GMP指南 | 无菌制剂工艺流程概述

2024-11-22

无菌制剂工艺是生物制药中至关重要的一部分,在GMP(药品生产质量管理规范)中有严格的控制标准。为了帮助行业从业者更好地了解无菌制剂的生产流程和规范要求,本文将对GMP指南中无菌制剂的核心工艺流程做一简要概述。

1.无菌制剂的生产工艺

无菌制剂的生产工艺不尽相同,通常分为最终灭菌工艺和无菌生产工艺。采用最终灭菌工艺的产品包括大容量注射剂和小容量注射剂等(图3-1 );采用无菌生产工艺的产品包括无菌灌装的小容量注射剂、无菌分装粉针剂、冻干粉针剂、滴眼剂和无菌软膏剂等(图3-2 )。

2. 无菌制剂工艺的关键步骤

无菌制剂的生产包含多个关键步骤,严格的无菌控制是每一步成功的保障。以下是核心流程:

  • 清洗和准备

    无菌制剂生产中,物料、容器、工器具在使用前需进行清洗、干燥、灭菌(如适用)和保存。清洗和准备过程需关注对物料和环境的影响,并根据环境和质量特性控制工艺时限,该时限应经过验证。

    直接接触药品的包装材料,如胶塞和容器,可能受到微生物、热原/细菌内毒素、微粒和化学污染。经过验证的清洗工艺能有效控制这些污染,通常清洗后的内包材需进行灭菌后使用。工器具的清洗和灭菌要求与物料相似,直接与内包材和产品接触的设备零部件,如料斗、进料轨道、灌装分液器、灌装针头等,必须按规定进行清洁和灭菌。

    包装材料和工器具的清洗和灭菌工艺需经过验证,使用后的存放时间、清洗和灭菌时间也应经过验证,以避免二次污染

  • 药液的配制

    药液配制流程包括称量、配制、中间产品控制、过滤等步骤。配制过程中应关注粉尘扩散和交叉污染、微生物污染、混合均匀性工艺时限控制。洁净区级别应根据生产工艺确定。称量需防止差错、混淆和污染,人工称量时要求双人复核并记录数据。配制完成后应监控药液质量,如含量、微生物限度、pH值、渗透压等。特殊药液如混悬液,需保持均一状态,研究搅拌条件。

    过滤过程分为预过滤和除菌过滤,以降低微生物负荷。建议配液后立即过滤至缓冲罐,缩短除菌过滤前的存放时间。无菌生产需考虑药液稳定性、材料相容性及微生物限度等,各阶段时限需验证,如配制到除菌过滤、过滤到灌装等。配制容器和系统的清洗和灭菌方法应经过验证,优选在线清洗灭菌。

    除菌过滤器应在使用前和使用后进行完整性测试,记录并评估风险,以确保无菌性。使用产尘物料时需采取物理隔离或除尘装置,处理细胞毒性或高活性物料时,建议在符合职业暴露等级的设施中操作,做好防护。

  • 无菌灌装

    灌装过程包括工器具清洗和灭菌、部件装配、灌装程序选择与参数设定、装量调节、产品灌装和过程监控。液体灌装使用计量活塞泵或时间-压力控制,粉末灌装则使用气流式或螺杆式分装机。

    由于灌装是高风险工序,需在A级环境下尽量缩短灌装与密封时间,以降低污染风险。灌装工艺需验证,低温产品在低湿度条件下存放,避免结露。粉体分装时,可用加料连接管等措施降低污染。

    此外,需根据风险评估确定环境监测标准。某些产品需充入经过除菌过滤的保护性气体,以控制残氧,效果需验证。灭菌后灌装的零部件应在A级保护或密闭条件下传送。

  • 冻干:

    冻干过程通常分为三个阶段:产品预冻一次干燥(升华)二次干燥(解吸附)。从灌装到冻干阶段,应采取充足的保护措施,特别是已灌装产品的装载必须在A级环境下进行,以尽量减少操作人员的干预。在冻干过程中,进入冻干机箱体的压缩空气或保护性气体需经过除菌过滤

    建议冻干机采用在线清洗和在线灭菌系统,如果无法满足该要求,可以选择离线清洗与在线灭菌相结合的方法。冻干机的清洗和灭菌频率应基于对系统污染风险的评估来确定。冻干机的设计和性能确认也应结合产品特性,包括真空泄漏率搁板升/降温速率搁板温度均匀性等。

  • 轧盖

    轧盖工序旨在防止胶塞脱落,确保产品密封。轧盖区域的洁净级别需根据产品性能和设备状况合理设计。过程中应设定检查设备以应对金属微粒和胶塞脱落风险。

    建议在轧盖前后使用自动检测技术来剔除不良品,减少人工干预,并确认检测方法的有效性。轧盖后的产品需验证包装系统的密封性,选择能够检测最大泄漏限度的检查方法,并验证其灵敏度。

    基于风险评估,选择适宜的密封完整性检查方法。采用最终灭菌工艺的产品,检查通常在灭菌后进行;无菌生产工艺的产品,则在完全封闭时进行。

  • 灭菌

    在选择灭菌工艺时,应结合产品或灭菌物品的特性和特殊要求(如去除热原),优先考虑最终灭菌工艺。无菌制剂的无菌保证水平(Sterility Assurance Level, SAL)应达到≤10⁻⁶。灭菌工艺的选择可以参考灭菌工艺选择的决策树,例如CDE于2020年12月31日发布的《化学药品注射剂灭菌和无菌工艺研究及验证指导原则(试行)》以及EMA于2019年10月1日实施的《药品、活性物质、辅料和内包材灭菌指南》。

    若因产品处方对热不稳定,无法进行最终灭菌时,应采用无菌生产工艺。重要的是,不能因包装材料对热不稳定而改变产品的灭菌方式,对于此类情况,建议更换为耐热包装材料。

    灭菌设备的性能必须经过确认,且所选的灭菌工艺应得到验证,以确保其有效性和安全性。

  • 无菌药品的最终处理:

    无菌药品的最终处理主要包括包装系统密封性检查、可见异物及其他缺陷  检查、贴签和包装等。需重点关注以下几个方面:

    密封完整性确认:确保产品密封性符合标准,以避免污染风险。

    缺陷检查:利用风险评估工具识别可见异物和损坏等缺陷,按严重程度分类并记录。所有缺陷需逐一确认并进行趋势分析。

    最终包装前确认:对容器、包装材料及标签内容(如批号、有效期)进行确认,以减少错误和混淆风险。

结语

无菌制剂生产过程的复杂性和高风险性要求企业在每个环节都严格遵守GMP标准。确保无菌制剂的质量和安全,是企业的责任和追求。希望通过本文对无菌制剂工艺流程的简要介绍,能帮助更多从业者理解GMP中的关键控制点,提升产品的生产质量和安全保障。