照相系统检测无菌冻干产品扎盖前容器密封性的研究

I摘 要研究背景：中国 GMP2010 版于 2011 年 1 月 17 日发布，根据中国 2010 版 GMP 无菌附录 1，第三章 洁净度级别及监测，第十三条无菌药品的生产操作环境中的规定，非最终灭菌产品的扎盖需设置在 B 级背景下的 A 级，根据已压塞产品的密封性，扎盖设备的设计，铝盖的特性等因素，扎盖操作可选择在 C 级或 D 级背景下的 A 级送风环境中进行。基于该条款的规定，对于扎盖操作未设置在 B 级背景下的 A 级，需证明容器密封性，并对商业产品的容器密封性进行检测。研究目的：本文通过分析和研究无菌产品的容器密封系统，证明通过使用照相系统检测冻干产品扎盖前，可以确保产品容器密封性，降低无菌冻干产品从全压塞到扎盖完成之间的时间段内微生物污染的风险。研究方法：本文通过分析影响容器密封性的关键因素，先证明符合设计要求的容器密封系统能够防止微生物污染，再分析对容器密封系统的控制和检测手段，最后通过验证的方式证明这些手段能确保容器密封性。研究结果：通过对容器密封系统的研究与验证，确认了胶塞与西林瓶的容器密封系统将压塞间隙控制在 2.0mm 以下能够符合容器密封性的要求；对照相系统及压盖工艺的研究，首先确定了基本参数对比度和像素的设定值，接着确定了为密封区域的高度可接受范围为 5.2mm-7.2mm，然后确定了在商业化生产的最高压盖速度下，整个照相系统有 0.2mm 左右的系统误差，需要在标准中计算系统误差，因此需要将5.2mm-7.2mm 的范围缩减至 5.2mm-7.0mm；通过照相系统可接受范围优化研究，最终确定商业生产时的可接受范围为 5.2mm-6.8mm。研究结论：将照相系统的可接受范围设置在 5.2mm-6.8mm 作为商业化生产的可接受标准，可以确保所有经过照相系统的产品瓶均有良好的密封性。关键词：无菌冻干产品；容器密封性；风险分析和风险管理；照相系统IIThe study of camera system to monitor the container closure system Background: China GMP (2010 edition) has been published on Jan. 17th 2011. According to the GMP requirement on Annex 1, Chapter3, the clean environment and monitoring, the 13th item, the capping of aseptic products need to be settled on Class A area with Class B background. But according to the integrity of fully stoppered products, the design of the capping machine or characterize of the flip-off cap etc, the capping could be settled under Class A air supply with Class C or Class D background. According to this requirement, if the capping is not settled on Class A area with Class B background, the integrity of the container must be validated and monitored. Purpose: The article will analysis and study the container closure system to prove that with the monitoring with camera system, the integrity of the container closure system could be maintained for fully stopped products and could prevent the potential microbiological contamination during the holding time before capping. Method: The article will analysis the key factors that related with the integrity of container closure system. It will first analysis the design of the container closure system and then analysis the control and monitoring methods. The results will be proved by validation. Results: According to the design study of container closure system, it is confirmed that the height between stopper and vial neck should be controlled less than 2.0mm with camera system monitoring; According to the study of camera system and capping process, the parameters of contrast and pixel are determined. The acceptance criteria is 5.2mm-7.2mm but when running at the highest speed, theres a 0.2mm systematic error which need to be calculated in the acceptance criteria so that the range 5.2mm-7.2mm should be modified to 5.2mm-7.0mm. Then, the acceptance criteria optimizing study determines that the acceptance criteria for commercial production will be 5.2mm-6.8mm. Conclusion: The acceptance criteria of camera system will be 5.2mm-6.8mm which could ensure that every vial that pass the camera system could have reliable integrity. Keywords: Freeze Dried Product; Container Intergity； Risk analysis and Risk Management； Camera System目录1.1 研究背景： .1III1.1.1 新版 GMP 的实施与条款解读： .11.1.2 无菌冻干产品目标质量概况及工艺： .21.2 容器密封系统与产品无菌性 .41.2.1 容器密封系统定义 .41.2.2 产品扎盖前的容器密封性与产品无菌性的关系： .41.2.3 使用照相系统的目的和意义： .52.1 研究概述： .62.1.1 研究方法概述： .62.1.2 研究方法： .62.2 容器密封系统的质量属性和理论设计标准： .72.2.1 容器密封系统的选择： .72.2.2 容器密封系统的设计： .72.3 容器密封系统风险分析： .112.4 系统及工艺设计优化及确认： .142.4.1：容器密封系统设计确认： .142.4.2：研究方法： .142.4.3：容器密封系统研究结果： .152.4.4：泄漏率的计算： .192.4.5：容器密封系统研究结果： .202.5 照相系统工艺研究： .202.5.1 照相系统介绍： .202.5.2 照相系统中容器密封区域的高度计算和判别： .252.5.3 照相系统基本工艺研究： .272.5.4 照相系统及压盖工艺适应性的研究 .292.5.5 照相系统研究参数和可接受范围总结： .322.6 照相系统可接受范围的优化： .322.6.1 研究方法： .332.6.2 研究结果： .332.6.3 照相系统可接受范围优化研究结论： .343.1 控制策略总结： .34IV3.2 工艺验证： .353.2.1 工艺验证： .353.2.2 无菌工艺验证： .363.3 研究结论： .374.1 照相系统对于不同容器密封系统的适应性分析 .384.2 照相系统缺陷分析和改进方法： .394.3 其他检测手段： .401第 1章 引言1.1 研究背景：1.1.1新版 GMP的实施与条款解读：药品生产质量管理规范（2010 年修订） 已于 2010 年 10 月 19 日经卫生部审核通过，于 2011 年 1 月 17 日发布，自 2011 年 3 月 1 日起实施。根据中国 2010 版 GMP 无菌附录 1，第三章 洁净度级别及监测，第十三条无菌药品的生产操作环境中的规定，非最终灭菌产品的扎盖需设置在 B 级背景下的 A 级，根据已压塞产品的密封性，扎盖设备的设计，铝盖的特性等因素，扎盖操作可选择在 C 级或 D 级背景下的 A 级送风环境中进行3。在 2011 年北京大学药物信息与工程研究中心举办的无菌 GMP 风险分析研讨会上，众多无菌工艺方面的专家对该条款进行了解读，对该条款的理解是，如在生产中，将扎盖建立在 C 或者 D 级背景下的 A 级送风 *，且未采用特殊的扎盖设备或铝盖，则需证明全压塞产品的密封性，即胶塞和西林瓶组成的初始容器密封系统的密封性。与会专家们以及企业代表分别介绍了一些常见的用于检测全压塞产品密封性的工艺实践，并对各个工艺实践的优势和劣势进行了简单的分析，其中包括使用照相系统检测产品扎盖前密封性的方式，但最终未对如何监控容器密封性的问题达成一致。*注：A级送风（Class A area supply）:A级送风特指一种通过高效过滤器过滤的空气供应，在送风面测试非活性微粒的指标符合A级要求； A级送风与A级区域不同。A级送风的确认要求为：1 确认仅在静态条件下进行：对于压盖机，静态条件是指送风设备出于开启状态，压盖机出于运行状态（但无须放入西林瓶和铝盖） ，同时无操作人员的干扰。对于传送带，静态条件是指送风设备出于开启状态，传送带出于运行状态，同时无操作人员的干扰。2 非活性微粒必须进行监测，标准需符合A级标准，测试设备需放置在经高效过滤器过滤后的空气的送风面3 需进行烟雾试验。要求气流组织形式为单向流，能够有效保护产品瓶且不会与2周围环境空气产生混合4 需测试气流速度。监控要求：对A级送风区域的非活性微粒和微生物的监控，企业需通过风险分析确定 4。1.1.2 无菌冻干产品目标质量概况及工艺：对于无菌冻干产品，其主要目标质量属性包括： 性状，鉴别，溶液澄清度，不溶性微粒，溶液颜色吸收度，pH 值，水分，含量，有关物质，可见异物，无菌及稳定性。其中无菌性是产品质量至关重要的属性，对于用于静脉注射或者静脉滴注的冻干产品，无菌性能否得到保障，直接关系到患者的生命安全。对于冻干产品，其主要工艺流程如图 1 所示：图 1：冻干工艺流程图冻干产品的无菌性通常由以下几个方面得到保证的：1. 无菌的容器：胶塞经过灭菌釜灭菌；西林瓶经过灭菌隧道的灭菌和除热源；2. 无菌的药液：药液通过 0.22 微米除菌级过滤器进行除菌过滤；3. 无菌的设备：与药液直接接触或者可能对药液带来微生物污染风险的部件或设备需经过灭菌处理；4. 无菌的工艺：药液从配制到灌装到装载冻干和卸载需要在特定的洁区环境中进行；并且工艺操作需要在验证过的时间范围内完成。5. 良好的人员操作：人员是最大的污染源，需要有良好的人员操作规范以防止人员对产品无菌性的影响。 纵观整个冻干产品的无菌工艺流程通常需要考虑到以下方面：配料 配液 无菌过滤 无菌灌装 冻干机装载冻干机卸载 冻干包装 灯检 压盖3图 2：无菌工艺流程图无菌冻干产品的无菌性是由整个无菌工艺体系来保障的，而检测无菌冻干产品扎盖无菌灌装：灌装组件的灭菌；灌装的环境；人员操作和干扰；允许的最长灌装时间；药液允许暴露在环境中的最长时间等冻干装载：装载模式；洁区环境；对半压塞瓶的保护；人员的操作和干扰等冻干及全压塞：冻干设备的灭菌；全压塞的效果等冻干卸载及压盖等待：卸载模式；洁区环境；人员操作及干扰；允许的最长等待时间等压盖：压盖前对容器全压塞状态的监控（即对容器密封性的确认） ；洁区环境；人员操作及干扰；压盖效果等原辅料 ：微生物负荷检测和控制药液配制，微生物负荷的检测和除菌过滤配液系统的灭菌,灭菌效果和灭菌有效期过滤前药液允许的最长保存时间；过滤的除菌效果等容器：微生物负荷检测和控制胶塞灭菌；西林瓶灭菌和除热源；灭菌后容器的保存条件和灭菌有效期等灭菌釜和灭菌隧道的灭菌效果确认4前的容器密封性，是其中至关重要的因素之一。 1.2容器密封系统与产品无菌性1.2.1容器密封系统定义无菌冻干产品的容器密封系统，一般包括三个部分，胶塞，西林瓶和铝盖，胶塞和西林瓶组成初始的容器密封系统，起到密封的作用，铝盖起到固定胶塞和西林瓶初始密封系统的作用。整个容器密封系统需能够防止因容器密封性较差泄漏对产品造成的影响，如微生物的侵入导致的微生物污染。基于 1.1 部分的解释，本文的目的在于监控压盖前的容器密封性，因此本文研究的对象为西林瓶和胶塞组成的初始容器密封系统，不包括铝盖。1.2.2产品扎盖前的容器密封性与产品无菌性的关系：基于对无菌工艺的理解，一般认为，在产品处于暴露于环境的情况下（无菌灌装过程中） ，以及半压塞状态下（冻干装载，冻干过程） ，产品受到微生物污染的风险较大，因为环境中的微生物很容易侵入到容器中去，而冻干完成后，进行全压塞以后，微生物污染的风险相对较小，这是由于考虑到胶塞以及西林瓶形成的初始容器密封系统能够起到密封容器，阻隔微生物侵入的作用，然而如果无法确保该初始容器密封系统的密封性，则微生物污染的风险将会等同于产品暴露或者半压塞的状态。产品扎盖前的容器密封性主要用于确保压塞等待阶段，产品的无菌性不受到破坏。基于不同的工艺，设备能力及产品属性，压盖等待时间可能有所不同，从几小时至几十小时不等，在这段时间内，半成品处于全压塞状态，处于 A 级区域/送风保护下，一般认为无菌风险较小。但是可能存在几种情况影响到产品的无菌性 ，比如：由于各种原因造成全压塞效果不符合预期的要求；在等待过程中的跳塞现象（已压好的胶塞由于弹性形变的作用，跳出西林瓶颈） ；等各种因素导致容器的密封性产生问题，使产品扎盖前在压盖等待时间内可能存在受到微生物污染的风险。一般常见的工艺设计为将压盖工序的环境设置成 B 级背景下的 A 级区域/ 送风，同时铝盖进行灭菌，采用提高环境标准以及降低物料中的微生物负荷的方式降低压盖等待及压盖阶段的微生物污染风险，但无法回避的问题是压盖等待时间内以及压盖时人员干扰带来的潜在微生物污染风险，如果能确保容器密封性，能够进一步提高5工艺的无菌保障能力。而且如果采用 C 级/D 级背景下的 A 级区域/ 送风，且不进行铝盖灭菌，则必须在压盖前设计控制方式检测容器的密封性，确保每一瓶产品在压盖前的容器密封性，从而降低在压盖等待时间内，产品受到微生物污染的风险。1.2.3使用照相系统的目的和意义：照相系统定义：照相系统，主要应用于图像自动识别领域，也被称作照相检测系统，机器视觉系统，计算机视觉系统，照相系统的主要功能是给出基于图像内容的智能反应。一般情况下包括由一个摄像头和一个计算机控制系统：图像由视频摄像头生成，计算机控制系统执行图像分析及图像内容评估。该系统广泛用于包装线，用于检测标签，生产有效期等；在无菌产品生产线使用，一般设置于压盖机前，用于检测全压塞后的产品是否出现胶塞缺失的情况，以及压塞情况等。本文中提及的照相系统将以丹麦 Vision Automation 公司的 Vision Read 系统为例。容器密封性检测方式：对于检测容器密封性的方式，常见的方式包括：微生物侵入法，蓝水侵入法等。这些方法能够比较直接的显示容器的密封性，但这些方式的极其显著的缺点是，这些方法都是破坏性，只能通过抽样检测的方式，从一部分样品的表现推断整个批次的表现，不但浪费产品，且取样数量也未必具有代表性。 而采用照相系统的方法监控容器密封性，为非破坏方法，仅会对经过照相系统的产品进行拍摄比对，不会对产品本身产生影响，并且能够对每一瓶经过照相系统的产品进行拍摄，并通过与标准比对剔除不合格产品，因此采用照相系统的方式更为全面和有效本文研究的目的和意义就在于解释如何系统性的利用照相系统检测产品扎盖前的密封性，达到在压盖等待及压盖时间内降低微生物污染风险的目的，起到提高工艺无菌保障能力的作用。6第 2章 系统及工艺研究2.1 研究概述：2.1.1研究方法概述：本文的目的是研究如何系统性的使用照相系统检测产品扎盖前的密封性。本文将通过以下方式进行研究和论述：1 对于容器密封系统的设计和如何达到容器的密封性进行分析2 进行一个系统性的风险分析和风险评估确定所有可能影响容器密封性的因素3 通过对工艺的理解和研究结果确定关键工艺参数的可接受范围。 4 通过验证活动确认研究结果。2.1.2研究方法：本文的研究方法主要包括但不限于：1 风险评估ICH Q9 的目的是提供一个质量管理风险的系统化方法，而非专门针对产品开发强调风险评估，然而 ICH Q9 中确认的风险评估工具亦适用于产品开发的风险评估，目的是找出潜在的高风险和工艺变量，并进行适当的理解和控制2本文将系统的分析影响因素的风险水平，确定这些因素的风险水平是否可接受；然后设计实验研究风险较高的因素并制定措施降低风险；最后确认所有因素的风险水平处于可接受水平。2 实验设计和数据分析实验设计是一个非常有效的工具，使研究人员能够根据预定的设计来系统性的研究和评估输入变量和输出响应之间的关系2。本文将通过实验设计研究影响产品质量的因素，并进行相应的数据分析3验证：验证，是指证明任何操作规程（或方法）、生产工艺或系统能够达到预期结果的一系列活动。（中国 GMP2010 版，第十四章，第三百一十二条，第三十八项）验证是制药企业定标及达标运行的基础，验证文件则是有效实施GMP的重要证据。验证及确认的结果会证实设计是否有误。验证管理中要求对出现的偏差进行调查7及评估则是纠正设计差错的重要手段。好的设计可以用验证来证实，验证活动中又通过验证获得的数据发现工程或设备设计中的失误，开及时采取纠正措施，二者相辅相成。6本文将在研究实验完成后，采用验证的方法，提供数据支持，确定最终的设计及工艺的合理性，有效性和可重复性。2.2容器密封系统的质量属性和理论设计标准：2.2.1容器密封系统的选择：目前本公司生产的无菌冻干产品使用了两种不同的容器密封系统，一种是5R的容器密封系统，另一种是10R的容器密封系统，均为ISO标准容器密封系统。通过对两套容器密封系统进行对比，见表1：表1:5R ，10R容器密封系统尺寸表项目 5R 10R西林瓶高度（mm) 50 45瓶口直径（mm) 7 12管底直径（mm) 16 24基于在生产试机过程中的经验，5R容器密封系统与10R容器密封系统在运行时的表现有较大差别：1 由于10R容器密封区域的管口直径宽于5R，易于压塞，因此10R容器的实际压塞表现好于5R容器，即10R容器的压塞间隙均处于较低的水平；2 由于10R容器的高度高于5R容器相同，瓶底面积大于5R容器，因此10R容器在生产运行时的稳定性高于5R容器，而5R容器在运行过程中更易晃动从而产生系统运行误差；在这两种容器密封系统中，5R容器是最差条件，使用照相系统检测5R容器时对照相系统参数设置和可接受范围的制定更具挑战，因此本文将以5R容器作为研究对象。 2.2.2容器密封系统的设计：根据2.2.1部分的论述，本文以某个5R容器作为研究对象。该容器密封系统的关键组8件包括胶塞和西林瓶。胶塞与西林瓶的关键质量属性中，与容器密封性有关的关键属性及合格范围包括：表2:5R 容器密封系统尺寸表关键组件 关键属性 合格范围胶塞冠部厚度 2.00.2mm胶塞密封段高度 3.650.5mm胶塞 胶塞密封段宽度 7.50.1mm西林瓶头部高度 3.60.2mm西林瓶颈直径 7.00.2mm西林瓶 西林瓶密封段高度 1.70.2mm 这些关键参数均会在物料进厂时进行抽样检测以确保工艺中使用合格的物料。胶塞的关键属性及合格范围如下图所示：图 3：胶塞设计图该胶塞为冻干产品专用胶塞，胶塞部分主要有胶塞冠和胶塞段两个部分组成，胶塞冠的厚度为 2.00.2mm，胶塞段直径 7.50.1mm，起到密封作用的胶塞密封段为胶塞冠以下 3.650.5mm 的部分，密封段以下为漏空设计，是冻干时水蒸气的通道。9在灌装时，胶塞处于半压塞状态，露出通气孔以供冻干时产品水蒸气的逃逸，在冻干完成后，冻干机的压塞设备会将胶塞压下，使胶塞密封段进入到西林瓶密封区域，以达到容器密封的效果。 西林瓶的关键属性及合格范围如下图所示：图 4：西林瓶设计图西林瓶头部的高度为3.60.2mm，密封区域的直径为7.00.2mm，有效密封区域为瓶颈口以下1.70.2mm的部分。 胶塞与西林瓶的组合如下：10图 5：容器密封设计图根据该容器密封系统的设计，西林瓶瓶径处1.70.2mm的区域为西林瓶密封区域，只需胶塞密封段3.650.5mm的部分的任意区域处于西林瓶密封区域，则可达到容器密封的效果。因此决定容器密封性的条件即为胶塞密封段是否处于西林瓶密封区域。而判断胶塞密封段是否处于西林瓶密封区域的方式是通过监控“压塞间隙” 的大小来判断：根据设计，可知，该容器密封系统理论密封最差条件的状态为胶塞密封段最下沿处于西林瓶密封区域最上沿，而胶塞密封段的长度下限值为3.15mm，因此压塞间隙理论上允许的最高值为小于3.15mm，所以将压塞间隙的研究范围确定为0-3.00mm。将在下面的章节中深入研究0-3.00mm的压塞间隙能否实际确保容器密封性。注：压塞间隙是指胶塞冠下沿至西林瓶颈口的距离，商业生产时，由于胶塞，压塞设备，压塞工艺，跳塞现象等的影响，会产生不同的压塞间隙。 密封系统的高度范围计算：基于以上部分对容器密封系统密封原理的分析，密封区域的高度是由以下几项组成的：1 胶塞冠高度2 西林瓶瓶颈高度3 压塞间隙高度而目前胶塞冠高度+西林瓶头部高度的总和：下限为1.8mm+3.4mm=5.2mm；上限为2.2mm+3.8mm=6.0mm；如采用6.0mm用于计算密封区域高度的可接受范围上限，密封区域的高度范围为5.2mm-9.0mm，但该高度范围存在假阴性的可能性，即胶塞冠高度+西林瓶头部高度的总和实际为5.2mm的情况下，密封区域高度为9.0mm的西林瓶，压塞间隙为3.8mm超过了3.0mm的上限，存在无菌性的风险，风险不可接受；而采用5.2mm计算密封区域高度的可接受范围上限，密封区域的高度范围为5.2mm-118.2mm，会存在剔除某些合格产品的情况，影响收率但产品的无菌性能够更好的得到保证，风险可以被接受；因此，在计算密封区域高度的可接受范围时，胶塞冠高度+西林瓶头部高度的总和统一采用5.2mm的数值以避免假阴性带来的风险。 因此，容器密封系统的高度范围为：密封系统的高度范围下限=胶塞冠高度+ 西林瓶瓶颈高度=1.8mm+3.4mm=5.2mm密封系统的高度范围上限=胶塞冠高度+ 西林瓶瓶颈高度+ 允许的最大压塞间隙=1.8mm+3.4mm+3.0mm=8.2mm该5R容器密封系统，密封区域高度的理论可接受范围为5.2mm-8.2mm。 结论：根据本章节的分析，首先确定了目前生产线使用的2种容器中，5R容器为最差条件，因此本文将以某个5R容器为例进行研究；其次，基于对容器密封系统设计的理解，以该5ml容器密封系统为例， 容器密封系统高度范围的理论可接受范围为5.2mm-8.2mm2.3容器密封系统风险分析：根据 2.2 部分对容器密封系统设计的理解，将对各影响因素进行风险分析和评估。首先，通过鱼骨图分析工艺中与容器密封系统密封性相关的因素：鱼骨图又称石川图或者因果分析图，常用于定位与问题相关的因素，并且按照相互关联性，层次分明，条理清楚的标在类似于鱼骨的图形中。 12图 6：风险分析鱼骨图通过分析，与容器密封系统相关的因素包括：1 设备：照相系统；压塞设备；压盖设备；2 物料：胶塞和西林瓶3 方法：密封系统设计；压塞工艺；压盖和照相系统工艺； 对这些因素进行进一步的风险分析和评估，见表 3：表 3：风险分析表关键属性 关键因素 关键参数 风险分析 措施措施执行后的风险评估1对容器密封性无直接影响，2.会影响到照相系统中的参数确定，但已确定为定值容器密封性密封系统设计 胶塞胶塞冠尺寸3风险为中等1. 物料进厂时检测尺寸，需符合包材标准；在严格确保进厂物料的尺寸符合标准的情况下，风险较小131 对密封性有影响2 不会影响到照相系统的参数设定胶塞密封段尺寸3 风险为中等1. 物料进厂时检测尺寸，需符合包材标准在严格确保进厂物料的尺寸符合标准的情况下，风险较小1.对容器密封性无直接影响，2.会影响到照相系统中的参数确定，但已确定为定值西林瓶头部尺寸3风险为中等1. 物料进厂时检测尺寸，需符合包材标准；在严格确保进厂物料的尺寸符合标准的情况下，风险较小1 对密封性有影响2不会影响到照相系统的参数设定西林瓶西林瓶密封段尺寸3风险为中等1. 物料进厂时检测尺寸，需符合包材标准在严格确保进厂物料的尺寸符合标准的情况下，风险较小1. 对密封性有影响2. 会影响到照相系统的参数设定压塞间隙3. 风险较高1.需研究和确定压塞间隙的可接受范围压塞工艺 压塞参数和压塞表现1.对容器密封性有影响，但不符合可接受范围的全压塞瓶会被踢除，压塞影响容器密封性的风险较小1. 需研究压塞间隙的 实际分布特征位置 和取样框范围设置1. 基本设置 2.对照相系统读数影响中等1. 需确定特征位置和取样框范围照相系统与压盖工艺照相系统工艺基本参数 对比度和像素设置1.影响照相系统读数.2 影响照相系统读数的风险较高1. 需研究和确定对比度和像素的设定范围14压盖工艺压盖线速度1 可能会给照相系统带来系统性的误差；2 风险较高1.需研究压盖线速度对照相系统可接受标准的影响红色背景： 代表风险较高，需有深入的研究并且在未确定合理的纠正措施前风险不能被接受；黄色背景： 代表风险中等，需有适当的控制措施降低风险，风险降低后可被接受绿色背景： 代表风险较低，可以被接受2.4 系统及工艺设计优化及确认：2.4.1：容器密封系统设计确认：基于 2.2 部分的研究，由于组成容器密封系统的关键组件：胶塞和西林瓶，均采用ISO 标准，而关键因素：胶塞冠厚度和西林瓶颈部高度均为固定值，因此对于容器密封性，主要的研究对象为压塞间隙，基于 2.2 部分的结论，压塞间隙的理论可接受范围为 0-3.0mm，因此本章节将针对压塞间隙的合理性进行研究2.4.2：研究方法：研究方法的理论依据：密封系统的作用主要用于防止微生物的侵入等，微生物和霉菌的一般直径在在 10-6M 左右，而氧分子的直径在 10-10M，因此，比对微生物和霉菌，氧分子更小，更容易侵入到容器密封系统中。而由于在冻干产品的冻干到全压塞过程中，冻干机内均会充填无菌惰性气体，一般为氮气，以代替无菌空气，因此，初始状态，冻干产品的顶空气体氧含量极低。将未压盖的全压塞冻干产品放置在室温条件下避光保存，空气将逐步侵入到容器密封系统中，全压塞冻干产品顶空气体中的氧含量会逐步提高，在放置一段时间之后，测定样品的顶空气体中的氧含量，可以测算出在该时间段内，泄漏进的空气的量，然后根据计算出的进入容器密封系统中空气的量，能够计算出整个容器密封系统的泄漏率。 研究样品的制作：15首先，需要通过无菌灌装生产线制作一定数量的半压塞的空瓶，放置在冻干机内，将冻干机腔室内充满无菌氮气，进行 2-3 次模拟抽真空，然后进行手动全压塞操作，在全压塞操作前将冻干机内的真空度控制在 900mbar，精确测量每个全压塞瓶的间隙，从中选取 100 个样品瓶*2 批，能够代表 0mm-3.0mm 压塞间隙的样品瓶。测试方法：然后将两批样品瓶分别放置在室温避光条件下保存，一批在放置了 15 天后测量顶空气体的氧含量，另一批在 25 天后测量顶空气体的氧含量。氧含量测试采用第三方公司提供的测试系统，该系统采用频率调制光谱(FMS),使用一个低功率激光二极管获取顶空气体的组成成分，该技术的敏感性远高于近红外。 测试的合格标准定为 1.5%，该标准由测试系统的供应商推荐提供，仅用于评估容器密封系统是否得到了有效的密封。测试采用的阳性对照为瓶颈处通过激光钻孔技术，带有直径 5.0 微米微孔的西林瓶，总计 4 瓶，2 瓶/批。 2.4.3：容器密封系统研究结果：经过 15 天和 25 天的测试，研究的具体数据如下表所示：15 天后的氧含量及对应的压塞间隙值如下所示，见表 4：表 4:15 天氧含量数据表序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1015 天后氧含量%0.13 0.15 0.11 0.16 0.17 0 0.02 0.16 0.13 0.04间隙 mm 0.2 1.5 0.9 2.1 2.3 2.1 0 0.4 1.3 2.5序号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2015 天后氧含量%0.16 0.21 0.17 0.17 0.17 0.21 0.29 0.16 0.13 0.1间隙 mm 1.2 1.4 2.1 2 0.8 1 1.6 1.6 1.3 2.7序号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 3015 天后氧含量%0.2 0.13 0.21 0.16 0.27 0.22 0.15 0.25 0.11 0.19间隙 mm 1.9 1.1 2.1 2.3 2.9 2.9 3 2.1 2.2 0.6序号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 4015 天后氧含量%0.1 0.17 0.25 0.03 0.15 0.27 0.17 0.22 0.31 0.14间隙 mm 2.8 2.2 1.7 0.8 1.8 1.3 2.5 2.4 1.9 2.216序号 41 42 43 44 45 46 47 48 49 5015 天后氧含量%0.13 0.24 0.1 0.14 0.05 0.08 0.22 0.2 0.07 0.02间隙 mm 3 2.9 2.1 2.8 2.7 2.6 3 1.4 0.8 0.7序号 51 52 53 54 55 56 57 58 59 6015 天后氧含量%0.12 0.08 0.21 0.29 0.2 0.1 0.16 0.2 0.23 0.1间隙 mm 2.1 2.9 2.4 2.2 0.5 1.5 1.7 1.3 1.9 2.7序号 61 62 63 64 65 66 67 68 69 7015 天后氧含量%0.22 0.13 0.33 0.01 0.19 0.14 0.19 0.1 0.15 0.02间隙 mm 0.8 2.6 2.7 2.1 2.9 3 2.6 2.2 1.9 2.5序号 71 72 73 74 75 76 77 78 79 8015 天后氧含量%0.15 0.04 0.21 0.18 0.1 0.19 0.17 0.12 0.04 0.11间隙 mm 2 2.7 2.9 2.8 2.3 2.2 2.1 2.6 2.5 2.4序号 81 82 83 84 85 86 87 88 89 9015 天后氧含量%0.1 0.28 0.16 0.12 0.21 0.15 0.11 0.18 0.17 0.08间隙 mm 2.4 2.1 2.3 2.6 2.4 3 2.1 2.4 2.2 1.9序号 91 92 93 94 95 96 97 98 99 10015 天后氧含量%0.02 0.12 0.13 0.05 0.08 0.04 0.09 0.08 0.1 0.16间隙 mm 2 2.6 2 0.3 0.7 2.3 1.2 1.5 1.1 1.7阳性对照 15 天后的氧含量%均5.0%统计了 15 天氧含量测试的 100 瓶样品的压塞间隙，这 100 瓶样品的压塞间隙范围为 0-3.0mm。 概率分布图如下所示：17图 7：15 天氧含量样品瓶的压塞间隙分布图从该图可知参与测试的瓶，压塞间隙压塞间隙的分布涵盖了 0-3.0mm 的整个范围，具有研究代表性。 统计了 15 天的氧含量数据，其散点图如下所示：18图 8：15 天含氧量分布图根据 15 天氧含量的数据，可以得出结论，从 0-3.0mm 间隙范围所有样品瓶的氧含量变化均小于 0.35%，其最高点 0.33%是在间隙为 2.7mm 的样品瓶中取得的。所有数值均远低于测试的合格标准 1.5%及阳性对照。25 天后的氧含量及对应的压塞间隙值如下所示，见表 5：表 5：25 天氧含量数据表序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1025 天后氧含量%0.01 0.14