无菌药品生产管理与质量控制

最终灭菌无菌药品生产管理最终灭菌无菌药品生产管理与质量控制与质量控制　　钱应璞培训中心客座教授培训中心客座教授　高级会员　高级会员注册执业药师注册执业药师国家食品药品监督管理局国家食品药品监督管理局中中国国药药学学会会2钱应璞2007年8月30日工程方案‰最终灭菌方法生产的无菌药品概述什么是无菌?ƒ“无菌”的理论定义ƒ完全无生物存在ƒ绝对条件ƒ“无菌”的实际定义ƒ经生长和繁殖证明无生物„普遍接受的标准是，灭菌后，最终灭菌注射剂或其它关键设备微生物存活的概率达到10-6，即保证一百万个已灭菌物品或制剂中存活的微生物数低于一。3钱应璞2007年8月30日工程方案‰最终灭菌产品的无菌标准ƒFDA在“最终灭菌产品参数放行”文件中要求ƒ将产品中的污染菌降至一个菌以下，并在此基础上使产品的无菌安全系数再增加六个对数单位ƒUSP、欧洲药典、BP及中国药典现行版：ƒ最终湿热灭菌水针剂的标准灭菌条件是121℃15分钟。也可用采用其它温度及时间参数，只要能有效地证明……所采用的工艺和监控措施应能确保无菌保证水平小于10-6。4钱应璞2007年8月30日工程方案‰最终灭菌方法生产无菌药品„最终灭菌的无菌药品（大容量注射剂、小容量注射剂、部分口服液剂等）„制品通常是耐热的，能通过热处理的方式来去除制品中可能存在的微生物；„保证产品无菌性的主要措施是内包完毕的制品在工艺进程的最终有一个可靠的灭菌措施，通常采用湿热灭菌。‰‰概述概述5钱应璞2007年8月30日工程方案消毒剂灭菌设备清洗设备蒸汽灭菌干热灭菌水预处理纯蒸汽发生器高风险操作区域混合灌装其他VHP,EO发生器冻干机最终灭菌蒸馏水机产品检漏‰无菌药品生产工艺流程示意图‰‰概述概述6钱应璞2007年8月30日工程方案‰药品无菌性形成的基本原则„随着药品的品种及工艺的开发，可最终灭菌产品首选的办法是最终灭菌，保证产品的无菌特性；„当灭菌可能会造成副产物等问题时，尽可能从工艺上创造条件，使灭菌成为可行；„非最终灭菌无菌灌装工艺的基本特征是：低安全+高成本，应尽可能避免采用；„不得以化学的硬指标来压无菌的软指标；„无菌产品必须达到规定的无菌保证水平。7钱应璞2007年8月30日工程方案‰最终灭菌无菌药品灭菌方式的选择„湿热灭菌是首选的灭菌方法„按产品热稳定性差分为二种：„过度杀灭法；„存活概率法。„合格标准„灭菌后产品均应至少达到百万分之一的无菌保证水平。„不能在100℃以上灭菌时，注意：„强化环境控制，可能时灌装环境达到（Ｂ＋Ａ）；„对设备容器具灭菌；„药液除菌过滤；„可能条件下采用巴氏消毒。8钱应璞2007年8月30日工程方案‰灭菌方式的选择？--灭菌和化学指标的平衡点？„以葡萄糖输液为例，有关物质5-羟甲基糠醛，它与灭菌温度及药液中的含氧量有关；„蒸汽灭菌是首选的灭菌方法„加热能导致氧化、降解；„不同组分间的缩合、形成沉淀„为了解决副产物问题，因此，降低灭菌温度、缩短灭菌时间„产品安全应在产品开发阶段完成，在品种投产阶段进行验证„在美国，LVP产品必须是最终灭菌产品；无菌保证理化指标9钱应璞2007年8月30日工程方案‰不同灭菌工艺的无菌保证能力过度杀灭法Fo1210-6热稳定性好的产品以杀灭微生物作为实现无菌的手段残存概率法Fo810-6热稳定性较差产品工艺过程将防止产品被耐热菌污染放在首位，而不是仅依赖最终灭菌去消除污染流通蒸汽法不计算Fo0.1%热不稳定产品以无菌生产工艺（除菌过滤）为基础，加热是除菌过滤的补充手段除菌过滤法LRV70.1%不能加热的产品LRV=logreductionvalue过滤对数下降值，一般上游为107下游为1，则LRV=7由于操作较多，最终产品达到的无菌保证水平远低于除菌过滤的理论水平10钱应璞2007年8月30日工程方案‰过度杀灭及残存概率法„对热稳定性好的产品而言，应采用过度杀灭法（过度杀灭程序，灭菌程序应大大超过达到10-6所需的时间，Fo12）。„然而，长期受热时，可能对产品有破坏作用，过度杀灭法难以采用。此时，灭菌程序的制订，很大程度上取决于微生物污染的情况，这需要在一段时间内，对很多批产品灭菌前的微生物污染进行测定。„后一种方法/程序称存活概率法--theapproachofsurvivorprobability（Fo在8至12之间）‰美国药典的过度杀灭法-图示lgN2345-2-3-41-5-6-101234576891012分11ƒ每瓶样品100万个芽孢，其D=1杀灭到100后，再使其存活概率下降6个对数单位标准灭菌时间Fo达12以上*微生物耐热参数（D值）:在特定灭菌条件下，使微生物杀灭90％(下降一个对数单位)所需的分钟数。12钱应璞2007年8月30日工程方案‰重点关注水溶液产品灭菌工艺的符合性产品是否可以121℃湿热灭菌15分钟产品是否可以湿热灭菌F0≥8分钟，达到SAL≤10－6产品处方是否可以通过微生物滞留过滤器过滤使用灭菌前各个组分和无菌配药和灌封使用高压灭菌锅121℃15分钟无菌过滤和无菌加工结合使用否是否是否是〔“发展制药学指南备注”的附录（CPMP/QWP/155/96）1999.8〕使用湿热灭菌F0≥8分钟13钱应璞2007年8月30日工程方案‰最终灭菌产品“无菌”标准及概念„无菌的量化标准应当可以用试验来证明的，“每批产品中，污染品的数量不得超过一百万分之一”，因此，不可能用那么多产品进行无菌检查来证明是否达到标准。„然而，每瓶产品微生物存活的概率可通过计算获得。„这就需要测试微生物耐热参数－D值，使用对数规则，并用生物指示剂试验来证实。„量化指标+计算+试验，使技术无菌标准成为工业界可执行的标准14钱应璞2007年8月30日工程方案‰无菌概念的理解灭菌时间每批孢子总数污染品概率每瓶孢子数每瓶中存活概率0103×104=107103110610221051013104整批污染100=1产品为污染品4103十分之一10-1十分之一5102百分之一10-2百分之一6101千分之一10-3千分之一7100=1万分之一10-4万分之一810-1十万分之一10-5十万分之一910-2百万分之一10-6百万分之一ƒ某产品批量为1万瓶，10ml安瓿，每瓶1000个孢子，D121=1分钟，不同灭菌时间下的结果？15钱应璞2007年8月30日工程方案‰无菌概念的理解（续）ƒ灭菌3分钟，从批看，所有产品有菌，100%污染。从每一瓶看，有1个菌，二者等同；ƒ灭菌4分钟，从批看，批产品孢子总数为1000个，有一瓶应是无菌的，污染概率10-1。从每瓶看，也是10-1。ƒ灭菌6分钟时，从整批看，还有10个菌，分布在10瓶中，污染品为10，因批量为一万，污染概率为千分之一。从每瓶看，二者等同；ƒ灭菌8分钟时，从整批看，根据计算还有十分之一个菌，分布在一万瓶中，污染概率为十万分之一。从每瓶看，二者等同；ƒ“每批产品中，污染品的数量不得超过一百万分之一”或“一瓶产品中微生物存活的概率低于百万分之一”，这二种提法只是无菌合格标准的不同表述方式。16钱应璞2007年8月30日工程方案‰微生物耐热参数-DƒD值--微生物耐热参数系指一定温度下将微生物杀灭90%或使之下降一个对数单位所需的时间(分)lgN△lgN=1tt1t2D10217钱应璞2007年8月30日工程方案‰灭菌温度对D值的影响灭菌温度低时，达到同一灭菌效果的时间就长115℃121℃125℃lgNt△lgN=1D125D121D11518钱应璞2007年8月30日工程方案‰灭菌温度系数-Z值„使D值变更一个对数单位灭菌温度需升高或下降的度数；„实测细菌孢子的Z值在8-12℃之间，但计算灭菌率时，Z通常取10℃；在干热灭菌计算中，Z通常取20℃；„物理意义：Z大时，用升高温度的办法来改善灭菌效果时，收效不明显。19钱应璞2007年8月30日工程方案‰灭菌过程的Fo示意„Fo系指当灭菌温度为121.1℃，生物指示菌的D121值为1分，Z值为10.0℃时的标准灭菌时间（121.1℃下计算的微生物等效灭活率）（USP28《1222》中的Fo）„灭菌程序赋予产品的标准灭菌时间，可理解灭菌率L的意义总标准灭菌时间是累计的td10dtLF2121tttt121)/Z(T0∫∫−=∗=灭菌过程的温度-时间曲线产品温度腔室温度保温升温冷却T℃L（灭菌率）t（分）20钱应璞2007年8月30日工程方案‰标准灭菌时间-灭菌率L„Lethality灭菌率„L=10(Ti－TR)/Z„某一温度下灭菌一分钟杀灭微生物达到同一灭菌效果所需的标准灭菌时间（121℃下受热的分钟数）；„L没有单位；„TotalLethality：总灭菌时间，常指Fo，国内学者将它翻译成杀菌力。在英、美药典中，长期以来，以标准灭菌时间为8作标准，用Fo与之比较。21钱应璞2007年8月30日工程方案‰流通蒸汽灭菌产品的安全隐患„不同温度下的灭菌率-低温灭菌1000.0081050.0251120.1261150.2511160.3161180.5011200.7941211.0001221.251231.59表中Z取10℃；100℃灭菌时，Fo达8时，需1000分钟，近17个小时产品会受到破坏105℃灭菌30分钟时，Fo约为0.75，几乎没有100℃灭菌30分钟时，Fo约为0.24，安全性？22钱应璞2007年8月30日工程方案‰药品生产管理和质量控制的主要内容ƒ生产工艺管理（技术、流程、设备）；ƒ空气净化、环境管理；ƒ制药工艺用水管理;ƒ人员管理。23钱应璞2007年8月30日工程方案‰塑瓶最终灭菌大容量注射剂工艺流程原水处理原料纯蒸汽发生器纯化水生产纯化水贮罐WFI的生产WFI贮罐称量PP上盖包装材料灭菌检验贴标包装配料系统100级区域万级非无菌区域吹瓶灌装系统24钱应璞2007年8月30日工程方案‰塑瓶最终灭菌大容量注射剂工艺平面ABCDEFAWFI的生产及贮存B溶液配制C灌装机D上盖及控制部分E最终灭菌F检验和包装10万级区域(100000)非洁净区域1万级区域(10000)高风险(层流)区域DBCA生产管理和质量控制监督检查中重点掌握的基础知识与方法26钱应璞2007年8月30日工程方案‰生产管理与质量控制的重要条件„管理良好人员的培训„人员除必要的着装、清洁和消毒措施以外，还应特别注意，不应裸手接触任何已清洁的产品容器，或已灭菌的过滤器、灌装器具等与产品接触的部位。„用质量体系及各种规程来管理；27钱应璞2007年8月30日工程方案‰生产管理与质量控制的重要条件(续)„管理良好的工艺用水系统„水是最终灭菌法生产的无菌药品的主要原料，也是工艺过程中最重要的清洁剂。生产管理和质量控制中，应有效地控制水系统的微生物污染水平，并同时控制细菌内毒素的水平；„应设定企业内控警戒水平(AlertLevels)及纠偏限度(ActionLevels)，以便及时发现不良趋势，采取措施，消除产生热原物质的根源。由于水中革兰氏阴性菌居多，且多不耐热。因此，通常在纯化水系统中，采用巴氏消毒即能有效地控制微生物污染的水平。28钱应璞2007年8月30日工程方案‰生产管理与质量控制的重要条件(续)„管理良好的HVAC系统„HVAC系统的建立和维持，在很大程度上可以消除尘埃包藏芽孢，避免造成难以灭菌的风险。„有必要强化对空气中微生物的监控，沉降菌的测试及浮游菌的测试，二者不可偏废；„浮游菌的测试是为了证实生产环境达到工艺引起的标准，有利于降低产品污染的风险。29钱应璞2007年8月30日工程方案‰生产管理与质量控制的重要条件(续)„设计管理良好的QC检验用无菌室„在计量管理中，总是精度级别高的才能作为标准，对低级计量器具校准，衡量无菌室的实验条件是否达到标准，假阳性率应不得大于0.1%（可信度为95%）。因此，高水平的无菌检验区域是无菌质量控制中的关键因素；„无菌检查的物流考虑消毒效果；„一般传递窗只能解决气流问题，应考虑设置高压蒸汽灭菌设备；„不要与限度检查等功能室采用公用人员走廊，损害无菌检查的环境；„保持洁净区环境；„微生物限度检查室的背景应有适