制劑生產(chǎn)--灌裝工藝技術(shù)要點(diǎn)

前言

對(duì)于生物大分子藥來說因其成分無法采用最終滅菌工藝進(jìn)行加工，而只能采用部分或全部無菌生產(chǎn)工藝進(jìn)行生產(chǎn)。藥液的灌封必須在無菌的環(huán)境下進(jìn)行，并盡可能采用自動(dòng)化設(shè)備，減少人工干預(yù)，采用隔離器的將大大降低污染的風(fēng)險(xiǎn)。

生產(chǎn)前準(zhǔn)備

器具準(zhǔn)備

根據(jù)部件與產(chǎn)品是否接觸，一般分為：直接接觸、間接接觸和不接觸。根據(jù)部件與產(chǎn)品的接觸方式結(jié)合CCS，制定部件清潔、滅菌(消毒)的策略。對(duì)于與產(chǎn)品直接接觸或間接接觸的，通常在使用后進(jìn)行清潔、消毒，使用前清潔、滅菌(消毒)。不與產(chǎn)品接觸的，根據(jù)相關(guān)的評(píng)估來確定是否需要進(jìn)行清潔、滅菌(消毒)，進(jìn)入無菌區(qū)的不管是否接觸都必須進(jìn)行清潔、滅菌(消毒)。

目前大部分的企業(yè)開始采用SUS，比如攪拌袋、儲(chǔ)液袋、灌裝系統(tǒng)等等，這些SUS根據(jù)用戶需求進(jìn)行定制，使用之前輻照滅菌。其他的部件，如震蕩鍋，膠塞軌道等等，這些部件與膠塞接觸，是間接接觸部件，通常也需要進(jìn)行清潔、滅菌(消毒)后使用。每家對(duì)這些部件的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果不同，處理的措施也不盡相同，比如有的直接使用WFI進(jìn)行清洗，有的則考慮到在使用前這些部件在環(huán)境中存放了一段時(shí)間，使用之前會(huì)使用一定濃度的NaOH溶液進(jìn)行處理，然后清洗，終淋，干燥后包裝，濕熱滅菌。

不與產(chǎn)品接觸的，比如記錄紙，筆等等，這些進(jìn)入B級(jí)區(qū)也同樣需要進(jìn)行滅菌(消毒)，目前已有記錄紙是可以進(jìn)行濕熱滅菌的。組成筆的材質(zhì)通常不能采用濕熱滅菌，市面上有號(hào)稱是無菌潔凈室使用的筆，但是還是建議，在潔凈室空間滅菌前，通過一定的恰當(dāng)?shù)南痉绞竭M(jìn)入無菌區(qū)，然后再與空間滅菌一起進(jìn)行滅菌。

濕熱滅菌

濕熱滅菌的工藝技術(shù)要點(diǎn)在制劑生產(chǎn)--濕熱滅菌進(jìn)行了簡單介紹，可供參考。

除菌過濾

在商業(yè)化生產(chǎn)中，除菌過濾一定是經(jīng)過驗(yàn)證的，驗(yàn)證包括兩個(gè)部分：除菌過濾工藝驗(yàn)證、除菌過濾器驗(yàn)證，詳見制劑生產(chǎn)--除菌過濾。最終灌裝通常采用雙重過濾或者冗余過濾，從CCS角度考慮，建議采用一次性灌裝系統(tǒng)，避免污染與交叉污染?？紤]到一次性灌裝系統(tǒng)的生產(chǎn)過程、加工環(huán)境、加工工藝以及待過濾產(chǎn)品特性等，使用一次性灌裝系統(tǒng)需要考慮可見異物，通常在正式生產(chǎn)前取樣檢查可見異物，檢查合格后進(jìn)行正式灌裝，也有的企業(yè)做法是使用產(chǎn)品作為潤洗液對(duì)一次性系統(tǒng)進(jìn)行潤洗，但是在PC、PV階段需要驗(yàn)證潤洗液的使用量。

除菌過濾使用之前必須是經(jīng)過滅菌的，有些過濾器是事先與過濾系統(tǒng)的其他組件一起組裝好然后進(jìn)行輻照滅菌，使用之前必須檢查包裝的完整性。而有些是采用離線濕熱滅菌的，使用之前進(jìn)行無菌裝配。關(guān)于完整性測(cè)試，各國的要求不太一樣，最新的EU GMP附錄一保留了PUPSIT，具體的要求需要看產(chǎn)品是銷往哪個(gè)國家。

其他要求：

1、環(huán)境：生產(chǎn)之前按相應(yīng)的程序進(jìn)行清場(chǎng)，檢查房間的清潔、消毒有效期。房間的溫濕度、壓差等應(yīng)符合要求。不同潔凈度級(jí)別的壓差，相同潔凈度級(jí)別不同功能間的壓差應(yīng)符合要求。環(huán)境的清潔與消毒必須有效，否則清潔消毒可能變成了污染。有的企業(yè)在對(duì)環(huán)境清潔消毒時(shí)，使用所謂的雙桶系統(tǒng)，抹布在第一個(gè)桶中沾取消毒劑進(jìn)行擦拭，然后在第二桶中進(jìn)行涮洗，再在第一個(gè)桶中沾取，其實(shí)如此反復(fù)第一個(gè)桶會(huì)被污染且逐漸加重，所以最終消毒液變成了污染源。如果避免這種情況，就必須斷絕這種情況，擦拭一定面積以后的抹布就要更換掉，不再將用過的抹布回到消毒液桶中重新沾取消毒液。如果使用的消毒液有殘留，那么也應(yīng)該有相應(yīng)去殘留規(guī)程，避免造成污染與交叉污染。

2、設(shè)備：設(shè)備是否在清潔有效期內(nèi)，設(shè)備的驗(yàn)證/確認(rèn)是否在有效期內(nèi)，支持設(shè)備運(yùn)行的公用系統(tǒng)是否符合要求。

3、物料：按照生產(chǎn)指令要求，領(lǐng)取原液，內(nèi)包材，SUS等等，物料均經(jīng)過批準(zhǔn)放行;灌裝用的部件等經(jīng)過濕熱滅菌的物品，在使用之前檢查是否在滅菌后保存有效期內(nèi);SUS使用之前檢查是否完好，無破損。

無菌灌裝

無菌灌裝環(huán)境

灌裝是在無菌的環(huán)境中進(jìn)行灌封，并采用懸浮粒子在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(包括浮游菌、沉降菌)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。采用隔離形式包括RABS(限制進(jìn)出隔離系統(tǒng))和Isolator(隔離器)兩種，無菌潔凈室常見的是采用ORABS(開放式限制進(jìn)出隔離系統(tǒng))形式，這種形式背景環(huán)境為B級(jí)，Isolator(隔離器)背景為C/D級(jí)。不管采用哪一種形式進(jìn)入無菌區(qū)產(chǎn)品、物料、物品等必須經(jīng)過滅(除)菌。

灌裝機(jī)稱重模式

目前的灌裝機(jī)基本上包含三種稱重模式：無在線稱重、半稱重、全稱重。所謂的半稱重是指在灌裝過程中按照設(shè)定的比例進(jìn)行抽樣稱重，這種機(jī)型通常在開始和快結(jié)束時(shí)采用全稱重。對(duì)于無在線稱重的機(jī)型，靠人工控制抽樣間隔，取樣后采用離線的萬分之一天平進(jìn)行稱重，確定裝量，如果裝量不準(zhǔn)確需要手動(dòng)調(diào)節(jié)裝量，那么沒有抽到的產(chǎn)品灌裝是否符合要求是未知的。

半稱重機(jī)型設(shè)定好目標(biāo)灌裝量、警戒限和糾偏限后，灌裝機(jī)在灌裝過程中按照灌裝比例抽樣進(jìn)行稱重，當(dāng)抽樣稱重在警戒限范圍內(nèi)時(shí)，有些設(shè)備不做調(diào)整，有些先進(jìn)一些的設(shè)備會(huì)統(tǒng)計(jì)趨勢(shì)，根據(jù)趨勢(shì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)抽樣稱重達(dá)到糾偏限時(shí)，產(chǎn)品被剔除，并反饋調(diào)節(jié)灌裝量。同樣這里也存在一個(gè)問題，抽樣的產(chǎn)品如果超過了糾偏限，那么從上一次到這一次抽樣之間的產(chǎn)品是否存在不符合要求的是未知的。所以采用此種機(jī)型的，在設(shè)計(jì)上要考慮一旦出現(xiàn)這種情況，如何能分辨出哪些產(chǎn)品是這兩個(gè)抽樣之間灌封的，如果能夠隔離出來，后續(xù)進(jìn)行相應(yīng)的處理。

采用全稱重模塊的機(jī)型，就能保證灌裝量是符合要求的嗎?未必，這與很多因素有關(guān)，如灌裝機(jī)采用的灌裝形式，比如采用蠕動(dòng)泵、柱塞泵還是采用時(shí)間-壓力法等;設(shè)備不管是在高速還是低速運(yùn)行下，運(yùn)行是否穩(wěn)定;稱重模塊的精度是否足夠;是否有其他因素影響稱重模塊，比如隔離器里的風(fēng)壓，設(shè)備產(chǎn)生的靜電。設(shè)備的壓差如果在一個(gè)相對(duì)大一些的范圍波動(dòng)，那么灌裝出來的產(chǎn)品裝量也是波動(dòng)比較大的，因此要保證穩(wěn)定的裝量，應(yīng)通過調(diào)節(jié)確保隔離器的壓差維持相對(duì)的恒定。靜電也是影響稱重模塊的一個(gè)重要原因，有關(guān)研究表明，當(dāng)產(chǎn)生的靜電越大時(shí)在線稱重模塊稱量的重量偏離實(shí)際重量越多，使用直流除靜電棒后，通過調(diào)試，能夠使灌裝裝量保持相對(duì)穩(wěn)定，偏離實(shí)際值較小，達(dá)到可接受的范圍。

蠕動(dòng)泵灌裝系統(tǒng)

大分子生物藥的灌裝根據(jù)產(chǎn)品的特性，通常選擇蠕動(dòng)泵進(jìn)行灌裝，減少對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。蠕動(dòng)泵灌裝影響灌裝精度主要體現(xiàn)在蠕動(dòng)泵的精度，如泵頭的加工精度，控制系統(tǒng)等，還跟硅膠管有關(guān)系，硅膠管的壁厚，壓縮后能夠迅速回彈等等。影響灌裝精度的不僅僅跟這些因素有關(guān)，比如產(chǎn)品的粘度，越是高濃度的制劑越不容易灌裝，停機(jī)時(shí)間的長短，灌裝針的選擇，回吸等等都會(huì)影響高濃度制劑灌裝的裝量與精度。關(guān)于高濃度制劑的灌裝，可參考以下文獻(xiàn)：

1、Filling of High-Concentration Monoclonal Antibody Formulation into Pre-Filled Syringes

2、Filling of High-Concentration Monoclonal Antibody Formulation into Pre-Filled Syringes-Investigating Formulation-Nozzle Interactions To Minimize Nozzle Clogging

3、Filling of High-Concentration Monoclonal Antibody Formulation Investigating Underlying Mechanisms That Affect Precision of Low-Volume Fill by Peristaltic Pump

隨著現(xiàn)在工業(yè)的進(jìn)步，蠕動(dòng)泵的精度也在逐漸的提高，目前的灌裝精度可以滿足需求。

產(chǎn)品質(zhì)量考量

灌裝看似一個(gè)很簡單的過程，但實(shí)際上可能會(huì)對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生致命的影響。

1、含量

原液經(jīng)過解凍，混合混勻后進(jìn)行除菌過濾，或者預(yù)過濾。在這一步中有些是需要進(jìn)行稀配，添加賦形劑等，有些是直接進(jìn)行混合后混勻，如果原液混不勻，會(huì)導(dǎo)致批次內(nèi)產(chǎn)品含量不均勻。

2、無菌

無菌藥品無菌是關(guān)鍵，非最終滅菌小容量注射劑的灌裝必須經(jīng)過APS的驗(yàn)證，評(píng)價(jià)無菌保證系統(tǒng)的有效性。按照滅菌決策樹，生物大分子藥物無法進(jìn)行濕熱滅菌，只能選擇除菌過濾，那么除菌過濾是關(guān)鍵。對(duì)于最終除菌過濾，有時(shí)候?yàn)楸ＷC除菌過濾的效果，前面會(huì)增加預(yù)過濾，具體工藝需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相關(guān)的工藝開發(fā)進(jìn)行確定。

3、內(nèi)毒素

內(nèi)毒素是無法通過除菌過濾去掉的，一旦超標(biāo)產(chǎn)品只能廢棄。而原液進(jìn)行混合時(shí)有可能會(huì)有敞口的操作，比如原液采用瓶裝，或者原液采用儲(chǔ)液袋進(jìn)行分裝，但是合并時(shí)使用CPC快接頭進(jìn)行對(duì)接，盡管這種操作風(fēng)險(xiǎn)很小，但是依然需要重點(diǎn)關(guān)注操作的過程。很多廠家原液合并的過程是在C級(jí)區(qū)，關(guān)鍵的對(duì)接與敞口操作會(huì)在層流下進(jìn)行。

4、蛋白質(zhì)含量

除菌過濾時(shí)，過濾器會(huì)吸附一定的蛋白，從而影響除菌過濾后產(chǎn)品蛋白質(zhì)的含量。過濾器的膜材質(zhì)不僅僅會(huì)吸附蛋白，還可能會(huì)吸附輔料，如吐溫等，因此會(huì)進(jìn)行除菌過濾的相關(guān)驗(yàn)證與研究。

5、可見異物

可見異物/不溶性微粒的控制是保證注射劑安全使用的一項(xiàng)重要指標(biāo)，除了產(chǎn)品本身因素以外，整個(gè)灌裝系統(tǒng)及過程也可能會(huì)引入可見異物(外源性)。如西林瓶清洗不干凈，經(jīng)隧道烘箱烘干時(shí)玻璃內(nèi)壁脫落，西林瓶在軌道傳送過程中相互的碰撞產(chǎn)生的顆粒。產(chǎn)品經(jīng)過SUS時(shí)，SUS中的可見異物進(jìn)入到產(chǎn)品中等等。對(duì)于水針產(chǎn)品來說，軋蓋后通過燈檢，對(duì)于關(guān)鍵缺陷100%剔除，主要缺陷和次要缺陷按照相應(yīng)的要求剔除。由于水針能夠看到液體內(nèi)部的情況，而對(duì)于凍干產(chǎn)品來說，凍干后的產(chǎn)品是無法看到內(nèi)部的情況的，可見異物的檢查通常是按照程序進(jìn)行取樣，復(fù)溶后檢查可見異物，由于是破壞性的，因此無法進(jìn)行100%的檢測(cè)。據(jù)了解，目前有采用所謂射線檢查凍干產(chǎn)品的設(shè)備，能夠檢查cake內(nèi)部的異物，但是效果不是很好，同時(shí)射線對(duì)產(chǎn)品的影響也未知。目前還有的做法是，在灌裝前通過視覺系統(tǒng)檢查西林瓶內(nèi)的可見異物，如果發(fā)現(xiàn)進(jìn)行剔除。凍干產(chǎn)品在凍干前產(chǎn)品是液態(tài)的，在進(jìn)入凍干箱之前使用視覺檢查系統(tǒng)進(jìn)行檢查，不過目前這樣做的非常少。

對(duì)于SUS可能帶來的可見異物，一般從幾個(gè)角度進(jìn)行控制，比如廠家會(huì)對(duì)使用的硅膠管等組件使用WFI進(jìn)行沖洗，在高級(jí)別的環(huán)境中進(jìn)生產(chǎn)組裝等。對(duì)于使用端，使用前使用潤濕也進(jìn)行潤洗，正式灌裝前檢查可見異物等措施。

6、裝量

產(chǎn)品的實(shí)際裝量是標(biāo)示量與補(bǔ)加量的總量，由于產(chǎn)品從西林瓶中吸取出來后會(huì)有殘留，為了能夠保證用藥量需要補(bǔ)加一定的量，參照藥典要求，不同的標(biāo)示量，易流動(dòng)液體與粘稠液體的補(bǔ)加量不同。

裝量的精確控制是灌裝機(jī)的重要指標(biāo)之一，在進(jìn)行灌裝機(jī)PQ時(shí)應(yīng)確認(rèn)灌裝機(jī)的精度，保證裝量符合要求，前面也提到稱重模塊也是影響裝量的重要因素。目前不管是半稱重機(jī)型還是全稱重機(jī)型是帶有反饋調(diào)節(jié)的，前面有介紹了半稱重機(jī)型的裝量控制策略。全稱重的機(jī)型對(duì)每一瓶都進(jìn)行稱重，從而能夠保證每一瓶的裝量都符合要求，如果預(yù)算充足的話還是建議采用全稱重機(jī)型，全稱重的機(jī)型也將是發(fā)展的趨勢(shì)。

灌裝機(jī)的很多參數(shù)也將影響裝量，制劑生產(chǎn)--灌裝曲線的研究有部分介紹，可供參考。

參照《中國藥典》三部通則0102注射劑部分，裝量差異是每瓶(支)的裝量與平均裝量相比較(如有標(biāo)示裝量，則與標(biāo)示裝量相比較)。影響灌裝裝量差異或灌裝精度的因素比較多，后面會(huì)單獨(dú)進(jìn)行介紹。

7、其他影響因素

影響制劑質(zhì)量的因素不僅僅以上幾個(gè)方面，還包括滲透壓，pH，不溶性微粒等等。

手套

不管是RABS還是Isolator，無菌區(qū)的操作均應(yīng)通過手套進(jìn)行，RABS在開始前生產(chǎn)前會(huì)開啟安全門傳遞物品，而Isolator不可以。手套在隔離屏障系統(tǒng)中起著很關(guān)鍵的作用，如果手套破損或者受到污染，那么產(chǎn)品很可能因此受到影響。了解了它的重要性之后，需要制定相應(yīng)的管理策略，使用前使用后進(jìn)行完整性測(cè)試，定期進(jìn)行滅菌。在正常生產(chǎn)過程中可能多人使用同一個(gè)手套箱，在使用之前應(yīng)對(duì)人員手部進(jìn)行消毒，然后再伸進(jìn)隔離屏障的手套中。這里需要注意的是，使用手套應(yīng)盡量的溫柔一些，當(dāng)手伸進(jìn)隔離屏障的手套中的時(shí)候，手套內(nèi)部壓力會(huì)短時(shí)增大，形成超壓，手套在使用過程中如果不注意被尖銳的東西扎到等造成損傷。盡管有研究表明小于0.6mm的孔，無菌區(qū)受到微生物的污染風(fēng)險(xiǎn)可能性較小，但是這個(gè)研究不是提供定量的數(shù)據(jù)，企業(yè)可根據(jù)相關(guān)研究與QRM制定自己的控制措施。