淺談除菌過濾器在疫苗制備領域的作用及前景

作者：未知

　　【摘要】 過濾除菌技術已經廣泛應用于生物制藥領域，根據相關的疫苗特性選擇合適的除菌過濾器，并結合自身的工藝特點及條件在使用前后對其除菌效率進行充分的驗證是保證疫苗達到相應無菌水平的必要條件。下面就除菌級過濾器在疫苗制備領域的作用及如何降低疫苗生產中無菌質量的風險做一綜述。   　　【關鍵詞】 除菌級過濾器的原理；驗證；使用中如何降低無菌風險；以及在疫苗制備領域的應用前景及展望   　　【中圖分類號】 R95 【文獻標識碼】A 【文章編號】1005-0019（2014）03-0545-01    　　目前需要過濾技術的制藥行業(yè)：生物制品血制品、疫苗、重組藥物、制劑和灌裝工藝的灌裝過程。中國和西方醫(yī)藥監(jiān)管部門，在總結長期制藥實踐經驗的基礎上，對各種認可的藥品滅菌方法進行了規(guī)定，并對制藥企業(yè)應當如何進行選擇，在基于風險的原則上，提出了決策判斷的順序和原則。新版 GMP 在 “第十一章 滅菌工藝”中規(guī)定：“可采用濕熱、干熱、或過濾除菌的方式進行滅菌。”該條的規(guī)定，明確了“除菌過濾”是一種可選擇的滅菌方法。    1 除菌過濾器的除菌前提、基礎和原理    1.1 除菌過濾是指在不影響產品質量的前提下， （即：不得因與產品發(fā)生反應、釋放物質或吸附作用而對產品質量造成不利影響。直接與產品接觸的生產設備表面不得因與產品發(fā)生反應、釋放物質或吸附作用而對產品質量造成不利影響） 過濾去除流體中微生物的工藝過程。流體可以是液體， 也可以是氣體， 本文將僅限于應用于液體的情況進行闡釋。    1.2 除菌過濾是利用細菌不能通過致密孔濾材的原理以除去氣體或液體中微生物，經常用于因為產品、中間體或者其他過程料液具有不穩(wěn)定性， 不能采用包括熱滅菌在內的最終滅菌方法， 而采用的過濾除菌方法， 并要求濾出液保證無菌的情況；目前生物制藥領域中采用的除菌濾膜孔經一般為0.1μm或0.2μm。    2 除菌過濾器的驗證檢測    2.1 完整性檢測：對于除菌級過濾器雖然定義的方式是按照微生物的截留效率來進行的，但是微生物挑戰(zhàn)實驗是破壞性的方法，對符合GMP 要求的生產場地和將用于藥品生產的過濾器而言，都是污染性的，因而不可能在日常的生產中，作為監(jiān)控手段使用。因此，作為截留效率“指示器”的完整性檢測，其重要性就不言而喻了。    　　新版 GMP規(guī)定：非最終滅菌產品的過濾除菌應當符合以下要求：    　　已滅菌的過濾器的完整性，需要使用適當的方法，在過濾前進行確認，并需要在使用后立刻進行確認，并且宜安裝第二只已滅菌的除菌過濾器再次過濾藥液，對此的解釋為：過濾器的完整性應當在使用前而且在滅菌后，和使用后均進行完整性檢測。   　　常用的膜過濾器完整性檢測和過濾材料類型：   　　破壞性檢測： 顆粒挑戰(zhàn)、細菌挑戰(zhàn)   　　非破壞性檢測： 前進流、壓力衰減、泡點、水侵入，   　　過濾材料按與水的關系分為親水性（水可浸潤的）和疏水性（水不浸潤）兩種。親水性的過濾材料主要應用在水或水和有機溶液混合的過濾；疏水性過濾材料是通過水被截流或 “引導”進入濾膜，主要應用在溶劑、酸、堿和化學品過濾。    　　下面對我常用的親水性完整性檢測類型：泡點的檢測步驟和原理做一說明：   　　步驟：首先安裝過濾器、充分潤濕濾芯、過濾器與完整性檢測系統(tǒng)連接、設置好所需數據選擇并執(zhí)行適當的檢測。   　?。?/span> 2）原理：充分潤濕的重要性：潤濕液體通過界面張力的分子引力被牢牢鎖定在微孔間隙中，氣體擴散穿透潤濕的濾膜足夠大的氣體壓力下，液體被擠出微孔，泡點壓力和開孔孔徑成反比，意味著越小的孔徑，對應越高的泡點，即定義為泡點壓力。    2.2 兼容性驗證：過濾器在制藥領域廣泛應用于流體的除菌、除病毒、去除顆粒等。在各種不同的應用中， 過濾器的性能都和藥品的品質密切相關， 尤其是除菌應用， 直接關系到藥品的安全性。如果在藥品生產過程中采用無菌灌裝， 那么工藝說明文件應當包含過濾器對該藥物的截兼容性驗證資料， 并且應當說明過濾器對藥品成分的影響（例如對保護劑或內毒素、異體蛋白和抗生素等） 。    　　從廣義上來說， 兼容性是證實除菌過濾器和工藝流體之間沒有發(fā)生負面影響， 即一方面要考慮工藝流體對過濾器的性能影響， 另一方面要考慮過濾器是否會污染產品，比如析出物、顆粒釋放等。過濾器對工藝流體的品質影響通常采用溶出物驗證的概念， 可以通過殘留物檢測、溶出物和顆粒物分析等方法， 以評估產品是否被過濾器所污染。制藥領域中的兼容性驗證一般考察工藝流體對過濾器的性能影響，如果特定的工藝流體、工藝條件對特定的除菌過濾器兼容， 說明該工藝流體及其工藝條件對該過濾器的特定性能沒有產生負面影響。通常， 過濾器的性能包括過濾器的物理強度（在一定溫度下， 能耐受一定的壓差）、允許流體通過的能力（即通透性， 如流速和通量）和去除流體中粒子的能力（即截留性能，如細菌、病毒或顆粒）。過濾器的整體完整性（包括濾膜、濾殼、 O 型圈等）都可用于評估過濾器是否受到影響以決定濾出液的品質。完整性測試是法定的非破壞性除菌過濾器除菌效率的確認方法。過濾器廠商通過對過濾器細菌挑戰(zhàn)和完整性檢測，由于這些限值是通過和細菌挑戰(zhàn)實驗直接或間接關聯(lián)后得到的， 如果過濾器通過了完整性檢測， 則可確認該過濾器等同于已經驗證了細菌截留性能的過濾器， 從而確認其細菌截留效率。因此， 完整性檢測成為兼容性驗證中的一個主要關鍵方法。    3 除菌級過濾器使用過程中如何降低疫苗生產中無菌質量風險    　　一般情況下，除菌過濾器的使用時間不應超過一個工作日。在除菌過濾器下游的出液端與其它裝置相連接時應在百級環(huán)境下完成并在火焰掩護下保持高度無菌操作，濾器和濾膜在使用前應進行潔凈處理，并用合適的高壓蒸汽進行滅菌 121℃、30min濾芯材料聚丙烯在160°C熔融以免溫度過高破壞濾芯的完整性。出口連接處正確包裹應使用單層透蒸汽材料，除菌過濾器在滅菌鍋內垂直放置并打開排氣閥，除菌過濾器管道長度不宜過長，出現(xiàn)多次反復滅菌時，過濾器及濾芯的耐受性，應記錄總耐高壓高溫時常，滅菌結束后拿出過濾器關閉排氣閥并放置在冷、干燥的環(huán)境中。液體通過濾芯應注意流速確保在濾芯的通過性及過濾性范圍之內，并在許多情況下都應該考慮使用雙重除菌級過濾器。使用后沖洗并進行完整性檢測確保完整性良好。然后從濾殼內取出濾芯，將濾芯濾殼轉移至潔凈區(qū)干燥保存。當然，在無菌生產工藝環(huán)節(jié)中最為重要的還是工藝衛(wèi)生， 工藝衛(wèi)生是保證無菌生產的生命，所以在我們有熱滅菌和除菌過濾兩大環(huán)節(jié)保證的前提下，每日進行潔凈區(qū)沉降菌監(jiān)測，每月進行浮游菌監(jiān)測，并定期進行潔凈區(qū)的大消毒，確保生產環(huán)境為萬級標準，超凈臺內為百級標準的環(huán)境控制要求。降低無菌生產環(huán)境和人員和設備造成污染的風險。 　　除菌級過濾器驗證過程是一個集技術、管理與法規(guī)于一體的要求很高的工作，必須嚴格按照規(guī)定程序進行，并進行完整詳細的記錄。對這些記錄要有充分的分析與評估，同時在藥品生產過程中應嚴格遵照已驗證的工藝參數進行操作，不允許超過已驗證工藝參數的上限，這正是除菌過濾驗證的指導意義所在。    　　除此之外，為進一步降低風險，在除菌過濾時，被過濾藥品總的微生物污染水平應控制在規(guī)定的限度內，相關的設備、物品應采用適當的方法進行滅菌，并防止再次污染。通過對整個生產過程的嚴格控制，采用經驗證確認的除菌過濾工藝，藥品的無菌是能夠得到保證的。   4 除菌級過濾器在生物制藥領域應用前景及展望    　　制藥行業(yè)作為關系國民直接人身健康的行業(yè)，安全性尤為重要。面對國內新版 GMP的出臺， 將加強制藥企業(yè)對安全使用過濾器的意識。對可能會影響最終產品質量的工藝點的過濾器， 非常有必要在使用前后做完整性檢測和詳細記錄并考察其溶出物， 進而進行風險評估。對過濾器而言， 其可能的溶出物水平及種類與其制造工藝、質量控制直接相關， 因此， 在過濾器的使用中， 選擇質量可靠的供應商至關重要。而過濾器在使用中產生的可能進入產品的溶出物因過濾器使用條件的不同有較大的差異， 因此， 經過驗證并正確使用過濾器是降低風險的關鍵?？梢灶A見， 過濾器的完整性驗證、溶出物驗證也將成為國內藥品生產商在考慮藥品純度、安全性等問題時的必要風險評估手段。    　　濾芯的孔徑 >0.45 μm時主要是控制生物的負載，為澄清過濾    　　濾芯的孔徑為 0.2 μm or 0.1 μm時為除菌級過濾    　　濾芯的孔徑精確為 0.1 μm時可用于支原體的控制    　　濾芯的孔徑 < 0.1 μm 達到nm的孔徑（即10億分之一米）可用于病毒的去除    　　作為一名疫苗生產工作者我們所生產的病毒活體疫苗現(xiàn)在還不能用除菌過濾作為終端級過濾，現(xiàn)在只能對生產環(huán)節(jié)中所用的液體和原輔材料這些流體采用除菌過濾，在終端產品上仍然要采用每種組份無菌檢測、無菌混合檢測、熱穩(wěn)定性和支原體的檢測。疫苗類產品的終端除菌過濾技術仍有待研究，總之除菌過濾在生物制藥、疫苗生產領域中還有很大的發(fā)展前景，需要相關科研人員不斷的探索和完善，來保證這個直接關系到國民人身健康的行業(yè)能健康有序的發(fā)展造福所有中國人。   　　參考文獻   [1] 黃曉龍，董巍，唐燕，謝婷，洪海燕，蔡清波.除菌過濾器的驗證，中國新藥雜志，2011    [2] 2010版二部.北京：化學工業(yè)出版社，2010：附錄XVII 滅菌法    [3] 國家食品藥品監(jiān)督管理局. 藥品生產質量管理規(guī)范北京：化學工業(yè)出版社（2010年修訂）    轉載注明來源 :https://www.xzbu.com/1/view-12710239.htm