包装系统密封性，又称容器密封完整性，包装系统密封性研究是药物开发的重要组成部分。本文重点论述了生物制品的包装系统密封性研究的总体考虑及其生命周期的管理，以供研究者参考。

生物制品是当前创新药的重要发展领域，系指以微生物、细胞、动物或人源组织和体液等生物材料为起始原材料，利用基因工程、细胞培养等生物学技术制成，用于预防、治疗和诊断人类疾病的医疗制剂，其活性成分多为多糖、多肽或蛋白质，相较于普通的化学药品其结构较为复杂，通常具有高度特异性^[1]。 生物制品在现代医学中具有重要地位，尤其在治疗复杂疾病方面展现了巨大潜力。 随着生物技术的不断发展，生物制品的种类逐渐增多。 近年来重组蛋白类产品、细胞治疗产品、基因治疗产品等新型生物制品不断面世，生物制品的范围不断扩充，种类和性质也愈加复杂。 这些产品本身的差异度较大，缺乏经验积累，其生产制备、质量控制、上市后管理等都存在挑战。

包装系统密封性是无菌制剂研究和评价过程中的一项重点关注内容。 无菌制剂的包装系统应能保证药品在货架期内和使用过程中持续满足相应的理化及微生物质量要求^[2]。 《药品生产质量管理规范》2010 年修订版^[3] 明确规定，无菌药品包装容器的密封性应当经过验证，避免产品遭受污染。 《化学药品注射剂仿制药质量和疗效一致性评价技术要求》指出，对于无菌产品，需进行包装系统密封性验证（纳入生产工艺验证部分），并且方法需经适当的验证。

国家药品监督管理局药品审评中心（Center forDrug Evaluation,CDE）发布的《化学药品注射剂包装系统密封性研究技术指南（试行）》^[4] 以及国家药典委员会发布的《无菌药品包装系统密封性指导原则（征求意见稿）》^[5]，主要针对化学药品的包装系统密封性。 生物制品与普通的化学药品相比，存在一定的特殊性。 又由于不同种类的生物制品的包装和稳定性差异较大，上述包装系统密封性指导原则不能完全适用于各种类型的生物制品。 因此，本文参考 CDE、《中华人民共和国药典》及 USP1207 的相关文件^[6-12]，针对生物制品的一些特点，对此类产品的包装系统密封性进行探讨。

Part.01总体考虑

包装系统密封性，即容器密封完整性（container closure integrity,CCI），也称为包装完整性（package integrity），是指药品的包装系统防止微生物侵入以及维持药品各项质量指标持续符合安全和质量要求的能力，即包装系统防止内容物损失、微生物侵入、影响产品质量的气体（氧气、空气、水蒸气等） 或其他物质进入的能力^[6-8]。 包装系统密封性检查 ( package integrity test,PIT ) 或称为密封完整性检查（container⁃closure integrity test, CCIT），是指检测任何破裂或缝隙的包装泄漏检测（包括理化或微生物检测方法），一些检测可以确定泄漏的尺寸和/或位置^[8]。

对于大多数的包装类型而言，即使是密封很好的密闭系统，也会存在一定的泄漏，但并不是所有的泄漏都会对药品的质量（理化特性和无菌属性） 产生影响，因此 CCI 并不是要求绝对无泄漏，而是要确保包装不存在任何影响药品质量的泄漏，即包装系统不存在超过最大允许泄漏限度（maximum allowa⁃ble leakage limit,MALL）的泄漏^[7]。 所以考察 MALL 是否可以保证产品的质量，对于评估泄漏风险及评价包装系统密封性更具实际意义。 MALL 是指在特定的包装系统中，产品允许的最大泄漏率或泄漏尺寸，即在这个泄漏率或泄漏尺寸下，泄漏对药品质量没有任何影响。 有研究表明，刚性包装上直径约0.1 μｍ 的孔径，液体泄漏的风险很小；直径 0.3 μｍ的孔径会有微生物侵入的风险。 产品刚性包装可采纳的 MALL 为 6 × 10- 6 mbar·L- 1·s- 1，相当于直径介于0.1~0.3 μｍ 的孔^[7-9]，选择这个保守的 MALL 可确保较低的微生物侵入及液体泄漏风险，即如果包装系统的泄漏不大于 MALL，可认为包装具有良好的密封性。

CCIT 适用于各种包装的无菌制剂，包括：塑料或玻璃安瓿、西林瓶、注射器、卡式瓶、注射袋、其他药械组合的包装等。 生物制品比较常见的包装包括西林瓶、注射器、卡式瓶、冻存袋等。 与普通化学药品多数为常温阴凉保存不同，生物制品通常需低温保存，比如抗体类产品通常 2~8 ℃ 保存，而细胞类产品则需要 -80 ℃ 或液氮条件下保存。 细胞治疗产品常见使用柔性材质的包装（如冻存袋、冻存管等），其微生物侵入或液体泄漏的风险还未明确，需要进行包装系统密封性研究验证。 同时，该类柔性材质接口较多，低温保存可能会存在包装系统密封性下降风险，因此需要特别关注。

产品生命周期的包装系统密封性研究验证的思路，重点是对包装系统密封性检查方法的选择和验证，包括：① 至少采用 2 种方法（其中 1 种推荐微生物挑战法）进行密封性验证，保证微生物属性和理化特性。 ② 2 种方法进行比较研究，采用阳性样品验证灵敏度。 ③ 其中 1 种经验证的方法用于商业化密封性检查。 ④ 上述方法可用于无菌检查的替代和补充。

Part.02包装系统密封性研究验证及生命周期的管理

对包装系统密封性的评估和监测应从产品风险管理角度出发，贯穿产品的生命周期。 包装系统密封性的保证不是仅仅通过最终产品抽样检查或在线检查控制，还与包装系统组件的设计、选择、生产，产品生产过程控制，贮藏运输管理等有关。 不同的包装系统，在包装系统组件的开发和加工及组装验证阶段，需确定包装系统的固有包装完整性，基于质量源于设计（quality by design,QbD）的理念，应关注组件选择的匹配性以及工艺参数的设定和优化；在产品的生产阶段，当产品、包装设计、包装材料或生产加工条件发生变更时，需考虑密封性的重新评价并在变更实施前完成风险评估；在药品稳定性考察初期和末期进行无菌检查，其他时间点可采用包装系统密封性检测替代，监测产品贮存过程中的质量变化。 在产品生命周期中的各个阶段不断积累密封性评估和控制的知识、历史数据和经验，制定有效的密封性控制策略，有利于持续可靠地确保密封性符合预期要求^[5]。

2.1 生物制品包装系统密封性研究关注点

生物制品密封性检查应重点关注研究方法的选择和验证，是确保产品无菌性和稳定性的关键步骤。 包装密封性检查应考虑包装系统的类型及其包装材料、预期控制要求，并根据药品自身特性、生产工艺（如密封工艺）和药品生命周期的不同阶段，结合检查方法的灵敏度和准确性等，基于环境条件与风险评估，选择合适的密封性检查方法^[7-8]。

密封性检查方法优选能检测出产品 MALL 的确定性方法，如方法灵敏度无法达到产品 MALL 水平或产品 MALL 不明确，建议至少采用 2 种方法（其中 1 种推荐微生物挑战法）进行密封性研究^[7-8]。

密封性检查的方法需进行适当的方法学验证。方法学验证项目应包括：检测设备确认、线性范围、灵敏度、检测限、定量限、准确性、特异性、重复性、中间精密度、耐用性。 方法学验证的重点在于通过挑战性重复测试，确认方法在存在和不存在泄漏缺陷的包装上的性能，以确保方法的可靠性和准确性，确认方法灵敏度，并要求设置阳性对照。 灵敏度是指该方法能够可靠检测的最小泄漏率或泄漏尺寸，目的在于找出微生物侵入或液体泄漏风险与泄漏孔隙类型/尺寸之间的关系，进而明确检测方法检出能力与微生物侵入或液体泄漏风险之间的关系。 阴性对照品（不存在已知泄漏孔隙的包装容器） 和阳性对照品（采用激光打孔、微管/毛细管刺入等方法制造已知泄漏孔隙的包装容器）可采用正常工艺处理的组件，按待测产品的典型方式进行组装^[7]，例如：制备至少 3 个不同尺寸孔径的打孔样品，并要求测定打孔样品实际的泄漏孔径。 例如：某产品的包材为西林瓶与胶塞包装，内容物是液体，采用色水法进行CCIT，需对该检测方法进行方法学验证，采用色水法和微生物侵入法对激光打孔的内径为 2，5，10，15，20 μｍ 的各 10 支阳性样品进行检测，结果显示，孔径为 10，15，20 μｍ 时，采用色水法所有供试品均显色，采用微生物侵入法所有供试品均呈阳性；孔径为 5 μｍ 时，采用色水法 80％ 供试品显色，采用微生物侵入法 50％ 供试品显阳性；孔径为 2 μｍ 时，采用色水法供试品均未显色，采用微生物侵入法供试品均未显阳性；因此，认为色水法的灵敏度与微生物侵入法相当或更优， 可采用色水法对该产品进行CCIT。 当内容物为注射用无菌粉末，色水法的灵敏度验证无法采用与微生物侵入法对比的方式进行，若色水法实际验证结果中可保证10 μｍ 以下阳性样品的检出率为 100％ ，则可认为灵敏度与微生物侵入法（通常认为在 10 μｍ 左右）相当或更优，可采用色水法对该产品进行 CCIT。

对于细胞治疗产品常用的大容量软袋等柔性材料包装，不适用于激光打孔制备阳性样品，可采用无菌操作下穿刺柔性材料并插入内径为 2，5，10 μｍ 等的聚酰亚胺导管制备阳性样品。 在开展 CCI 研究时，应根据生物制品自身的产品特点，考虑所有可能对容器产生的不良影响，选择合适的试验条件，制定试验方案。 试验条件应该充分考虑到产品的低温贮存、运输以及使用过程中可能遇到的情况^[1]。 例如：对于多次使用的产品包装，应以实际使用情况为参考进行模拟试验，确保产品在多次使用后其密封性仍符合标准要求。 对于需要冷冻保存的原液、中间产物，均应考察并验证其在多次反复冻融条件下产品质量的变化。 对于需要冷链保存和运输的产品，应对产品的运输条件进行模拟，充分考虑运输时可能遇到的最差条件，通过试验确保运输过程中产品的密封性，并应尽可能对产品脱离冷链的温度、次数、总时长等参数制定相应的要求。 如果产品对光照、振动、氧化等条件比较敏感，也应设置相应的试验条件进行考察^[1]。 对于低温贮存的生物制品应充分关注稳定性末期的包装系统完整性。

2.2 商业化产品的包装系统密封性检测方法要求

应采用经过验证的方法对商业化产品的密封性进行检查。 拟定生产阶段的密封性检查应采用经过验证的方法进行，测试条件需保持一致。

熔封的产品（如玻璃或塑料安瓿等）应当 100％进行密封性检测，其他包装容器的密封性应当根据相应的操作规程进行抽样检查。 《药品生产质量管理规范》（2010年修订）也提出无菌药品包装容器的密封性应当经过验证，避免产品遭受污染；应当对熔封的全部产品（如玻璃安瓿或塑料安瓿） 做检漏试验，其他包装容器的密封性应当根据操作规程进行抽样检查^[3-13]。

对于生物制品常见的包材，如西林瓶、预填充注射器（prefilled syringe,PFS） 等，除了以上列举的色水法，若内容物为液体，并且电导率满足要求，可使用高压放电法，并可实现 100％ 的在线全检。 另外，真空衰减法也是常用的非破坏性检测方法，并没有内容物为电导性液体的限制，随着技术的发展，真空衰减法目前也可实现在线全检，但其不适用于细胞治疗产品常用的大容量软袋。

对于使用大容量软袋包装等风险较高的产品，建议在工艺验证中增加密封性检查的样品量，确认拟定的包装材料、生产工艺的可行性；在商业化生产时，科学制定取样计划，增加取样的数量和频次；具备条件的需进行 100％ 密封性检查。 对于验证的包装样品，其批次和数量主要基于包装产品的复杂性、产品的质量需求和生产厂家之前的经验积累，根据风险评估结果制定^[8]。

2.3 上市后包装系统密封性研究要求

产品上市后要求，仍需根据产品特性和生产质量控制风险，进行密封完整性抽样检查。 开发和后续验证的目的是保证采用可靠的工艺，在规定的运行参数下，持续生产品质可靠的产品（包括其包装），与密封性有关的工艺参数应经过确认并进行适当控制。 当包装设计、包装材料和/或生产工艺条件等变更可能影响包装密封性时，应对供应商进行评估，并考虑对产品包装系统密封性进行再评估和再验证。

包装系统密封性生命周期的管理，在整个产品生命周期中持续进行，是产品生命周期包装泄漏和密封质量测试结果的持续数据库，可作为确保最终产品包装完整性的风险管理工具，可提供产品包装系统密封性相关的组件、材料、生产、储存、运输、分配及稳定性变化的完整性信息。

Part.03小结