疫苗生产污染控制策略及检查要点分析

崔翔，王金伟 2024-04-09

药品为预防、控制和治疗疾病提供了强大的保障，在全球公共卫生体系中扮演着至关重要的角色，疫苗作为特殊的药品，其生产工艺更为复杂，是近年来药品监管部门关注的重点。自新版欧盟 GMP 附录一提出污染控制策略(CCS)以来，CCS 已受到药品生产企业和药品检查人员的广泛关注。本研究以疫苗生产工艺过程为主线，结合近几年疫苗检查发现的 CCS 相关缺陷，分别从人员污染控制、设备与组件污染控制、物料污染控制、设施与环境污染控制、清洁验证等方面分析疫苗污染控制的关注要点。

我国在产的疫苗生产企业约有 50 多家，可生产各类疫苗约 60 多种，每年生产规模更是多达数亿剂，全球排名前列。疫苗属于预防类生物制品，接种者为健康群体，接种范围广，社会关注度高，一旦出现质量问题，很容易发生群体性事件，疫苗还具有生产周期长、生产工艺复杂、原材料个体差异等特点，这些因素决定了疫苗产品的高风险属性^[1]。随着《疫苗管理法》的出台，我国的疫苗监管有了根本遵循，监管体系更加完善，监管水平不断提升，2022 年，世界卫生组织(WHO)宣布我国顺利通过疫苗国家监管体系(NRA)评估，意味着我国的疫苗监管已达到国际水平，疫苗上市许可持有人应当以此为契机，主动对标国际新法规、新要求，不断提高生产和质量管理水平，落实疫苗全生命周期的质量安全主体责任。

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污染控制策略

污染控制策略(CCS)一词最早出自欧盟 2017 年发布的《GMP 附录 1：无菌药品生产》征求意见草案，在 2020 年二次征求意见后，最终于 2022 年 8 月正式发布^[2]，根据附录中的释义，CCS 是指源于现有产品和工艺的理解得出的针对微生物、内毒素、热原和微粒的一系列有计划的控制措施，以确保工艺性能和产品质量^[3]。药品检查合作计划(PIC/S)于 2022年更新了其 GMP 附录一《无菌药品生产》，引入了 CCS 的概念，与欧盟 GMP 保持同步^[4]，随后美国注射剂协会(PDA)、欧洲合规协会(ECA)以及中国医药设备工程协会(CPAPE)等组织也相继发布了 CCS 指南及其征求意见稿。我国现行的《药品生产质量管理规范》于 2010 年修订，其正文第三条“无菌药品的生产须满足其质量和预定用途的要求，应当最大限度降低微生物、各种微粒和热原的污染”；正文第四十六条“生产的每个阶段(包括灭菌前的各阶段)应当采取措施降低污染”以及无菌药品附录等多处条款均提出要在生产全过程中控制污染，2023 年 4 月正式出版的新版《药品 GMP 指南》也在《无菌制剂》上册：无菌制剂生产和质量管理概要章节中专门介绍了“污染控制策略”，提供了具体的技术要求和实施指导，由此可见，我国现行 GMP 体系与新版欧盟 GMP 污染控制策略在原则上基本保持一致，并逐步向其接轨^[5]。我国作为国际人用药品注册技术协调会(ICH)成员国和 PIC/S 申请国，相信在今后的 GMP 修订及检查过程中，势必会增加对CCS 相关内容的重点关注。

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工艺生产过程 CCS 检查要点

疫苗工艺生产过程污染贯穿始终，工艺过程监控是降低污染的重要措施，监控要点包括关键工艺参数(CPP)和一般工艺参数(GPP)的偏离情况，中间产品微生物限度、内毒素、支原体、病毒灭活验证等的超标和超趋情况等。根据疫苗生产工艺特点，以下从菌/毒种培养、抗原收获、抗原纯化、半成品配制及分装几个关键过程进行污染控制策略分析^[6]。

2.1

菌/毒种

菌/毒种能够直接影响疫苗的安全性和有效性，是决定疫苗质量最关键的因素之一。结合近年的疫苗检查情况分析，菌/毒种污染控制建议重点关注以下三个方面：一是细化操作规程，增强指导性，如在病毒接种操作规程中规定病毒稀释时混匀的具体方式；二是加强无菌操作的规范性，如在细胞接种操作时，人员手部离开洁净工作台后再次进入时要及时消毒；三是菌/毒种的储存要防止混淆、差错和污染，如菌/毒种备份冰箱是否专用并存放于相对安全的房间等。除此以外，菌/毒种的来源和追溯情况也是需要关注的重点，企业应当建立和保存供应商审计、运输、检验、建库、贮存等相关的记录。

2.2

原液生产

2.2.1 扩增培养

菌/毒种扩增培养通常是原液生产的起点，细菌疫苗可以直接发酵培养，病毒疫苗还需将毒种接种在细胞载体上进行培养，由于扩增培养的介质通常是培养基，且培养时间长，因此培养工序发生微生物污染的风险较高。培养工序关注要点包括：一是设备、设施的状态标识管理，如发酵罐上呼吸器、压缩空气过滤器等应定期更新状态标识，以确认气体能够经过有效过滤；二是有毒区压差设计的合理性，如 C 级有毒区(负压)与相邻 D 级区之间的空气是否直接流通；三是完整性测试仪管理，对于一次性使用储液袋、滤芯等完整性测试未通过的原因均需要记录并说明。总体而言，培养工序必须严格防范一切潜在的污染源，污染控制要从人、机、料、法、环通盘考虑。

2.2.2 抗原收获

菌/毒种扩增培养后的下一步即要进行抗原收获，该步骤通常以离心、过滤等方式去除杂质、获取目标抗原，污染既包含内源性污染如杂蛋白、核酸、细胞碎片等，也包含外源性污染如粒子、微生物和细菌内毒素等。收获工序关注要点有：一是对于关键工艺参数(CPP)等生产和检验数据的回顾情况，如是否将偏差批次产品的关键工艺参数纳入质量年度回顾报告中回顾；二是偏差的调查和风险评估，在偏差处理时是否对偏离工艺的情况进行充分评估，以有效预防污染的重复发生；三是生物安全控制措施的管理，包括病毒灭活验证试验样品的转运和储存验证等。抗原收获液是原液的初始阶段，企业必须严格控制杂质负荷，决不能依赖下游的纯化工序来提高最终产品的纯度。

2.2.3 抗原纯化

纯化不是一步的，而是一系列的过程，通常包括超滤、离心、层析、电泳、过滤等多种技术，目的是祛除产品中的杂质，保证产品的安全。纯化工序检查要点有：一是超滤膜包、层析填料、滤芯等具有多孔复杂结构材料的验证情况，如层析填料使用寿命验证时，检验项目是否包含凝胶本身的理化参数；二是中间品储存时限、生产时限的变更，如若延长中间品储存时限，应评估细菌内毒素、抗原含量等的变化情况；三是过滤器的使用和验证，验证时是否对药液过滤时限、过滤器二侧压力、浸出物等进行了评估。纯化工序步骤多，操作复杂，较容易发生污染和交叉污染，其污染控制的核心是严格按照批准的工艺参数生产，一旦发生变更和偏差，均要对产品的污染情况进行评估。

2.3

制剂生产

疫苗的生物学特性决定其不能进行热力灭菌，因此半成品配制及分装过程通常在 B+A 级洁净环境中进行，全程无菌操作。疫苗生产企业的无菌保证水平直接关系到产品的安全，是近年来检查的重点^[6]。在近年的检查中，对于无菌工艺模拟试验(APS)关注较多，表现在 APS 最差条件的设置； APS 样品、剔废样品、剩余培养基的培养情况；环境监测情况； APS 视频和记录的一致性等方面^[7-8]。此外，关键容器具及设备的使用和灭菌及存放条件、车间消毒与维护情况、关键物料的无菌处理情况等也是检查重点关注项。

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生产关键要素 CCS 检查要点

3.1

人员污染控制

人是最大的污染源，对 CCS 的有效实施起到决定性作用。人员方面的污染控制建议关注以下几个方面：一是人员培训情况，对于进入洁净区的所有人员都要进行严格的培训，特别是微生物及无菌行为规范方面的培训^[9]；二是人员生产操作的规范性，关注 B 级洁净区生产人员的站姿、坐姿和行走速度以及物品由 B 级背景转移至 A 级区时的消毒情况等；三是洁净服的管理，是否将退更后的洁净服与未使用过的洁净服分开存放，洁净服是否合身、洁净口罩和鞋套是否编号等；四是确认与验证情况，是否定期对进入 B 级区的人员进行更衣确认、洁净服的灭菌效果及使用次数验证等。人员的培训及考核、意识和行为规范问题是疫苗生产企业乃至许多药品生产企业存在的共性问题，需要引起检查人员的关注。

3.2

设备与组件污染控制

为最大限度的减少设备和组件带来的污染，企业必须建立详细的操作规程，规定设备与组件的使用、清洁、消毒、灭菌、维护保养及维修的方法，并开展必要的验证。设备与组件既包括直接投入生产的设备，还包括公用系统、生产辅助设备、一次性使用系统、容器与密封件等^[9]。设备与组件污染控制需要关注：一是设备的使用和清洁情况，如灌装线最难清洁位置的评估、清洁操作规程是否详细等；二是设备的预防性维护和维修情况，如是否将关键生产设备反复出现的故障纳入到预防性维护计划并储备了备件。三是 O-RABS 手套、硅胶管、PP 桶等生产配件使用寿命的确认情况，使用寿命的确认应当兼顾使用时间和使用次数。随着科学技术的发展，设备的自动化水平越来越高，一方面减少了人源污染，另一方面，也对设备的维保和维修带来新的挑战，企业应当科学制定维护保养计划，与供应商建立良好的合作机制，尽可能的避免因设备故障带来的污染风险。

3.3

物料污染控制

从毒种制备到成品包装，物料贯穿疫苗生产的全过程，企业应建立物料接收、取样、检验、放行、转运、消毒等各个环节的操作规程以及与生产工艺相适应的质量标准，以控制物料引入的污染^[9]。物料的污染控制检查要点有：一是委托检验管理情况，如是否对委托检验报告进行审核；是否将具备自检能力的项目委外检验；二是物料使用情况，如是否按照先进先出、近效期先出原则放行物料；三是物料转运时的包装方式，如进入 A/B 级区域的物料是否仅为一层包扎等。物料污染控制需要质量管理部门和生产部门通力协作，建议企业采用电子化手段(如 WMS 系统)进行管理。

3.4

设施环境污染控制

疫苗生产企业应基于产品的特性和洁净度级别要求对设施环境进行合理设计、布局、验证、使用与维护。环境监测作为确认洁净环境持续符合要求的重要手段，是近年来历次检查的重点，需要关注：监测点位的数量和位置、监测项目、监测频次；环境微生物的警戒限度与行动限度、环境监测异常情况的调查和处理措施等^[9]。此外，设施方面应注意洁净区设施的设计和安装的合理性，如监控探头、灭蝇灯、水电管路、电源插座、水池、门把手等设施应当尽量简洁，避免形成卫生死角；空调净化系统(HVAC)的维护情况，应定期对空调净化系统(HVAC)进行消毒、再验证等。

3.5

清洁验证

清洁是消除污物，控制污染最直接的手段，与设备污染、设施环境污染等的发生有直接的关联。清洁验证是证明清洁方法可行、有效最直接的方式，鉴于疫苗生产工艺的复杂性，清洁验证需重点关注：一是对最差条件进行充分评估，综合考虑产品毒性、溶解性、生产批量及批次、设备大小和形状、表面粗糙程度、材质是否容易清洁、是否存在不易清洁的管径及死角部位、是否存在多品种共线等因素；二是开展清洁剂和消毒剂验证，消毒剂消毒效力验证应包含药典规定的标准菌株和环境分离菌、表面试验法应开展中和剂鉴定试验等；三是清洁方法要与清洁验证的方法一致，依据消毒剂验证结果在操作规程中制定消毒最短时间等。此外，清洁验证的残留目标物选择、取样方法和取样点、分析方法验证、检测结果和限度也是需要关注的内容^[10]。

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结语

CCS 不是一份简单的质量管理程序文件，其建立需要全面的技术和工艺知识，需要多个部门协同沟通，基于产品和工艺以及微生物相关知识，与现有的变更、偏差、质量投诉以及年度回顾等管理工具相关联，形成一套文件和记录系统，并随着对产品认识的加深，定期进行回顾和更新，对污染控制措施进行持续改进^[11]。随着我国与国际药品监管体系的不断深入，CCS 理念已在国内药品行业掀起一股热潮，疫苗作为国家重点监管品种，生产企业更应主动履行质量安全主体责任，早日完善 CCS 体系，进一步提升生产和质量管理水平。同时，作为药品监管和检查人员，也需不断学习国内外 CCS 相关法规指南，努力提升自己的检查能力，为疫苗安全持续护航。

参考文献

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