近年來隨著抗體、融合蛋白、ADC等生物藥的爆發(fā)式增長，業(yè)內(nèi)對(duì)其生產(chǎn)工藝的研究也越發(fā)深入和廣泛——無菌生產(chǎn)工藝貫穿生物藥生產(chǎn)的全過程，尤其是最終產(chǎn)品的無菌生產(chǎn)工藝，其關(guān)注的各個(gè)細(xì)節(jié)、實(shí)踐的各個(gè)工藝步驟，都是無菌生產(chǎn)工藝控制的重點(diǎn)。
生物藥大多以無菌制劑的形式給藥，因此無菌制劑灌裝是現(xiàn)代醫(yī)藥工業(yè)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它是指在無菌條件下將藥品灌裝到容器，并對(duì)灌裝容器進(jìn)行密封的生產(chǎn)過程。
作為整個(gè)生物藥GMP生產(chǎn)的最后環(huán)節(jié)，無菌制劑灌裝需要擁有專業(yè)知識(shí)且受過嚴(yán)格培訓(xùn)的人員、自動(dòng)化程度高且運(yùn)行流暢的設(shè)備、良好的設(shè)計(jì)與嚴(yán)格的規(guī)范，以保證最終成品的質(zhì)量。高標(biāo)準(zhǔn)的無菌保證體系貫穿整個(gè)復(fù)雜的連續(xù)式生產(chǎn)過程。
本文將從人員、物料耗材、設(shè)備、廠房設(shè)施布局及設(shè)計(jì)、無菌工藝設(shè)計(jì)等5個(gè)方面闡述生物藥無菌工藝關(guān)注的重點(diǎn)及相應(yīng)的解決方案。
一、對(duì)人員的要求
對(duì)無菌藥品的生產(chǎn)來說，人員是最大的污染源?！端幤飞a(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（2010年修訂）附錄1 無菌藥品》（以下簡稱“新版GMP附錄1無菌藥品”）第二十條明確規(guī)定：“凡在潔凈區(qū)工作的人員（包括清潔工和設(shè)備維修工）應(yīng)當(dāng)定期培訓(xùn)，使無菌藥品的操作符合要求。培訓(xùn)的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括衛(wèi)生和微生物方面的基礎(chǔ)知識(shí)。未受過培訓(xùn)的外部人員（如外部施工人員或維修人員），在生產(chǎn)期間需進(jìn)入潔凈區(qū)時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)他們進(jìn)行特別詳細(xì)的指導(dǎo)和監(jiān)督。”
1.1?人員培訓(xùn)及個(gè)人衛(wèi)生
根據(jù)GMP規(guī)范要求，所有從事無菌藥品生產(chǎn)的人員都應(yīng)經(jīng)過培訓(xùn)，接受培訓(xùn)人員不僅包含生產(chǎn)操作人員，還應(yīng)包含生產(chǎn)輔助人員（如生產(chǎn)清潔人員、設(shè)備維護(hù)人員等）；培訓(xùn)內(nèi)容根據(jù)崗位分別有GMP基礎(chǔ)知識(shí)、無菌更衣操作與實(shí)踐、微生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、潔凈區(qū)行為規(guī)范、無菌操作技能、污染控制、無菌取樣等；培訓(xùn)的重點(diǎn)在于GMP及微生物學(xué)知識(shí)；高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域操作人員的無菌操作技能應(yīng)通過無菌工藝模擬試驗(yàn)來確認(rèn)。
無菌生產(chǎn)人員培訓(xùn)應(yīng)理論結(jié)合實(shí)踐，在掌握基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上，進(jìn)行多次的實(shí)踐；在實(shí)踐過程中，應(yīng)安排有豐富經(jīng)驗(yàn)的員工在現(xiàn)場觀察和指導(dǎo)，針對(duì)新員工在操作過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行指導(dǎo)。確認(rèn)員工具備獨(dú)立操作能力后，還應(yīng)進(jìn)行理論考核和現(xiàn)場操作考核，合格后，簽署崗位資質(zhì)證書，員工才具備上崗資質(zhì)。
根據(jù)GMP規(guī)范要求，在潔凈區(qū)操作的員工需要勤理發(fā)、勤洗澡、勤剪手指甲，注意個(gè)人衛(wèi)生，不得化妝和佩戴飾物。針對(duì)個(gè)人衛(wèi)生相關(guān)規(guī)定，可以采取如下方式降低人員對(duì) 潔凈區(qū)的污染風(fēng)險(xiǎn)：
●廠房設(shè)計(jì)時(shí)，考慮完善的公共衛(wèi)生設(shè)施，如設(shè)置合理的淋浴間；
●日常管理中，多對(duì)員工進(jìn)行宣導(dǎo)和要求，提示員工注意個(gè)人衛(wèi)生習(xí)慣，定期對(duì)員工衛(wèi)生情況、是否化妝或佩戴飾物等進(jìn)行檢查；
●設(shè)置專門的物品收納柜，用于飾物等個(gè)人物品的存放。
1.2?良好的潔凈區(qū)行為規(guī)范
根據(jù)驗(yàn)證數(shù)據(jù)，嚴(yán)格控制進(jìn)入潔凈區(qū)工藝房間特別是無菌區(qū)域的人數(shù)，盡量減少進(jìn)入無菌生產(chǎn)潔凈區(qū)的人數(shù)和次數(shù)；人員進(jìn)入潔凈區(qū)前，應(yīng)用消毒劑（如酒精等）消毒雙手，在潔凈區(qū)生產(chǎn)操作過程中，應(yīng)定時(shí)進(jìn)行手部消毒，當(dāng)潔凈服或手套破損、臟污時(shí)及時(shí)返回更衣間更換；不得裸手直接接觸藥品或已滅菌的物料、器具等物品，無菌工器具要保存在A級(jí)環(huán)境中；人員在潔凈區(qū)移動(dòng)要緩慢，動(dòng)作應(yīng)輕緩，在無菌區(qū)人員雙手不得下垂、叉腰、夾在腋下或高舉超過肩部，應(yīng)保持整個(gè)身體在單向氣流通道之外；在高風(fēng)險(xiǎn)操作區(qū)，人員間應(yīng)保持一段距離，人員的著裝不可互相接觸；無菌生產(chǎn)潔凈區(qū)內(nèi)所有開、關(guān)門的操作，盡量避免用手直接接觸，宜使用肘部、前臂、背部等身體部位來完成。
1.3?衣物管理及更衣確認(rèn)
具備完善的潔凈服管理規(guī)程，更衣SOP；潔凈區(qū)所用工作服的清洗和處理方式應(yīng)能保證其不攜帶有污染物，應(yīng)按相關(guān)SOP進(jìn)行工作服的清洗、滅菌（如有需要）、轉(zhuǎn)移、使用等。
所有進(jìn)入無菌生產(chǎn)潔凈區(qū)的工作人員，必須經(jīng)過更衣程序的確認(rèn)，更衣確認(rèn)要先進(jìn)行更衣培訓(xùn)，然后進(jìn)行實(shí)操更衣取樣，首次更衣確認(rèn)至少要完成3輪，更衣確認(rèn)表面微生物取樣點(diǎn)設(shè)置要合理，有無菌風(fēng)險(xiǎn)的部位必須取樣，如手、手肘等，手部取樣時(shí)對(duì)于取樣的部位、接觸碟接觸時(shí)間都要有明確規(guī)定。
二、對(duì)物料耗材的要求
在無菌藥品生產(chǎn)過程中，物料作為輔料或原料，是藥品的重要組成部分，其對(duì)相關(guān)微生物限度及內(nèi)毒素的控制水平是決定藥品能否滿足既定的質(zhì)量要求的關(guān)鍵因素之一；相關(guān)關(guān)鍵耗材，尤其是直接接觸藥品的耗材，其對(duì)微粒及微生物的控制也是無菌藥品生產(chǎn)質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，下文將從物料耗材的放行檢測及使用前的處理控制兩個(gè)方面加以闡述。
2.1?物料耗材的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及放行檢測
無菌藥品生產(chǎn)的相關(guān)原輔料，雖然配制成藥液后，在制劑生產(chǎn)過程中會(huì)經(jīng)過除菌過濾，但除菌過濾前仍需要檢測藥液的微生物限度，這也是從濾器的細(xì)菌截留效率的風(fēng)險(xiǎn)角度考慮，GMP法規(guī)也有相應(yīng)的要求，因此原輔料也必須有相應(yīng)的微生物限度控制標(biāo)準(zhǔn)，其控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)從科學(xué)角度出發(fā)，要同最終除菌過濾前藥液微生物的限度相匹配。此外，無菌藥品生產(chǎn)過程中的除菌過濾，一般并不能去除細(xì)菌內(nèi)毒素，而無菌藥品的成品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)有細(xì)菌內(nèi)毒素的標(biāo)準(zhǔn)，因此，對(duì)相應(yīng)的原輔料也要制定合適的細(xì)菌內(nèi)毒素質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。制定了相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后，每批次物料在放行檢測過程中，需要這些微生物指標(biāo)符合要求后才可用于生產(chǎn)，即使是條件放行，也應(yīng)滿足同微生物相關(guān)的質(zhì)量指標(biāo)符合要求的放行前提。
對(duì)于無菌制劑生產(chǎn)的包裝材料，尤其是內(nèi)包裝材料，如果是RTU（Ready to Use，即用型）包材，不但要嚴(yán)格審核其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而且要確認(rèn)其達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)所采取的控制手段及措施，例如，如何進(jìn)行相應(yīng)的清洗、清洗流程是怎樣的、使用的清洗設(shè)備怎樣、清洗效果是否經(jīng)過驗(yàn)證、清洗過程是否有相應(yīng)的中控取樣、中控標(biāo)準(zhǔn)是怎樣的、使用哪種滅菌或除熱原方式、滅菌或除熱原設(shè)備是否經(jīng)過確認(rèn)等。
對(duì)于無菌藥品生產(chǎn)相關(guān)的關(guān)鍵耗材，尤其是直接接觸藥液的耗材，如果是即用型，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)該涵蓋相關(guān)微粒及微生物的控制指標(biāo)，出廠放行時(shí)最好也進(jìn)行相應(yīng)的檢測。
2.2?物料耗材使用前的處理、控制
對(duì)于物料，使用前需要確認(rèn)放行檢測結(jié)果是否符合標(biāo)準(zhǔn)、包裝是否完好、取樣是否具有代表性。
對(duì)于包材，尤其是內(nèi)包材，如果采用的是RTU包材，使用前需要核對(duì)其COA（成分分析報(bào)告），確認(rèn)其放行檢測結(jié)果符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，此外，使用前還需確認(rèn)其包裝的完整性；如果采用的是非RTU包材，采購到工廠后進(jìn)行相應(yīng)的清洗、滅菌（除熱原），工廠需要具備相應(yīng)的清洗、滅菌（除熱原）設(shè)備，需要建立相應(yīng)的清洗、滅菌（除熱原）程序，清洗、滅菌（除熱原）效果也需要驗(yàn)證，而且進(jìn)行每年2次的無菌工藝模擬時(shí)也應(yīng)驗(yàn)證包材無菌性是否可靠。
對(duì)于與藥品直接接觸的關(guān)鍵耗材，如果要進(jìn)行清洗、滅菌，需要進(jìn)行清洗效果確認(rèn)或驗(yàn)證；如果進(jìn)行相應(yīng)的滅菌，需要進(jìn)行相應(yīng)的滅菌裝載驗(yàn)證，確保其滅菌效果的可實(shí)現(xiàn)性和重現(xiàn)性。
三、設(shè)備對(duì)無菌控制的相關(guān)要求
對(duì)于無菌制劑生產(chǎn)來說，工藝設(shè)備是無菌保證最重要的因素之一，設(shè)備本身的性能，設(shè)備運(yùn)行過程中的故障等都會(huì)對(duì)無菌生產(chǎn)產(chǎn)生正面或負(fù)面的影響，下文將從3個(gè)方面分別闡述設(shè)備對(duì)于無菌制劑生產(chǎn)的控制要求。
3.1?設(shè)備的選型與設(shè)計(jì)
在設(shè)備選型時(shí)，第一步，先從產(chǎn)量、生產(chǎn)產(chǎn)品種類，后期運(yùn)維及能耗等角度出發(fā)確定大方向，比如是選擇ORABS（開放式限制進(jìn)出隔離系統(tǒng)）還是Isolator（隔離器），需要幾條生產(chǎn)線，設(shè)備速度需要達(dá)到每分鐘多少瓶等。第二步，從設(shè)備URS（用戶需求說明）出發(fā)，要充分考慮后期生產(chǎn)的無菌保障，設(shè)備與產(chǎn)品直接或間接接觸的部件如何做到無菌保證，尤其是Isolator，如何進(jìn)行VHP（汽化過氧化氫滅菌），如何保證VHP效果，膠塞鍋等拆卸部件如何在濕熱滅菌后傳入Isolator，又在什么情況下拆包安裝；如何保證在設(shè)備出現(xiàn)異常的情況下，人員能通過有效干預(yù)，解決異常，確保生產(chǎn)的正常運(yùn)行……以上這些都是在設(shè)備選型時(shí)需要重點(diǎn)考慮的。
此外，在設(shè)備進(jìn)行DQ（設(shè)計(jì)確認(rèn)）過程中，需要充分考慮人員操作的便捷性，還要考慮對(duì)A級(jí)區(qū)等關(guān)鍵區(qū)域的氣流影響。因此，在DQ階段，需要進(jìn)行木模測試，按照設(shè)備1:1制作木制模型，確定ORABS或Isolator手套個(gè)數(shù)及位置，人員正常操作及干預(yù)的可操作性；A級(jí)區(qū)環(huán)境檢測點(diǎn)位，產(chǎn)品具體流向，取樣、剔廢的位置等，也是需要在DQ階段進(jìn)行確認(rèn)的。
3.2?設(shè)備維護(hù)與維修
對(duì)于無菌制劑生產(chǎn)設(shè)備，在出現(xiàn)異常時(shí)，需要由經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的設(shè)備工程師進(jìn)行維修，確保設(shè)備能繼續(xù)正常運(yùn)行，保證產(chǎn)品質(zhì)量。設(shè)備工程師在進(jìn)行設(shè)備維修時(shí)，要遵循相應(yīng)的GMP規(guī)范，嚴(yán)格按照無菌操作相關(guān)的干預(yù)原則來執(zhí)行，盡量通過手套或已滅菌的工具進(jìn)行相應(yīng)的維修，維修過程、動(dòng)作要輕緩，減少對(duì)氣流的阻擋；維修結(jié)束后，需要對(duì)維修區(qū)域及其周圍區(qū)域進(jìn)行相應(yīng)的清潔消毒；清潔消毒完成后，還要等A級(jí)區(qū)環(huán)境進(jìn)行自凈，自凈結(jié)束后才可恢復(fù)生產(chǎn)。
設(shè)備維護(hù)要根據(jù)設(shè)備具體運(yùn)行工況，做好維護(hù)計(jì)劃，維護(hù)計(jì)劃最好是在收集設(shè)備日常運(yùn)營的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，計(jì)劃性維護(hù)的頻率和維護(hù)內(nèi)容要根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)和實(shí)際運(yùn)行時(shí)間來確定，做好預(yù)防性維護(hù)能有效降低設(shè)備故障率，從而降低無菌生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。
四、對(duì)廠房設(shè)施的布局和設(shè)計(jì)的要求
新版GMP附錄1無菌藥品的“第七章 廠房”中有多條內(nèi)容規(guī)定，對(duì)于無菌藥品的生產(chǎn)，其廠房從功能到布局都有相應(yīng)的要求，應(yīng)確保無菌藥品的生產(chǎn)環(huán)境符合GMP要求，滿足藥品生產(chǎn)需求。下文將從廠房設(shè)施布局及設(shè)計(jì)兩個(gè)方面闡述對(duì)無菌藥品生產(chǎn)符合性的基本要求。
4.1?廠房設(shè)施的布局
廠房設(shè)施布局要根據(jù)在藥品生產(chǎn)中發(fā)揮的功能進(jìn)行分區(qū)，不同功能區(qū)域要求布局合理，既要減少人員、物料的交叉，又要防止不同功能區(qū)域的污染及交叉污染。對(duì)于不同潔凈級(jí)別的功能區(qū)，其壓差至少要大于等于10?Pa；對(duì)于同一潔凈級(jí)別的不同功能區(qū)，也應(yīng)設(shè)置一定的壓差梯度，通常設(shè)置為5?Pa。
對(duì)于無菌制劑生產(chǎn)線，其布局要根據(jù)廠房的形狀、面積和工藝要求進(jìn)行布局，通常有L型布局、T型布局等不同布局形式，整體要遵循的原則是：人員易操作，盡量減少潔凈區(qū)面積，而且要便于后期設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)。
對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)、水系統(tǒng)的布局，在滿足日常潔凈區(qū)和設(shè)備運(yùn)行的基礎(chǔ)上，管路應(yīng)盡可能短且簡單，避免過多的彎管；如果有彎管或者管路過長，需要考慮風(fēng)壓、水流速的損失等因素。所以設(shè)計(jì)時(shí)這些輔助功能區(qū)域要盡可能靠近主要生產(chǎn)區(qū)域。
廠房布局還得考慮送風(fēng)、回風(fēng)的合理性，既要保證經(jīng)高效過濾器過濾的新風(fēng)盡可能均勻地分布到房間各處，又要避免經(jīng)過高效過濾器的送風(fēng)出來后直接到回風(fēng)口，造成部分區(qū)域容易形成“死區(qū)”，影響潔凈區(qū)環(huán)境。
4.2?廠房設(shè)施的設(shè)計(jì)
廠房設(shè)計(jì)時(shí)要考慮日常監(jiān)控和參觀的需求，盡可能多設(shè)置觀察窗、參觀走道等，便于監(jiān)控人員和參觀人員不進(jìn)入潔凈區(qū)即可觀察到主要功能間的相關(guān)操作。從低級(jí)別區(qū)域進(jìn)入高級(jí)別潔凈區(qū)宜設(shè)置緩沖間，盡量避免跨級(jí)別進(jìn)入。跨潔凈級(jí)別的管路需要做好密封，跨潔凈級(jí)別的傳遞窗、緩沖間需要監(jiān)控壓差。
在滿足工藝需求的前提下，盡量減少潔凈區(qū)用水點(diǎn)。潔凈區(qū)要減少地漏的布置，下水口要密封，需要設(shè)置空氣阻斷裝置防倒灌；相關(guān)冷卻水、冷凍水管路需要做好管路保溫，避免管壁冷凝水影響潔凈區(qū)環(huán)境。
五、無菌工藝設(shè)計(jì)對(duì)無菌保障的作用
無菌工藝設(shè)計(jì)對(duì)于生物制劑生產(chǎn)的無菌控制起著直接的作用，一個(gè)好的無菌工藝設(shè)計(jì)能很好地保障生產(chǎn)的無菌控制水平，下文將從兩方面闡述無菌工藝設(shè)計(jì)對(duì)無菌保障的作用。
5.1?除菌過濾及無菌灌裝工藝設(shè)計(jì)
對(duì)于生物制劑，一次性技術(shù)的應(yīng)用越來廣泛，尤其是對(duì)于除菌過濾及無菌灌裝工藝來說。一次性系統(tǒng)通常包含三部分，即：藥液混勻系統(tǒng)，藥液除菌過濾系統(tǒng)及藥液灌裝系統(tǒng)。一個(gè)好的設(shè)計(jì)通常要考慮如下幾個(gè)因素：
●系統(tǒng)無菌性能很好地得到保證；
●系統(tǒng)簡單便于操作；
●系統(tǒng)藥液損耗低。
在滿足上述幾個(gè)條件的基礎(chǔ)上，選擇合適的一次性耗材廠家；根據(jù)自身設(shè)備特點(diǎn)，和供應(yīng)商一起設(shè)計(jì)符合自身無菌工藝要求的一次性系統(tǒng)；設(shè)計(jì)完成后，拿到樣品進(jìn)行模擬操作，確認(rèn)是否存在無菌風(fēng)險(xiǎn)；確認(rèn)無誤后，還需和供應(yīng)商進(jìn)一步溝通，將系統(tǒng)后期存在的變化一起設(shè)計(jì)完善，例如，不同廠家過濾器的替換、不同灌裝裝量的選擇、除菌過濾階段濾器前后端的壓力監(jiān)控等。此外，還需考慮過濾器完整性測試的可操作性和是否存在污染的風(fēng)險(xiǎn)。
5.2?無菌工藝模擬（APS）
無菌工藝模擬是驗(yàn)證無菌生產(chǎn)工藝是否可靠的最直接最有效的方式，新版GMP附錄1無菌藥品中明確闡述“應(yīng)當(dāng)盡可能模擬常規(guī)的無菌生產(chǎn)工藝，包括所有對(duì)無菌結(jié)果有影響的關(guān)鍵操作，及生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的各種干預(yù)和最差條件。”
在無菌工藝模擬實(shí)施前，先要完成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要評(píng)估如下幾個(gè)方面：
●無菌工藝模擬干預(yù)情況評(píng)估；
●無菌工藝模擬時(shí)限考察評(píng)估；
●無菌工藝模擬環(huán)境菌選擇；
●無菌工藝風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)識(shí)別與評(píng)估。
完成評(píng)估，可為無菌工藝模擬試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的依據(jù)。
無菌工藝模擬實(shí)施的前提條件還包括：廠房、設(shè)施、設(shè)備均處于放行狀態(tài)；設(shè)備完成相應(yīng)的維保及確認(rèn)，且在有效期內(nèi)；儀器、儀表已完成計(jì)量或校驗(yàn)，且在有效期內(nèi)；生產(chǎn)環(huán)境符合相應(yīng)生產(chǎn)區(qū)潔凈度要求；人員經(jīng)過培訓(xùn)；相關(guān)物料已準(zhǔn)備完成等。
在無菌工藝模擬實(shí)施過程中需要模擬最差條件，模擬的最差條件通常包括：最大最小灌裝速度，物料滅菌后存放的最長時(shí)間，設(shè)備滅菌后存放的最長時(shí)間，灌裝的最長時(shí)間等。
在無菌工藝模擬實(shí)施過程中，需要根據(jù)日常生產(chǎn)過程中干擾次數(shù)的記錄，設(shè)計(jì)確認(rèn)無菌工藝模擬過程中實(shí)際需要模擬的固有干擾和糾正干擾的位置、次數(shù)、時(shí)間。
另外，在無菌工藝模擬中還需注意的是，對(duì)于各工序的不合格品，能培養(yǎng)的都需做好標(biāo)記進(jìn)行培養(yǎng)，不能培養(yǎng)的需要注明原因。
除了上述闡述的相應(yīng)控制措施外，一個(gè)好的無菌生產(chǎn)工藝還需要員工在日常生產(chǎn)過程中不斷總結(jié)、優(yōu)化、提高。只有在實(shí)踐過程中，針對(duì)識(shí)別出的風(fēng)險(xiǎn)，制定相應(yīng)的行動(dòng)措施，不斷完善相應(yīng)的SOP，才能持續(xù)進(jìn)步。
本文作者周昀，系東曜藥業(yè)有限公司偶聯(lián)及制劑生產(chǎn)總監(jiān)，僅供交流學(xué)習(xí)。
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