生物制药设备的清洁

生物制药设备的清洁

摘要：生物制药设备因其药品本身成分和生产过程的特殊性，具有比一般药品设备更容易形成残留物，更难清洁的特性。

2010版药品生产质量管理规范(GMP)明确要求了清洁方法应当经过验证，证实其清洁的效果，以有效防止污染和交叉污染。

本文旨在对最近各类现行法规对清洁验证的要求，生物制药设备的清洁剂的选择和清洁方法的开发，检测方法的确定，清洁周期的确定及再验证，做一系统性综述。

关键词：清洁验证; 生产设备; 生物制品

生物制品具有成分复杂，易变性，使用的原辅料多为生物活性物质，去除无效成分过程复杂，最终制品要求无菌，设备清洁难度较大的特点。

其整个生产过程存在较高的风险。

为了保证制品的安全，有效，最终无菌，必须做好清洁验证。

生物制品生产工艺较为复杂，一般包括：细胞复苏，病毒培养，病毒收获，浓缩，纯化，(灭活)，配制，灌装，冻干，包装等步骤，不同的工艺步骤需要使用不同的生产设备。

一般认为与产品(中间品)直接接触的设备为关键生产设备，比如发酵罐，配制罐，灌装机等等。

本文就各类法规对清洁验证要求进行总结，并对生物制品生产设备清洁验证过程中的清洁方法的确定，检测方法的确定，清洁周期的确定及再验证进行探讨。

1、各类法规对清洁验证的要求：

《药品生产质量管理规范(2010年修订)》已经于2011年3月1日施行，要求制药企业保证生产设备洁净。

GMP第一百四十三条规定：“清洁方法应当经过验证，证实其清洁效果，以有效防止污染和交叉污染。

清洁验证应当综合考虑设备使用情况，所使用的清洁剂和消毒剂、取样方法和位置以及相应的取样回收率，残留物的性质和限度、残留物检验方法的灵敏度等因素。”[1]根据美国联邦法规CFR 211的规定：“制药企业需要在适当的时间间隔内，对设备和器具按照官方或其他已制定的规范进行清洁、维护和消毒，防止那些能改变药物产品的安全、特性、浓度、质量、纯度的故障或交叉污染，从而保证药品的质量。”

国家FDA检查药品生产设备时，将以GMP为依据，要求制药企业提供有效的、连续的清洁验证数据及报告，能够证明一个特定的清洁程序能一贯地在某个预先确定的限度内清洁设备;取样和分析方法必须具有科学性和提供足够的科学基本原理来支持此验证。

WHO GMP 第155条对清洁验证的原则是：清洁方法应该经过验证，证实其清洁的效果，以有效防止污染和交叉污染。

清洁验证应综合考虑设备的使用情况，所使用的清洁剂和消毒剂，取样方法和位置，以及相应的取样回收率残留物的性质和限度，残留物检验方法的灵敏度等因素。[2]

2 、生物制药设备的清洁剂的选择和方法的开发

2.1在实施清洁和清洁验证时，选择合适的清洁剂和清洁方法是清洁验证中最关键的第一步。

首先要考虑的是选择何种清洁剂。

对于清洁剂的选择，一般情况应基于对最难清洁的物质进行分析，该物质可能是药物的活性成分，也可能是药品的辅料。

根据生产工艺的不同，以及生产设备的不同，最难清洁的物质是不一而同的。

清洁剂的选择应依据设备及残留物的具体情况而定。

必须考虑清洁剂的安全，无危害性，对设备无腐蚀性，易于清洗并有足够灵敏的方法检测清洁剂的残留。

另外，还应注意到水的影响，水的性质，纯度，硬度对清洁剂的清洁效果产生影响。

[3]一般生物制药设备的清洁剂有纯化水，1%～2%的强碱溶液 (去除蛋白质类残留)，1%～2%的碳酸钠溶液 ，乙醇，注射用水(最后一遍清洗时)等。

2.2工艺设备的清洁方式，通常可分为手工清洁方式和自动清洁方式，或者两者的结合。

清洁方式的选择应综合考虑设备的材质，结构，设备的用途和清洁效果等各个方面。

手工清洗的主要特征是人持清洁工具对设备进行清洁，通常需要将设备拆卸到一定程度，并转移到指定区域，比较繁琐，人为影响因素较多。

但是某些清洁设备或区域只能进行人工清洗。

比如一些小容积的发酵罐，需要拆卸后进行清洁。

自动清洗(CIP)是指设备按照一定的程序自动完成清洁，对设备要求较高，但是自动清洗的重现性较好。

2.3制定清洁方法的SOP一般应该包括：清洁的范围和对象，责任人，洁具，清洁剂和消毒剂，是否为在线清洗，设备是否需要拆卸 ，清洗过程的步骤指导，清洁过程的监控和记录，清洁后如何检查，清洁的合格标准，清洗后的.设备如何存放，存放的有效期。

3清洁后的检测方法

3.1在选定清洁剂和清洁方法进行清洁后，还应对清洗效果进行检测。

对清洗后设备的取样一般有最终淋洗水取样和擦拭取样两种。

取样完毕后则需要对样品进行检测，对于非关键设备，尤其是专用设备，一般只要求清洁后无可见残留物即可。

对于一些简单的生物制药设备，其清洗方法为使用一定浓度的氢氧化钠处理，对应的检测方法是通过对最终淋洗水的PH的测定，来判定其是否已经达到清洗的合格标准。

对于一些关键设备，尤其是在线清洁的设备，则采取总有机碳(TOC)检测方法，通过检测水中有机碳的含量来推测水中杂质的含量，这种方法被广泛应用于清洗效果检测中，而且TOC检测方法具有省时，省力，节能减排的优势[4].

3.2清洁验证的分析对象是残留物，清洁验证中所用的分析方法也需要进行方法学验证，若采用的是国家药典标准，该方法的验证可以省略，但是需要对检验方法和检验仪器的系统适应性进行验证。

清洁验证中的残留物的检测一般为定量或限量检测方法，依据药典标准，其分析方法学验证的内容应包括：方法的专属性、准确度、精密度(重复性、中间精密度)线性和范围、检测度和定量限等等。[5]

4清洁有效期的确定及再验证

4.1 清洁的有效期的确定

清洁有效期的验证一般按以下方法进行：清洁结束后按照清洁规程对设备进行干燥，储存，储存期间每隔一段时间在不同的最难清洁部位连续取样，检查微生物残留限度，当微生物测定结果接近微生物残留标准时，此时设备保持清洁的时间即为清洁的有效期，之后的生产过程中清洁后的设备不应超过此有效期。

4.2再验证

如果清洁剂浓度或品种改变，或清洁程序有重大修改，增加生产相对更难清洁的产品或者生产的产品改变，设备有重大变更，已经到了设备清洁规程规定的再验证周期，等情况，都应进行再验证，以保证清洁有效和生物制品的质量安全。

参考文献：

[1]药品生产质量管理规范2010版[S]

[2]WHO清洁验证指南TRS-937版[S]

[3]周庆凯.孙巍.曹凤兰.杭太俊.关于药品GMP生产设备的清洁验证的探讨[J].海峡药学，2011，23(12)258-259.

[4]王燕.梁毅.在线总有机碳分析应用于清洁验证的可行性研究[J].机电信息，2010，23：24-29..

[5]陈雯秋.清洁验证中的分析方法验证[J].中国药业，2005，14(4)：17-19.