《化学药品注射剂灭菌无菌工艺研究及验证指导原则》文档格式.docx

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二、注射剂湿热灭菌工艺

（一）湿热灭菌工艺的研究

1.湿热灭菌工艺的确定依据

灭菌工艺的选择一般按照灭菌工艺选择的决策树（详见附件1）进行，湿热灭菌工艺是决策树中首先考虑的灭菌方法。

湿热灭菌法是利用饱和蒸汽、过热水喷淋等手段使微生物菌体中的蛋白质、核酸发生变性从而杀灭微生物的方法。

注射剂的湿热灭菌工艺应首选过度杀灭法，即F0（标准灭菌时间）值大于12的灭菌工艺；

对热不稳定的药物，可以选择残存概率法，即F0值大于8的灭菌工艺。

如果F0值不能达到8，提示选择湿热灭菌工艺不合适，需要考虑无菌生产工艺。

以上两种湿热灭菌工艺都可以在实际生产中使用，具体选择哪种灭菌工艺，在很大程度上取决于产品的热稳定性。

药物是否能耐受湿热灭菌工艺，除了与药物活性成分的化学性质相关外，还与制剂的处方、工艺、包装容器等密切相关，所以在初期的工艺设计过程中需要通过对药物热稳定性的综合分析来确定湿热灭菌工艺的可行性。

一般而言，需要通过各个方面的研究，使药物尽可能地可以采用湿热灭菌工艺。

只有在理论和实践均证明即使采用了各种可行的技术方法之后，药物活性成分依然无法耐受湿热灭菌工艺时，才能选择无菌保证水平较低的无菌生产工艺。

任何商业上的考虑均不能作为不采用具有最高无菌保证水平的终端灭菌工艺的理由。

1.1药物活性成分的化学结构特点与稳定性

通过对药物活性成分的化学结构进行分析，可以初步判断药物活性成分的稳定性，如果其结构中含有一些对热不稳定的化学基团，则提示该药物活性成分的热稳定性可能较差。

在此基础之上，还应该通过设计一系列的强制降解试验对药物活性成分的稳定性做进一步研究确认，了解在各种条件下可能发生的降解反应，以便在处方工艺研究中采取针对性的措施，保障产品能够采用湿热灭菌工艺。

对于一般降解杂质，不应仅仅因为其含量超过ICHQ3A、Q3B指导原则规定的限度，就排除湿热灭菌工艺而不进行论证，如果一般降解杂质确证为代谢产物或其含量水平已经过确认在可接受的范围内，仍推荐采用湿热灭菌工艺。

1.2处方工艺

在对药物活性成分的化学结构特点与稳定性进行研究的基础上，可以有针对性地进行处方工艺的优化研究。

例如采用充氮工艺或在处方中加入适宜的抗氧化剂来减少氧化杂质的产生；

选择利于药物活性成分稳定的pH值范围、溶剂系统、辅料等；

通过灭菌时间和灭菌温度的调整来选择药物可以耐受的湿热灭菌工艺条件等。

1.3包装系统

注射剂包装系统的选择和设计也是可能影响湿热灭菌工艺条件选择和最终无菌保证水平的重要因素。

研究中需要结合产品特性、包装系统的相容性、以及灭菌器的灭菌原理等因素，对包装系统的种类、性状、尺寸进行筛选，保证所选的灭菌工艺条件不会对包装系统的密封性和相容性产生不利的影响，如包装系统的变形、破裂，或者浸出物超过可接受的水平等。

应该注意的是，使用热不稳定的包装系统不能作为选择无菌工艺的理由。

1.4注射剂的稳定性研究

无论使用何种设计方法，都需要进行终端灭菌产品的稳定性研究。

考察终端灭菌工艺对产品稳定性影响的指标可包括有关物质、含量、pH值、颜色以及产品的其它关键质量属性。

灭菌时，微生物的杀灭效果和药物活性成分的降解程度都是温度和时间累积作用的结果。

这意味着加热和冷却过程的变化也可能影响微生物的杀灭效果和产品的稳定性。

因此，稳定性研究用样品最好选取处于最苛刻灭菌条件下的产品，如可选取在热穿透试验中F0最大或灭菌参数值（最高允许灭菌温度和/或最长灭菌时间）最大位置处的灭菌产品进行稳定性考察，以确保所有灭菌产品的质量在有效期内仍能符合要求。

1.5仿制注射剂灭菌工艺的选择

仿制注射剂选择的灭菌/除菌工艺，应能保证其无菌保证水平不低于参比制剂。

如果参比制剂采用了无菌生产工艺，若仿制注射剂对其处方组成合理性、灭菌工艺产生的降解杂质的安全性风险等因素进行了全面的论证之后，也可以采用湿热灭菌工艺。

同时，参比制剂也需要考虑完善工艺。

2.微生物污染的监控

过度杀灭法假设的微生物污染水平和耐热性都高于实际值，理论上能完全杀灭微生物，从而能提供很高的无菌保证值，故没有必要对每一批次产品进行微生物污染水平的监控。

从控制热原的角度，建议按照药品GMP管理，以适当的频次对微生物污染水平进行监测。

与过度杀灭法相比，残存概率法的热能较低，为不降低产品的无菌保证水平，除了需要对灭菌过程本身进行严格的控制以外，还需要合理的工艺设计来降低微生物污染，并采用适当的方法对微生物污染水平和耐热性进行监测。

2.1降低灭菌前微生物污染的工艺设计

在生产工艺各环节引入微生物的风险评估基础上，通常考虑采用药液过滤、药液存放时限控制等方法来降低注射剂灭菌前的微生物污染。

虽然药液过滤在终端灭菌产品的生产中仅仅作为辅助的控制手段，但是在工艺研究过程中，也应该对滤膜的孔径、材质、使用周期等基本性质进行必要的筛选和验证，并在工艺操作中进行相应的规定。

药液在制备、分装过程中易引起微生物繁殖，尤其一些营养型的注射剂，因此应通过必要的考察和验证来确定药液配制至过滤前、以及过滤、灌装后至灭菌前能够放置的最长时限，并相应确定产品的批量和生产周期。

2.2灭菌前微生物污染的监测

灭菌前微生物污染水平监测的取样应覆盖正常生产的整个过程，应选取生产过程中污染最大，最有代表性的样品，且要充分考虑到产品从灌封到灭菌前的放置时间。

一般而言，如果灌装需要持续一段时间，可从每批产品灌装开始、中间及结束时分别取样。

灭菌前微生物污染水平监测通常采用薄膜过滤法，方法应经过验证，具体操作可参照《中国药典》的“微生物限度检查法”。

对于灭菌前微生物污染水平监测中发现有污染菌的产品，应采用合适的方法进行污染菌的耐热性检查。

耐热性检查中任何幸存下来或生长的微生物都可以被假定为耐热菌，一般采用定时煮沸法将它与已知的生物指示剂的耐热性加以比较，必要时，可进一步测试耐热污染菌的D值（微生物耐热参数，D值的具体检测方法详见附件2），然后根据灭菌的F0值及污染菌的数量与耐热性对产品的无菌性做出评价。

当产品微生物污染水平超过限度时，应对污染菌进行鉴别，调查污染菌的来源并采用相应的纠正措施。

（二）湿热灭菌工艺的验证

湿热灭菌工艺的验证一般分为物理确认和生物学确认两部分，物理确认包括热分布试验、热穿透试验等，生物学确认主要是微生物挑战试验。

物理确认和微生物挑战试验结果应一致，两者不能相互替代。

1.物理确认

1.1物理确认的前提

物理确认所用的温度测试系统应在验证和/或试验前、后进行校准，校准的频次应根据仪器设备的性能、验证持续的时间长短来确定。

物理确认所涉及的灭菌设备，应该在灭菌工艺验证前已通过设备确认。

如果在实施灭菌工艺验证前已经在包含拟验证工艺条件下完成了空载热分布试验，且在验证合格期限内，原则上可以引用相关数据和结论。

1.2装载热分布试验

装载热分布试验的目的是在拟采用的装载方式下，考察产品装载区内实际获得的灭菌条件与设计的灭菌周期工艺参数的符合性。

了解装载区内的温度分布状况，包括高温点（热点）、低温点（冷点）的位置，为后续的评估和验证提供科学依据。

装载热分布一般在空载热分布的基础上进行。

温度探头的个数和安装位置应综合灭菌器的几何形状、空腔尺寸、产品排列方式以及空载热分布确认的结果等要素确定，且至少应涵盖空载热分布测试获得的高温点、低温点，灭菌器自身温度测试探头部位等特殊位置。

温度探头在该阶段测试中应固定，且安放在待灭菌容器的周围，注意不能接触待灭菌容器或非常接近灭菌器内壁。

装载热分布试验需要考虑最大、最小和生产过程中典型装载量情况，试验时应尽可能使用待灭菌产品。

如果采用类似物，应结合产品的热力学性质等进行适当的风险评估。

待灭菌产品的装载方式和灭菌工艺等各项参数的设定应与正常生产时一致，应采用适宜的方式（图表或照片）描述产品的装载方式，并评估探头放置是否合理。

每一装载方式的热分布试验需要至少连续进行三次。

1.3热穿透试验

热穿透试验用于考察灭菌器和灭菌程序对待灭菌产品的适用性，目的是确认产品内部也能达到预定的灭菌温度、灭菌时间或F0值。

一个好的灭菌器和灭菌程序，既要使所有待灭菌产品达到一定的F0值，以保障产品的SAL≤10－6，同时又不能使部分产品受热过度而造成产品中活性成分的降解，导致同一灭菌批次的产品出现质量不均一。

热穿透试验的温度探头的个数和采样位置可参考装载热分布设置，采样位置的确定应基于风险评估的原则，包括热分布试验确定的高温点和低温点、其他可能的高温点、灭菌器温度探头附近、产品温度记录探头处等。

除要求采用足够数量的温度探头外，还应将热穿透温度探头置于药液中最难或最迟达到灭菌温度的点，即整个包装中最难灭菌的位置。

对于小容量注射液，如果有数据支持或有证据表明将探头放在产品包装之外也能够反映出产品的灭菌程度，风险能够充分得到控制，也可以考虑将探头放在容器之外。

热穿透试验的步骤及要求与装载热分布试验基本相同，每一装载方式的热穿透试验也需要至少进行三次。

通过热穿透试验可以确定在设定的灭菌程序下，灭菌器内各个位置的待灭菌产品是否能够到达设定的温度、时间或F0值。

再结合灭菌前微生物污染水平的检测，可以确定灭菌器内各个位置的待灭菌产品是否能够达到预期的无菌保证水平。

对于F0值最大点位置的样品，由于其受热情况最为强烈，因此应评估该位置产品的稳定性情况，以进一步确认灭菌对于产品的稳定性没有影响。

1.4热分布和热穿透试验数据的分析处理

在物理确认试验中，应确认关键和重要的操作参数并有相应的文件和记录。

需要关注的主要参数可能包括：

-保温阶段每个探头所测得温度的变化范围

-保温阶段不同探头之间测得的温度差值

-保温阶段探头测得的温度与设定温度之间的差值

-升温阶段探头测得达到设定温度的最短及最长时间

-F0的下限及上限

-灭菌结束时的最低F0值

-保温阶段的最低和最高压力

-饱和蒸汽温度和压力之间的关系

-保温阶段腔室的最低和最高温度

-热穿透温度探头之间的最大温差或F0的变化范围

-最长平衡时间

-最少正常运行的探头数

以上参数的合格标准应结合灭菌条件、灭菌设备的特点以及产品的实际情况制定。

通常情况下，热分布试验的保温时间内温度波动应在±

1.0℃之内。

升、降温过程的温度波动可通过总体F0值来反映，如果温度或F0值差别过大，提示灭菌器的性能不符合要求、装载方式选择不当等，需要寻找原因并进行改进，重新进行验证。

另外对于热敏感的药物，还应该控制灭菌