除菌過濾器選擇

1、除菌過濾器選擇隨著藥品(特別是無菌制劑)的安全性受到越來越廣泛的關(guān)注，無菌制劑的生產(chǎn)過程也受到藥品監(jiān)管機(jī)構(gòu)越來越嚴(yán)格的管理，無菌制劑的滅菌、無菌操作及除菌過濾等關(guān)鍵生產(chǎn)步驟被逐漸放大置于最大強(qiáng)度和頻度的監(jiān)管中，而這確實(shí)也是無菌制劑的關(guān)鍵控制點(diǎn)。筆者所在單位有一條小容量注射劑流水線，生產(chǎn)產(chǎn)品為非最終滅菌無菌制劑，主要以除菌過濾和無菌操作保證再輔之以最終100 水浴滅菌相結(jié)合的方式來達(dá)到無菌控制要求。本文通過對除菌過濾器的選擇和相關(guān)關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)的無菌質(zhì)量風(fēng)險分析，做出了較大的技術(shù)和管理改進(jìn)，降低了小容量注射劑的無菌質(zhì)量風(fēng)險。1      

2、    除菌過濾材料的概述目前，用于過濾器常用的主要過濾材料大致有：(1)混合纖維素酯，常用來制成圓形的單片平板濾膜，用于液體和氣體的精過濾；(2)聚丙烯(PP)，做成折疊式，常用于筒式過濾器，有較大的孔徑，其具有親水性，屬粗過濾材料；(3)聚偏二氟乙烯(PVDF)，屬精過濾材料，耐熱和耐化學(xué)穩(wěn)定，蒸汽滅菌承受性良好，可制成親水性濾膜，較廣泛應(yīng)用于制藥工業(yè)無菌制劑用水及注射用水的過濾；(4)聚醚砜(PES)，做成折疊式，常用于筒式過濾器，耐溫耐水解性能好，親水性材料，用于精度較高的溶液的精過濾；(5)尼龍，做成折疊式，常用于筒式過濾器，親水性材料，常用作液體的精過

3、濾；(6)聚四氟乙烯(PTFE)，做成折疊式，常用于筒式過濾器，疏水性材料，其是使用相當(dāng)廣泛的一種材料，耐熱耐化學(xué)穩(wěn)定，常用于水、無機(jī)溶劑及空氣的精過濾。另外，過濾材料按與水的關(guān)系分為親水性（水可浸潤的）和疏水性（水不浸潤）兩種。親水性的過濾材料主要應(yīng)用在水或水/有機(jī)溶液混合的過濾和除菌過濾；疏水性過濾材料是通過水被截流或“引導(dǎo)”進(jìn)入濾膜，主要應(yīng)用在溶劑、酸、堿和化學(xué)品過濾，罐/設(shè)備呼吸器,工藝用氣,發(fā)酵進(jìn)氣/排氣過濾。 2          除菌過濾器的選擇在小容量注射劑的生產(chǎn)中，利用細(xì)菌不能通過致密小

4、孔濾材的原理，過濾除去工藝過程中使用的氣體或液體中的微生物。2.1 除菌過濾器的孔徑選擇配制好的藥液需要使用適當(dāng)孔徑的過濾器進(jìn)行過濾，以去除藥液中的雜質(zhì)和細(xì)菌。通常的藥液過濾采用兩級以上不同孔徑的過濾器串聯(lián)過濾。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，通常采用不同孔徑的濾器對藥液分級過濾，最后通過一個孔徑為0.22 m的微孔過濾器對藥液過濾除菌。藥液過濾時，要特別注意確認(rèn)除菌過濾器的孔徑及其在生產(chǎn)過程中的完整性，即除菌過濾器濾膜要進(jìn)行氣泡點(diǎn)試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方可使用。當(dāng)藥液配制系統(tǒng)使用的方法是一邊過濾一邊灌裝時，這種系統(tǒng)則應(yīng)該使用兩個除菌過濾器串聯(lián)使用，以保證即便是過濾灌裝過程中出現(xiàn)一個過濾器濾膜損壞，也不

5、致影響濾液的無菌性。2.2 過濾材料除菌過濾材料不得對被濾過成分有吸附作用，也不能釋放物質(zhì)，不得有纖維脫落。對小容量注射劑除菌過濾應(yīng)選材親水性，且能高精度過濾。2.3  0.22m除菌過濾器的特殊要求（1）過濾器濾膜和結(jié)構(gòu)材料，要求與制品藥液具有良好的相溶適應(yīng)性；（2）過濾器能夠通過泡點(diǎn)試驗(yàn)證明其孔徑的大小和濾器的完整性；(3)濾材應(yīng)經(jīng)過恰當(dāng)而有效的細(xì)菌挑戰(zhàn)試驗(yàn)，即生物性質(zhì)應(yīng)確認(rèn)（微生物截留試驗(yàn)）:要求在實(shí)際藥液而非水的生產(chǎn)條件下，使用缺陷性假單胞菌（菌種ATCC 19146，缺陷性假單胞菌的尺寸：0.68 µm×0.31 µm）驗(yàn)證對微生物截

6、留性能（Brevundimonas diminuta）；(4)濾材應(yīng)能夠耐受121 的蒸汽滅菌。2.4 過濾效率過濾過程中的無菌保證程度，與過濾液體的初始生物負(fù)荷及過濾器的對數(shù)下降值LRV有關(guān)。LRV用于表示過濾器的過濾除菌效率，對0.22 m的過濾器而言，要求每1 cm2有效過濾面積的過濾除菌效率LRV值應(yīng)7。因此過濾除菌時，被過濾產(chǎn)品總的污染量應(yīng)控制在規(guī)定的限度內(nèi)。為保證過濾除菌效果，可使用兩個過濾器串連過濾。2.5 除菌過濾器的使用要求在除菌過濾中，一般無法對全過程中過濾器的關(guān)鍵參數(shù)（濾膜孔徑的大小及分布，濾膜的完整性及LRV）進(jìn)行監(jiān)控。因此，在每一次過濾除菌前后均應(yīng)

7、作濾器的完整性試驗(yàn)，即氣泡點(diǎn)試驗(yàn)或壓力維持試驗(yàn)或氣體擴(kuò)散流量試驗(yàn)。確認(rèn)濾膜在除菌過濾過程中的有效性和完整性。一般情況下，除菌過濾器的使用時間不應(yīng)超過一個工作日。濾器和濾膜在使用前應(yīng)進(jìn)行潔凈處理，并用高壓蒸汽進(jìn)行滅菌或作在線滅菌。更換品種和批次應(yīng)先清洗濾器，再更換濾膜。2.6 除菌過濾器的選擇通過上述分析，我們選擇了0.22 µm Millipore的聚偏二氟乙烯(PVDF)和Pall的聚醚砜(PES)及尼龍材料的過濾器作為料液的備選終端除菌過濾器。目前，在0.22 µm的除菌過濾器供應(yīng)商中，以Pall和Millipore兩家最為出色，兩公司均有超過50年以上的過濾

8、器經(jīng)營和研發(fā)歷史，各有特色，前者的液體用過濾器主要以聚醚砜(PES)和尼龍為特色，后者則聚偏二氟乙烯(PVDF)為強(qiáng)項。3          除菌過濾器的完整性測試為了確保除菌過濾器的過濾效果，需要對過濾器的使用前和使用后進(jìn)行完整性測試，以確保其過濾有效。目前主要的完整性測試方法有前進(jìn)流、氣泡點(diǎn)和水侵入等測試方法，其主流測試儀有Pall的Flowstar和Millipore的Intergritest兩款。隨著98版GMP推行的日漸深入及新的藥品GMP認(rèn)證檢查評定標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，過濾器的完整性測試越來越受到企業(yè)

9、和藥監(jiān)檢查官員的重視，幾乎是逢檢必查，特別是關(guān)鍵工藝和關(guān)鍵控制步驟的過濾器的完整性測試已經(jīng)首當(dāng)其沖成為每次各種類型的檢查重點(diǎn)。在上述材料的過濾器中，混合纖維素酯和聚丙烯(PP)的完整性較難檢測，一般視作無法檢測，故其無法成為較好的終端除菌過濾器，存在較大的無菌質(zhì)量風(fēng)險。4    從質(zhì)量風(fēng)險分析角度分析無菌過濾與相關(guān)改進(jìn)4.1 小容量注射劑的無菌質(zhì)量風(fēng)險分析ICH Q9 質(zhì)量風(fēng)險管理的基本程序流程圖如圖1所示。根據(jù)ICH Q9 質(zhì)量風(fēng)險管理的基本程序流程，我們對小容量注射劑的無菌質(zhì)量風(fēng)險進(jìn)行了分析。由于該產(chǎn)品為終端0.22 m除菌過濾器過濾，并最終100

10、、30 min水浴滅菌的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，其滅菌程序的F0值偏低，  無法滿足F08，單純的水浴滅菌也無法達(dá)到滅菌效果，滅菌不徹底。這祥，只有在確保除菌過濾的效果的基礎(chǔ)上，降低產(chǎn)品滅菌前微生物負(fù)荷，才能結(jié)合100 、30 min水浴滅菌，達(dá)到無菌質(zhì)量保證。基于此，我們對實(shí)際生產(chǎn)中滅菌前的主要操作步驟進(jìn)行了風(fēng)險分析：(1)原材料和內(nèi)包裝料的風(fēng)險評估。潛在風(fēng)險：產(chǎn)品滅菌前微生物數(shù)量失控，可導(dǎo)致微生物質(zhì)量缺陷。(2)產(chǎn)品料液配制管路的清潔與滅菌風(fēng)險評估。潛在風(fēng)險：夜間進(jìn)行料液配制管路清潔與滅菌，缺乏有效的監(jiān)測，實(shí)際操作和滅菌關(guān)鍵參數(shù)無法保證，滅菌效果無法保證，可導(dǎo)致產(chǎn)品滅菌前微生物含

11、量失控。(3)料液終端除菌過濾器的滅菌效果和完整性風(fēng)險評估。潛在風(fēng)險：終端除菌過濾器的滅菌關(guān)鍵參數(shù)的記錄和使用前與使用后的完整性測試，存在現(xiàn)場監(jiān)測的缺陷將導(dǎo)致滅菌前微生物含量失控。(4)無菌生產(chǎn)環(huán)境和人員造成污染的風(fēng)險評估。潛在風(fēng)險：生產(chǎn)環(huán)境失控和操作人員引入造成滅菌前微生物失控。4.2 無菌過濾的相關(guān)改進(jìn)根據(jù)以上質(zhì)量風(fēng)險分析，我們制定了技術(shù)和管理改進(jìn)措施以降低無菌過濾質(zhì)量風(fēng)險，主要如下：(1)采購標(biāo)準(zhǔn)控制原輔料微生物限度；使用定點(diǎn)采購的內(nèi)包裝，封裝嚴(yán)實(shí)，防止淋濕和昆蟲污染；注射用水65 以上保溫循環(huán)；按照SOP對總回水口和其他使用點(diǎn)定期檢驗(yàn)微生物和內(nèi)毒素；降低原材料和內(nèi)包裝料的微生

12、物負(fù)荷風(fēng)險。(2)正確選擇除菌過濾器，加強(qiáng)完整性測試和料液配制管路和除菌過濾器的清潔滅菌在線監(jiān)測。            其中，選擇0.22 µm Millipore的聚偏二氟乙烯(PVDF)和Pall的聚醚砜(PES)及尼龍材料的過濾器作為料液的備選終端除菌過濾器；采用Millipore的Intergritest TM 4作為完整性測試儀進(jìn)行使用前和使用后完整性測試，確保完整性良好。            設(shè)計并制作了符合實(shí)際料液配制管路和終端過濾器121 、30 min在線滅菌的溫度、壓力、時間等關(guān)鍵參數(shù)的在線監(jiān)測記錄儀。并對滅菌效果進(jìn)行了滅菌效果挑戰(zhàn)，滅菌效果良好，且在線記錄儀的使用很好，使夜間操作的關(guān)鍵參數(shù)得到記錄并受控，降低了夜間操作的風(fēng)險。(3)每日進(jìn)行潔凈區(qū)沉降菌監(jiān)測，每月進(jìn)行浮游菌監(jiān)測，并定期進(jìn)行潔凈區(qū)的大消毒，確保稀配環(huán)境為萬級，灌封為萬級背景下的局部百級的環(huán)境控制要求。并且每批藥品生產(chǎn)前對灌封用具進(jìn)行清洗