维持无菌保证的11个关键因素，你知道都是哪些吗？

2025-01-09

一批药品的无菌特性只能通过该批药品中活微生物存在的概率低至某个可接受的水平，即无菌保证水平（Sterility Assurance Level, SAL）来表征。而这种概率意义上的无菌保证取决于合理且经过验证的灭菌工艺过程、良好的无菌保证体系以及生产过程中严格的GMP管理。

1. 容器和封盖

无菌制剂的容器和瓶盖是无菌产品的组成部分。容器和密封系统对于保持药品的无菌性至关重要。它们可确保在产品的整个保质期内防止微生物污染，并选择它们以最大限度地减少与无菌产品的相互作用、保持其质量属性并促进无菌产品的分配。

容器和瓶盖的选择应考虑以下因素：

容器和瓶盖必须是完整的、耐用的、非反应性的，并且不会受到污染。
它们不应与配方材料发生反应。
容器和瓶盖应具有严密的密封性，以防止微生物进入，并通过容器密封完整性测试（CCIT）验证。
组件必须能够承受灭菌/去热原方法并与之兼容，而不会影响完整性。
组件必须清洁，以防止微粒引起的污染。它们必须不含颗粒、内毒素和可浸出物或可萃取物。
包装必须承受环境压力，同时保持无菌。
容器和瓶盖必须遵守确保可靠性和安全性的标准。

2. 去污

去污是一个术语，用于描述系统地去除或破坏设备表面和环境中的微生物污染物以最大限度地降低污染风险而不期望完全杀死的各种过程。

去污是无菌保证不可或缺的一部分，可确保环境和材料免受污染。通过经过验证的清洁方法、有效的消毒剂和持续监测，它支持生产安全、无菌的产品。

去污的主要贡献是：

去污可降低表面、设备和环境的微生物负荷，从而降低污染物进入无菌过程的风险。这支持无菌产品生产。
有效的净化可确保洁净室和受控区域没有活微生物，从而支持无菌操作。
具有广谱活性的消毒剂用于消除细菌、真菌和病毒。非杀孢子剂和杀孢子消毒剂轮流使用，以实施有效的去污做法。消毒剂的轮换可以防止微生物耐药性。
高压灭菌、气体灭菌和汽化过氧化氢对无菌生产中使用的设备和工具进行净化;这有助于去除可能干扰制造过程的污染物。
人员去污规程/SOP，包括最佳无菌实践、保持人员卫生、洗手/消毒实践和无菌防护服，可降低人类操作人员的污染风险。
风险评估和例行审计完善了去污策略，确保持续的无菌保证。

3. 去热原

去热原是从材料、设备和产品中去除或灭活热原（如细菌内毒素）以确保无菌保证的过程。去热原至关重要，因为热原，即使是无菌产品中的热原，也会对患者造成有害反应。最大限度地减少热原含量是注射产品的一项要求。在无菌产品的生产过程中，以多种方式使用去热原工艺，以最大限度地减少表面、材料和产品的热原污染。

去热原的主要贡献包括：

主要来自革兰氏阴性菌的内毒素即使在绝育后也会残留。去热原可确保这些污染物被破坏或降低到可接受的水平。
经过验证的去热原方法，如干热灭菌器、去热原隧道和化学处理，可有效减少设备、材料、玻璃器皿、器皿、机器表面和环境中至少 3 log 的内毒素。这优化了产品质量，并将患者的风险降至最低。
FDA 和 EMA 等监管机构要求在无菌产品生产中控制内毒素，因此去热原对于合规性至关重要。
使用鲎试剂细胞裂解物（LAL）检测等药典方法进行定期内毒素检测，可确保去热原过程的有效性，从而满足产品规格要求和患者安全。

去热原对于无菌保证至关重要，因为它消除了仅靠灭菌无法解决的内毒素。通过整合经过验证的去热原方法和严格的测试，制造商可以确保产品安全、合规性和患者保护。

4. 设备

正确设计、维护和验证的设备可确保生产过程不受微生物污染，从而保护产品质量和患者安全。

用于无菌产品制造的设备对制造过程和产品质量的影响各不相同，应具有几个重要特征。

设备应：

由非反应性光滑且易于清洁的材料制成（例如不锈钢），可消毒以防止微生物生长。
具有卫生设计特点，例如圆角和无缝表面，以降低污染风险。
可承受蒸汽高压灭菌、干热或化学灭菌等灭菌方法，而不会影响功能。
通过操作过程中的物理隔离、配备传感器和警报监视器的自动化系统、机器人技术、关键参数（温度、压力）和偏差提供实时警报，需要最少的人为干预。
合格（初始和定期，即 IQ、OQ、PQ 和 RQ）、校准，并制定维护计划（即预防性维护和故障维护）。
具有封闭系统或隔离器，可减少与外部污染物的接触，增强无菌保证。
不会对基本商品质量属性产生不利影响。

设备是无菌保证的基石，可实现受控和无污染的制造过程。设备的正确设计、验证、维护和操作可确保一致的无菌性、合规性以及安全、高质量产品的生产。

5. 设施

对设施进行适当的设计、维护和管理，可最大限度地降低污染风险并支持无菌操作。

必须考虑生产操作对无菌生产区域的位置和整体设计的影响。在设施设计中，应强调材料、组件、人员、设备和废物流在整个设施中的流动，以及物品在不同分类环境之间的有序过渡，以防止混淆并避免产品污染。

设施对无菌保证的贡献包括：

设施的设计必须尽量减少微生物、化学和微粒污染。
设施设计必须得到实践和程序的支持，例如清洁和去污、防护服和材料转移。设施基础设施的建筑细节必须考虑清洁和消毒的方法。
设施必须包括具有受控环境（分类为 ISO 5 至 ISO 8）的洁净室，以防止污染。
无菌产品的生产应在适当的洁净室中进行，应通过更衣室进入，这些更衣室充当人员气闸以及设备和材料的气闸。
洁净室和更衣室应保持适当的清洁标准，并提供清洁空气。
高效微粒空气（HEPA）过滤器可确保持续供应洁净空气，去除微粒和微生物。
单向气流系统在工作位置提供 0.36 至 0.54 m/s 的均匀风速。
控制和监测应具有科学依据，并应有效评估洁净室、气闸和直通舱口的环境条件状态。洁净室应具有适当的气压差（例如，关键区域的正压），以防止交叉污染。
定期监测环境条件（即温度、湿度、压差、颗粒物水平和微生物存在）可确保设施符合无菌条件。
气流可视化研究应与风速测量相关联，以有效维护关键区域。
设施必须定期进行维护和验证，以确保 HVAC 气闸和洁净室完整性等系统保持有效。
设施必须遵守监管机构（即 FDA、EMA、WHO）的指导方针，以满足无菌标准。验证和文档证明持续合规。
组件制备、产品制备和填充等各种操作应在洁净室或设施内采取适当的技术和操作分离措施进行，以防止混淆和污染。
无菌产品生产的核心活动应在符合 ISO 14644 系列标准的分类环境中进行。
应保持从高到低的正压，从更关键的区域到不太关键的区域。
无菌产品的生产应在具有四个等级分类环境的洁净室/区域中进行。

传统洁净室

A 级：这是高风险操作的关键区域（例如，无菌加工线、灌装区、塞子碗、开放式初级包装，或在 First Air 的保护下进行无菌连接）。通常，此类条件由局部气流保护提供，例如 RABS 或隔离器内的单向气流工作站。
B 级：对于无菌制备和灌装，这是 A 级的背景洁净室（它不是隔离器）。应持续监测气压差。在使用隔振器技术的地方，可以考虑使用低于 B 级的洁净室。
C 级和 D 级：这些洁净室用于在无菌灌装无菌产品制造中执行不太关键的阶段，或用作隔离器的背景。它们还可用于制备/灌装最终灭菌的产品。

限制进入屏障系统（RABS）

RABS 的设计应确保 A 级条件，具有单向气流和关键区域的第一空气保护。应保持从关键区域到支持背景环境的正气流。

隔离

内部的生物净化过程应在规定的循环参数内进行自动化、验证和控制，并应包括适当形式的孢子杀灭剂（例如，气态或汽化形式）。隔离器通常使用自动化系统进行净化。

隔振器可在人员和封闭的 ISO 5 处理环境之间实现完全隔离。在 ISO 5 环境和周围区域之间保持规定的压差。

吹-灌-封（BFS）和成型-灌封-封（FFS）

这些技术在 ISO 5 环境中形成、填充和密封柔性带壁容器。关键活动在单向气流环境中执行。按照背景环境的常见方式进行净化。

6. 材料

无菌产品由多种材料组合而成，包括活性药物成分（小分子和大分子）、赋形剂、溶剂（通常为水）、工艺气体和加工助剂，所有这些都有助于产品的微生物质量属性。

选择、处理和验证适当的材料可最大限度地降低污染风险，并支持生产高质量的无菌产品。

应充分控制和测试原材料和包装材料，以确保生物负荷和内毒素/热原水平适合使用。
初级和二级包装材料必须形成无菌屏障，同时在储存和运输过程中保护产品。
材料不得与商品相互作用或降低商品质量。例如，玻璃容器必须抵抗 pH 值变化，橡胶塞必须最大限度地减少可萃取物和可浸出物。
无菌材料必须在受控环境中储存和处理，以防止污染。使用适当的容器、洁净室防护服和无菌处理技术至关重要。
无菌工艺中使用的气体应在使用时通过灭菌级过滤器（标称孔径最大为 0.22 μm）过滤。
材料必须符合监管指南和测试规范，才能用于无菌生产。
活性药物成分、辅料和初级包装材料上/内部可能存在微生物污染。因此，控制材料和配方产品中的生物负载是无菌保证的一个关键方面。

7. 人员

制造/操作人员被认为是微生物或微粒污染的主要来源，因为他们执行的许多基本活动包括清洁、组装、设备操作、材料转移、环境监测和去污.虽然执行这些活动通常需要工作人员，但必须防止由他们产生的污染在灭菌前后进入生产材料。

参与无菌产品制备的人员必须：

在无菌技术、卫生实践和防护服程序方面接受过良好的培训，并了解微生物学、灭菌/去热原、无菌加工和污染控制的原理。
最大限度地减少不必要的移动、交谈和产生颗粒或干扰洁净室气流的动作
了解洁净室动态，例如气流模式，以避免破坏无菌区。
获得授权、合格和充分培训，可以进入无菌区域以降低污染风险。
被指示报告任何可能导致异常数量或类型污染物脱落并因此无法进入洁净室的特定健康状况或疾病。他们应定期接受健康检查，以确保有疾病、开放性伤口或感染的人员被限制在无菌环境中。
准备好及时处理污染事件，包括了解净化和灭菌程序。
寻求主管/高级人员的反馈，这有助于改进他们的技术并确定需要改进的领域。
接受微生物学和卫生学基本要素的培训，特别关注洁净室实践、污染控制、无菌技术和无菌产品保护（适用于进入 B 级洁净室和/或干预 A 级的操作员）。

洁净室中应仅配备所需的最低限度的人员。在初始认证和无菌工艺模拟（APS）等活动期间，应确定、记录和考虑洁净室中的最大操作员人数，以免影响无菌保证。所有人员，包括执行清洁、维护和监测的人员以及进入洁净室的人员，都应接受与正确生产无菌产品相关的学科的定期培训、防护服资格和评估。

8. 程序

定义明确且严格实施的程序提供了一个标准化框架，可最大限度地降低污染风险并确保符合法规要求。书面程序定义了通过验证研究和经验确定的可有效控制和促进药品、生物制药和医疗器械的制造和质量的操作。

程序对无菌保证的贡献包括：

SOP 定义了无菌技术、设备灭菌、洁净室清洁和消毒、设备/仪器清洁和消毒、进出实践、材料处理实践、取样和分析实践、维护实践、环境监测实践、区域认证、设备认证/重新认证实践、材料、样品、产品测试和放行实践等的一致实践。
SOP 的定期审查、差距评估和更新可确保与当前标准和技术保持一致。
无菌处理、灌装和密封程序可最大限度地减少关键操作期间的微生物污染。
对设施、设备和表面进行日常清洁和消毒的书面程序/协议可降低生物负荷水平。
将材料和组件转移到洁净室/无菌区域的受控程序可防止污染。
调查偏差和实施纠正和预防措施（CAPA）的既定程序可确保无菌保证的持续改进。
人员培训、资格认证和定期重新认证程序确保人员精通无菌相关任务和方案。
所有程序、操作和结果的清晰文档可确保可追溯性并符合监管标准。
SOP 中应涵盖处理干预（固有干预或纠正干预）的程序，以使人员每次都能以相同的方式执行干预。

通过标准化关键操作并确保一致性、合规性和有效性，定义明确和更新的程序构成了无菌保证的支柱。正确开发、实施和监控程序可降低污染风险并提高无菌生产的可靠性。

9. 实用程序

公用工程通过支持无菌流程和受控环境，在维持无菌保证方面发挥着关键作用。对公用设施进行适当的设计、验证和维护可确保无污染操作并遵守监管标准。

无菌产品的生产需要对最终产品产生重大影响的公用设施。工厂中的一些公用设施可以成为配方产品的组成部分（例如注射用水、氮气），因此必须为这些设施设计和分配系统进行适当的设计。

公用事业的设计、安装、认证、操作、维护和监控应确保公用事业系统按预期运行。6应在系统的整个生命周期内维护公共设施系统安装记录。此类记录应包括当前图纸和示意图、建筑材料清单和系统规格。

让我们了解特定实用程序对无菌保证的贡献：

HVAC 系统：供暖、通风和空调（HVAC）系统控制洁净室中的气流、温度和湿度。HEPA 过滤器可去除颗粒和微生物，保持 ISO 分类环境。
水（PW 和 WFI）：注射水用作制造无菌药品的原料，而纯净水用于部件/机器零件清洗;因此，注射水和注射用水必须满足严格的微生物、化学和内毒素限制。经过验证的水生成、储存和分配系统可确保纯度和无菌性。为了最大限度地降低生物膜形成的风险，应根据预定的时间表对水系统进行消毒、消毒或再生，并在出现超限或超标结果后作为补救措施。
压缩空气和气体系统：生产中使用的无菌空气和气体（即压缩空气和氮气）必须不含颗粒、水分和微生物污染。
蒸汽系统：用于灭菌和原位蒸汽（SIP）的清洁蒸汽必须不含污染物。定期验证和监测蒸汽质量可确保符合无菌要求。
电气系统：不间断电源（UPS）可确保高压灭菌器、隔离器和 HVAC 系统等关键设备始终如一地运行，从而保持无菌状态。
洁净室照明：正确设计和维护的照明可最大限度地减少颗粒的产生，并有助于进行彻底的目视检查。