清洁验证指南

第四节第四节 设备的清洁验证设备的清洁验证 关于清洁验证的原理及方法将在第三篇第二章详细介绍 制剂生产验证各章亦对相应 设备的清洗验证要点进行介绍 可以参阅这些章节的内容 考虑到制药设备验证的完整性 应包括设备的确认 变动控制程序 仪器仪表的校准 和清洗验证 在此对设备的清洁验证从方法上作简单介绍 设备清洗有自动清洗和人工清洗两种方法 或者两种方法的结合 所谓清洗是从工艺设备或贮存设备中清除污染物的工艺过程 以保证设备能够安全地 进行下一步的产品生产 它包括清洗 消毒和贮存 设备清洁验证的目的是通过测试证明该设备的自动清洗程序 CIP 或人工清洗程序能够 清除设备部件上的活性药物残留物 并达到可接受的合格标准 并证明此清洁程序具有稳 定性和重演性 一 设备清洁验证中常用的术语一 设备清洁验证中常用的术语 1 人体接触剂量限度 SEL Subject E posure Limit 指一个没有药理学和毒理学经 验的人可以接触的某一药物的暴露剂量 2 允许残留浓度 ARL Allowable Residual Limit 指某一设备经清洗后 其表面残 留的药物 或清洁剂 的最大允许量 3 活性成分 API Active Pharmaceutical lngredient 或ADS Active Drug Substance 指在某一药物中代表效用的物质 这种物质在制造 工艺或包装过程中就变成了 一种活性成分或者药物的最终成型形式 活性成分在疾病诊断 治疗 缓解 处 理或预防方面提供药理上的活力或其他直接的作用 以致影响人体或动物的组织 和功能 API 在工艺制造过程中产生 如 化学合成 发酵 重组DNA 或其他生物工艺 从自然资源上分离 或取得 其他工艺的任何组合等 对设备清洁验证来说 API 包括中间体 及成品 一般来说 SEL ARL 的允许值应从药物安全评价部门获取 二 验证设计二 验证设计 在验证取样测试时 若发现洗过的设备明显不干净 应立即停止验证 有明显的残留 物存在表明现有的清洁程序是不合适的 因此必须在验证开始前重新评价清洁程序 从某 种意义上来说 清洁验证就是对清洗标准操作规程的验证 清洁验证主要是通过擦拭取样法和冲洗取样法对活性成分APl 进行测试 另外可根据 日常使用的需要 增加一些其他项目的测试 如清洁剂 酸液 溶剂 消毒剂等残留量的 测试 大部分企业在设备清洗中使用的清洁剂是水 包括饮用水 纯化水和注射用水 原因 之一就是使用化学清洁剂要作清洁剂残留量的测试 从而增加清洗的难度 制造部门在设备清洁程序中任何关于清洁剂 溶剂 添加剂的改变必须填写变动控制 表 得到批准后执行 并非所有的设备清洁验证需做活性成分APl 的测试 根据APl 是否在特殊的清洁剂或 溶剂中溶解而使设备难以清洗的程度来对APl 的浓度作出评价o APl 允许浓度可根据公式 来计算 如果人体接触剂量限度SEL 太低无法达到时 可用替代基质来覆盖所有的产品 一 验证次数 必须经过连续3 次成功的试验 若能证明活性药物和清 洁剂的残留物均在可接受 限度内 清洁验证方可认为是成功的 清洁验证过程中清洁设备的用水必须符合相 应法规的测试要求 如注射用水 纯化水标准等 清洁后设备的表面应均无肉眼可 见的产品 溶液或清洁残留物的痕迹 若水在设备表面形成一层均匀的膜时 则可 认为表明该设备已清洁干净 对新产品进行评估 决定是否需要额外的清洁验证研究项目 假如该新产品证明是 最难以清洁的和在使用同一设备的所有产品基质中允许残留浓度ARL 是最低的物质 那么在前3 批产品试验中必须要对设备清洁程序的验证进行评价 二 清洁验证可接受标准 3 次连续的验证中所收集的样品测试结果 必须都符合允许值 1 棉球擦拭取样法 1 对非专用设备 与产品接触的设备表面上取得样品必须符合活性成分APl 和清洁 剂的允许残留浓度ARL 2 对专用设备 只需对清洁剂的允许残留浓度ARL 进行测定 现在许多企业都使用 专用设备 如箱型BIN 混合机 可以配备许多BIN 来生产 以减少设备清洁验证 的次数和难度 3 允许残留浓度ARL 的计算 ARL SEL VSF 验证安全系数 式中 SEL 是指1d 内1 个病人在服用1 种药物 时 另1 种药物的残留物在该药物中的最大允许量 2 冲洗水取样法 1 对非专用设备 最后一次冲洗水中的活性成分APl 浓度必须小于等于根据SEL 计算出来的允许残 留浓度ARL 值 最后一次冲洗水中清洁剂 溶剂 的浓度必须小于等于药物评价部门规定的允许残 留浓度ARL 值 2 对专用设备 最后一次冲洗水中清洁剂 溶剂 的浓度必须小于等于药物评价部门规定 的允许残留浓度ARL 值 3 允许残留浓度ARL 的计算 一般用于容器 贮罐设备的清洗 ARL SEL VSF 验证安全系数 3 微生物测试 当产品放行时需做微生物分析 其使用的设备在清洁验证时需在与产品接触设备的表 面进行微生物取样及测试 棉签擦拭法的合适标准一般为 100CFU 10in2 2in 5in lin 0 0254m 或 100CFU 65 cm2 5cm 13cm 三 设备清洁验证步骤三 设备清洁验证步骤 根据清洁程序的规定和要求或事先设定一个程序对设备进行清洁 应对整个清洁过程 作详细的记录 记录的内容应包括 进行清洁验证设备的图纸 应在图纸上标出取样点 设备一览表 包括设备名称 厂商 能力 型号和序号等 清洁过程中的各项参数 清洁 后的检查情况 设备清洁完成后则应根据要求进行取样 1 决定各药品中最难清洁物质 决定各药品中最难清洁物质 对于有多个活性成分的药品 如多组分药品 复方制剂 以最难溶解的活性成分作为 最难清洁物质 2 确定 确定ARL 值值 根据资料或对比各药品活性成分 也是最难清洁的物质 计算ARL 值 3 非专用设备的清洁 非专用设备的清洁 如某一设备是非专用设备 各种产品在生产过程中均使用 测试要求包括 设备清洁后的目检 对选定药品某个活性成分残留物的测试 微生物测试 4 决定设备使用后至清洁的周期 决定设备使用后至清洁的周期 若验证中确定最大周期是72h 那么验证试验所选择的周期必须应用到日常正常的设备 清洁程序中 除非有新的验证加以更正 5 设备的干燥 贮存和微生物测试 设备的干燥 贮存和微生物测试 最后清洗后 应根据贮藏条件对设备进行干燥 以防止微生物生长 干燥和贮 存的程序必须与验证测试条件一致 选择最难清洁部位并以此作为取样点 清洁后的设备贮存方法须能防治污染 例如置于密闭处 6 分析测试方法 分析测试方法 测试仪器对API 残留物必须有足够的灵敏度 能够测量所研究化学实体的ARL 的浓度 测试 检验 方法必须经过验证 7 决定取样方法 决定取样方法 在验证前预先制订取样计划 根据提供的设备图纸来确定取样的位置 设备取样一般 在设备表面目检后 采用棉签法或水冲法来进行 如果目检过程中发现设备表面不清洁 则随后的取样就不必进行了 明显的污染说明此清洁程序不能对设备进行充分的清洁 故 在继续进行验证前必须重新对清洁程序进行评估和修正 用棉签法采集样品时 设备的表面系指设备与药物接触的表面 取样点应是设备的主 要部位 且应从设备与药品接触的表面中最难清洁的部位取样 设备的取样点一般不得少 于3个 若此设备是小型设备且取样点具有代表性的话 则可以减少取样数量 若设备的某 些表面并不接触药品 但可能会对产品造成潜在的污染 则也可以加以取样 当有些设备表面不可能或不适合用棉签取样时 可采用水冲洗法进行取样 水冲洗法 的水样不是取自为清洁而冲洗设备的最后用水 而是在设备清洁结束后 用于冲洗设备表 面并收集起来的用于样品分析的水 冲洗水的用量应能足以使设备所有表面得到润湿并提 供足够的量以便进行分析测试 用作冲洗水的注射用水或纯化水应事先取样 以便进行对 照分析 棉签法的要点如下 棉签法的要点如下 据设备情况决定试验中的取样方法 一般设备表面用棉签取样 假设产品残留物在设备表面分布均匀 所有取样点的测试结果不大于ARL 棉签取样点应代表整个清洁的设备表面 并以最难清洁部位为取样点 在验证 方案中应图示设备取样点位置 棉签样只能从接触产品的设备表面取得 棉签样的面积是65cm2 左右 取完样的棉签应放入10ml 的溶剂中并盖紧盖子 8 清洁验证监控 清洁验证监控 1 准备设备简图 为需要进行清洁验证的每个设备准备图纸 并标出棉签取样的位置 2 准备设备一览表 列出设备 包括自动清洗设备和周转容器 名称 厂商 能力 型号 和序列号 3 记录清洗循环参数 应尽量使有关自动清洁的各项变量标准化 尽可能加以控制并 测量 并记录以下参数 包括设定值和实际值 设备使用后的 清洗 周期 为进行清洁而引起的设备拆除程度 预洗参数 例如弄湿 刮除 浸泡时间 温度 溶液 用量等 每一清洁阶段的水质 饮用水 热水 纯化水等 洗涤时水的压力和流量 水温 水量 洗涤时间 每一冲洗阶段重复的次数 水冲洗的方法 例如电动喷射 浸没 手工擦洗 其他 喷淋头的数量和类型 冲洗水的质量 冲洗水的压力或流量 水温 水量 冲洗时间 冲洗水的排水方法 冲洗的次数 干燥方法 例如压缩空气 自然干燥 加热 和条件 例如在环境控制区 层流下 贮存时间 贮存条件 例如洁净度100 000 级 注 设备手工清洗的程序和操作参数可根据实际情况尽可能详细地记录下来 表2 35 是某一设备手工清洁验证记录表 设备手工清洁程序完成后 今后日常的清洗操作必须遵循已验证的规则 所有的操作 参数如介质 压力 温度 用力大小 阀门开启度等必须大于验证时的参数 或者在拟定 验证方案时 将验证时的操作参数设定得比日常操作时小 如最终冲洗水的水温平时为 65 那么验证时可设定为55 9 分析测试的要求 对于制造一个单一产品的专用设备 若在清洁过程中使用清洁剂的话 则验证分析时 必须进行清洁剂残留物的测试 若产品放行前要进行微生物分析的话 则设备清洁后应立 即取样 并进行微生物测试 对于制造多类产品的非专用设备 还必须增加活性药物残留 量的测试 最具活性的产品或最难清洁的产品应被视为 最恶劣条件 用其代表所有产品进行 清洁验证 若某设备生产的产品中既有最具活性 又有最难清洁的原料或成分 则取其中 ARL值比较低的产品作为清洁验证的代表产品 当某一设备要用于新产品生产时 一般需 对新产品进行清洁验证 而对于那些具有高毒性的产品则应单独进行清洁验证 四 清洁验证失败的调查四 清洁验证失败的调查 若清洁验证的最后测试结果证明验证未达到合格标准而失败的话 则应对验证过程进 行全面的调查 以查清造成失败的真正原因 然后根据失败的性质采取相应的措施 对于 与验证过程无关的 有明显原因的失败 诸如机器故障 动力故障 分析错误等 这次试 验可不作为整个验证的一部分 但这个失败的记录应收集在验证报告中 并且这个失败并 不证明早先试验的无效 对于与验证有关的失败 诸如清洁过程未按规定的清洁程序进行 或无明确原因的失败 如没有明显理由 则必须重新进行连续3 次的试验 这次失败应有 记录 但不必归人验证档案中 五 清洁程序的制订五 清洁程序的制订 要进行清洁验证 首先必须对有关设备制订相应的清洁程序 然后根据此程序进行设 备的清洁 再通过取样和测试分析对此程序加以验证 或根据已有的清洁SOP 作验证 清 洁程序应包括以下内容 1 清洁周期的确定 清洁周期的确定 生产部门根据生产的需要 制订设备使用结束和清洁的周期 根据实际作业情况 清 洁周期的确定一般需考虑以下几个因素 连续进行数批同品种产品或中间体的生产后 更换不同品种产品或中间体生产时 设备经过重大检修后 突发事件的发生使设备受污时 设备闲置超过一定时间且又需重新启用时 在进行设备清洁验证的过程中也应按此周期实施清洁工作 且在清洁验证通过后 正常生 产过程中的设备清洁周期应不大于此时间 2 清洁部位的确定 清洁部位的确定 用于药品生产的设备根据其生产产品相同与否 可分为专用设备和非专用设备 所谓 专用设备即指那些用于生产同一类产品的设备 而非专用设备则指那些用于制造若干不同 产品的设备 一般而言 根据设备的用途 设备表面的类型和特征以及设备的结构来确定 设备的待清洁部位 以达到去除污染的目的 3 清洁剂的选择 清洁剂的选择 设备清洁程序中选择合适的清洁剂是尤为重要的 一般而言主要根据清洁剂本身不同 的化学性质 去污能力 实验室的评估以及以往设备清洁的经验来确定清洁剂的类型 4 清洁工具和场地的规定 清洁工具和场地的规定 清洁程序中应注明清洁过程中所使用的工具 诸如抹布 刷子等的类型 清洁的场地 也要明确 一般采用就地清洁和专用场所 清洁间 清洁两种方法 5 清洁参数的确定 清洁参数的确定 清洁程序中必须对整个清洁过程中设备的拆装操作有详细的描述 清洁过程中的技术 参数应尽可能使有关手工清洁的各项变量标准化 而这些技术参数的确定应尽可能便于测 量控制和记录 这些技术参数一般应包括下列内容 清洁前预处理 刮除或浸泡 参数 例 如时间 温度 溶剂 用量等 清洁用水的质量标准 持续洗涤时间 洗涤水的压力 流 量 温度和用量 洗涤的次数 所使用溶剂的名称 浓度和用量 所使用清洁剂的名称 浓度和用量 水洗的方法 例如电动喷射 浸没 手工洗涤等 冲淋水的质量 冲淋持续时间 冲淋水 的压力 流量 温度和用量 冲淋的次数 冲淋的方法 手工清洗用力大小等 根据设备 的不同 清洁操作的顺序 方法和要求也不尽相同 这些都应在各自清洁程序中作明确而 详细的描述 6 设备的干燥和贮存 设备的干燥和贮存 清洁结束后应对设备进行干燥以防止微生物的生长 设备的干燥一般可采用洁净的压 缩空气吹淋 自然干燥或加热干燥等方法 清洁干燥后设备的贮存方法须能防止污染 须 明确贮存时间和贮存条件 例如贮存室的洁净度和温度 湿度要求等 7 清洁后的检查 清洁后的检查 设备的整个清洁工作完成后应对清洁工作进行检查 可采用目检的方法 检查的内容 包括 设备内 外表面清洁情况的判定 尤其应仔细检查那些关键部位和难以清洁的部 位 清洁记录是否及时 完整 清晰和规范 清洁后的设备是否有 已清洁 的状态牌 清洁检查结束后 检查者应在检查记录表上签名认可 若在检查中发现清洁没有达到要求 则应重新对设备进行清洁 六 验证报告的完成六 验证报告的完成 清洁验证结束后 各验证部门应将自己负责部分的验证数据和资料汇总 并起草相关 部分的报告 然后交验证部统一汇总 对每一部分加以复核 在此基础上起草一份完整的 验证报告 送交验证委员会审批 一份完整的清洁验证报告应包括验证方案 清洁程序 设备一览表 清洁参数 分析测试数据 验证总结等内容 七 验证报告的审查和批准七 验证报告的审查和批准 验证委员会应按照相应的标准对验证报告中所列的各项技术参数 验证过程和测试分 析结果逐一加以审查 以确保所实施的清洁验证对正常生产过程中的设备清洁和质量控制 具有可重复性 若提交的验证报告符合规定的要求 则应签署验证合格报告以正式批准该 清洁验证项目的通过 生产部门在收到清洁验证合格证后 可根据验证的技术参数和清洁程序制订详细的清 洁操作规程SOP 并进行全面的培训 以确保验证过程中所使用的程序能切实得以执行 第二章清洁验证第二章清洁验证 第一节第一节 概概 要要 在药品生产的每道工序完成后 对制药设备进行清洗是防止药品污染和交叉污染的必 要手段 产品生产后 总会残留若干原辅料和微生物 微生物在适当的温湿度下以残留物 中的有机物为营养可大量繁殖 产生各种代谢物 从而大大增加残留物的复杂性和危害程 度 显然 如果这些残留的原辅料 微生物和其代谢产物进入下批生产过程 必然对下批 产品产生不良影响 因此 必须通过清洗将这些污染源从药品生产的循环中除去 严格地 讲 绝对意义上的 不含任何残留物的清洁状态是不存在的 在制药工业中 清洁的概念 就是指设备中各种残留物 包括微生物及其代谢产物 的总量低至不影响下批产品的规定 的疗效 质量和安全性的状态 通过有效的清洗 可将上批生产残留在生产设备中的物质 减少到不会影响下批产品疗效 质量和安全性的程度 由于有效的清洗除去了微生物繁殖 需要的有机物 创造了不利于微生物繁殖的客观条件 便于将设备中的微生物污染控制在 一定水平 设备的清洁程度 取决于残留物的性质 设备的结构 材质和清洗的方法 对 于确定的设备和产品 清洁效果取决于清洗的方法 书面的 确定的清洗方法即所谓的清 洁规程 应包括清洗方法及影响清洁效果的各项具体规定 如清洗前设备的拆卸 清洁剂 的种类 浓度 温度 清洗的次序和各种参数 清洗后的检查或清洁效果的确认等以及生 产结束后等待清洗的最长时间及清洗后至下次生产的最长存放时间等 设备的清洗必须按 照清洁规程进行 各种版本的GMP都规定必须对清洁规程进行验证 清洁验证就是通过科 学的方法采集足够的数据 以证明按规定方法清洁后的设备 能始终如一地达到预定的清 洁标准 验证结论的准确性与完整性 是验证的核心 验证的方法学是保证验证结论完整可靠 的关键 从方法学上考虑 科学 完整的清洁验证一般可按以下几个工作阶段依次进行 图 3 1 1 开发阶段 根据产品性质 设备特点 生产工艺等因素拟定清洁方法并制定清洁规程 对清洁人 员进行操作培训 2 方案准备阶段 对生产设备进行详细考察 确定有代表性的 难清洁的部位作为取样点 计算设备的 内表面积 根据产品的相关性质选定某种物质作为参照物质 确定清洁后允许的最大残留 量为 合格标准 验证中通过检验其含量确定设备清洁的程度 必要时还要考察清洁的残留量 根据验证共同要求制订并批准验证方案 开发验证有关取样方法和检验方法 以保证数据 的准确性 在验证开始前需对有关人员进行培训 3 方案实施阶段 按照批准的验证方案开展试验获取数据 评价结果 得出结论 如验证的结果表明清 洁程序无法确保设备清洁达到预定标准 则需查找原因 修改程序并重新验证 直至结果 合格 4 监控及再验证阶段 对已验证并投入运行的清洁方法进行监控 对清洁方法的变更实行变更管理 根据监 测的结果来看各种生产活动中 所采用的清洁方法能达到的实际效果 以确定再验证的周 期进行再验证 第二节第二节 清洁方法的制订清洁方法的制订 一 清洁方式一 清洁方式 工艺设备的清洁 通常可分为手工清洁方式和自动清洁方式 或两者的结合 手工清 洁方式的特征是主要由人工持清洁工具 按预定的要求清洗设备 根据目测确定清洁的程 度 直至清洁完成 常用的清洁工具一般有能喷洒清洁剂和淋洗水的喷枪 刷子 尼龙清 洁块等 清洗前通常需要将设备拆卸到一定程度并转移到专门的清洗场所 自动清洁方式的特点是 由自动化的专门设备按一定的程序自动完成整个清洁过程的方式 通常只要将清洗装置同 待清洗的设备相连接 由清洗装置按预定的程序完成整个清洁过程 整个清洁过程通常不 需要人工检查已清洁的程度 乃至干预程序的执行 这两种主要的清洁方式在实际生产中 应用很广 清洁方式的选择应当全面考虑设备的材料 结构 产品的性质 设备的用途及 清洁方法能达到的效果等各个方面 举例来说 如果设备体积庞大且内表面光滑无死角 生产使用的物料和产品易溶于水或一定的清洁剂 这种情况下比较适合采用自动或半自动 的在线清洗方式 清洁剂和淋洗水在泵的驱动下以一定的温度 压力 速度和流量流经待清洗设备的管道 或通过专门设计的喷淋头均匀喷洒在设备内表面从而达到清洗的目的 大容量注射剂的配 制系统多采用这种方式 如果生产设备死角较多 难以清洁 或生产的产品易粘结在设备 表面 易结块 则需要进行一定程度的拆卸并用人工或专用设备清洗 大容量注射剂的灌 装机 小容量注射剂的灌装机 胶囊填充机及制粒机 压片机等一般都可采用采用人工清 洗方式 不管采取何种清洁方式 都必须制定一份详细的书面规程 规定每一台设备的清洗程序 从而保证每个操作人员都能以相同的方式实施清洗 并获得相同的清洁效果 这是进行清 洁验证的前提 从保证清洁重现性及验证结果的可靠性出发 清洁规程至少应对以下方面作出规定 清洁开始前对设备必要的拆卸要求和清洁完成后的装配要求 所用清洁剂的名称 成分和规格 清洁溶液的浓度和数量 清洁溶液的配制方法 清洁溶液接触设备表面的时间 温度 流速等关键参数 淋洗要求 生产结束至开始清洁的最长时间 连续生产的最长时间 已清洁设备用于下次生产前的最长存放时间 二 清洁规程的要点二 清洁规程的要点 1 拆卸 应规定清洁一台设备需要拆卸的程度 大多数设备 如大容量注射剂的灌装机 一步 制粒机等在清洁前需要预先拆卸到一定程度 小针的灌装机则几乎可以说是完全拆卸 应 有书面的 内容清晰完整的拆卸指导 最好附有图表或示意图 以使操作人员容易理解 2 预洗 检查 预洗的目的是除去大量的 可见的 残余产品或原料 为此后的清洁创造一个基本一致 的起始条件 由于清洁规程往往不是专用的 它需要适用于生产多种产品和浓度或剂量规格的通用 设备 以简化管理及操作 因此需进行预洗 预洗的作用是确立一个相对一致的起始点 以提高随后各步操作的重现性 预洗所使用水质不必苛求 通常饮用水或经一定程度净化 如过滤 的饮用水已经足够 使用水管或手持高压喷枪以新鲜的流水冲洗设备以除去残留物 对于残留物物理性质差异 较大的情况 有的企业希望制定一份产品与预洗参数如水温 压力 时间等一一对应的对 照表 由操作人员按实际产品选择参数 这种方法在实施时并不十分理想 由于操作人员 的素质及习惯 从一大堆方案中去选择应当采用的方案反而容易造成差错 比较简单而切 合实际的方法是让操作者检查是否还有可见的残留物 让他们持续喷淋设备直至可见残留 物消失 以此作为预洗的终点 因此 操作者判断预洗完成与否的标准必须尽可能的明确 特别是应检查的部位 例如 可在规程中作出这样的规定 用热的饮用水持续喷淋机器的 所有表面 使所有可见的残留颗粒消失 特别注意检查不易清洁的部位 3 清洗 此步的目的用清洁剂以一定的程序 如固定的方法 清洗时间等 除去设备上看不到的 产品 这种一致性是进行验证的基础 在预洗后 下一步即对设备或部件进行实际的清洗 如果清洁程序中要使用专用的清 洁剂 即在本步使用 为获得稳定的结果 减小偏差的发生 必须明确规定清洁剂的名称 规格和使用的浓度以及配制该清洁溶液的方法 应明确清洁剂的组成 以便验证时检查是 否有残留的清洁剂 从本质上看 这一步的清洁是溶剂对残留物的溶解过程 而溶解往往 随温度的升高而加快 因此 温度是这一过程的重要的参数 必须规定温度控制的范围 测量及控制温的方法 为提高清洗效率 可采用多步清洗的方式 在这种情形下两步清洗 之间可加入淋洗操作 配制清洁溶液的水可根据需要采用饮用水或纯化水 4 淋洗 用水以固定的方法和固定的淋洗时间淋洗设备表面 以除去设备上看不到清洁剂是本 操作的目的 清洗步骤通常溶解了大部分残留物 但设备上残留的清洗液中含水 清洁剂和残留的 产品或原料 本步骤用水对其进行充分的淋洗使残留物的浓度降至预定限度以下 以不造 成新的潜在的污染 为提高淋洗效率 宜采用多次淋洗的淋洗方法 在淋洗阶段 GMP 对水质有明确的要求 应根据产品的类型采用符合药典标准的纯 化水或注射用水 当然淋洗最初阶段 可以使用质量较低的水如饮用水 如由电脑按预定 程序自动执行的淋洗程序进行淋洗 淋洗的结果就比较安全可靠 从确保淋洗效果出发 应尽可能避免人工法对不同水质的切换 由操作者根据淋洗步骤选择水质的方式 由于 本步骤的目的是除去已溶解的低浓度的残留物 并使残留在设备上的水具有尽可能高的质 量 最小的可溶性固体 最低的微生物污染水平 在淋洗水的压力 流速 淋洗持续时间 及水温等诸影响因素中 水温的重要性相对下降 当然 较高的温度有助于残留水的挥发 并兼有一定的消毒作用 5 干燥 根据需要决定是否进行干燥 除去设备表面的残留水分可防止微生物生长 由于水膜 有可能掩盖残留物 一定程度上有碍检查 因此对于须暴露保存的设备 应进行干燥 但 对于经过验证的清洁程序 如果设备淋洗后要进行灭菌处理 或是采用高温 无菌的注射 用水淋洗后并保持密闭的设备则不一定要进行干燥处理 6 检查 通常经过验证的清洁程序应保证清洁后的设备不残留可见的残余物 进行目检可在发 生意外时 仍能及时发现而采取补救措施 而不危及下批产品 因此在规程中可作出类似 规定 如 目检所有设备的表面 不得有残余物 如发现残余物 向工段长汇报以采取纠 偏措施 7 储存 规定已清洁设备和部件的储存条件和最长储存时间 以防止再次污染 8 装配 应规定将被拆卸部件重新装配的各步操作 附以图表和示意图以利于操作者理解 此 外 要注意装配期间避免污染设备和部件 三 清洁剂的选择 清洁剂应能有效溶解残留物 不腐蚀设备 且本身易被清除 人用药品注册技术要求 国际标准协调会 ICH 在 残留溶剂指南 将溶剂分为3 个级别 对其使用和残留限度有明 确的要求 随着环境保护标准的提高 还应要求清洁剂对环境尽量无害或可被无害化处理 满足以上要求的前提下应尽量廉价 根据这些标准 对于水溶性残留物 水是首选的清洁剂 从验证的角度 不同批号的清洁剂应当有足够的质量稳定性 因此不宜提倡采用一般 家用清洁剂 因其成分复杂 生产过程中对微生物污染不加控制 质量波动较大且供应商 不公布详细组成 使用这类清洁剂后 还会带来另一个问题 即如何证明清洁剂的残留达 到了标准 应尽量选择组成简单 成分确切的清洁剂 根据残留物和设备的性质 企业还可自行配制成分简单效果确切的清洁剂 如一定浓 度的酸 碱溶液等 企业应有足够灵敏的方法检测清洁剂的残留情况 并有能力回收或对 废液进行无害化处理 第三节第三节 清洁验证方案的准备清洁验证方案的准备 参照物质或最难清洁物质 最难清洁部位和取样部位 如何制订验证的合格标准即最 大允许残留清洁验证方案必须符合一般验证方案的共性要求 验证方案中最关键技术问题 为如何确定限度 用什么手段能准确地定量残留量 这包括取样方法和检测方法的开发和 验证 一 参照物质与最难清洁物质 一般药品都由活性成分和辅料组成 对于复方制剂 含有多个活性成分 所有这些物 质的残留物都是必须除去的 在清洁验证中是否需要为所有残留物都制定限度标准并一一 检测呢 这是不切实际且没有必要的 在一定的意义上 清洁的过程是个溶解的过程 因此 通常的做法是从各组分中确定 最难清洁 溶解 的物质 以此作为参照物质 通常 相对与辅料 人们最更关注活性成分的残留 因为它可能直接影响下批产品的 质量 疗效和安全性 因此活性成分的残留限度必须作为验证的合格标准之一 如当存在 两个以上的活性成分时 其中最难溶解的成分即可作为最难清洁物质论处 以复方18 氨基酸注射液为例 它有18 种氨基酸 均为活性成分 其中最难溶解的为 胱氨酸 仅微溶于热水 因此可将其作为最难清洁物质 这样一来 清洁验证就找到了残 留的 参照物 而用不着为其他易溶组分操心 二 最难清洁部位和取样点 在讨论如何确定最难清洁部位前 首先应当对清洗的机制有所了解 除手工擦洗主要 依靠机械摩擦力将附着在设备表面的残留物除去外 常规的清洗过程可从清洗液对残留物 的作用角度大致分为溶解 乳化和化学反应等不同的机制 不管何种机制 都存在残留物 与清洗液接触 被润湿 脱离设备表面等共同的过程 在此以使用最普遍的清洗机制 溶解为例详细进行讨论 以溶解为机制的清洗过程主要是通过溶剂 清洗液 对残留物的溶解作用以及流动的清 洗液对残留物的冲击而使附着在设备表面的残留物进入溶剂中 微观上看溶解的速度取决 于单位时间内由溶质表面进入溶液的溶质分子数与从溶液中回到溶质表面的分子之差 一 旦差值为零 表面溶解过程达到动态平衡 此溶液即为饱和溶液 溶解过程中从溶质表面很快形成一薄层饱和溶液 饱和溶液中的溶质分子不断向溶液 深处扩散 形成从溶质表面到溶液深处的一个递减的浓度梯度 如果处于饱和层的溶质分 子不能迅速进入溶液深处 就会降低溶解的速度 因此可以观察到即使是溶解度很大的物质 如蔗糖的块状结晶 俗称冰糖 在无搅拌的 静止状态下的溶解速度是非常缓慢的 提高溶解速度的方法是使溶液流动以迫使溶质表面 的饱和层离开 在清洗过程中 必须使清洁剂在运动中与残留物接触 清洁剂与残留物的相对运动从 宏观上可分解为垂直方向和水平方向的运动 相对垂直的运动可将已溶解的物质迅速带离 溶质表面 而水平方向的相对运动根据流体力学的基本原理 可分为层流和湍流两类情况 图3 2 层流指流体在导管中流动时 所有质点均沿着与管轴平行的方向流动 此时流体的速 度在管道轴心处的速度最大 自轴心至管壁速度逐渐减以至等于零 由此可以推断 如果 清洁剂在待清洗设备中形成了层流 会很迅速地在残留物表面形成一稳定的饱和溶液层 残留物的溶解速度会急剧下降 这与静止状态下的溶解过程非常相似 从而清洁效率也随 之明显下降 因此在清洁中应避免层流的产生 流体以湍流形式流动时 虽然宏观上流体沿管道向一个方向流动 但从微观上看各质 点的运动速度在大小和方向上都随时发生变化 总有部分质点的运动方向相对垂直于管轴 或管壁 这样残留物表面再也不会形成稳定的饱和层 溶解的速度就大大提高了 清洁的 效率也随之提高 因此 在清洗过程中 必须保证清洁液以湍流形式流动 流体以何种形式流动取决于流体雷诺准数Re 的大小 Re dw 式中 d 为管道直径 w 为流速 为流体的密度 为黏度 当Re 2300 时 为层流 Re 10 000 时 为湍流 2300 Re 10 000 时 为层流和 湍流的过渡阶段 Re 越大 表面湍流越剧烈 即质点运动方向和速率的变化越大 残留物溶解的速度 越快 在已确定清洁剂和淋洗液的情况下 Re 正比于管径与流速的乘积 Re wd 比较普遍的在线清洗过程都有清洁剂在泵的驱动下在设备与管道中循环的步骤 对已 确定的系统 清洁剂的流量V 是固定的 根据液体的不可压缩特性 在没有平行管道和分 叉的情况下 不管管径如何变化 管内各点的流量必然相同 因V w S w R2 4 wd 2 其中 为管道截面积 则 4 V d 2 则Re V d 如V 为定值 则R e l d 由此可知 在系统中 管径较大的部位或管径由小变大的部位R e 值较小 相对容易 发生层流 较难被清洁 对有多根平行管道尤其是管径不同的系统 因各管道的流速变化 流量分配各不相同 通常将这些部位列为较难清洁的部位 此外 切不可忽视哪些似乎不直接接触产品的部位 如复方氨基酸注射液配制系统一 般需安装防爆安全伐 膜 的歧管 排气管 充氮管 抽真空管等 这些管道或由于投料时 物料微粒的飞扬 或因为配制罐内雾化的小液滴随充氮 抽真空等工艺过程四处飘散而可 能被污染 有时这种污染很轻微 但如果清洁程序未能考虑这些管路 日积月累就可能产 生严重的后果 综合而言 凡是死角 清洁剂不易接触的部位如带密封垫圈的管道连接处 压力 流 速迅速变化的部位如有歧管或岔管处 管径由小变大处 容易吸附残留物的部位如内表面 不光滑处等 都应视为最难清洁的部位 显然 取样点应包括各类最难清洁部位 乳化和化学反应的机制在微观上与溶解过程相似 都有清洁剂分子作用于残留物表面 使其表面的分子脱离或反应生成其他物质进而溶解 因此宏观上不容易形成湍流的部位也 是难清洁的部位 三 残留物限度的确定 如何确定残留物限度是个相当复杂的问题 但却是验证方案无法回避 必须解决的问 题 FDA 在其在其 清洁规程验证检查指南清洁规程验证检查指南 中指出 中指出 FDA 不打算为清洁验证设立一个通不打算为清洁验证设立一个通 用方法或限度标准 那是不切实际的 因为原料和制剂生产企业使用的设备和生产的产品用方法或限度标准 那是不切实际的 因为原料和制剂生产企业使用的设备和生产的产品 千差万别 确立残留物限度不仅必须对所有有关物质有足够的了解 而且所定的限度必须千差万别 确立残留物限度不仅必须对所有有关物质有足够的了解 而且所定的限度必须 是现实的 能达到和可被验证的 是现实的 能达到和可被验证的 也就是说 鉴于生产设备和产品性质的多样性 由药品监督机构设立统一的限度标准 和检验方法是不现实的 企业应当根据其生产设备和产品的实际情况 制定科学合理的 能实现并能通过适当的方法检验的限度标准 目前企业界普遍接受的限度标准基于以下原则 分析方法客观能达到的能力 如浓度限度 百万分之十 10 10 6 生物活性的限度 如正常治疗剂量的l 1000 以目检为依据的限度 如不得有可见的残留物 最后一项系半定量标准 是限度标准的补充 一 残留物浓度限度10 10 6 将残留物浓度限度定为10 10 6 多为发达国家生产液体制剂如溶液 乳剂等剂型的企 业采用 其要求是规定由上一批产品残留在设备中的物质全部溶解到下一批产品中所致的 浓度不得高于10 10 6 对液体制剂而言 这就是进入下批各瓶产品的残留物浓度 一般说来 除非是高活性 高敏感性的药品 该限度是足够安全的 因此 企业可进一步将其简化成最终淋洗水样品 中残留物的浓度限度为10 10 6 验证时一般采用收集清洁程序最后一步淋洗结束时的水样 或淋洗完成后在设备中加 入一定量的水 小于最小生产批次量 使其在系统内循环后取样 测定相关物质的浓度 实验室通常配备的仪器如HPLC 紫外 可见分光光度计 薄层色谱等的灵敏度一般都能 达到10 10 6 以上 因此该限度标准不难被检验 从残留物浓度限度可推导出设备内表面的单位面积残留物限度 表面残留物限度 单 位为 g cm2 计算前需假设残留物均匀分布在设备内表面上 在下批生产时全部溶解在 产品中 设下批产品的生产批量为B kg 因残留物浓度最高为10 10 6 即10mg kg 则残留物总量最大为B 10 10 6 10B mg 单位面积残留物的限度为残留物总量除以测总内表面积 设设备总内表面积为SA cm2 则表面残留物限度L 为10B SA mg cm2 为确保安全 一般应除以安全因子F 即得L 10B SA F mg cm2 如取安全因子F 10 则L B SA mg cm2 103B SA g cm2 对于确定的设备 内表面积是定值 批量值应取最小批量 以获取最差情况下的表面 残留物限度 根据上述推算过程得到的表面残留物限度的前提是残留物溶解到下批产品后 均匀分配到各瓶 片产品中 实际生产中确实可能存在某些特殊表面 如灌封头 残留物溶解后并不均匀分散到整 个批中 而是全部进入一瓶产品中 在这种情况下 上述限度就不适用了 必须为这些特 殊部位制定特殊的限度 制定特殊表面限度的依据就是以最低日治疗剂量为基础的生物学 活性的限度 二 生物学活性的限度 最低日治疗剂量的l 1000 依据药物的生物学活性数据 最低日治疗剂量 minimum treatment daily dosage MTDD 确定残留物限度是制药企业普遍采用的方法 从确保安全的角度出发 一般取最低日治疗剂量的l 1000 为残留物限度的计算出发 点 表3 44 其依据是任何药物上市前都必须通过临床试验取得使用剂量的数据 上市后 也必须不断跟踪其使用效果和临床副作用 从而确定对大多数人适用的发挥预期治疗作用 的剂量范围 在该剂量范围的下限 即最低日治疗剂量 以下 也还会产生一些生理活性 特别是对某些特别敏感的病人 产生活性或副作用的剂量可能低于MTDD 很多倍 不同药 物 不同人群的个体差异是不同的 根据临床药理学 毒理学和临床应用的观察统计 极少或基本未见药物个体差异达到 1000 倍的报道 也就是说 对于非常敏感的病人 如果服用了MTDD 的l 1000 也不会 由此产生药理反应 这样就符合了GMP足够安全的理念 因此高生物活性药物宜 使用本法来确定残留物限度 清洁的目的是保证在使用产品B 时 不出现A 产品的生理作用 B 产品每天服用数 多 安全性下降 因此 上述最低日治疗剂量的l 1000 系指B 产品最多日使用制剂 数中允许A产品残存的量 不超过因服用B 产品而带人体内的A 产品的最低日治疗剂 量的l 1000 最低日治疗剂量数据来自药品标签和使用说明书上的有关数据计算 MTDD 每次给药片 粒 数 每片有效成分含量 每日最少给药次数 药品标签和使用说明书基于药品研发过程进行的动物试验与各期临床的统计资料 并 经过政府主管部门批准 是生产企业必备的资料 因而MTDD 的应用非常方便 根据MTDD 计算单位面积残留物限度的过程如下 1 将相关设备生产的所有产品列表 在表中相应位置填写MTDD mg 最小生产批 量B kg 单个制剂的质量Uw g 和每日最多使用制剂数Dd 2 计算设备内表面积SA cm2 3 确定特殊部位面积SSA cm2 4 取最小批量B 为计算参数 5 取上述4 中对应产品的单位制剂质量Uw 和日最大使用成品 制剂数 Dd 为计算参 数 6 计算该批产品理论成品数U U 1000B Uw 7 计算一般表面残留物限度Ld Ld 允许残留物总量 总表面积 允许残留物总量 MTDD 1000 U l Dd MTDD 1000 1000B Uw l Dd 则 Ld MTDD 1000 1000B Uw l Dd l SA 1000 cm2 MTDD B Uw l Dd l SA l000 cm2 可根据具体情况决定是否再除以安全因子以确保安全 8 计算特殊表面残留物限度 表面残留物限度计算表见表3 45 Ld MTDD 1000 1 Dd l SSA 1000 cm2 MTDD Dd l SSA cm2 同 样 可根据具体情况决定是否再除以安全因子以确保安全 也有文献建议采用最低生物活性量为出发点计算残留物限度 其原理与实际计算过程 与上述MTDD 法基本相同 但由于最低生物活性量数据不易获取 也缺乏法定依据 使用起来不如MTDD 方便可靠 三 肉眼观察限度 不得有可见的残留物 有文献称如果设备内表面抛光良好 残留物与设备表面有较大反差 目检能发现低至 1 cm2 的残留物 虽然这是非常经验化的数据 与个人的视力 照明 设备的尺寸 形状和观察的角度等许多因素有关 不可能作为定量 半定量的依据 也无法验证 但目 检最简单 且能直观 定性地评估清洁的程度 有助于发现已验证的清洁程序在执行过程 中发生的偏差 对于日常监控是有价值的 因此清洁规程中都要求在清洁完成或某些步骤完成后检查不得有可见的残留物 四 特殊情况下限度的制定 上述各种限度制定方法的注意力都集中在产品中的活性成分或最难清洁的物质上 其 共同的特点是都要求其残留量低于规定的限度 而对活性成分的化学稳定性未加考虑 从微观上看清洁后的残留物在设备表面形成一层薄膜 因此有非常大的比表面积 而 清洗过程中和清洗结束后残留物充分暴露在水分 氧气和通常较高的温度下 如需高温清洗 和灭菌 因此不难设想如果活性成分的化学性质不很稳定 或者在清洁和随后的储存条件 下不稳定 生成了其他物质 就可能使为检测微量活性物质而建立的检验方法无法真实地 反映实际的情况 因为验证的目的是证实有关物质被 清洗掉 而不是通过化学反应使目标物转变为 其他物质而 消失了 o 另外 有些药物的活性成分经转化后成为药品中的杂质 如该杂 质对人体有更大的毒性则须限制其在成品中的含量 这种情况下 制定残留物的限度必须 考虑这类杂质对下批产品带来的不利影响 如阿司匹林片 其活性成分乙酰水杨酸很容易水解为游离水杨酸 中国药典规定后者 相对于乙酰水杨酸的含量应低于0 3 以下就以生产阿司匹林片为例 具体分析如何确 定残留物限度 为简化计算 假设生产设备为阿司匹林片专用 产品规格分别为0 1g 片 0 3g 0 5g 片 则按MTDD 计算的乙酰水杨酸的表面残留物限度为 Ld MTDD 1000 1000B Uw l Dd l SA 1000 cm2 900 1000 1000 100 0 5 1 15 l 50 000 1000 240 cm2 如从限制每片游离水杨酸的角度考虑 则应以最小片重产品中允许的游离水杨酸为基 准 再乘以最小批量的片数 即得批产品中允许的游离水杨酸总量 再除以设备总面积即 得单位面积游离水杨酸的限度 应当指出 游离水杨酸一方面来自残留的乙酰水杨酸的水解 另一方面来自原料本身 以及生产过程中产生的水杨酸 统计过去生产的多批产品中游离不杨酸的化验结果可确定 来自原料和生产过程产生的水杨酸的平均水平 具体计算过程如下 成品中游离水杨酸的限度 0 3 最小批量片数 1000000 片 最小片质量 0 1g 多批产品平均游离水杨酸含量 0 2 最小批量 l00kg 总表面积 50000cm2 允许由残留乙酰水杨酸水解而产生的游离水杨酸的量为 0 3 0 2 0 1 1 000 000 1000 100 000 假设所有残留下的乙酰水杨酸全部水解为游离水杨酸 则允许由上批产品残留的乙酰 水杨酸总量为100000 乙酰水杨酸的表面残留限度为100 000 50 000 2 cm2 该限度大大低于根据MTDD 计算得到的限度 因此 如果制定限度标准仅以MTDD 为依 据 就会在实际生产中遇到很大的质量风险 四 残留溶剂的限度标准 药品生产和清洁中可能用到除水外的有机溶剂 人用药品注册技术要求国际标准协调 会 ICH 在 残留溶剂指南 将溶剂分为3 个级别 一级溶剂 由于毒性或危害环境等原因应避免在制药生产中使用的溶剂 如果确实 无法替代 其浓度限度见表3 46 二级溶剂 为动物非诱变致癌溶剂 或可能有神经毒性或致畸性等不可逆转性毒性并 怀疑有 其他明显但可逆转毒性的溶剂 在药品生产中这类溶剂的控制标准如表3 47 三 级 溶 剂 具有潜在低毒性的溶剂 其名称列于表3 48 ICH 残留溶剂指南 规定 一级溶剂 二级溶剂仅在不可替代的情况下用于药品生 产 但不能用作清洁剂 在无法避免时 三级溶剂可作为清洁剂 其在下批生产中允 许的溶剂残留浓度不应超过初始溶剂浓度的0 5 五 微生物污染控制标准 微生物污染水平的制定应满足生产和质量控制的要求 发达国家GMP 一般明确要求 控制生产各步的微生物污染水平 尤其对无菌制剂 产品最终灭菌或除菌过滤前的微生物 污染水平必须严格控制 如果设备清洁后立即投入下批生产 则设备中的微生物污染水平 必须足够低 以免产品配制完成后微生物项目超标 微生物的特点是在一定环境条件下会 迅速繁殖 数量急剧增加 而且空气中存在的微生物能通过各种途径污染已清洁的设备 设备清洗后存放的时间越长 被微生物污染的几率越大 因此企业应综合考虑其生产实际 情况和需求 自行制定微生物污染水平应控制的限度及清洗后到下次生产的最长贮存期限 六 取样与检验方法学 一 最终淋洗水取样 为大面积取样方法 其优点是取样面大 对不便拆卸或不宜经常拆卸的设备也能取样 因此其适用于擦拭取样不易接触到的表面 尤其适用于设备表面平坦 管道多且长的液体 制剂的生产设备 淋洗水样品的缺点是如上节讨论的溶解与流体力学原理 当溶剂不能在设备表面形成 湍流进而有效溶解残留物时 或者残留物不溶于水或干结在设备表面时 淋洗水就难以反 映真实的情况 取样的方法为根据淋洗水流经设备的线路 选择淋洗线路相对最下游的一个或几个排 水口为取样口 分别按照微生物检验样品和化学检验样品的取样规程收集清洁程序最后一 步淋洗即将结束时的水样 也可在淋洗完成后在设备中加入一定量的工艺用水 用量