制药厂设备清洁与清洁验证培训讲义

设备清洁与清洁验证1第1页内容摘要GMP对设备清洁及验证要求设备清洁目标设备清洁工作现实状况污染物起源清洁作用机理清洗介质选择清洁剂选择设备清洁方法清洁工作发展趋势2第2页内容摘要设备清洁验证时机清洁验证检测对象清洁验证产品与设备分组残余物程度确实定分析方法选择取样方法选择3第3页GMP对设备清洁及验证要求

第四十九条药品生产车间、工序、岗位均应按生产和空气洁净度级别要求制订厂房、设备、容器等清洁规程，内容应包含：清洁方法、程序、间隔时间，使用清洁剂或消毒剂，清洁工具清洁方法和存放地点。4第4页GMP对设备清洁及验证要求附录一.总则4.药品生产过程验证内容必须包含：(1)空气净化系统(2)工艺用水系统(3)生产工艺及其变更(4)设备清洗(5)主要原辅材料变更无菌药品生产过程验证内容还应增加：(1)灭菌设备(2)药液滤过及灌封(分装)系统5第5页设备清洁目标设备清洁目标是预防发生可能改变药品质量、使其安全性、均一性、浓度、纯度达不到要求要求事故或污染。6第6页符合GMP要求降低药品交叉污染及微生物污染风险确保用药安全延长系统或设备使用寿命提升企业经济效益清洁验证必要性7第7页设备清洁工作现实状况近年来，因为重大污染事故发生，人们越来越重视厂房及设备清洁工作。伴随分析技术日益发展，清洁验证工作也已逐步展开，并日益深入。FDA对制药厂商检验也包含了清洁验证内容，1993年还专门制订了《清洁验证检验指南》。8第8页污染物起源原料（活性成份）：这是在设备清洁及清洁验证中需优先考虑残余物，因为这些原料有药理活性，若污染下一品种将会带来严重后果。活性成份降解产物：可能在加工过程中产生，也可能在与清洁剂接触过程中产生。活性成份降解后，可能仍有药理作用，或毒副反应增加。辅料：辅料中应重点考虑是色素及矫味剂，但有其它辅料残余也可能造成污染事故，如淀粉对碘制剂。辅料降解产物也不容忽略。9第9页污染物起源清洁剂：清洁剂残余,并在设备清洁及清洁验证时也应重点考虑是否有确定残余限量。若使用复方清洁剂，还应考虑验证时选哪一成份作参考。微生物污染：应重点考虑是大肠杆菌、绿脓杆菌和金黄色葡萄球菌等致病菌。其它细菌若大量存在也应重视。口服制剂微生物污染也越来越受到重视。热原污染：当前仅无菌产品考虑热原污染问题。10第10页污染物起源微粒污染：微粒污染可能使成品中存在斑、点、块、纤维等外观问题，在设备清洁时应考虑去除，但清洁验证时常忽略这一问题。消毒剂：在设备或设备附近使用消毒剂时，应考虑可能对设备造成污染。润滑剂：许多制药设备（如压片机、搅拌机等）都使用润滑油，最好使用食用级润滑油，因为它们有泄漏甚至与药品接触可能。11第11页污染物起源环境中存在尘埃：在空气中悬浮尘埃中，有可能含有各种污染物，有时甚至是活性成份。与设备相关污染：密封垫、包材、镀层脱落物、金属屑都可能产生污染。维修保养中产生污染物也应考虑。残留冲洗水12第12页清洁作用机理去除设备表面残余物方法有各种，其作用机理可概括为：机械作用溶解去污化学反应。清洁程序每一步骤都有可能包含这四种机理中一个或各种。13第13页清洁作用机理

机械作用：即用机械力去除设备表面残余物，包含刷、吸及水流冲洗。用高压水流喷射设备表面，清洗效果很好，它能够清洗到其它方法难以抵达部位。用超声波清洗小件器具也是很有效方法。14第14页清洁作用机理溶解：可用水或有机溶媒将残余物溶解。可用热水（或溶媒）也可添加一些助溶剂，如酸性残渣可用碱性清洁剂、碱性残渣可用酸性清洁剂。15第15页清洁作用机理去污：使用表面活性剂，经过增溶、润湿、乳化、分散等作用将残余物从设备表面去除。16第16页清洁作用机理化学反应：经过氧化、水解或酶催化等反应将大分子分解成小分子，使其更易去除。惯用氧化剂有次氯酸钠、过氧化氢、过碳酸钠、臭氧等。用酸或碱溶液可将酯、酰胺、醚等水解成有机酸盐和醇，使其更易溶解。酶可催化一些化学反应，促进大分子降解，如蛋白酶可使蛋白质降解成小分子成份，使其更易溶解。17第17页清洗介质选择设备清洁惯用清洗介质有水和（非水）有机溶媒。设备表面残余物可溶于水时应选择水作冲洗介质，最终冲洗应用纯化水或注射用水。用水做清洗介质优点是无毒、无残留物，但对不锈钢表面可能有不良影响，如生锈或腐蚀。18第18页清洗介质选择当设备表面残余物可溶于有机溶媒时，可选择丙酮、二氯甲烷、庚烷等有机溶媒进行清洗。对于极性较大残余物可选取能与水混溶有机溶媒（如低级脂肪醇、乙醚）或与水混合物。环境保护、操作者安全及费用问题是选取有机溶媒限制原因。19第19页清洁剂选择惯用清洁剂可分为：单组分清洁剂复方清洁剂

20第20页清洁剂选择

单组分清洁剂：单组分清洁剂是指仅用一个溶媒或一个助洁剂水溶液。当使用单组分清洁剂能够到达设备清洁要求时，应尽可能选取，这么能够简化验证过程。酸、碱：调整清洗液pH值，如NaOH、KOH、磷酸、柠檬酸、乙醇酸。螯合剂：与金属离子形成络合物，增加金属离子溶解度。21第21页清洁剂选择

单组分清洁剂：助悬剂：使残余物悬浮在冲洗液中冲洗掉而不会沉积在设备其它部位，如低分子聚丙烯酸酯。表面活性剂：有各种类型，其选择应用必须平衡各种原因。应防止使用高泡表面活性剂，以免增加漂洗难度。氧化剂：有机化合物经氧化后形成小分子，更易溶解，惯用氧化剂有次氯酸钠等。酶：是由微生物产生化学催化剂，对底物有选择性催化作用。清洁剂处方中惯用酶有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶。22第22页清洁剂选择多组分清洁剂：多组分清洁剂是指用一个以上助洁剂组成复方清洁剂。多数情况下，选取多组分清洁剂更符合清洁要求。绝大多数产品是由各种成份组成，这些成份含有不一样化学性质，只有各种清洁机理联合作用，才能彻底去除。多组分清洁剂有很大灵活性，可对大部分残余物有清洁作用。省时,如表面活性剂存在能够使NaOH更有效地浸湿残余物并将其去除，缩短清洗时间；降低用水量，当使用循环清洗系统时更是如此。23第23页清洁剂选择清洁剂选择应由各制药企业依据自己清洁目标，清洁程度、人力物力等条件决定。应选择处方已知且固定清洁剂，并建立质量标准及检验规程，供给商还应提供清洁剂安全性数据，以供确定清洁剂残余限量时参考。24第24页清洁剂选择碱性清洁剂最惯用，对酸式盐、片剂赋形剂、蛋白质及发酵产品清洁效果最好，还可乳化一些脂肪、油脂等。酸性清洁剂对碱式盐、微粒、生物碱及一些糖清洁效果很好。中性清洁剂多用于人工清洁以确保工人安全，或在其它清洁剂对设备有腐蚀作用、对排水有pH值程度时选取。25第25页清洁剂选择有机溶媒对碳氢化合物，如蜡、凡士林、油脂等清洁效果很好。含酶清洁剂可依据底物不一样选择不一样含酶清洁剂。含次氯酸盐清洁剂可用于去除蛋白质沉积物。26第26页清洁剂选择以上内容仅供在选择清洁剂类型时参考，制药企业在选取详细品种时应由试验室在摸拟实际生产条件下进行筛选，然后经在生产过程中试用才能确定。清洁剂选定后，还应选择清洁剂浓度、温度、作用时间、物理或机械力及冲洗程序等，这些原因都会影响清洗效果，不能孤立起来单独考虑。27第27页设备清洁方法手工清洁自动清洁

28第28页设备清洁方法手工清洁：手工清洁是指由操作工在生产结束后，按一定程序对生产设备进行清洗。当前国内大部分生产设备都采取这种方法进行清洁。手工清洁因受各种原因（如操作者差异、操作条件差异等）影响，不能确保全部设备表面都能到达要求清洁水平，清洁验证有一定难度。29第29页设备清洁方法手工清洁：依据详细设备及设备表面残余物要求建立科学标准操作程序，并经严格验证。由经过严格培训操作人员进行清洁。将设备清洁纳入生产操作规程，作为生产工艺一部分，而不但仅作为生产结束后对生产现场清洁卫生整理。加强对清洁效果验证工作。30第30页设备清洁方法自动清洁：自动清洁也可称为原地清洁（CIP,CleaningInPlace)，它是将生产设备与各种清洁液、冲洗介质输送管道连接，生产结束后可在原地按固定程序自动进行清洗，主要用于清洗封闭设备或生产系统。与手工清洁相比，CIP系统可到达均匀一致清洁效果，并可再现。CIP系统在食品加工及奶制品业已使用多年。许多制药企业也已开始使用，最初用于配液罐和输送管道清洗。31第31页清洁工作发展趋向用碱性清洁剂取代有机溶媒以降低或消除在空气中扩散，降低处置费用。但在一些特殊情况下，可能仍需使用有机溶媒进行冲洗，以确保药品残余物去除。32第32页清洁工作发展趋向对设备清洁有了更严格验证要求。过去，人们经过检测冲洗液中药品残余量来判断清洗终点。从交叉污染角度来看，这种方法显然有其不足。对下一品种有影响是仍附着在设备表面残余物而不是冲洗液中已冲洗掉残余物。有时，冲洗液中可能不含残余物，但一些不溶性成份可能仍附着在设备表面。另外，冲洗液分析不能给出冲洗液中残余物与系统中残余物总量关系。所以，测量冲洗液中残余物不是进行清洁验证最好方法，但作为药品生产过程质量控制一部分仍有一定价值。33第33页清洁工作发展趋向近年来，伴随对药品质量要求提升，人们对清洁验证工作越来越重视。监测范围从冲洗液中残余物扩展到设备表面残余物。监测对象既包含了前批药品残余物,又包含了清洁剂残余物。检测方法从外观检验发展到定性及定量分析。34第34页清洁验证四个阶段选定清洁方法，制订清洁规程（开发阶段）制订验证方案（参考物、取样点、合格标准、取样方法和检验方法）实施验证，获取数据，评价并得出结论监控及再验证35第35页

开发阶段

方案准备阶段方案实施阶段监控及再验证阶段

清洁SOP制订培训

设备取样点选择表面积计算确定待检测物与合格标准选定参考物清洁剂残留

验证方案制订培训

化验方法方法开发验证

方案执行清洁取样化验

合格？

验证汇报

原因分析

日常监控

再验证

变更管理

否

是流程图36第36页设备清洁验证时机最初验证：对于自动清洁系统（如CIP），应对新订清洁程序、新产品或设备更换或添置关键部件时前三次运行进行验证。日常监测：每次手工清洁后，对设备表面取样，采取快速分析方法，对清洁效果进行定量评价，作为预防因操作者个人差异、操作条件差异影响清洁效果、造成交叉污染一个办法。换品种生产：在同一操作间使用同一设备调换另一品种生产时应取样检测。37第37页设备清洁验证时机改变清洁程序：当清洁程序中部分内容有改变，如清洁剂改变、清洁设备改变、清洁步骤改变时应重新验证。操作者资格认证：新到岗对操作者进行上岗资格认证，对在岗操作者定时进行考评以确认能否准确无误地执行清洁程序。产品、工艺、生产设备改变：当产品处方、工艺或生产设备改变后应对原有清洁程序进行验证。38第38页设备清洁验证时机设备维修保养后：停产后重新开工前：设备进行定时或不定时维修保养后，应对清洁结果进行验证评价。维修保养可能会给设备内带来各种污染物，使清洁过程复杂化。重新开工前应对设备表面取样对清洁结果进行评价。停产期间，空气净化等环境控制设施可能也不正常运行，清洁工作也会变得比较复杂。39第39页设备清洁验证时机生产区被污染：在某种污染问题，如交叉污染、杂菌连续超标到处理后应进行清洁验证，以确保清洁效果。定时验证：应定时进行再验证。时间间隔由各企业依据详细情况确定。40第40页清洁验证时机选择日常监测同品种批间清场检验调换品种生产清洁程序验证a.清洁程序最初制订时；b.清洁程序修订时；c.清洁程序定时再验证；d.操作者资格认证。生产过程发生改变a.处方，生产工艺，设备改变；b.厂房设备维修保养后；c.停产后重新开工前。41第41页清洁验证检测对象在清洁验证中，应依据可能存在污染物确定检测对象，通常应包含：前批药品残余物清洁剂残余物微生物热原42第42页清洁验证产品与设备分组清洁验证最可靠验证方案是对每一品种、每一设备清洁程序分别进行验证。这对于产品与设备较多制药企业来说，难度太大。在这种情况下，能够依据产品性质、类别或设备类型进行分组验证。43第43页产品分组将配方相同产品归为一组，在同组产品中，依据以下情况选择重点品种作为验证集中目标：溶解度最低产品；药效最强产品；溶解度低、药效又强产品；最难清洗产品;新产品。44第44页产品分组对于清洁剂残余物，可依据以下情况选择验证检测目标：最易检测成份；含量最高成份;毒性最强成份。选择验证检测目标时，应考虑到含量最高成份可能已被去除，而含量极少粘附力最大成份可能仍留在设备表面。产品分组后，无须对每种残余物进行检测，只需检验是属于哪一组，再依据以上标准选择集中检测目标进行验证。45第45页设备分组按设备进行分组时，能够把功效及加工剂型相近设备归为一组。46第46页残余物程度确实定在设备清洁中，要到达绝对洁净既无可能，也无必要，因为不存在绝对纯净物质，对于设备清洁验证来说，主要是确定一个可接收残余物程度。残余物在下批产品中分散有两种极端情况：最好情况是残余物均匀地分散于每单位剂量中；最坏情况是全部残余物集中于一个单位剂量中。实际清洁验证中所面临是介于二者之间情况。在确定残余物限量时应考虑到这一点。47第47页残余物程度确实定残余物程度确实定方法：依据最低无显著性影响水平值确定依据中毒剂量百分数确定以“不得检出”作为残余物限量以冲洗液中残余物浓度、每擦拭棉签上所含残余物量、设备单位表面积上残余物量等表示残余物限量。依据实际清洁能力确定残余物限量以“肉眼不可见”作为残余物限量48第48页残余物程度确实定依据最低治疗量百分数确定：以调换品种每日最大剂量中所含前品种活性残余物不得超出其每日最低治疗量百分数作为限量。通常范围是0.01～0.1%，同品种批间清洁时，该程度可放宽至10％。应有最高绝对量要求。49第49页残余物程度确实定依据最低治疗量百分数确定：计算公式：最小NOEL:无显著性影响水平值共用设备表面积50第50页残余物程度确实定依据中毒剂量百分数确定：即以调换品种每日最大剂量中所含残余物量不得超出其中毒剂量百分数作为限量。能够用于非活性成份如赋形剂、清洁剂、消毒剂、降解产物等限量确定，因这些成份有时中毒剂量极高，所以应有最高绝对量要求。对于仍处于研究开发阶段活性成份，可能仅知其中毒剂量，亦可用此法确定其残余物限量。51第51页残余物程度确实定依据中毒剂量百分数确定：计算公式：52第52页残余物程度确实定以“不得检出”作为残余物限量：即以分析方法检测限作为残余物限量。这种限量确定方法在很大程序上依赖于分析方法灵敏度，当新检测方法出现，能在更低水平上检测出残余物时，需指定一个程度值。因未与残余物治疗活性或毒性相结合，这种确定方法是否可行值得考虑。53第53页残余物程度确实定以冲洗液中残余物浓度、每擦拭棉签上所含残余物量、设备单位表面积上残余物量等表示残余物限量。需以治疗剂量或中毒剂量、批量、共用设备表面积为依据折算。54第54页残余物程度确实定依据实际清洁能力确定残余物限量：经最大努力彻底清洁后，对设备表面残余物进行检测，以此时残余物量作为残余物限量。能够作为适合全部产品通用程度。在缺乏最低有效量等药理数据时可用此法确定残余物限量。优点:剂量、批量、设备规模改变可无须改变用此法确定残余物限量。55第55页残余物程度确实定以“肉眼不可见”作为残余物限量:肉眼检测“检出限”为1.0～4.0μg/cm2。这是调换品种生产时设备清洁最低标准。56第56页残余物程度确实定在实际确定残余物程度时，通常在上述程度中选最低值作为最终残余物程度。一个科学、合理残余物程度确定后，经过严格验证，对清洁程序进行评价修正，能够有效地预防清洁不足造成污染及清洁过分造成浪费。57第57页分析方法选择用于清洁验证分析方法有定性与定量、专属性与非专属性，操作简便与复杂、手工分析与自动分析之分。进行清洁验证时，企业能够依据残余物类型及企业本身详细条件选择不一样分析方法。58第58页分析方法选择分析方法药品残余物赋形剂清洁剂残余物生物制剂高效液相色谱法××

×薄层层析法××

分光光度法××

×总有机碳分析法××××联酶免疫吸附测定法

×电泳

×pH

×

电导率

×重量分析

××

59第59页分析方法优点缺点高效液相色谱法高度特异性；中等至高度灵敏度；可定量分析时间长；成本高薄层层析法高度特异性；中等至高度灵敏度；成本低肉眼终点，非定量化；样品准备时间长分光光度法中等至高度特异性；高灵敏度；可用作筛选方法不能定量化总有机碳分析法范围广、低量检测；有联机能力，快速样品周期

样品准备时间最短非特异性；只适合用于水溶性样品联酶免疫吸附测定法对生物制品有特异性；非常灵敏样品周期长；非常昂贵，劳动强度大

有变性蛋白问题电泳对生物制品有特异性；中等灵敏度非常昂贵，劳动强度大，有变性蛋白问题

换样品所需时间长pH快速，成本低；有联机能力非特异性，限于水溶性样品

只对清洁剂有用，灵敏度有限电导率快速，成本低；有联机能力非特异性；有限灵敏度肉眼检测直接得出结果；通惯用于普通筛选不能定量化；主观性分析方法选择60第60页分析方法选择在这些分析方法中，最惯用是HPLC、TLC、UV等。总有机碳分析（TOC）是一个比较新分析方法，过去惯用于水质监测，灵敏度高，但无选择性，理论上可对任何含有机碳化合物进行定量。当前除用于活性药品残余物测定外，还可用于生物制品及清洁剂残余物测定，可与联酶免疫吸附测定法（ELLSA）互补。本法回收率在50～70％以上（残余物含量在0.5～100ppm时），操作者间误差可在5％以下。61第61页分析方法选择肉眼检测，主要用于严重污染清洁后检测。据报道，肉眼能够观察到每2×2in2(25cm2)表面上含100μg以上残余物时微粒。对于无毒、无活性化合物残余物，肉眼检测能够作为一个检测伎俩。依据对GMP了解，生产设备经清洁后，不存在肉眼可见残余物，已成为设备清洁最低标准。62第62页取样方法选择残余物在设备表面分布有两种极端情况：残余物均匀地分布于设备表面，在任何部位取样都能对整个设备表面污染情况做出准确评价；残余物在设备表面分布不均匀，必须认真选择取样点，以对设备表面污染情况做出准确评价。设备清洁验证中最常碰到是后者，所以需要验证设计者精心选择取样点和取样方法。63第63页取样方法选择取样点选择：选择取样点时，应注意难以清洗部位取样。选择取样方法时，应注意不能给设备表面带来新残余物、异物、或微生物污染。64第64页取样方法选择设备清洁验证中惯用取样方法有以下几个:擦拭法对最终冲洗液取样空白品生产直接进行下一品种生产，在下一品种中检验残余物。外观检验有机溶媒提取厂房设施表面及环境空气取样65第65页取样方法选择擦拭法：将擦拭材料用溶媒浸润后擦拭设备表面（能够是一定量面积）。擦拭材料能够是天然棉或合成棉或布，能够做成棉球，也能够做成一定面积布块（定量取样用）。最惯用溶媒是水，也能够用有机溶媒如甲醇、已烷等。擦拭法取样点选择也很主要。选择易取样开放区域，因这些部位最易清洁，所以不能代表设备整体清洁水平；选择较难取样部位（角落、缝隙等），因这些部位也较难清洗，所以能够对设备整体清洁水平进行准确评价，但定量困难。66第66页取样方法选择对最终冲洗液取样：这也是一个惯用取样方法。优点是能够覆盖大片表面积，并可到达擦拭法不易靠近地方，假如操作得当，能够得到整个设备表面清洁结果。但若验证所针正确残余物不溶于水，则可能给犯错误结论。清洁验证真正关心是仍留在设备表面残余物，而不是已冲洗掉残余物。这种取样法另一个缺点是大量冲洗液对残余物稀释，可能会使残余物难以检测。67第67页取样方法选择空白品生产：设备清洁后，加工一批空白品，然后检测空白品中污染物含量。这是检验设备清洁情况及残余物对下一品种污染情况最直接明了方法。但这种方法是假定污染物在设备表面分散均匀，并能均匀地分散于空白品中，所以也有一定不足。另外，这种取样法需要花费大量人力、物力和财力。残余物被稀释后可能难以检测也是其缺点。68第68页取样方法选择直接进行下一品种生产，在下一品种中检验残余物：这是在通常情况下不应采取一个方法。若残余物超出限量将会使整批产品报废。FDA对这种做法不予认可。69第69页取样方法选择外观检验：可对设备清洁水平进行主观评价。然后再用其它方法对清洁不彻底部位取样检测。70第70页取样方法选择有机溶媒提取：这是测定难溶于水残余物最有效方法。可在最终冲洗后进行。71第71页取样方法选择厂房设施表面及环境空气取样：表面取样可用如前所述擦拭与冲洗法。空气取样可用EPA尘埃取样法将样品搜集到膜滤器上进行测定。72第72页惯用取样方法优缺点取样方法优点缺点擦拭法能够依据需要选择取样点较难取样部位(角落,缝隙),不易定量冲洗法（对最终冲洗液取样）能够覆盖大片表面积，并可抵达擦拭法不易靠近部位。①假如残余物不溶于冲洗液，可能得犯错误结论；②冲洗液对残余物稀释可能使残余物难以检测。空白品生产直接明了①假如残余物在设备表面或空白品中分布不均匀，可能得犯错误结论；②人力物力财力消耗；③残余物被稀释，可能难以检测；直接进行调换品种生产，在调换品种检验残余物节约时间①若残余物超出限量，则整批报废；②FDA不允许采取这种取样方法。外观检验简单，易操作。标准不易掌握。有机溶媒提取适适用于难溶于水残余物。有机溶媒可能在设备表面残留。73第73页取样用溶媒对残余物有一定溶解度对残余物检测无干扰易挥发,无残留无毒74第74页擦拭材料理想擦拭材料应:不干扰检测对象检测;使用方便,在被擦拭表面无残留.我们当前使用是:脱脂棉.据文件报道:合成棉更符合上述要求.擦拭材料可做成棉球,也可做成一定面积(25cm2)块状供定量取样用.75第75页片剂清洁验证取样点操作间取样点粉碎室粉碎机、容器、墙面、送风口、排风口配料室振荡筛、容器、墙面、送风口、排风口制粒室槽型混合器、V－型混合器、容器、台秤、墙面、送风口、排风口、摇摆式颗粒机、沸腾制粒机（包含过滤袋、进风口滤器）压片室压片机、容器、天平、桌面、墙面、排风口、送风口内包室桌面、数片器、泡罩包装机加料斗、墙面外包室桌面、墙面中间站容器、墙面清洁工具纱布、墩布、毛刷76第76页确定残余物限量惯用方法依据确定方法依据最低治疗量百分数以调换品种每日最大剂量中所含前品种活性残余物不得超出其每日最低治疗量百分数作为限量，常范围是0.01-0.1%，同品种批间清洁时，该程度可放宽至10%。应有最高绝对量要求。依据中毒剂量百分数确定即以调换品种每日最大剂量中所含残余物量不得超出其中毒剂量百分数作为限量。能够用于非活性成份如赋形剂、清洁剂、消毒剂、降解产物等限量确定，因这些成份有时中毒剂量极高，所