疫苗的無(wú)菌工藝模擬試驗(yàn)

田盛舉，張 磊，張穎聰，劉晨鳴，劉曉凡，陳堅(jiān)

（蘭州生物制品研究所有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730046）

疫苗是一類(lèi)具有生物活性的無(wú)菌制劑藥品，其有效成分不耐熱，產(chǎn)品的無(wú)菌性只能通過(guò)無(wú)菌生產(chǎn)工藝和無(wú)菌檢查來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于無(wú)菌檢查只是抽樣檢測(cè)，樣品取樣數(shù)量小，無(wú)菌檢查用培養(yǎng)基又有其局限性，所以無(wú)菌檢查合格并不意味著整批產(chǎn)品無(wú)菌。

《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》（2010版）附錄《無(wú)菌藥品》[1]第三條要求：無(wú)菌藥品的生產(chǎn)必須嚴(yán)格按照精心設(shè)計(jì)并經(jīng)驗(yàn)證的方法及規(guī)程進(jìn)行，產(chǎn)品的無(wú)菌或其他質(zhì)量特性決不能只依賴(lài)于任何形式的最終處理或成品檢查（包括無(wú)菌檢查）。無(wú)菌工藝模擬驗(yàn)證活動(dòng)作為重要的評(píng)估手段，可評(píng)價(jià)無(wú)菌制劑生產(chǎn)過(guò)程的無(wú)菌保障水平。PDA TR22、PIC/S、無(wú)菌工藝模擬試驗(yàn)指南（無(wú)菌制劑）[2-4]等均有無(wú)菌工藝模擬試驗(yàn)的要求。本研究以所在企業(yè)生產(chǎn)多糖疫苗的無(wú)菌生產(chǎn)工藝為例，根據(jù)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理的原則，運(yùn)用失敗模式和效果分析的風(fēng)險(xiǎn)管理工具評(píng)估影疫苗生產(chǎn)過(guò)程無(wú)菌保證的潛在風(fēng)險(xiǎn)，用胰酪大豆胨液體培養(yǎng)基（簡(jiǎn)稱(chēng)TSB）為介質(zhì)，模擬疫苗無(wú)菌生產(chǎn)工藝的全過(guò)程，以證明其生產(chǎn)工藝的無(wú)菌保證能力，完善企業(yè)無(wú)菌工藝模擬試驗(yàn)體系，為進(jìn)一步提高疫苗生產(chǎn)無(wú)菌保障水平提供參考。

1 疫苗無(wú)菌生產(chǎn)工藝概述

疫苗無(wú)菌生產(chǎn)工藝是指將目標(biāo)微生物通過(guò)適宜的培養(yǎng)基在適宜的溫度條件下進(jìn)行培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)分離、純化，提取其有效成分并將其制成原液，然后將原液、稀釋劑、保護(hù)劑混合配制成半成品后進(jìn)行分裝，凍干，軋蓋，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程在經(jīng)過(guò)驗(yàn)證并嚴(yán)格受控的工藝、設(shè)備和環(huán)境條件下進(jìn)行，基本生產(chǎn)工藝流程圖見(jiàn)圖1。

圖1 生產(chǎn)工藝流程圖

2 疫苗無(wú)菌工藝模擬試驗(yàn)的原則

在對(duì)無(wú)菌生產(chǎn)工藝充分認(rèn)知和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)累積的基礎(chǔ)上，對(duì)無(wú)菌生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，識(shí)別生產(chǎn)過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，充分考慮硬件裝備水平與無(wú)菌風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)性，盡可能模擬實(shí)際無(wú)菌生產(chǎn)的全過(guò)程[4]。本研究以多糖疫苗的無(wú)菌生產(chǎn)工藝為例，根據(jù)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理的原則，用胰酪大豆胨液體培養(yǎng)基（簡(jiǎn)稱(chēng)TSB）為介質(zhì)，模擬其無(wú)菌生產(chǎn)工藝的全過(guò)程。

3 多糖疫苗的無(wú)菌工藝模擬試驗(yàn)

3.1 確定模擬試驗(yàn)的范圍

應(yīng)用《ICHQ9質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理》[5]的原則，使用失效模式和相關(guān)分析（FMEA）的風(fēng)險(xiǎn)管理工具，確定多糖疫苗生產(chǎn)過(guò)程中可能影響產(chǎn)品無(wú)菌性的潛在風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)其進(jìn)行分析評(píng)估。風(fēng)險(xiǎn)的嚴(yán)重性(S)、發(fā)生的可能性（P）、能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)（可檢測(cè)性,D）三個(gè)方面的無(wú)菌生產(chǎn)工藝風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估評(píng)分見(jiàn)表1。根據(jù)評(píng)分計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)（RPN）：

評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：RPN≤8，A,可接受風(fēng)險(xiǎn)，不需進(jìn)行無(wú)菌工藝模擬試驗(yàn)，需嚴(yán)格依據(jù)生產(chǎn)工藝規(guī)程進(jìn)行無(wú)菌操作；9≤RPN≤12，B,中度風(fēng)險(xiǎn)，需嚴(yán)格依據(jù)生產(chǎn)工藝規(guī)程進(jìn)行無(wú)菌操作，同時(shí)每半年進(jìn)行無(wú)菌工藝模擬試驗(yàn)。以證明無(wú)菌工藝的可靠性；18≤RPN≤27，C,重大風(fēng)險(xiǎn)，需嚴(yán)格依據(jù)生產(chǎn)工藝規(guī)程進(jìn)行無(wú)菌操作，同時(shí)每半年進(jìn)行無(wú)菌工藝模擬試驗(yàn)，以證明無(wú)菌工藝的可靠性。

表1 嚴(yán)重性、可能性、可檢測(cè)性及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估評(píng)分表

參照表1的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，按圖1所示的生產(chǎn)工藝流程，對(duì)多糖疫苗無(wú)菌生產(chǎn)工藝的各步驟進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（結(jié)果見(jiàn)表2），根據(jù)評(píng)分計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)（RPN），依據(jù)評(píng)估結(jié)果確定模擬試驗(yàn)的起始工序。

表2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表

續(xù)表2

3.2 培養(yǎng)基模擬試驗(yàn)的實(shí)施

3.2.1 模擬試驗(yàn)的前提條件

相關(guān)工藝設(shè)備驗(yàn)證、滅菌系統(tǒng)驗(yàn)證、公用系統(tǒng)驗(yàn)證、無(wú)菌操作人員更衣驗(yàn)證等均已完成并合格；與無(wú)菌生產(chǎn)工藝要求相關(guān)的受控操作文件已建立；試驗(yàn)用TSB適用性（靈敏度與無(wú)菌性）檢查完成并合格。

3.2.2 模擬試驗(yàn)最差條件選擇

根據(jù)多糖疫苗生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品特性、無(wú)菌保證措施及設(shè)備裝備水平，結(jié)合表2評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其需模擬無(wú)菌生產(chǎn)工藝進(jìn)行系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，從人員、時(shí)限、灌裝速度、環(huán)境、其他五個(gè)方面確定最差條件[2]，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 模擬試驗(yàn)最差條件

3.2.3 模擬試驗(yàn)干預(yù)動(dòng)作設(shè)計(jì)

模擬干預(yù)動(dòng)作需統(tǒng)計(jì)日常生產(chǎn)發(fā)生的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括固有干預(yù)動(dòng)作和糾正性干預(yù)動(dòng)作兩方面的內(nèi)容。固有干預(yù)的實(shí)施次數(shù)根據(jù)分裝最大批量計(jì)算，必須涵蓋所有正常生產(chǎn)中的活動(dòng)，如加塞、加蓋等設(shè)計(jì)次數(shù)不能少于正常生產(chǎn)中的實(shí)際干預(yù)次數(shù)，糾正性干預(yù)應(yīng)按比例覆蓋模擬試驗(yàn)的全過(guò)程[6-8]。在設(shè)計(jì)模擬動(dòng)作時(shí)還應(yīng)考慮開(kāi)關(guān)門(mén)次數(shù)、班次更換、裝量檢查、更換分裝泵和放置環(huán)境監(jiān)測(cè)平皿等干預(yù)動(dòng)作，盡可能全面地模擬實(shí)際生產(chǎn)中的操作，使培養(yǎng)基模擬灌裝試驗(yàn)的結(jié)果更真實(shí)可靠地反應(yīng)工藝情況。部分模擬動(dòng)作設(shè)計(jì)示例見(jiàn)表4。

表4 模擬試驗(yàn)干預(yù)動(dòng)作設(shè)計(jì)表

3.2.4 模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)策略

基于對(duì)模擬產(chǎn)品的特性、工藝技術(shù)和無(wú)菌保證措施的認(rèn)知和經(jīng)驗(yàn)的積累，并結(jié)合設(shè)備裝備水平、人員數(shù)量進(jìn)行基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方案設(shè)計(jì)并實(shí)施，具體模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)策略見(jiàn)表5。

表5 模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)策略表

續(xù)表5

3.3.5 模擬試驗(yàn)結(jié)果

灌裝好的培養(yǎng)基在14 d培養(yǎng)后，目標(biāo)是零污染。若有1支污染，需調(diào)查污染產(chǎn)生的原因，可考慮重復(fù)試驗(yàn)；若有2支污染，需查明污染產(chǎn)生的原因后進(jìn)行再驗(yàn)證。環(huán)境微生物檢測(cè)、設(shè)備表面微生物檢測(cè)、人員衛(wèi)生檢測(cè)結(jié)果均符合可接受標(biāo)準(zhǔn)；在線懸浮粒子監(jiān)測(cè)出現(xiàn)的超警報(bào)情況均與糾正性干預(yù)有關(guān)，自?xún)艉缶瘓?bào)消除。灌裝培養(yǎng)后：促生長(zhǎng)試驗(yàn)結(jié)果顯示，各接種微生物容器均生長(zhǎng)良好，陰性對(duì)照未見(jiàn)生長(zhǎng)；完整性試驗(yàn)結(jié)果顯示，各測(cè)試瓶均未長(zhǎng)菌，陽(yáng)性對(duì)照生長(zhǎng)良好。驗(yàn)證試驗(yàn)過(guò)程未發(fā)生偏差和變更。

4 結(jié)語(yǔ)

培養(yǎng)基模擬試驗(yàn)是對(duì)疫苗無(wú)菌生產(chǎn)工藝最完善、最全面、最直接的評(píng)價(jià)方式[8]。實(shí)際生產(chǎn)時(shí)需充分考慮各種影響產(chǎn)品無(wú)菌性的因素，以求完全模擬生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的最差條件，對(duì)疫苗生產(chǎn)廠房、環(huán)境、人員、工藝等方面進(jìn)行綜合評(píng)判。

本研究以所在企業(yè)生產(chǎn)多糖疫苗的無(wú)菌生產(chǎn)工藝為例，用3%的胰酪大豆胨液體培養(yǎng)基為介質(zhì)，通過(guò)基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方案設(shè)計(jì)，從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)六個(gè)方面確定最差條件，根據(jù)日常生產(chǎn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)最長(zhǎng)工藝時(shí)限、最大分裝批量下的各種干預(yù)動(dòng)作，對(duì)其無(wú)菌生產(chǎn)工藝進(jìn)行了驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果證明，該多糖疫苗生產(chǎn)車(chē)間的潔凈公用系統(tǒng)、環(huán)境的清潔消毒方式、設(shè)備及物料的清潔滅菌方法等均能有效地保證生產(chǎn)環(huán)境無(wú)菌，無(wú)菌操作人員按照相關(guān)SOP在規(guī)定的潔凈環(huán)境中進(jìn)行生產(chǎn)，能保證產(chǎn)品無(wú)菌。具體到實(shí)際，還應(yīng)考慮特殊崗位(維修、檢測(cè)、目檢)人員的特殊培訓(xùn)；對(duì)TSB的清潔效果的確認(rèn)，記錄，物料平衡等因素。應(yīng)同時(shí)采用視頻方式記錄試驗(yàn)的全過(guò)程，以便發(fā)生偏差時(shí)進(jìn)行回顧調(diào)查。

隨著法規(guī)的不斷更新，硬件裝備水平的提高及先進(jìn)無(wú)菌工藝的引入，企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)以現(xiàn)行藥品GMP要求為準(zhǔn)則，結(jié)合產(chǎn)品特性和生產(chǎn)工藝過(guò)程，全面評(píng)估并識(shí)別無(wú)菌過(guò)程中產(chǎn)品可能易于被微生物污染的潛在薄弱環(huán)節(jié)，針對(duì)性進(jìn)行模擬試驗(yàn)，不斷完善自身的無(wú)菌工藝控制策略，提高工藝的無(wú)菌保證能力，保證產(chǎn)品的安全性。