GMP指南 | 单抗下游工艺的微生物控制

2024-11-22

单抗下游生产过程是一种非无菌生产工艺,旨在通过常规的层析、病毒清除/灭活、超滤换液、原液配制、过滤、分装及贮存等步骤控制微生物负荷。由于这些工序的灭菌能力无法与化学或蒸汽灭菌相媲美,如果中间产品中的微生物负荷过高,可能对产品质量和患者安全产生严重影响。单抗药物多以注射方式给药,因此若微生物负荷过高,将对患者产生潜在风险。例如,某些微生物会分泌酶,降解产品有效成分,导致效价降低,甚至引发免疫反应和内毒素、外毒素或外源DNA等不良反应。

《中国药典》三部人用重组单克隆抗体制品总论中明确要求,应对工艺过程中进行微生物污染监控,包括微生物限度检查细菌内毒素检测。

单抗下游生产涉及多个风险点,如液体中间产品贮存、中性缓冲体系、营养物质丰富、常温生产过程、重复使用设备层析介质与膜包、复杂操作工序以及部分操作的非封闭性等。这些因素为微生物的引入和繁殖提供了有利条件,因而在下游工艺过程中,微生物负荷的监控尤为关键

A. 风险评估

科学的风险评估是建立微生物控制措施的基础。评估工作应由相关职能部门共同参与,并在生产开始之前完成。风险评估的工具有FMEA流程图鱼骨图,企业应选择适合工艺和产品的方式,通过风险评估识别并评估生产过程中潜在的污染风险,实施针对性的控制措施以降低风险。

  • 缓冲液的配制:缓冲液是潜在污染源之一,因此配制缓冲液时,需严格检验原材料的微生物和细菌内毒素限度,配制用水通常为纯化水或注射用水。应根据缓冲液成分及使用工序,评估过滤要求、存储条件和贮存时限等,并确定是否需使用前进行放行检测,以降低污染风险。

  • 设备及贮存容器:不锈钢贮存及传输系统需关注清洁消毒及消毒后保持时间对微生物增殖的影响、中间产品贮存过程中的容器密封性等。相对于不锈钢系统,使用经预先辐射灭菌的一次性搅拌及储液袋、过滤器、液体传输管路,可有效降低过程中微生物引人的途径与几率。

  • 生产环境及工艺设计:工艺设计应考虑操作环境、营养成分、是否封闭操作等因素。例如,澄清过滤后的中间产品富含营养物质,应尽快处理并尽量避免开放操作。

  • 中间产品暂存:暂存时长需纳入风险评估中,因残留的微生物随时间增殖。应确认中间产品及缓冲液的暂存条件和时限,以确保微生物负荷控制在合适范围内。

 

B. 中间产品微生物监控计划

1. 监控计划的制定
企业应根据工艺特点、设备使用情况和历史数据进行风险评估,制定全面的微生物监控计划,确定生产过程的代表性取样点和取样频率。设计取样点时可考虑以下方面:

  • 缓冲液配制:通常情况下推荐缓冲液经过滤后使用。对于已过滤的缓冲液,如果需要暂存,企业应经过风险评估,明确规定检测样品的允许放置时间(2~8℃)。在检测前,应记录样品的取样时间、转移方式及保存条件。

 

2. 微生物检查方法
微生物限度检查可参考《中国药典》通则1105,也可以选择经过确认的快速检测方法,确认过程需参考《中国药典》指导原则9201关于药品微生物替代方法的验证指导原则。现有的快速检测方法列举见表5-13。

3. 推荐控制限度
生产过程中的微生物限度和内毒素标准应综合考虑目标产品概况、过程能力及临床使用要求,并能反映工序对微生物的去除能力,如层析过程可以去除部分细菌内毒素,过滤工艺可降低微生物负荷。在累计一定批次后,企业应周期性回顾数据,以再评估微生物负荷及细菌内毒素的内控范围,并根据回顾结果更新控制限度。超出限度时应调查并评估对产品质量的潜在影响。推荐的下游工序微生物控制限度见表5-14。

4. 警戒限与行动限
企业在积累一定批次的数据后,建议制定警戒限和行动限,以监测工艺性能。当微生物负荷超过既定标准时应启动调查,并执行纠正预防措施。设置警戒限可提供早期预警,建议包括以下措施:

  • 必要时发起调查

  • 回顾并分析历史数据

  • 鉴定发现的微生物菌种

  • 通知相关部门

 

设置行动限的目的是在偏离发生时启动调查和纠正,建议包括以下措施:

  • 发起调查或启动偏差程序

  • 跨部门(生产、质量或工程等)调查,鉴定菌种,确定根本原因

  • 评估对产品质量的潜在影响

  • 执行纠正和预防措施(CAPA),并检查其有效性

5. 调查与影响评估
当微生物限度达到或超过行动限时,需要详细调查并进行科学评估。实验室需在24小时内进行初步调查,确认检测结果有效性并排查实验室检测和取样流程。若确认结果有效,则扩大调查至生产范围,确定根本原因、影响评估及必要的纠正措施。对于样品在允许存储时间内的情况,可以进行再检测。若异常为偶发事件,再取样可能无意义,但若问题持续存在,其他位置的额外取样有助于评估微生物负荷水平。

  • 微生物鉴定:应对超限微生物进行鉴定,确定污染源,并根据菌种特性制定处理措施。污染菌可能与水系统生物膜或空气灰尘等相关。

  • 根本原因的确定:建议使用风险评估和分析工具(如鱼骨图、6M分析法、失效树分析法)排查原因。

6. 影响评估
发生微生物超限时需对产品质量、安全性和生产进程进行评估,包括以下方面:

  • 确定污染菌种是否为致病菌或条件致病菌

  • 确认细菌内毒素检测结果是否符合标准

  • 超限发生的工序和是否有后续工艺能力降低微生物负荷

  • 超限时产品的放置时间、pH值和温度

  • 产品本身的潜在影响及是否符合放行标准

7. 纠正与预防措施
依据根本原因制定纠正措施,如调整清洁消毒工艺、清除生物膜、更换清洁剂或改进设备设计,确保措施有效并追踪结果。

8. 不可接受微生物(objectionable microorganism)
不可接受微生物指可能危害健康的非药典允许微生物,可影响药品的物理、化学性质和功能,甚至对患者健康造成风险。原液生产过程中需控制微生物负荷,企业应制定相应措施,判断药品中的微生物是否为有害微生物,并检测中间产品、半成品及水系统中的微生物超标情况,确保检测并评估微生物风险。

本篇概述了单抗下游生产过程中微生物负荷控制的关键要点,旨在帮助企业加强质量管理体系建设,降低产品污染风险,确保生产过程的微生物控制水平,为患者提供安全、优质的生物药物。