無菌藥品生產與質量控制

關于無菌藥品生產與質量控制目錄無菌保證與無菌生產濕熱滅菌工藝的管理除菌過濾工藝制藥用水的管理GMP檢查中存在的問題第2頁,共49頁，2024年2月25日，星期天無菌保證與無菌生產一、自然界常見的微生物第3頁,共49頁，2024年2月25日，星期天二、微生物分布特點1、微生物無處不在。2、氣源性微生物革蘭氏陽性菌較多：它們可形成芽孢，難以殺滅。因此，需要潔凈的環(huán)境?？梢酝ㄟ^氧化（消毒）方法除去。3、水源性的則革蘭氏陰性菌多，不會形成孢子，但會形成細菌內毒素，耐熱性差。通過加熱，讓其凝固，從而除掉。第4頁,共49頁，2024年2月25日，星期天（1）、細菌內毒素和熱原的概念：熱原的污染是注射用原料及制劑生產普遍存在的問題，污染可能來源于原料、水、試劑、車間環(huán)境、設備等。含有熱原的藥品進入人體后，會使人體發(fā)冷、寒戰(zhàn)、體溫升高、出汗、惡心嘔吐等不良反應。嚴重著出現(xiàn)昏迷、虛脫甚至生命危險。引起熱原反應的主要是革蘭氏陰性菌細胞壁中降解的脂多糖，也稱細菌內毒素。（2）、污染熱原的途徑：溶劑（注射用水）。從原輔料中帶入（胰島素，葡萄糖等）。第5頁,共49頁，2024年2月25日，星期天從容器、用具、管道和裝置帶入。制備過程中的污染（操作時間長，裝備不密封，人員操作不當）。（3）內毒素控制的方法：來源控制，控制物料、器具存放過程中的條件，減少微生物滋生。通過清洗、滅菌降低微生物負荷，減少內毒素生成。通過干熱去除或者其他手段對已存在的內毒素進行破壞和去除。第6頁,共49頁，2024年2月25日，星期天（4）、內毒素的去除方法：加熱法。酸堿法（玻璃容器）。蒸餾法（注射用水）。活性炭吸附。超濾（中藥注射劑）。離子交換法（緩沖液）。第7頁,共49頁，2024年2月25日，星期天4、芽孢：當目些細菌遇到不良生存環(huán)境時，為保護自身，在細胞內形成一個壁厚而堅硬的休眠體，該休眠體及稱芽孢或者孢子。由于其對不良環(huán)境的耐受性遠高于生長態(tài)細胞，常被用于挑戰(zhàn)性滅菌工藝，以確認被滅菌物品無菌的可靠性。芽孢的特點：80℃以下長期存活；100℃以下有相當高的存活率；100℃以上死亡過程符合一級動力學方程第8頁,共49頁，2024年2月25日，星期天5、空氣中的微生物污染：（1）、空氣中的微生物為革蘭氏陽性菌，他們有可能形成芽孢使其耐熱性增大；嚴重的是，一旦被塵埃包裹，耐熱性比單獨存在狀態(tài)上升一個數(shù)量級。（2）、為防止空氣中耐熱菌污染生產系統(tǒng)，需要將已清潔/已滅菌的容器具等置于局部單向流之下。無菌藥品進化空調系統(tǒng)的設置及潔凈區(qū)環(huán)境的建立和維持，是的有效控制微粒的同時，也在很大程度上自然的消除了塵埃粒子包藏芽孢，造成難以滅菌的風險。第9頁,共49頁，2024年2月25日，星期天6、工藝用水微生物的污染（1）、水是注射劑的主要原料，水還是用于清潔與產品相接觸的容器、密封材料、藥液過濾器和其他配液設備等的清潔劑，因此，必須有效的控制水系統(tǒng)的微生物污染水平，并同時控制細菌內毒素的水平。（2）水源性的微生物多數(shù)為革蘭氏陰性菌，不會形成芽孢，不耐熱。外壁的主要成分為脂多糖（細菌內毒素的主要成分），其代謝產物及細胞的尸體均屬細菌內毒素的污染源，即使通過滅菌的方式將革蘭氏陰性菌殺滅，但不能消除細菌內毒素對無菌藥品質量的影響。第10頁,共49頁，2024年2月25日，星期天三、無菌保證工藝1、無菌的標準及概念：每批產品中，污染品的概率不得超過百萬分之一（即產品的無菌保證值為6）.2、無菌保證工藝：使產品達到規(guī)定的無菌保證水平的工藝過程。分為兩類:最終滅菌工藝和非最終滅菌工藝。（1）、非最終滅菌工藝：指在無菌環(huán)境下通過無菌操作生產無菌產品的方法。具體就是將組成藥品的原料和包裝材料分別滅菌或經除菌處理，在無菌條件下降其組裝成成品的工藝。第11頁,共49頁，2024年2月25日，星期天（2）、最終滅菌工藝：將完成最終密封的產品進行滅菌，以殺滅產品種微生物的的工藝。由此生產的無菌制劑稱為最終滅菌。無菌藥品。（SAL＜10-6）3、滅菌的基本原理：使細胞內的蛋白質或核酸發(fā)生不可逆的凝固或破壞，使微生物死亡。符合一級動力學方程,即：lgN=lgN0-ktN產品內微生物的殘留數(shù)N0滅菌開始時產品內的微生物數(shù)t累計滅菌時間k常數(shù)，與微生物的耐熱性、滅菌溫度有關第12頁,共49頁，2024年2月25日，星期天4、微生物的耐熱參數(shù)

微生物的耐熱參數(shù)，簡稱D值，是指在特定滅菌條件下，使微生物數(shù)量下降一個對數(shù)單位或殺滅90%所用的時間（分鐘）。5、滅菌率：表示不同滅菌溫度所對應的滅菌效果的重要函數(shù)。

滅菌溫度為T℃時的滅菌效果，與121℃下同樣滅菌時間的滅菌效果用下面公式表示滅菌率L=10（T-121）/Z;

第13頁,共49頁，2024年2月25日，星期天右圖給出濕熱滅菌，以121℃為標準滅菌時間，Z=10℃時滅菌率。

所以，121℃滅菌1min對微生物的殺滅效果，相當于110℃滅菌12.5min的殺滅效果，100℃則需要125min。第14頁,共49頁，2024年2月25日，星期天6、標準滅菌時間：標準滅菌時間，即F0值是指在121℃下的滅菌時間，他的意義在于將不同滅菌溫度下的滅菌工藝，按照滅菌效果等效的原則，換算為121℃下滅菌所需要的時間。即：F0=L*tF0標準滅菌時間L特定滅菌溫度下的滅菌率t滅菌時間例：110℃滅菌30minF0值計算：110℃的滅菌率為0.08，F(xiàn)0=0.08*30=2.4min，即110℃滅菌30min相當于121℃滅菌2.4min。F0值是衡量、區(qū)分無菌保證工藝屬于最終滅菌工藝還是非最終滅菌工藝。第15頁,共49頁，2024年2月25日，星期天7、無菌保證水平：公式SAL=F0/D-lgN0藥典規(guī)定，最終滅菌工藝生產的藥品SAL<=10-6，殘存微生物的概率越低，無菌保證的風險越低。所以,無菌保證水平必須有足夠的F0值，控制產品滅菌前的微生物。例：假定滅菌開始時產品中的污染微生物總數(shù)（N0）為100cfu/瓶，耐熱參數(shù)（D）為1min，要達到無菌保證水平不小于6的標準，滅菌F0=SAL+lgNO*D=(6+lg100)*1=8min.同樣的產品，在110℃下滅菌，則滅菌時間為：t=F0/L110=8/0.08=100min。第16頁,共49頁，2024年2月25日，星期天8、殘存概率滅菌法與過度殺滅法：（1）、殘存概率法，滅菌過程8≤F0≤12min，適用于熱穩(wěn)定不好的產品，需要通過控制工藝過程的微生物污染和滅菌工藝參數(shù)，而不能僅依賴于最終滅菌過程殺死污染微生物，使無菌保證值不小于6.（2）、過度殺滅法：生物負荷及其D值均可能不同，將其殺滅到106后，在使其存活概率下降6個對數(shù)單位，其F0值≥12min，適用于熱穩(wěn)定性很好的產品，即使不考慮產品滅菌前的污染情況，也能夠保證無菌保證水平≤10-6.第17頁,共49頁，2024年2月25日，星期天（3）、滅菌方法的選擇：1）滅菌條件121℃，15min濕熱滅菌。2）滅菌F0值≥8min，SAL≤10-6的濕熱滅菌。3）采用微生物截留過濾器的除菌過濾工藝。4）采用無菌原料和預先滅菌的包裝材料進行無菌配制和灌裝工藝。第18頁,共49頁，2024年2月25日，星期天滅菌工藝決策樹第19頁,共49頁，2024年2月25日，星期天濕熱滅菌工藝一、蒸汽：在一定溫度下，不同加熱介質（滅菌蒸汽）的熱能有很大的差別。過熱水、飽和蒸汽和蒸汽-空氣混合物含有不同的熱能。1、濕熱滅菌采用的蒸汽包括工業(yè)蒸汽和純蒸汽，二者使用的場合不同。工業(yè)蒸汽一般不與藥液過濾器、灌裝機部件類被滅菌品直接接觸，只用于轉移能量的目的。它可用于脈動真空滅菌器的夾套加熱。一般較常見的情況是工業(yè)蒸汽用于小容量注射劑（安瓿瓶）的最終滅菌，然而，應當意識到，少數(shù)安瓿瓶可能存在密封性缺陷，微量的工業(yè)蒸汽有可能進入這類有缺陷的安瓿瓶，且在撿漏整很難發(fā)現(xiàn)，會帶來一定的風險。純蒸汽：由于灌裝部件、過濾器等直接與產品接觸，滅菌腔室內的蒸汽應采用純蒸汽。第20頁,共49頁，2024年2月25日，星期天2、濕熱滅菌器常見濕熱滅菌器包括脈動真空滅菌器（或稱預真空滅菌器）、蒸汽-空氣混合物滅菌器和過熱水滅菌器等。脈動真空滅菌器脈動真空式蒸汽滅菌器是藥品生產中所采用的最典型的高壓蒸汽滅菌器，通常由滅菌腔體、密封門、控制系統(tǒng)、管路系統(tǒng)等組成，并連接壓縮空氣、蒸汽/純蒸汽、真空泵等。在滅菌階段開始之前通過真空泵或其他系統(tǒng)將空氣從腔室移除，然后通入飽和蒸汽，反復進行真空、通入蒸汽，將空氣徹底置換后進行滅菌。滅菌器設有真空系統(tǒng)和空氣過濾系統(tǒng)。第21頁,共49頁，2024年2月25日，星期天滅菌程序由計算機控制完成，腔體內冷空氣排除比較徹底；具有滅菌周期短、效率高等特點。脈動真空式蒸汽滅菌器對物品包裝、放置要求較寬，且真空狀態(tài)下物品不易氧化損壞的特點，常用于對空氣難以去除的多孔/堅硬裝載進行滅菌，尤其適用于可以包藏或夾帶空氣的裝載物，比如軟管、過濾器和灌裝機部件。第22頁,共49頁，2024年2月25日，星期天3、脈動真空滅菌柜滅菌原理第23頁,共49頁，2024年2月25日，星期天4、濕熱滅菌的特點：蒸汽有利于蛋白質的變性和酶的失活，從而殺死細胞。蒸汽熱穿透性強。滅菌效率高：溫度相對較低，滅菌時間相對較短。滅菌過程不產生任何化學物理污染：釋放熱量，凝結成水。滅菌過程控制參數(shù)少（時間、溫度及壓力），運行穩(wěn)定，方便管理。第24頁,共49頁，2024年2月25日，星期天5、濕熱滅菌過程需注意的事項（1）、應當定期對滅菌柜腔室做檢漏測試（滅菌過程需抽真空）。（2）、除以密封的產品外，被滅菌物體應當用合適的材料適當包扎，所用材料及包扎方式應當有：a、有利于空氣排放b、蒸汽能夠穿透c、滅菌后能夠防止二次污染第25頁,共49頁，2024年2月25日，星期天二、濕熱滅菌的驗證1、滅菌工藝驗證包括：1）滅菌設備的安裝確認。2）滅菌設備的運行確認。3）滅菌工藝驗證。4）對設備溫度儀表和驗證用儀器進行校驗。5）空載熱分布-找到滅菌過程中滅菌設備的最冷點。6）不同裝載形式、不同裝量規(guī)格產品的熱穿透試驗，及產品的F0值。第26頁,共49頁，2024年2月25日，星期天a、最大和最小裝載條件下的熱穿透試驗，其目的是獲取不同未知的產品在滅菌過程中實際達到的溫度和F0值，從而了解不同位置的產品之間，以及與日常生產運行時滅菌設備記錄的溫度和F0值之間的差異。b、應至少進行最大和最小裝載條件下的熱穿透試驗。有多種裝量規(guī)格的產品時，應至少分別進行最小和最大裝量規(guī)格產品的熱穿透試驗。7）微生物挑戰(zhàn)性試驗。a、通過微生物挑戰(zhàn)性試驗應能證明擬定的滅菌工藝參數(shù)允許的最差滅菌條件下，通過該滅菌工藝能將符合的預定的滅菌前污染微生物數(shù)量和耐熱性限度的產品中的微生物殺滅至存活概率不得超過百萬分之一。b、對于最終滅菌F0值小于12min的滅菌工藝（即殘存概率滅菌工藝），應進行微生物挑戰(zhàn)性試驗。第27頁,共49頁，2024年2月25日，星期天除菌過濾工藝一、除菌過濾的原理：利用孔徑0.22μm的攔截去除直徑在0.3μm處呈正態(tài)分布的細菌。1、達到除菌過濾的條件：具有適當孔徑的除菌過濾器，應始終能去除被加工產品中的所有微生物，獲得無菌的藥液，這類孔徑經常為0.2μm或者更小。2、截留：足夠小的能夠進入過濾矩陣整的顆粒或微生物通過吸附螯合作用被捕獲。影響參數(shù)：a、過濾器的表面化學性質b、溶液的性質c、顆粒或者微生物d、過濾條件第28頁,共49頁，2024年2月25日，星期天舉例：0.02μm病毒去除0.2/0.22μm除菌過濾0.45μm微生物負載的減少大于3μm顆粒去除3、除菌過濾器在細菌保留方面的定義:在工藝條件下，每平方厘米的有效過濾面積中，能夠保留107cfu個缺陷假單胞菌的過濾器。4、除菌過濾器的設置兩只串聯(lián)過濾器第一只為截留藥液中的細菌的負載，第二只接近灌裝點，滿足無菌保證要求。因分險高的原因，第二只過濾器完整性測試合格，產品及可放行?？聪旅鎯蓚€圖：第29頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第30頁,共49頁，2024年2月25日，星期天第31頁,共49頁，2024年2月25日，星期天5、除菌過濾的法規(guī)要求：《藥品生產質量管理規(guī)范》2010修訂版：附錄1：無菌藥品第十章生產管理第五十七條應盡可能縮短包裝材料、容器和設備的清洗、干燥和滅菌的間隔時間以及滅菌至使用的間隔時間。應建立規(guī)定貯存條件下的時限控制標準。第五十八條應盡可能縮短藥液從開始配制到滅菌（或除菌過濾）的間隔時間。應建立各產品規(guī)定貯存條件下的時限控制標準。

第32頁,共49頁，2024年2月25日，星期天6、除菌過濾注意事項：雙手佩戴滅菌手套，進行消毒后，才允許在層流下操作；始終應在設備/器具受氣流保護的開口面下方操作；可能條件下，使用鑷子或其他器具（最好使用小工具和儀器，避免破壞層流）；按照以下步驟安裝過濾器；滅菌后，在A級區(qū)、層流下將過濾器與容器口相連；第33頁,共49頁，2024年2月25日，星期天先將傳輸（處理）過程中物件的接觸點消毒，然后再放入在層流中；準備安裝密封（打開密封的包裝）；從容器連接處拿起滅菌紙；過濾器底座放好密封圈（打開無菌包裝，取出密封圈）；過濾器放置于密封圈上方-用安全夾關閉（三爪夾）；第34頁,共49頁，2024年2月25日，星期天制藥用水系統(tǒng)的管理一、法規(guī)對制藥用水的要求：《藥品生產質量管理規(guī)范》2010修訂版：第九十六條制藥用水應適合其用途，并符合《中華人民共和國藥典》的質量標準及相關要求。制藥用水至少應采用飲用水。第九十七條水處理設備及其輸送系統(tǒng)的設計、安裝、運行和維護應確保制藥用水達到設定的質量標準。水處理設備的運行不得超出其設計能力。第九十八條純化水、注射用水儲罐和輸送管道所用材料應無毒、耐腐蝕；儲罐的通氣口應安裝不脫落纖維的疏水性除菌濾器；管道的設計和安裝應避免死角、盲管。

第35頁,共49頁，2024年2月25日，星期天

第九十九條純化水、注射用水的制備、貯存和分配應能防止微生物的滋生。純化水可采用循環(huán)，注射用水可采用70℃以上保溫循環(huán)。第一百條應對制藥用水及原水的水質進行定期監(jiān)測，并有相應的記錄。第一百零一條應按照操作規(guī)程對純化水、注射用水管道進行清洗消毒，并有相關記錄。發(fā)現(xiàn)制藥用水微生物污染達到警戒限度、糾偏限度時應按操作規(guī)程處理。

第36頁,共49頁，2024年2月25日，星期天二、制藥用水系統(tǒng)介紹：1、制藥用水的分類：（1）、純化水（2）、注射用水（3）、滅菌注射用水2、水系統(tǒng)的處理流程：（1）沙濾（6）超濾/蒸餾（2）活性炭吸附（7）儲罐（3）軟化（8）分配管理（4）去離子（9）消毒（5）反滲透（RO）第37頁,共49頁，2024年2月25日，星期天3、反滲透的原理：在一定的壓力下，H2O分子可以通過RO膜（小至納米級），而原水中的無機鹽、金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質無法通過RO膜，從而將純水和濃縮水分開。第38頁,共49頁，2024年2月25日，星期天4、水的儲存和分配系統(tǒng)。第39頁,共49頁，2024年2月25日，星期天（1）、消毒/滅菌：a、巴氏消毒：大于80℃處理1小時，適用于活性炭過濾器、軟化器和儲存循環(huán)管路。b、臭氧消毒：主要用于純化水管道的消毒。c、紫外線消毒：200nm-300nm紫外線有較強的殺菌能力，單獨滅菌的滅菌效果甚微，長與熱消毒法和化學消毒法配合使用。（2）、儲罐a、安裝疏水性除菌過濾器。蒸汽加熱或者電伴熱濾殼（防凝水）定期做完整性測試第40頁,共49頁，2024年2月25日，星期天b、加裝適當數(shù)量的噴淋球。c、不可使用邊側壁狀水位測量裝置。（3）泵及閥門a、316L材質，最好采用變頻泵，以實現(xiàn)回水流速的要求（1.2m/s以上）。b、可選用蝶閥及隔膜閥，不可使用球閥。（4）管道符合3D原則，即主管道外壁到閥門中心線的長度小于3主管道的直徑。WHO建議1.5D或者更小。第41頁,共49頁，2024年2月25日，星期天GMP檢查中常見的問題1、防止昆蟲進入的方面法規(guī)要求：廠房、設施的設計和安裝應當能夠有效防止昆蟲或其他動物進入。應有相應的規(guī)程，過程和結果應有記錄。問題：（1）、防止其他昆蟲和其他動物進入的設施不足。（2）、缺乏控制記錄。（3）、滅蠅燈安裝位置過高。第42頁,共49頁，2024年2月25日，星期天（4）、滅蠅燈安裝在廠房的入口正面內側，容易吸引外部昆蟲進入。（5）、黏鼠板的更換使用記錄與文件不符。2、制藥用水方面（1）、注射用水的回水端沒有安裝電導率儀。（2）、電導率儀文件規(guī)定排水值為1.3μs/cm，現(xiàn)場實際儀表中設定值為1.2μs/cm。（3）、純化水及注射用水檢測未對微生物限度制定警戒限和糾偏限。第43頁,共49頁，2024年2月25日，星期天（4）、TOC檢測項目公司制定的糾偏限為大于等于118ppb，但崗位在線控制值為大于等于300ppb。（5）、純化水及注射用水取樣點未見公司統(tǒng)一規(guī)定的編號。（6）、注射用水儲罐沒有噴淋裝置。（7