注射劑的無菌保證工藝

無菌製劑包括直接注入體內的注射劑或直接用於創面及黏膜的非胃腸給藥製劑。

由於這類製劑的特殊給藥部位，無菌製劑的質量及安全風險顯著高於其他類別製劑，必須保證最終產品的無菌性。

一、注射劑的無菌保證工藝分類

注射劑無菌保證工藝是指為實現規定的無菌保證水平所採取的經過充分驗證後的滅菌（無菌）生產工藝。目前，注射劑的無菌保證工藝主要有兩種

1、終端滅菌工藝(terminal sterilization process)

在控制微生物汙染量的基礎上，在藥品灌封后，透過溼熱滅菌方式除菌。 一般來說，本方法成本低，無菌保證水平高，適宜於大容量注射劑的滅菌。

2、無菌生產工藝(aseptic processing)

是指以防止汙染為目的，在無菌系統環境下，透過除菌過濾法或無菌操作法，消除導致汙染的各種可能性來保證無菌水平。 無菌生產工藝和終端滅菌工藝具有不同的系統要求、不同的除菌方法和不同的無菌保證結果，這是由於無菌生產工藝對環境系統的要求高，且影響無菌操作的因素多而使得無菌保證水平比終端滅菌工藝低。

無菌生產工藝一般適宜於粉針劑，亦可適宜於臨床需要，但不能進行終端滅菌的小容量注射劑。 目前評價無菌生產工藝是否有效，多注重無菌生產工藝的設計是否合理，所用的裝置與工藝是否經過充分的驗證，在此基礎上，切實按照驗證後的工藝進行生產，以保證滅菌（無菌）工藝的可靠性。

“無菌保證水平”(sterility assurance level,SAL)

為產品經滅菌（ 除菌）後微生物殘存的機率。SAL是評價滅菌（無菌）工藝的效果的重要指標。該值越小，表明產品中微生物存在的機率越小。 為了保證注射劑的無菌安全性，國際上一致規定，採用溼熱滅菌法的SAL，不得大於10的（-6次方），即滅菌後微生物存活的機率不得大於百萬分之一；而採用無菌生產工藝的產品，其SAL一般只能達到10的（-3次方），可見非終端滅菌製劑存在微生物的機率遠遠高於終端滅菌製劑，故僅限於臨床必須注射給藥而確實無法耐受終端滅菌的產品。

二、注射劑滅菌工藝的選擇

注射劑的滅菌是保證製劑質量和用藥安全性的重要工藝步驟。

為保證滅菌的有效性和製劑的無菌保證水平，注射劑滅菌工藝的選擇原則是：優先選擇無菌保證水平高的終端滅菌工藝，只有在經充分的工藝研究證明無法耐受終端滅菌工藝的前提下，才選擇非終端滅菌工藝。

為此，歐盟“歐洲藥品評價局（EMEA）”專門制定了規範性檔案“滅菌方法選擇決策樹“（decision trees for the selection of sterilization methods，CPMP/QWP/054/98），分別規定了水溶液型無菌製劑和其他無菌製劑滅菌方法選擇的原則。見下圖。

注射劑生產過程中，除應選擇恰當的滅菌工藝外，還應對滅菌前產品中汙染的微生物嚴加監控，並採用各種措施降低微生物汙染水平，確保終產品達到無菌保證要求。此外為判斷滅菌工藝對產品質量的影響，應進行滅菌前後的質量對比研究，且考察專案需全面，相關方法需驗證。

應該指出的是，除了取決於活性成分的性質外，藥品能否耐受終端滅菌工藝，很大程度上還與所用的溶劑、輔料、氧氣、原料藥中的雜質等密切相關。滅菌前各生產步驟的工藝研究和控制，對產品能否採用終端滅菌工藝具有重要的影響。

如國內外的生產研究和實踐證明，複方氨基酸注射液中半胱氨酸在121℃會分解，如果將溶液中的溶解氧濃度降低到0。1ppm，含有胱氨酸等18種氨基酸的複方氨基酸注射液至少可以在121℃滅菌10分鐘以上（F0值>10）。 但如果不控制溶解氧，即使加人500mg/L的亞硫酸鹽類抗氧劑，也只能在110℃滅菌30分鐘以上（F，值

三、無菌保證工藝的技術要求

1、大容量注射劑

（1）應採取終端滅菌工藝，建議首選過度殺滅法（F0≥12），如產品不能耐受過度殺滅的條件，可考慮採用殘存機率法（8≤F0＜12），但均應保證產品滅菌後的SAL不大於10的（-6次方）。原則上不應採用其他F0值小於8的終端滅菌工藝。

（2）如產品不能耐受終端滅菌工藝條件，應儘量最佳化處方工藝，以改善製劑的耐熱性。如確實無法耐受，則應考慮選擇其他劑型，而非大容量注射劑。

（3）應進行規範的滅菌工藝驗證，部分驗證工作可結合生產線驗證一併進行。

2、粉針劑

採用無菌生產工藝的粉針劑，應能保證SAL不大於10（-3次方），這主要依賴於無菌生產工藝是否嚴格按照藥品生產質量管理規範（GMP）的要求進行生產與驗證。

(1)凍乾粉針劑：

凍乾粉針劑無菌生產工藝驗證中的裝置驗證、環境監測是其生產線GMP要求的常規內容；培養基灌裝驗證是對裝置、環境以及人員操作的一種系統驗證；是判斷無菌保證水平的關鍵手段。

常規的工藝驗證試驗包括:

①培養基模擬灌裝驗證試驗最少線上灌裝3批，每瓶產品均應進行無菌檢查，每批的批次和判斷該試驗是否合格的標準見下表。

②除菌過濾系統適應性驗證試驗包括過濾系統相容性測試、過濾前後濾膜完整性測試、濾膜的微生物截留量QOS商滅測試。

（2）無菌分裝粉針劑：無菌分裝粉針劑的質量保證主要依賴於無菌生產線的基本條件和對生產工藝各環節嚴格的質量控制。生產工藝的控制和驗證要求對不同的無菌分裝產品是一致的。 嚴格執行GMP 的有關要求，是無菌粉針劑生產的重要質量保證。

工藝驗證工作主要為培養基灌裝驗證試驗培養基模擬灌裝試驗的目標是零汙染，灌裝的批次與評價標準見下表。

3、小容量注射劑

（1）應首選終端滅菌工藝，相關技術要求同大容量注射劑。

（2）如有充分的依據證明不能採用終端滅菌工藝的品種，且為臨床必須注射給藥的品種，可考慮採用無菌生產工藝，相關技術要求同凍乾粉針劑。

（3）對於採用無菌生產工藝生產的小容量注射劑，生產線的驗證應結合無菌生產工藝進行。

在劑型選擇的研究中，為判斷滅菌工藝對產品質量的影響，應進行滅菌前後產品質量對比的研究，且應注意考察條件和方法的合理性，考察專案需全面，相關分析方法需驗證，同時研究用樣品應具有代表性。

容器的密封性對於無菌產品在有效期內保持無菌效能具有重要作用，在工藝研究、包裝材料的選擇以及穩定性研究中，應加強對容器密封性的考察。

滅菌（無菌）生產工藝驗證

滅菌工藝的驗證並提供完整系統的工藝驗證資料是保證注射劑滅菌的可靠性的重要環節。 工藝的驗證包括對生產環境、裝置條件是否符合設計要求的驗證，以及對採用的滅菌工藝是否可確保製劑的無菌保證水平的驗證。 對於直接接觸藥品的包裝材料及容器生產裝置等的滅菌亦應進行驗證。

一、 終端滅菌無菌藥品的滅菌工藝驗證

生產裝置已經完成安裝和執行確認是滅菌工藝驗證的前提。

驗證試驗主要包括四項內容：空載熱分佈、滿載熱分佈、熱穿透試驗和微生物挑戰試驗，前三項試驗主要是對滅菌裝置進行驗證。 終端滅菌工藝驗證實際上是透過上述四部分試驗過程來確認生產的藥品可以達到規定的無菌保證水平。

1、空載熱分佈試驗

該試驗主要是確定滅菌器腔室內溫度分佈的均勻性和重現性，應至少連續運行同一個完整的滅菌程式3次。由於很多情況下一臺滅菌裝置可能執行多種滅菌程式，可以根據滅菌裝置的構造特點，在保證科學性的前提下，選擇一個有代表性的滅菌程式進行空載熱分佈試驗。

2、滿載熱分佈試驗

該試驗主要是確定在滿載的情況下滅菌器腔室內溫度分佈的均勻性，個別位置的溫度與平均溫度的差異，是否存在冷點和熱點。應根據空載熱分佈試驗的結果確定試驗方案。 在規定的滅菌程式執行達到滅菌溫度時，個別點的溫度與平均溫度有顯著差異時，該點為冷點或熱點。滿載熱分佈試驗發現的冷點或熱點為下階段進行熱穿透試驗重點考察的位置。應至少連續執行3次完整的滅菌程式，考察滅菌裝置的均勻性和重現性。

3、熱穿透試驗

熱穿透試驗主要是在滅菌過程中獲取不同位置的產品實際達到的溫度和F0值，從而瞭解不同位置之間，以及與日常執行時滅菌裝置記錄的溫度與F0值之間的差異。

應根據滿載熱分佈試驗的結果制定試驗方案，至少進行最大和最小裝載條件下的熱穿透試驗。 若滿載熱分佈試驗中發現有冷點或熱點，應重點採集冷點或熱點位置的熱穿透資料。一個滅菌工藝的試驗應至少執行3次滅菌程式以證明其重現性。

熱穿透試驗方案應詳細說明所用的溫度感測器的數量及其安裝分佈方式，裝載的形式，實驗採用的是真實產品還是模擬產品，各項試驗執行滅菌程式的次數。如果採用模擬產品，應有資料證明模擬產品與真實產品沒有熱穿透差異。

為了預判可能不易達到均勻受熱的部位，有目的地安裝溫度感測器並確定試驗的次數，應根據滅菌裝置的特點進行分析。 用於驗證的溫度感測器和溫度資料採集記錄系統應符合要求。 儀器測量溫度的誤差至少不大於滅菌溫度引數允許波動範圍的 1/3。 如滅菌溫度範圍為121℃土1。5℃，則溫度採集系統的誤差不能超過0。5℃。

國際上並沒有明確地規定各項試驗所需要的探頭數量，但原則是根據裝置的設計和工作原理合理地判斷可能的不易達到均勻受熱的部位，有重點地安裝探頭。 溫度測試所使用的溫度探頭在驗證前後都應經過標準溫度計校驗，標準溫度探頭每年都應送法定計量單位校驗。

4、微生物挑戰試驗

該試驗主要是最終確認滅菌工藝對挑戰用生物指示劑的殺滅效果，透過試驗證明在確定的滅菌引數允許的最低滅菌條件下，應用該滅菌工藝能將符合滅菌前汙染微生物數量和耐熱性限度的產品中的微生物殺滅至存活機率不超過百萬分之一。

(1)生物指示劑：

生物指示劑是一類特殊的活微生物製品，用於滅菌驗證的生物指示劑一般是細菌的孢子，可透過採購或自行製備得到。

(2)試驗方案：

應根據熱穿透試驗的結果設計試驗方案。 若熱穿透試驗證明不同位置的產品間、不同裝載量間、不同裝量規格間的熱穿透特性有顯著差異，應至少選擇滅菌F0值最低的位置、裝載量和裝量規格（ 即最差條件）進行微生物挑戰試驗。

微生物挑戰試驗的形式通常是將生物指示劑定量地加入到產品中，製備成帶有確定數量微生物孢子的受試產品。再將產品安放在滅菌裝置的特定位置，以儘可能低的滅菌引數執行滅菌程式後，對受試產品進行無菌調查，透過計算預定限度的微生物汙染產品經滅菌工之處理後微生物的殘存機率，對滅菌工藝的滅菌效果進行驗證。

若經過滅菌後所有受試產品的無菌檢杏均為陰性，則證明該滅菌工藝能將火菌前每瓶汙染有微生物N0。且耐熱性不招過D0的微生物殺滅，可保證產品中微生物的存活機率不超放百萬分之一。

另外，對受試產品進行無菌檢杳的方法應透過驗證；測定生物指示劑在產品中D值的方法應透過驗證。對於最低滅菌F0值不小於12分鐘（即過度殺滅滅菌工藝），且已透過熱穿透試驗證明具最低F0值的滅菌工藝，可不進行微生物挑戰試驗。對於最低滅菌F0值小於12分鐘的滅菌工藝（即殘存機率滅菌工藝），應進行微生物挑戰試驗。

5、滅菌工藝驗證試驗結果的評價

根據空載熱分佈試驗結果（在滅菌狀態下各溫度探頭的溫度差異），可以判斷滅蘭器腔室內溫度是否均勻。 根據裝載熱分佈試驗（在滅菌狀態下室內各處溫度與平均溫度的差異），判斷是否存在冷點與熱點。

熱穿透試驗是驗證產品能否達到預定的無菌保證水平的最重要試驗之一。通常將F0平均值減3倍標準差F0mean-3std≥12分鐘的滅菌工藝定義為過度殺滅滅菌工藝，將F0mean-3d＜12分鐘的滅菌工藝定義為殘存機率滅菌工藝。

對於殘存機率滅菌工藝，熱穿透試驗產品的F0平均值加/減3倍標準差應符合滅菌工藝F0的註冊標準。如註冊標準F0值為8。5~16。5分鐘，則8。5分鐘≤Fmean-3stdomean+3std≤16。 5 分鐘。 透過驗證，應確定熱穿透試驗F0值的平均值與滅菌裝置顯示的F0值的允許差異。微生物挑戰試驗受試樣品的無菌檢查結果均應為陰性。

二 非終端滅菌無菌藥品的工藝驗證

如果藥品的熱穩定性很差，難以進行最終滅菌，不得不採用無菌工藝進行生產。無菌生產工藝的特點決定了其產品的無菌保證水平遠低於終端滅菌產品。 目前國際上較普遍的非最終滅菌無菌產品的無菌保證標準是在95%置信限下產品中微生物殘存機率不超過0。1%。

過濾除菌工藝是常用的無菌生產工藝，其工藝驗證包括除菌過濾系統驗證、培養基模擬灌裝驗證、過濾前後的濾器完整性測試等。

1、除菌過濾系統驗證

（1）濾膜的完整性測試：採用起泡點試驗或擴散流量試驗進行濾膜過濾前後的完整性

（2）濾膜的相容性測試：包括過濾溶出物的測定、濾液同濾膜是否可能發生相互作用（如濾液的pH、色澤、濁度等是杏發生改變）。此項工作一般可由濾器生產企業協助完成。

（3）濾膜對滅菌條件的適應性：考察溼熱火菌條件對濾膜的影響，比如有無不溶性微粒出現等。

（4）濾膜的有效使用時間測試：儘管購頭的濾膜有有效期的說明，但是由於所過濾藥液的性質不同，有效使用時間也會有差別，政米用擬過濾的產品進行考察。

（5）濾膜的微生物截流堇測氓：址仃沫困的過濾挑戰試驗，因為濾膜的過濾能力可能同藥液的性質有關（比如黏度等），故一般採用藥液進行。常用生物指示劑為缺陷假單胞菌。

2、培基模擬灌裝驗證，

無菌生廠工藝應透過培養基模擬灌裝驗證。驗證的基本原理是：採用一定量微生物的培養基溶液模擬整個正常生產過程（即溶液配製、除菌過濾和接收、灌裝、密封等過程），驗證無菌灌裝操作的可靠性。

將模擬生產的產品，按《中國藥典》無菌檢查的培養條件培養足夠時間，並逐瓶檢查產品有無染菌。

3、容器密封系統驗證

用物理或微生物挑戰的方法測試容器密閉系統的密閉性，來保證無菌藥品在有效期內的無菌性。具體是採用3個不同批號的容器進行無菌培養基灌裝，併成功地透過微生物浸侵試驗。

其中要關注在已確定的關鍵工藝引數範圍內進行測試，使用的容器應經過正常生產過程中最大次數的清洗和滅菌（以模擬最惡劣條件），考證新生產的樣品以及不同留樣條件下的穩定性樣品是否能透過微生物浸侵試驗。

對於無菌分裝工藝，質量保證主要依賴於無菌生產線的基本條件和對生產工藝各環節的嚴格質量控制。 工藝驗證主要進行培養基灌裝驗證試驗。 另外， 工藝驗證中還應加強對滅菌前藥品的染菌水平、所染菌耐熱性等的密切監控，提供相關研究及驗證資料。

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