ISO 241902023 生物技术.分析方法.生物过程中快速微生物检测方法选择和验证的基于风险的方法标准立项发展报告

标题：生物技术.分析方法.生物过程中快速微生物检测方法选择和验证的基于风险的方法标准立项发展报告EnglishTitle:StandardizationDevelopmentReport:Biotechnology—Analyticalmethods—Risk-basedapproachformethodselectionandvalidationforrapidmicrobialdetectioninbioprocesses摘要随着生物技术产业的快速发展，特别是单克隆抗体、疫苗、基因治疗等生物制品的广泛应用，对生产过程中微生物污染的控制提出了前所未有的挑战。传统的微生物检测方法（如平板计数法）存在耗时长、灵敏度有限等局限，难以满足现代生物工艺对实时、在线或近线检测的需求。快速微生物检测方法（RMMs）虽能显著提高检测效率，但其选择、验证及监管接受性缺乏统一的技术规范，制约了其在生物制药行业的推广应用。本报告基于国际标准化组织（ISO）发布的ISO24190:2023标准，系统阐述了该标准的立项背景、核心内容及其重要意义。该标准首次为生物工艺中快速微生物检测方法的选择与验证提供了基于风险管理的国际化框架，明确了方法性能参数、风险识别、验证策略及生命周期管理要求。通过对标准技术内涵的深入解析，结合主要参与单位的标准制定贡献分析，本报告旨在为我国生物技术行业的技术人员和管理人员提供权威的参考依据，推动国内相关标准体系的建设与完善，促进生物制药工艺的数字化、智能化转型。关键词ISO24190:2023；生物技术；快速微生物检测；基于风险的方法；方法验证；生物工艺；标准化KeywordsISO24190:2023;Biotechnology;RapidMicrobialDetection;Risk-basedApproach;MethodValidation;Bioprocess;Standardization正文1.引言：行业变革与标准化需求生物制药产业正处于高速增长期，尤其是全球生物类似药、细胞与基因治疗（CGT）产品的爆发式增长，对生产工艺的无菌保障能力提出了极为严苛的要求。传统基于微生物培养的方法（如USP<61>、<62>，以及EP2.6.12、2.6.13）通常需要14天的培养周期（如真菌检测），而快速微生物检测方法（RMMs）能将检测时间缩短至数小时甚至几分钟。然而，RMMs技术的成熟度参差不齐，从基于ATP生物发光的技术、流式细胞术、PCR扩增技术到质谱分析等，其灵敏度、特异性、耐用性与传统方法的不可比性，给行业内的方法选择、验证和监管审批带来了巨大困难。在此背景下，ISO/TC276（生物技术技术委员会）敏锐地捕捉到这一行业痛点。尽管已有如PDATR33（ParenteralDrugAssociationTechnicalReportNo.33,Revised2013:Evaluation,ValidationandImplementationofNewMicrobiologicalTestingMethods）等指南，但其权威性和国际协调性仍显不足。因此，ISO决定启动一项具有全球约束力的标准制定项目——ISO24190:2023，旨在填补国际层面的技术规范空白，为生物过程中RMMs的“选择-验证-应用”全周期提供统一、科学且基于风险的方法论。2.标准内容核心解析ISO24190:2023《生物技术.分析方法.生物过程中快速微生物检测方法选择和验证的基于风险的方法》的结构紧凑而逻辑严密。全文围绕“基于风险”的核心主线，深度剖析了RMMs在生物制品（包括原液、中间体、成品及环境监控）中的应用。2.1风险评估与判定该标准的第一个核心模块是要求企业在选择或替换验证方法之前，必须完成基于风险的分析。这包括确定样品的微生物“类型”和“状态”。例如，对于一个经过过滤除菌后的产品，其主要风险在于是否存在低水平、不可培养或受损的微生物（亚致死损伤状态）。该标准提供了如何根据工艺知识（ProcessKnowledge）、污染历史数据及产品安全性（如治疗性蛋白对微生物的容限）来划分风险等级的具体指导。标准要求企业编制一份书面的风险评估文件，明确“检测失败”可能带来的产品风险和患者风险。这一过程超越了简单的“检出”概念，更侧重于如何通过分析方法将风险控制在可接受水平。2.2方法选择原则在完成风险评估后，标准为企业提供了科学的方法选择矩阵。它不强制指定某一具体技术（如qPCR、NGS或微流体细胞计数），而是要求企业根据评估的风险等级来匹配方法的关键性能指标（KPIs）。例如：-对于高风险产品（如无菌灌装的注射剂）：需要选择具有极高灵敏度（低检出限）、高选择性（能区分活菌与死菌）且能涵盖广泛菌种谱的方法。-对于低风险中间体（如严格控制的发酵罐）：可以容忍较高的检出限，但必须强调应用的实时性或快速性，以用于过程控制。标准引用了ISO16140系列（食品微生物学验证）的类比逻辑，但强调了生物工艺中“无菌”（Sterility）与“生物负载”（Bioburden）的严格区分，要求RMMs的验证必须针对其在待检样品基质中的实际表现进行。2.3验证策略与数据完整性验证是ISO24190:2023的重头戏。标准详细规定了RMMs验证必须包含的要素，包括但不限于：-准确度：与参考方法的等效性或偏差接受标准。-精密度：重复性和再现性。-检出限（LOD）：在无菌检测中，RMMs的LOD可能比传统方法更严格。-线性与范围。-耐用性：针对样品基质干扰（如高蛋白、细胞碎片、脂质等）的评估。-鲁棒性：对微小操作变异的承受能力。该标准的创新之处在于其引入了“等效性”与“优越性”论证的双轨制。如果一种RMMs相较于传统方法表现出不劣于的结果（等效性），则允许替换；如果它表现出更优的性能（如更快或更灵敏），则需要提供额外的证据，并需论证其对工艺风险控制的实际益处。此外，标准对数据完整性提出了借鉴21CFRPart11和GAMP5的严格要求，尤其是在自动化RMMs（如在线微生物传感器）中，要求原始数据不可篡改、审计追踪完整。2.4生命周期管理与持续改进ISO24190:2023不仅是一次性活动，更强调方法的“生命周期”。标准要求企业建立一个方法变更管理计划。当工艺发生重大变更（如新生产线、新细胞系、新培养基）时，需要启动对现有RMMs验证状态的再评估（Re-validation）。这一理念完全符合ICHQ10（药品质量体系）的逻辑，将分析方法管理纳入质量管理体系的闭环。3.主要参与单位介绍本标准的制定凝聚了全球顶尖的生物技术企业、监管机构及学术机构的智慧。其中，美国药典（USP）作为核心参与单位之一，在标准的起草和最终定稿过程中发挥了不可或缺的作用。美国药典（UnitedStatesPharmacopeia,USP）是一个非政府、非营利的科学标准制定组织，其历史可追溯至1820年。USP在全球公共卫生领域享有极高的权威性，尤其是其发布的《国家处方集》（USP-NF）为药品及成分提供了法定标准。在生物技术领域，USP积极推动方法现代化，发布了多个关于生物负载分析、快速微生物方法（RMMs）的通用章节，如USP<1223>“替代微生物方法的验证”，以及USP<1071>“基于风险的快速微生物方法选择”。在ISO24190:2023的制定过程中，USP的专家组成员贡献了其在生物制药、微生物学、分析方法验证及法规事务方面的深厚积累。具体贡献包括：1.架构设计：协助将USP<1223>中“替代方法”的验证框架与ISO的“基于风险”理念相融合，提出了“风险矩阵-性能指标-验证方案”的三层递进模型。2.术语统一：解决了国际范围内对“快速”、“实时”、“近线”等术语的歧义问题，确保了标准的跨语言、跨法规环境的可理解性。3.案例研究支持：USP提供了多个基于真实工业场景的案例，例如利用ATP生物发光法在连续制造（ContinuousManufacturing）工艺中的应用及验证，为标准的实用性和操作性奠定了坚实基础。4.监管协调：USP利用其与FDA、EMA等全球主要监管机构的长期合作关系，在标准中预先考虑了监管机构对RMMs等效性论证的期待，提高了标准被监管采纳的可能性。此外，其他主要贡献方包括来自拜耳（Bayer）、罗氏（Roche）等跨国制药企业的代表，以及德国标准化学会（DIN）和欧洲生物技术联合会（EFB）等机构的专家。他们的共同努力确保了该标准在技术先进性、科学严谨性和全球适用性之间的平衡。4.结论ISO24190:2023标准的发布，标志着全球生物技术行业在微生物控制领域迈入了一个全新的、基于科学风险管理的新阶段。它不再将微生物检测视为孤立的质量控制步骤，而是将其与生产工艺的风险评估、数据分析及质量管理体系深度融合。该标准通过提供一个非专有的、技术中立的框架，极大地鼓励了从传统方法向快速、自动化、高信息量方法的转型。未来，随着生物制药工艺向连续制造、一次性使用系统和个性化医疗产品演进，ISO24190将为这些新兴技术的质量控制提供宝贵的指南。我国作为生物技术研发和生产的重要基地，应积极拥抱此标准，组织行业专家进行翻译、解读并转化为国内或行业标准（如团体标准、行业标准）。同时，建议监管机构