GMP无菌制剂车间的无菌工艺模拟

无菌制品生产工艺包括最终灭菌工艺和部分或全部无菌生产工艺。由于无菌检查方法本身的局限性，例如耗时长、灵敏度不高等，因此制品一旦发生微生物污染，现有的取样和检测手段并不能及时发现。无菌制品不能仅仅依靠最后的检测保证产品的无菌性，需要从产品工艺开发和厂房设施的设计阶段就考虑到潜在的污染，并且建立一套完善并有效的质量管理运作体系，以保证所有防止产品被污染的控制措施都能有效地实施。

无菌工艺模拟试验是指采用适当的培养基或介质，模拟无菌制品生产中无菌操作的全过程，以评价无菌保障水平的一系列活动。无菌工艺模拟试验是进行工艺验证的先决条件。

无菌产品的无菌操作过程主要是灌装工序，故无菌工艺模拟试验也常常被称为培养基模拟灌装，就是用微生物培养基代替产品模拟进行无菌灌装试验，其能够全面模拟生产过程中的各个方面和各种干扰情况。但是，如果在产品制备阶段采用了无菌工艺、此部分工艺也应作为模拟验证的一部分。

无菌工艺模拟试验应从无菌操作的第一步开始，直至产品完全密封结束评估确定无菌工艺模拟试验的起始工序。

一、GMP无菌车间无菌工艺模拟的条件

通常进行无菌工艺模拟之前需要确认以下工作已完成。

①工艺设备、公用系统和辅助设施按照预期要求完成了设计、安装及与无菌生产有关的性能确认。

②工艺设备、公用系统、辅助设施灭菌方法完成了相应的验证，物品及厂房、设施所使用消毒剂及消毒方式完成了相关的验证。

③ 制品液体及与产品接触的气体、设备组件、容器、器具灭菌工艺完成了相应的验证。

④无菌生产区域的气流及环境达到了设计要求,并能稳定运行。

⑤根据无菌生产工艺要求建立了相关受控操作文件。

⑥参与无菌工艺模拟的人员接受了制品 GMP、无菌操作、微生物知识以及实施模拟试验的培训。

⑦进入无菌洁净区的全部人员通过了更衣程序的确认，确认了每位参与者可进入的区域和其所允许的无菌操作项目,并采用文件形式或其他限制措施。

二、GMP无菌制剂车间无菌生产工艺的评估

无菌生产工艺的设计基于对产品特性、工艺技术和无菌保证措施的认知和经验的累积，设计模拟试验方案前应对无菌生产过程开展系统性评估，以充分识别无菌生产过程中潜在风险点。为了确认无菌工艺风险控制的有效性，应通过风险评估并结合无菌生产工艺、设备装备水平、人员数量和干预等因素来设计模拟试验最差条件，包括但不限于以下方面。

（1）人员

应充分考虑人员及其活动对无菌生产工艺带来的风险，如模拟生产过程的较多人数，当操作人员数量减少可能导致其他方面污染风险增加时，则此类条件也视为较差条件之一。参与人员应包括日常参与到无菌生产的全部人员，如生产操作、取样、环境监测和设备设施维护人员，同时应考虑以上人员交叉作业、班次轮换、更衣、夜班疲劳状态等因素。

（2）设备的无菌安装

某些设备，如灌装机，使用前需要讲行人工安装。此阶段，设备表面被污染的可能性远大于无菌灌装期间。因此，无菌安装阶段应该是工艺模拟实验的一个重点关注的工艺步骤。

（3）工艺时间

应考虑模拟实际生产操作过程中设备设施、分装器具、最终容器消毒或灭菌后放置的较长时间及较长的工艺保留时限等，如:设备设施、分装容器、无菌器具灭菌后较长的放置时间、混粉或分装前的等待时限;模拟试验挑战的较差环境应考虑选择单批产品无菌生产周期末端、间歇式生产的空调系统重新开启后或连续生产期间周期性灭菌较长的时间间隔。

（4）灌装速度

模拟试验应涵盖产品实际灌装速度范围，基于无菌风险的角度分析评价灌装速度对工艺过程及其他方面的影响程度，如采用较慢的灌装速度、较大的容器用以模拟较长暴露时间,也可采用较快的灌装速度、较小的容器用以模拟较大操作强度/难度。

（5）容器规格

一条灌装线上有多种规格容器时，应进行风险评估选择模拟的容器。一般选择较小和或较大尺寸的容器进行培养基灌装模拟试验。当使用特定的容器/胶塞组合存在特别的操作问题，如卡瓶、卡塞，即增加干预的情况，建议单独对其进行工艺模拟验证。通常采用透明的容器代替不透明或棕色的容器。中净环球净化可提供无菌车间、GMP车间、无尘厂房的咨询、规划、设计、施工、安装改造等配套服务。

（6）灌装容积

工艺模拟通常不要求达到正常的灌装容积，但是应包括模拟调整装量的过程。灌装容积的不同同样会引起灌装时间的变化。灌装容积的考虑要满足两个标准:首先灌装的培养基应该足够多，通过翻转旋转等方式足以接触瓶壁和密封面;其次，培养基的容积应足以支持微生物的生长。再次，培养基的容积不能太大，必须为空气保留足够的空间以保证可能存在的微生物能够获得足够的氧气。

（7）灌装批的数量

模拟灌装的数量和实际批产量密切相关。对大批量产品,灌装数量应保证评价数据的有效性:对批产量小于5000支的产品,模拟灌装数量应至少等于实际较大批产品。

（8）纠正措施

日常生产中,针对微生物污染事件而制定了纠正措施。在模拟试验时，应对纠正措施的有效性给予确认。

较差条件挑战试验可以根据实际生产工艺的不同来选择性的进行挑战，建议通过评估的方式,确定较合理的挑战条件。

三、模拟试验过程的干预设计

无菌生产工艺中人员及人员活动是较大的微生物污染源，因此,本文中的干预是指由操作人员按照相关规定参与和无菌工艺生产有关的所有操作活动。干预可分为固有的干预和纠正性干预，固有干预是指常规和有计划的无菌操作,如装载包材、环境监控、设备安装等;纠正性干预则是指对无菌生产过程的纠正或调整，如生产过程中清除破碎的瓶子、排除卡住的胶塞、更换部件、设备故障排除、手工压基等。固有干预及经常发生的纠正性干预一般应在每次模拟中都实施，偶发性的干预可周期性地模拟，如无菌生产过程意外暂停或重启、无菌状态下设备、设施偶发故障排除等。

四、模拟介质的选择

应考虑模拟介质与无菌工艺的适宜性，结合被模拟产品的特点以及模拟介质的可过滤性、澄清度、灭菌方式等方面选择模拟介质，以尽可能模拟无菌生产工艺。不应选择

具有抑菌性的模拟介质，以确保模拟试验结果的可信度，通常可采用的模拟介质包括促进微生物生长的培养基、安慰剂物料等。

通常选择的模拟介质应有以下特征。

①无抑菌作用。若模拟介质有抑菌作用,将会对生产系统中的细菌生长产生抑制作用,产生假阴性。模拟介质最好具有促进细菌生长的作用。

②灭菌方式简单,易操作。

③在培养基内易溶解或扩散。如果因为溶解性不好，悬浮在培养基中的模拟介质使培养基发生混浊,影响结果的判断。

④对培养基的质量属性无影响，例如，pH不会发生大的变化，以适应大多数细菌的生长。

⑤易清洁,对设备没有腐蚀性,对环境不发生污染。

基于以上分析，进行无菌工艺模拟通常可供选用的模拟介质有 PEG4000、PEG6000、乳糖和甘露醇、TSB等。营养培养基在使用之前应进行灭菌，例如通过除菌过滤、湿热灭菌、辐射灭菌等方式除菌，但灭菌的方法应该经过验证。

应在无菌工艺模拟试验前或同时及14天培养后对培养基进行促生长能力试验，用于促生长能力试验的培养基应与用于模拟工艺试验培养基经过相同工艺（如除热原、灭菌、充氮、灌装、冻干等），以证明本次验证所用培养基的性能。

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