理化指標的檢測，如TOC、顆粒物、pH、內(nèi)毒素和電導率等；抽樣進行蒸汽滅菌條件下

15、的過濾器牢固度；全檢該批號每支過濾器的完整性。同樣地，本階段的工作結(jié)束后，供應商應將結(jié)果匯總為文件并簽發(fā)。該文件應當隨同被銷售的成品過濾器到達最終用戶，是該批號產(chǎn)品的品質(zhì)證書文件。工藝驗證工藝驗證是指針對特定的產(chǎn)品，在特定的工藝條件下，研究過濾工藝是否可以達到預期的使用目的，不會對藥品造成不利的影響，并形成文件證據(jù)的過程。這部分工作的責任人與前面兩個階段不同，為過濾器的使用者，即制藥企業(yè)。工藝驗證主要包括：真實產(chǎn)品和工藝條件下的細菌截留實驗；過濾器對真實產(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）；過濾器對產(chǎn)品的吸附性考察（可選）；濾出液的理化指標的檢測，項目

16、與上述“持續(xù)驗證”中該項中所列相同；采用使用者滅菌設備和或周期，對過濾器進行滅菌后的過濾器的牢固程度檢測。除最后兩項外，上述各項驗證研究可能需要專用設備、有經(jīng)驗的人員和數(shù)學模型等，正如美國FDA的無菌藥物工業(yè)指南所說：“如果復雜的過濾器驗證超過了使用者的能力，測試通常由外部實驗室或者過濾器的制造商來完成?！痹诔^濾器應用于制藥生產(chǎn)過程中時，雖然直接相關的工藝驗證已經(jīng)在上文中進行了敘述，但是其他一些與過濾器相關的有關工藝驗證的通用性的要求，仍然需要引起制藥企業(yè)的重視，相關的項目分別為：確定除菌過濾工藝條件的驗證工作，與選用其他生產(chǎn)設備和確定生產(chǎn)工藝一樣，對除菌過濾器的選型，過濾工藝的參數(shù)確定，如過濾一定量料液所需要的時間、二側(cè)的壓力等，也需要進行驗證研究來確定。滅菌相關的驗證：i.過濾器滅菌效果的驗證。過濾器由聚合材料構(gòu)成，為熱的不良導體，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，需要對其開發(fā)的針對過濾器的滅菌周期，進行驗證，以確認達到滅菌效果。ii.使用特點滅菌設備和滅菌周期，過濾器的耐受性。iii.可能出現(xiàn)多次滅菌時，過濾器的耐受性。重復使用的驗證。雖然液體除菌過濾器被設計為單次使用，而且國內(nèi)外法規(guī)不推薦對液體除菌過濾器的重復使用，但是國內(nèi)重復使用的情況普遍