生物药清洁验证标准操作规程
该标准操作规程规定了生物药(含原液与制剂)生产用设备、部件及共用系统的清洁验证管理,并明确目的、范围、职责、术语与程序要求。程序部分覆盖清洁验证三阶段生命周期、基于 HBEL 的 MACO 限度计算、最差条件与产品/设备分组、取样点与回收率研究、分析方法验证、变更控制与再验证及持续清洁工艺确认。
01
PURPOSE
目的
规范本公司生物药(含原液与制剂)生产用设备、部件及共用系统的清洁验证管理,证明已批准的清洁程序能够持续、可重现地将上一产品残留(活性成分及其降解/失活片段)、工艺相关杂质、清洁剂、微生物及其代谢产物(生物负荷、细菌内毒素)清除至可接受水平,有效防止污染与交叉污染,保障患者用药安全与产品质量。
02
SCOPE
范围
2.1 适用的产品与工序
·
生物药原液:细胞培养/发酵(生物反应器、培养基与补料配制及储存系统)、收获与澄清(离心、深层过滤、微滤)、下游纯化(层析、病毒灭活/去除、超滤/纳滤、原液配制与储存);
·
生物药制剂:配制、除菌过滤、灌装(含冻干、无菌分装相关部件)、包装前与产品接触的部件;
·
产品类型:单克隆抗体、重组蛋白、融合蛋白、多肽、抗体偶联药物(ADC)及其他生物技术产品。
2.2 适用的设备与清洁方式
·
设备:生物反应器/发酵罐、配液罐、储液罐、缓冲液系统、离心机、过滤系统、层析系统与层析柱、超滤/纳滤系统、病毒去除系统、管路与阀门、CIP/SIP 系统、灌装与制剂设备部件;
·
清洁方式:在线清洁(CIP)、离线清洁(COP)、手工清洁及半自动化清洁;
·
系统形式:不锈钢系统、一次性使用系统(SUT/SUS)以及二者混合系统。
2.3 不适用/另行管理的范围
·
医疗器械制造用清洁工艺的验证(参见 ASTM F3127);
·
洁净室(区)及厂房设施、地面的清洁与消毒;
·
非产品接触设备表面的日常清洁(纳入污染控制策略 CCS 管理,参见本规程 5.4.5);
·
化学原料药合成设备的清洗验证(执行 SOP-B-QA-004)。
2.4 原则性说明
本规程为生物药清洁验证的通用要求。当采用与本规程不同的替代方法时,应经过科学论证并形成书面评估,证明其不低于药品生产质量管理规范相应要求后方可执行。
03
ROLES
责任
部门/岗位
主要职责
生产部(上游、下游、制剂车间)
起草与审核清洁验证方案、报告;按批准的清洁 SOP 实施清洁并如实记录;参与设备/部件拆卸、取样点与最难清洁部位的确认;配合偏差调查与 CAPA 实施;负责清洁操作人员培训。
工艺开发/技术转移
提供清洁工艺开发数据、实验室规模失活/降解研究数据、残留标记物与 CQA/CPP 识别结论、最差条件评估支持;参与产品分组与设备分组论证。
毒理/安全评估(HBEL 责任岗或有资质的毒理学家)
建立并定期更新产品 PDE/ADE(HBEL)评估报告,提供 NOAEL/NOEL、调整因子取值及依据;HBEL 更新时及时通知 QA 重评清洁限度。
QC
起草并组织实施分析方法确认/验证、擦拭与淋洗取样回收率研究、样品溶液稳定性研究;按方案取样与检验并出具报告;审核清洁验证方案与报告。
QA
审核、批准清洁验证方案与报告;监督按批准方案执行;验证文件编号与台账管理;偏差与变更的审核;组织定期回顾与再验证评估;确认培训有效性。
设备工程部
提供设备技术资料(内表面积、材质、粗糙度、结构图、CIP/SIP 回路图、排水点与死角说明);设备改造与维护;参与设备分组与取样点识别;仪器仪表校准。
EHS/生物安全
评估含活生物体清洗废液的灭活(kill system)与排放要求;支持病毒、支原体、TSE 等生物安全风险评估。
其他相关部门
按本规程及批准的方案具体实施相关工作。
04
TERMS
术语与缩略语
术语/缩写
中文
定义或说明
HBEL
基于健康的暴露限度
基于毒理学数据评估得出的日剂量,低于该剂量时终生暴露预计不会产生不良影响;本规程中 PDE 与 ADE 可互换使用(mg/天)。
ADE / PDE
可接受/允许日暴露量
由有资质人员按起始点(PoD,首选 NOEL/NOAEL)与体重调整系数、各调整因子计算得出,用于清洁限度计算(mg/天)。
MACO
最大允许携带量
上一产品允许带入下一产品的最大残留量(mg/或 µg),由 HBEL 或传统方法计算。
SAL
单位面积残留限度
MACO 除以共用设备产品接触总表面积得到的限度(µg/cm²)。
VRL
可见残留限度
通过目视检查可检出的残留物水平,应通过研究确定,且应不高于化学残留可接受限度。
DHT
待清洁保留时间
生产结束(或阶段性生产结束)至清洁开始的最大允许时间间隔。
CHT
已清洁保持时间
清洁结束至下一次使用(或再次清洁/灭菌)的最大允许时间间隔。
CIP / COP / SIP
在线清洁/离线清洁/在线灭菌
CIP 为设备安装位置就地清洁;COP 为拆卸后转移至指定区域清洁;SIP 为就地蒸汽灭菌。
SUT / SUS
一次性使用技术/系统
以一次性组件(袋子、管路、过滤器、层析柱、膜包等)替代不锈钢系统的技术,原则上不清洁、只更换。
HCP / HCD
宿主细胞蛋白/宿主细胞 DNA
生物药特有的工艺相关杂质,清洁验证中按风险评估决定是否作为残留标记物。
TOC
总有机碳
非专属性分析方法,用于检测残留有机物总量,适用于活性成分发生降解/失活的清洁验证。
PSIA
产品特异性免疫分析
如 ELISA,通过识别特定表位间接检测活性成分;注意清洁过程中表位可能降解。
CQ
可比质量(方法)
以参比杂质的每剂量可接受暴露量为基准,设定目标杂质(如失活蛋白片段)残留限度的方法。
LOD / LOQ
检测限/定量限
可被检出/可被可靠定量的最低分析物水平;LOQ 必须低于清洁验证可接受限度。
CFU / EU
菌落形成单位/内毒素单位
生物负荷与细菌内毒素的计量单位。
TSE
传染性海绵状脑病
使用动物源成分(血清、胰酶等)时需评估的风险。
DHT/CHT 之外的 CPP
清洁关键工艺参数
直接影响清洁关键质量属性(CQA)的参数,如温度、压力、流量、时间、清洁剂浓度、循环次数等。
05
PROCEDURES
程序
5.1 清洁验证基本原则与生命周期
5.1.1 全生命周期管理
清洁验证生命周期分为三个阶段,各阶段输出应形成文件并纳入验证台账管理:
·
阶段 1—清洁工艺设计和开发:分析残留物特性;确定 HBEL;选择清洁剂;开发清洁工艺;识别清洁 CQA 与清洁 CPP;审核设备设计;产品分组与设备分组;定义可接受标准;开展取样回收率与分析方法研究。
·
阶段 2—清洁工艺验证:确认设备与公用系统准备情况;选择取样位置、方法与策略;完成回收率研究与方法验证;论证验证批次数;起草并批准方案;培训人员;执行方案;输出验证报告。
·
阶段 3—持续清洁工艺确认:日常监测;定期回顾审核;变更后的评估与再验证。
研发阶段应收集药理、毒理与理化性质数据;技术转移阶段可开展清洁确认;商业化生产阶段开展清洁验证与持续清洁工艺确认。后一阶段获得的知识或数据如表明清洁工艺需要调整,应回到上一阶段进行再设计、开发或再验证。
5.1.2 质量风险管理
·
风险管理贯穿清洁验证全生命周期,风险评估应基于科学知识与经验,重点评估对产品质量与患者的影响;
·
采用的风险管理工具、措施与文件详尽程度应与风险级别相适应;风险管理是动态、持续改进的过程,其输出应定期审核;
·
不得以风险评估为由规避法律法规及规范要求。
5.1.3 验证与确认的选择
·
商业化生产中共用设备:应按最差条件开展清洁验证,通常一个清洁程序至少连续 3 次成功应用,方可证明其适用性;
·
临床样品、不经常生产的产品或处于研发阶段的产品:可采用每批生产后清洁效果确认的方式替代清洁验证;
·
专用设备(仅用于单一产品单一工序):至少进行 1 次清洁确认;对高活性、高毒性、难清洁或难检测的产品宜采用专用设备;
·
清洁验证应证明日常使用的清洁程序一次即可达到可接受标准,不得以多次清洗后达标作为合格依据。
5.1.4 清洁验证总计划
应基于风险评估制定清洁验证总计划(可单列或纳入验证总计划),描述本公司生物药清洁验证的总体计划、基本原理与方法,包括产品/设备分组策略、限度计算方法、取样与分析策略、验证批次数原则、持续确认策略,经质量管理部门批准。
5.2 风险管理与最差条件评估
5.2.1 风险分析对象
至少应对以下方面进行风险分析,并评估其对清洁效果及后续产品的影响程度,据以确定清洁验证的范围与程度:
·
关键操作(清洁步骤、拆卸与装配、干燥与保存);
·
设备与部件(结构、材质、粗糙度、死角、可排水性、CIP/SIP 回路);
·
物料(活性成分及其中间体、培养基与缓冲液组分、试剂与工艺助剂、清洁剂);
·
清洁参数(时间、作用、浓度、温度)及其波动范围;
·
DHT 与 CHT;
·
微生物增殖与内毒素风险;
·
阶段性生产的批次数与连续生产时间。
5.2.2 最差条件评估内容
最差条件应在验证方案或单独文件中描述并论证,至少包括:
·
最差条件的产品/设备(含产品分组与设备分组的代表性选择);
·
残留标记物的选择;
·
最差的清洁参数:最短清洁时间/最少清洁次数、最差清洁温度、最小压力/最低流速、最低清洁剂浓度与体积、最长生产时间(批次数)、最长 DHT;
·
最长的 CHT;
·
阶段性生产的最大批次数和/或最长连续生产时间。
5.2.3 产品分组
·
按活性/毒性、溶解性、可检测性、浓度、黏度与吸附性进行风险评估,选择组内最难清洁的产品作为代表;生物药还应考虑分子量与等电点、聚集与变性倾向、宿主细胞蛋白与 DNA 水平、培养基与宿主来源等因素;
·
当理论评估不足以证明可清洁性时,应采用与设备表面材质相同或更差(粗糙度等同或更差)的材质试样,以相同清洁工艺与清洁剂开展实验研究,确定相对可清洁性;
·
若最难清洁产品能被清洁至组内所有产品的最低可接受标准,则组内采用同一清洁工艺的产品均可视为通过清洁验证;
·
清洁验证完成后,经评估必要时可选取组内最低允许残留限度的产品额外验证,或切换产品时再进行一次清洁确认;
·
高风险、难以清洁或难以达到可接受标准的产品应采用专用设备。
5.2.4 设备分组
·
组内设备设计与功能相同、清洁工艺相同;应从设备大小、结构、表面类型与特性(材质、粗糙度等)及设备确认情况综合评估风险;
·
如仅大小不同,至少选择最大与最小两个型号(两个极端)作为最难清洁设备;
·
如经评估大小、结构、表面特性均一致,可选择组内一台或多台进行验证,其余设备纳入持续清洁工艺确认。
5.2.5 组内引入新产品或新设备
·
引入较易清洁的产品/设备、且新限度不严于原有限度:可采用现有清洁程序,通常进行 1 个批次的清洁确认;
·
引入更难清洁的产品/设备:可能需要调整现有清洁工艺并开展验证;
·
引入后导致现有清洁验证可接受标准变严:应依据历史数据重新评估现有清洁工艺的适用性,必要时调整并再验证;
·
引入新产品/设备时,其残留限度的计算原理应与原组内其他产品保持一致。
5.3 残留物识别与残留标记物选择
应根据工艺与产品特点识别清洁后可能残留的物质,并按溶解度、组成占比、黏度与吸附性以及风险高低选择残留标记物。
残留物类别
典型来源(生物药)
是否作为残留标记物
常用检测/评价方法
活性成分(蛋白、多肽)
原液、制剂
是(首选)
HPLC/SEC、CE-SDS、ELISA/PSIA、TOC、生物活性测定
降解/失活片段
清洁过程中极端 pH、加热、蒸汽处理产生
是(未完全失活时)
SDS-PAGE、生物活性测定、TOC、肽图
宿主细胞蛋白(HCP)
细胞培养/发酵产物
按风险评估
HCP ELISA
宿主细胞 DNA(HCD)
细胞培养/发酵产物
按风险评估
qPCR/分子生物学方法
配基脱落物(如 Protein A)
亲和层析
按风险评估
特异性 ELISA
培养基组分、消泡剂、诱导剂
上游工序
按风险评估
TOC、专属性方法
清洁剂(NaOH、酸、配方清洁剂)
清洁过程
是
电导率、pH、TOC、专属性方法
缓冲盐
配液与纯化
通常否
电导率
生物负荷(微生物)
设备、水、环境
是
薄膜过滤法、接触碟法、倾注/涂布法
细菌内毒素
革兰氏阴性菌、水系统
是(无菌相关工序)
凝胶法/光度法(LAL)
病毒、支原体、TSE 因子
宿主细胞、动物源成分
按生物安全评估
病毒清除/灭活研究、TSE 风险评估
表 5.3-1 生物药常见残留物与残留标记物选择(示例,应按实际产品与工艺调整)
当无法直接检测某些特殊残留时(如成分复杂或检测成分已降解),可选择非专属性方法(TOC、电导率)检测,但非专属性方法的限度设定应科学合理,并应证明活性物质可通过清洁过程降解或失活(变性)。
5.4 清洁工艺设计与参数要求
5.4.1 清洁方式与步骤
·
清洁方式包括自动化清洁(CIP)、手工清洁与半自动化清洁;按清洁位置可分为在线清洁(CIP:在线系统清洁、溶剂回流、溶剂循环、人工辅助)与离线清洁(COP);
·
清洁工艺通常包括预处理、清洁剂洗涤、冲洗、干燥等步骤;各步骤应明确预定功能;
·
离线清洁应确保清洁剂充分接触并冲洗到部件内腔、软管内部等所有部位。
5.4.2 清洁工艺参数(TACT)
·
时间:清洁步骤的持续时间,可直接计时,也可间接以冲洗体积、电导率终点等方式记录;
·
作用:浸泡、洗涤、冲击/湍流、搅拌等;如流速为关键因素,应规定并确认流速或压力;
·
浓度:清洁剂浓度;过低可能无法去除污染物,过高可能导致清洁剂残留难以冲洗;
·
温度:首次冲洗通常在常温下进行,以减少蛋白变性固化;清洁剂可加热以提高有效性;最终冲洗可在较高温度下进行以提高溶解度与干燥速率。
5.4.3 生物药特有考虑
·
含活生物体的清洗废液在排入主废物系统前,应先进入“灭活(kill)“系统处理;必要时清洁前先进行灭菌/灭活处理;
·
上游系统(生物反应器、培养基制备容器、离心、过滤、均质等)如需清洁验证,可利用后续纯化步骤可去除残留的研究数据适当简化,但应形成书面论证;
·
蛋白残留:首次冲洗宜采用常温水;应关注罐壁液面处/气液界面形成的“环带“残留、喷淋覆盖盲区与生物残留物累积;必要时增设人工擦洗或酶促降解步骤;
·
生物膜:水系统、缓冲液系统与连续运行设备应重点评估生物膜形成与清除,必要时采用杀菌剂/消毒剂并定期评估;
·
排水与干燥:CIP 与 SIP 冷凝水管路常共用低点排水点,疏水阀应设置过滤;清洁后设备应完全排空并干燥(如洁净压缩空气或氮气吹扫),防止残留水分导致微生物繁殖与内毒素升高;
·
死角控制:管道与互连应完全可排空并朝排水点向下倾斜,容器中三通与死角应最小化;
·
腐蚀/表面劣化:应管理不锈钢腐蚀(如红锈)、塑料化学侵蚀与玻璃分层,监测产品接触面并在目视检查标准中识别,必要时采取钝化或化学处理。
5.4.4 手工清洁
·
手工清洁应在文件中详细规定拆卸程度、清洁过程与方法、工具、清洁剂与参数;
·
应对清洁人员进行培训与考核,评估不同操作人员执行的一致性;低 PDE/ADE 产品宜采用自动清洁或专用设备;
·
可通过交替使用清洁剂、延长清洁时间或提高清洁剂浓度等方式提升手工清洁的稳定性。
5.4.5 待清洁设备表面的分类管理
·
与产品直接接触表面:清洁验证的重点,计算限度时应统计不同产品间共用的所有设备总表面积;清洁剂残留限度应按所有与清洁剂接触的设备总表面积计算;
·
与产品间接接触表面(如冻干机板层、托盘干燥器腔体、流化床进风过滤器腔体、灌装设备间隙等):应纳入清洁验证计划,验证程度通过风险评估确定,可采用目视、在线监测、擦拭或淋洗取样;
·
非产品接触表面(如设备外表面):通常不需清洁验证,但应纳入污染控制策略,按设备类型、使用频率与交叉污染风险确定清洁频率与范围。
复杂设备可转化为基本几何图形测算表面积,必要时增加安全系数;测算原始记录或经确认的供应商表面积资料应作为原始数据保存。
5.4.6 清洁剂选择
·
原则:广泛有效性、与设备材质(不锈钢、聚合物、玻璃、软金属及层析介质/膜包)相容、易冲洗、低毒、稳定、可分析、满足排放与安全要求;
·
常用清洁剂:水及水溶性清洁剂(酸/碱溶液,可促进水解)、有机溶剂(原料药合成工序常用,需注意易燃易爆)、配方清洁剂(润湿、渗透、乳化、螯合、分散等协同作用);
·
清洁用水质量不应低于相应药品生产用水要求,并符合其用途的化学、微生物与细菌内毒素限度;
·
清洁剂供应商应具备相应质量管理体系与变更控制程序,其可能影响清洁效果的变更应告知用户并由用户开展风险评估。
5.4.7 清洁标准操作规程与记录
清洁 SOP 至少应包括:适用范围;清洁前拆卸与清洁后装配要求;关键部位与难清洁区域的重点清洁和特定检查要求;清洁方式;清洁剂名称、浓度、成分与配制方法;清洁方法(材料与工具);清洁工艺参数;DHT;清洁效果检查方法与合格标准;清洁后的干燥与保存方式;CHT;阶段性生产的最大批次数和/或连续生产最长时间。每次清洁均应填写清洁记录,记录应包括清洁关键工艺参数与检查结果;自动化清洁可采集、存储或直接打印控制系统数据。
5.5 可接受标准
5.5.1 总则
·
可接受标准应科学合理、可实现,并可通过适当方法检验;
·
同一残留物采用多种方法计算时,应进行比较并取其中最严的限度作为可接受标准;
·
可接受标准应包括目视检查、活性物质和/或清洁剂残留、微生物和/或细菌内毒素(如适用)等;
·
限度应随产品毒理学数据更新、工艺变更、法规要求变化而定期评估与更新。
5.5.2 目视检查限度
·
目视检查是清洁验证限度的首要可接受标准,但通常不得作为单一可接受标准使用;
·
目视检查标准:无可见残留物,设备表面干燥(无法干燥时应说明理由);
·
检查时应考虑表面位置与特性、环境照度、观测距离、观测角度及人员视力,建议使用内窥镜、相机或摄像头等手段提高可靠性;
·
宜通过 VRL 研究确定可见残留限度,VRL 应不高于化学残留可接受限度;未建立 VRL 时以“无可见残留物“判定,并将其与化学残留检测结合使用。
5.5.3 活性物质残留限度
(1)基于健康的暴露限度(HBEL)方法(首选)
可按下列公式由 PDE/ADE 计算 MACO:
MACO(mg)= PDE/ADE 上一产品(mg/天)× MBS 下一产品(最小批量,mg)/ TDD 下一产品(日治疗剂量,mg/天)
其中 PDE/ADE 按下列公式计算(因子取值见附录 F):
PDE = PoD × 体重调整系数 /(F1×F2×F3×F4×F5)
ADE = PoD × 体重调整系数 /(UFc × MF × PK)
·
应建立 HBEL 确定与定期更新的程序文件,评估报告应由具备药理、毒理学背景的专业人员参与并批准;
·
评估应包含产品毒理试验数据或毒理学文献,并在产品生命周期内定期评估;
·
当毒理学计算的残留限度低于传统限度时,应采用毒理学计算的限度;当毒理学限度高于传统限度时,可继续采用传统限度,也可经充分科学的风险评估后采用毒理学限度,并将传统限度设为警戒限。
(2)生物药降解/失活情形的处理
·
生物药清洁通常将产品接触表面暴露于极端 pH 和/或加热条件,活性成分会发生降解与变性并可能失去药理活性;应通过实验室规模失活研究(模拟最不利于失活的最差条件),采用 SDS-PAGE、生物活性测定等方法评估失活程度;
·
研究数据表明活性成分已完全失活:可基于失活产物设定可接受限度(如采用可比质量 CQ 方法,以合适的参比杂质每剂量可接受暴露量为基准,例如以明胶为参比杂质时每剂量不超过 0.65 mg/剂),并形成书面论证;
·
研究数据表明活性成分未完全降解或失活:仍应使用 HBEL 计算活性成分的残留限度;部分失活时应分别确定活性成分与失活产物的限度并取较低者,或调整操作参数以确保失活;
·
生物药原液早期工序:如有研究数据支持后续加工步骤(层析纯化、超滤等)可去除早期工序滞留的残留物,早期工序的清洁验证要求可适当放宽;可按最后一步纯化步骤之后的设备表面积计算,或采用上游工艺 TOC 5–10 ppm、下游工艺 TOC 1–2 ppm 的限度值;
·
下游使用的层析介质、超滤膜包等产品专用材料,可设定相对较高的限度,但必须评估其多次重复使用后的可清洁性;
·
ADC 等产品除关注生物活性成分残留外,还应考虑所偶联小分子药物的残留,其限度计算可参照化学药品方法。
(3)传统方法与过渡管理
·
缺乏 HBEL 数据时(如临床早期、清洁剂、中间体),可采用 1/1000 最低日治疗剂量法、10 ppm 一般限度法或 LD50 法计算,取最严者;
·
过渡期应在程序文件中规定从传统限度向基于 HBEL 限度过渡的方案与时间表;
·
残留溶剂可参照 ICH Q3C 评估;对易挥发性溶剂,若有充分研究证明其可挥发至低于允许残留限度,可不设定限度;下一产品生产前使用相同溶剂冲洗或使用相同溶剂生产的,可不设定限度。
(4)后续产品的考虑
·
计算残留标记物的最低残留限度时,应考虑所有“后续产品“;后续产品不确定或仅生产一轮时,至少应考虑下一产品;
·
验证结果不能满足所计算的最低限度时,可在程序文件中限定后续产品的生产顺序。
5.5.4 工艺相关杂质与清洁剂残留
·
HCP、HCD、Protein A 等工艺相关杂质的残留限度应基于风险评估设定,原则上是不得使后续产品相应杂质超出其注册标准或内控标准,且不得引入新的杂质类别;
·
清洁剂残留限度应基于其毒理学数据(HBEL/LD50)或采用通用限度(如 10 ppm)计算,计算时应采用所有与清洁剂接触的设备总表面积;氢氧化钠、磷酸等可溶且不与表面反应的清洁剂,经充分评估可豁免取样回收率研究,并可采用电导率/pH 判定冲洗终点。
5.5.5 微生物与细菌内毒素限度
项目
取样方式
可接受标准(示例)
说明
生物负荷(非无菌工序)
擦拭取样(通常 25 cm²)
1–2 CFU/cm²
下一产品微生物限度更严时,应采用下一产品的限度,或经评估不低于取样环境级别微生物要求
生物负荷(非无菌工序)
淋洗取样(纯化水)
100 CFU/mL
采用注射用水淋洗时一般设定为 10 CFU/100 mL
生物负荷(无菌相关工序)
淋洗取样(注射用水)
10 CFU/100 mL
也可采用其他经评估的限度值
细菌内毒素
最终淋洗水
< 0.25 EU/mL(等同注射用水)
下一产品有内毒素检查项时应检测;如不检测须进行科学评估
细菌内毒素(发酵/收获)
最终淋洗水
可不设限度或放宽至 5–25 EU/mL
适用于使用革兰氏阴性菌(如大肠杆菌)发酵的生物制品
表 5.5-1 微生物与细菌内毒素可接受标准(示例,应按产品与工序风险评估确定)
·
清洁的微生物验证应与化学残留验证同步进行;
·
CHT 验证的可接受标准中应包括微生物限度(如有)与细菌内毒素(如有);
·
层析介质、超滤膜包等专用材料的储存条件(储存液、温度、有效期)应按供应商说明与验证数据确定。
5.5.6 病毒、支原体与 TSE
·
使用动物源成分(如血清、胰酶)时应开展 TSE 风险评估并形成文件;
·
清洁工艺对病毒的灭活能力应有研究或文献数据支持,必要时开展病毒清除/灭活研究;下游工序的病毒清除验证数据可作为支撑材料;
·
清洁工艺、宿主细胞、培养基或动物源成分发生变更时,应重新评估上述风险。
5.5.7 限度换算与结果判定
单位面积残留限度与样品限度的换算按下列公式执行:
·
单位面积限度 SAL(µg/cm²)= MACO(µg)/ 共用设备产品接触总表面积 SA(cm²);
·
擦拭样品残留限度(µg/mL)= SAL(µg/cm²)× 取样面积(cm²)/ 取样液体积(mL);
·
淋洗样品残留限度(µg/mL)= SAL(µg/cm²)× 淋洗设备内表面积总和(cm²)/(淋洗液体积 L × 1000);
·
取样回收率修正:回收率 ≥ 70% 时通常可不需修正;回收率在 50%–70% 时应当修正残留限度或分析结果;回收率低于 50% 通常不可接受。本公司按从严原则执行:实测残留结果均按经确认的回收率校正后报告,计算方式应在方案中明确;
·
判定:各取样点的目视、化学残留、微生物与内毒素结果均应符合可接受标准方可判定合格;任一项目超限应按偏差处理,并评估对已生产及后续产品的影响。
5.6 取样
5.6.1 取样点确定原则
·
应对设备/系统所有位置进行风险评估,选取代表性点位;取样点应为理论或实际易残留和/或难清洁的位置;
·
确定依据包括:设备材质与粗糙度(粗糙度差的位置更不易清洁)、结构复杂处、死角、清洗溶剂较难达到处、物料持续接触部位、易积水的设备最低点、较难干燥的部位;
·
应兼顾取样操作的可实现性;不同材质应分别设置代表性取样点;
·
取样点应结合清洁实践不断优化,并在验证方案中对选择理由进行阐述。
5.6.2 生物药典型设备取样点示例
设备/系统
典型取样位置
选择理由
生物反应器/发酵罐
罐壁液面处与气液界面、搅拌轴与桨叶、挡板背面、喷淋球覆盖盲区、底部阀与取样阀、气体分布管、视镜口内壁、CIP 回路死角
气液界面与喷淋盲区易残留;搅拌与死角处溶剂难到达;底部阀易积水
配液罐/储液罐/缓冲液罐
罐顶与喷淋盲区、液面环带、搅拌器、底部排放阀、液位计/传感器接口、人孔/快开接口垫片内侧
液面处残留累积;盲区与垫片处难清洁
层析系统
柱头/柱尾筛网与分配器、阀组与阀膜、进出口管路、泵腔、UV/电导流通池、收集阀、缓冲液管路低点
流道复杂、阀组多、易残留与积水;柱体按层析介质管理
超滤/纳滤系统
膜包进出口、循环罐、回流管路、压力表与传感器接口、阀组、管路低点与死角、滤膜夹具内侧
膜包与管路循环路径复杂,残留易累积,需评估可清洁性
管路、阀门、软管
弯头、三通盲端、快接头、垫片内侧、软管内壁、过滤器外壳内壁
盲端与接头处难清洁、易积水
除菌过滤与灌装部件
分液器、泵体(陶瓷/金属/蠕动泵管)、灌装针内外表面、针座、胶塞/轨道等间接接触部位
拐角与残留物易积聚处;间接接触表面按风险评估取样
冻干机(间接接触)
板层表面、腔体内壁、冷凝器盘管、门封与死角
间接接触产品,按风险评估采用目视/在线监测/擦拭或淋洗取样
表 5.6-1 生物药典型设备取样点示例(应按实际设备结构与清洁方式确认)
5.6.3 取样方法与要求
·
取样方法包括目视检查、擦拭取样、淋洗取样、接触碟取样等;通常应采用多种方法相结合(如目视检查加擦拭/淋洗);
·
擦拭取样:一般取 5 cm × 5 cm;限度较低时可采用 10 cm × 10 cm、增加进样量、减少提取溶剂体积或适当浓缩;先湿润拭子并挤出多余溶剂,以足够力度使拭子完全接触表面,单向平稳擦拭后翻转拭子,在垂直方向擦拭同一区域;
·
淋洗取样:可采用最终冲洗过程“抓取“最后一部分冲洗液,或冲洗结束后单独加入定量溶剂(通常 0.5–1 mL/cm²)进行独立淋洗取样;淋洗液不应大于正常生产所用体积,且应能覆盖所有产品接触表面;
·
接触碟取样:仅适用于平整或近似平整表面的微生物取样;采样后应清除培养基残留;
·
微生物取样应严格执行无菌操作,避免取样过程引入微生物污染;取样后对取样面进行适宜处理(如以纯化水/注射用水擦拭),以避免取样溶剂残留影响后续生产;
·
取样顺序:先目视检查,再进行擦拭取样,必要时最后进行淋洗取样;同一位置不得重复擦拭取样;
·
必要时取空白(对照)样品;细菌内毒素取样通常采用最终淋洗水,并应控制清洁用水的内毒素水平。
5.6.4 取样时限与样品保存
·
清洁结束后一般应在 24 小时内完成取样;对易滋生微生物或样品不稳定的产品/设备,应在 8 小时内或按方案规定的时间内取样;
·
QC 应对样品溶液的稳定性进行研究,确定贮存条件与有效期,并在方案中明确;检测应在有效期内完成。
5.6.5 取样回收率研究
·
应在与实际设备相同或相似的材质试样上进行(不锈钢 316L、搪玻璃、PTFE、EPDM、硅胶、聚丙烯、PVDF、玻璃等),涂布量应与残留限度相当;
·
擦拭回收率:每种残留物与表面类型的组合至少由 2 人进行,每人至少重复 3 次,取每人最低平均值作为确定值;同一涂布水平的 RSD 通常不超过 30%;
·
淋洗回收率:可在实验室模拟实际淋洗条件(溶剂、温度、用量、方式、时间)进行,由 1 名操作人员重复 3 次;合格标准与擦拭法一致;
·
回收率 ≥ 70% 通常可不需修正;50%–70% 应修正;低于 50% 通常不可接受;
·
微生物取样经研究评估后可不对回收率进行要求;细菌内毒素回收率研究存在困难时,可基于对后续产品的影响程度确定是否开展;
·
可溶且不与表面发生反应或被吸收的残留物(如氢氧化钠、磷酸等清洁剂),经充分评估可不进行取样回收率研究;
·
产品接触面总表面积占设备总面积比例很小(如低于 1%–2%)且无特殊高吸附材质时,经评估可不单独研究,其回收率可采用其他表面的最低值或规定的最低回收率限度;
·
清洁过程中活性成分降解时,通常加入活性成分本身进行回收率研究;若降解产物具有异常的安全性或溶解性问题,应直接加入降解产物进行研究。
5.6.6 取样人员资质
·
取样人员培训应包括取样步骤学习、观看已培训人员示范、在已知残留水平的材质试样上实操考核;
·
目视检查人员应通过 VRL/材质试样考核;应定期对取样与目视人员资质进行再确认。
5.7 分析方法
5.7.1 方法选择原则
·
活性成分未发生变化时首选专属性方法;发生变化时应同时采用专属性与非专属性方法;仅采用非专属性方法时应充分论证;
·
生物药成分复杂、残留物来源多样,通常同时采用专属性与非专属性方法;采用非专属性方法检测具有生物活性的残留物时,应证明清洁过程可使活性物质降解或灭活(变性);
·
选择时应综合考虑仪器可得性、检测速度、专属性、取样限制、LOD/LOQ、线性、在线检测可行性与成本。
5.7.2 常用与可选分析方法
方法
类别
适用与注意点(生物药)
总有机碳法(TOC)
非专属性
适用于活性成分发生降解的清洁验证;将所有检测到的残留物均假设为残留标记物;结果大于 500 ppb 时应建立线性范围等项目
电导率法/pH 法
非专属性
适用于清洁剂残留与冲洗终点判定;pH 法可作为电导率法的补充
HPLC/UPLC
专属性
适用于活性成分及其可分离降解物的测定;活性成分发生降解时可能不适用
毛细管电泳(CE-SDS)
专属性
适用于生物技术产品中活性成分及其降解物的检测
ELISA/PSIA(含 HCP、Protein A 试剂盒)
专属性
灵敏度高(约 10 ppb 量级);清洁过程中表位可能降解,结果可能具有误导性,应结合其他方法判断
SDS-PAGE、生物活性测定
专属性
用于失活/降解研究与失活程度评估
qPCR/分子生物学方法
专属性
用于宿主 DNA、工艺杂质等检测
薄膜过滤法/接触碟法/倾注法
微生物
用于生物负荷检测;应根据可接受标准与样品含菌量确定检测样品量
细菌内毒素检查法(LAL)
微生物
药典方法,通常确认适用性即可;含螯合剂、表面活性剂等复杂成分时应进行干扰试验
感官评价(目视、嗅觉)
非仪器
用于各阶段残留去除、颜色与异味的检查
表 5.7-1 生物药清洁验证常用分析方法
5.7.3 分析方法验证
·
验证指标通常包括准确度、精密度、专属性、线性、范围、LOQ、LOD 与耐用性;LOQ/LOD 必须低于样品的可接受限度;
·
通常方法精密度 RSD 要求不超过 20%;使用定性方法时可简化验证;引用药典方法时应针对低含量水平确认适用性;
·
应评估样品贮存条件(时间、温度、容器)对稳定性的影响;专属性方法还应关注清洁剂等干扰物的影响;
·
拭子材料、取样溶剂与取样回收率可能带来的干扰应在方法适用性中评估。
5.7.4 灵敏度不足时的处理
·
增大擦拭取样面积(如 10 cm × 10 cm);
·
减少提取溶剂体积或对样品溶液适当浓缩;
·
增加进样量或采用更高灵敏度的方法(如由 TOC 改为专属性免疫分析)。
5.8 清洁验证的实施
5.8.1 方案要素
清洁验证方案至少应包括:
·
验证概述(目的、范围)与角色职责;
·
清洁验证涵盖的系统(设备与部件)及其描述;
·
清洁设备的残留物描述与残留标记物选择依据;
·
清洁标准操作规程(列明清洁参数与其他要求);
·
清洁验证次数要求及合理性说明;
·
验证前需完成工作的确认清单;
·
检测分析方法选择与验证(或确认已完成)、取样方法及回收率研究;
·
取样计划与取样点位(含目视检查点);
·
样品保存条件(必要时)与检测时限;
·
清洁残留的可接受标准(含设定理由);
·
偏差与变更控制;
·
清洁验证合格的判定标准。
方案应经质量管理部门审核批准。
5.8.2 验证前确认
执行前至少应确认:清洁 SOP 已建立并完成培训;方案培训完成;分析方法与回收率研究完成;清洁相关设备确认完成;仪器仪表已校准;取样(含目视)人员已完成培训与资质确认;清洁验证所用物品(工具、清洁剂等)已准备;取样点已确认;偏差处理流程已建立。
5.8.3 验证次数
·
通常一个清洁程序至少连续 3 次成功应用,方可证明其适用性;
·
阶段性生产:通常至少安排 3 个连续相同批次数/时间的阶段性生产实施验证;不易执行时,可在生产指定批次数后进行清洁验证,如需延长连续生产批次数,应对更长的连续生产批次数进行清洁验证;
·
采用其他验证次数应有基于风险与历史数据的书面论证。
5.8.4 报告要素
·
验证执行前相关事项的记录、验证实际进度;
·
清洁程序执行确认记录(关键参数、人员、时间、DHT/CHT 等);
·
检测结果与数据分析(目视、化学残留、清洁剂残留、微生物、内毒素);
·
取样记录(方法、位置、人员、时间);
·
回收率与方法验证结果引用;
·
偏差与变更的处理;
·
验证结论(是否成功验证)与建议(含后续持续清洁工艺确认策略、适用产品与设备范围、生产顺序限制等);
·
相关原始数据与报告批准。
5.8.5 偏差与不合格处理
·
验证过程中发生的所有偏差应及时记录并报告 QA,单独调查与处理,并在报告中描述;
·
残留结果超限、目视不合格、微生物或内毒素超限时,应评估对已生产产品及后续产品的影响,并制定处理措施;
·
在原因未查明、影响未评估完成前不得判定清洁验证合格;
·
不得以重复清洗至合格作为清洁程序有效性的依据;必要时开启 CAPA 并重新验证。
5.9 一次性使用系统(SUT/SUS)与混合系统
·
原则上一次性组件无需清洁验证,但供应商规范应说明其供货状态与清洁要求,并应取得生物负荷、细菌内毒素、微粒、可提取物/浸出物及灭菌方式等声明与验证资料,纳入供应商管理;
·
混合系统(部分不锈钢、部分一次性)中,可重复使用的不锈钢部分仍应按本规程进行清洁验证;
·
一次性组件更换时,应评估接口、浸出物、残留与更换频率对下一产品的影响;
·
一次性层析柱、膜包、过滤器等若重复使用(如适用),必须经验证(清洁、储存、使用寿命、可清洁性),并按变更管理;
·
清洁工具(抹布、刷子等)选择一次性或可重复使用的决定应形成文件;重复使用的清洁工具应纳入清洁与验证管理。
5.10 层析系统与超滤系统的特殊要求
·
层析系统与超滤系统(泵、阀、管路、检测器流通池、循环罐等)应纳入 CIP 验证的系统范围,并按材质与结构识别最难清洁部位;
·
层析介质与超滤膜包通常按产品专用或按批次/循环次数管理:应规定储存液与储存条件、温度、有效期、最大使用循环次数、更换与报废标准;
·
应对层析介质与超滤膜包多次重复使用后的可清洁性、残留累积(如蛋白、HCP、DNA、配基脱落物)与微生物/内毒素水平进行评估;
·
亲和层析配基脱落(如 Protein A)应按风险评估纳入残留标记物;
·
超滤系统应关注通量恢复率、清洗/消毒(如 NaOH)条件与残留累积趋势。
5.11 变更控制与再验证
已验证清洁工艺的要素(清洁程序、设备、物料、参数、分析方法与可接受标准等)发生变更时,应通过变更控制程序进行风险评估,评估其是否影响清洁效果,并确定是否需要再验证。
变更/触发情形
典型示例
通常需要的行动
清洁程序显著改变
更换清洁剂、改变清洁剂浓度、改变清洁步骤或操作参数
评估影响;必要时重新开发并再验证
设备重大变更
新增设备、设备改造、材质或表面粗糙度变更、CIP/SIP 回路变更
重新识别取样点与表面积;再验证
引入新产品/新设备
引入更难清洁产品、限度变严、引入新表达体系或新宿主
按 5.2.5 决策;必要时调整清洁工艺并再验证
生产工艺重大变化
培养基/缓冲液变更、新增或改变杂质谱、延长连续生产时间
评估新杂质与残留累积;必要时再验证
分析方法或标准变更
更换检测方法、收紧可接受标准、HBEL/PDE 更新导致限度变化
重新计算限度;确认方法适用性;必要时补充验证
法规新要求
新指南发布或监管要求变化
差距评估并按需要再验证
监测数据不良趋势
日常监测或年度回顾出现超限、趋势性升高
调查原因;必要时再验证
保留时间超出已验证范围
DHT 或 CHT 超出验证范围
补充保留时间验证
周期性确认
清洁程序经验证后的定期有效性确认
按风险评估确定周期(原则上不超过五年),按上次方案方法重新进行一个批次的确认
表 5.11-1 再验证触发条件与通常行动
5.12 持续清洁工艺确认
5.12.1 日常监测
·
每次清洁后应按规定进行目视检查与关键参数记录,并由车间与 QA 分级确认;
·
可采用电导率、TOC 等在线或快速方法判定冲洗终点,作为日常清洁效果的间接证据;
·
可按风险评估设定定期抽检的取样点与频次,也可基于积累的数据研究减少取样点、延长 DHT 等策略;
·
清洁记录应纳入批记录/设备日志审核,出现超限或异常趋势应及时调查。
5.12.2 定期回顾审核
·
回顾内容应包括:清洁验证状态、日常监测结果及趋势、偏差与变更、回收率与方法性能、HBEL/PDE 更新情况、新引入产品与设备评估、阶段性生产批次数执行情况;
·
回顾应形成书面结论,判断现有清洁工艺是否仍处于验证状态,是否需要调整监测策略或启动再验证;
·
回顾周期与方式应由质量管理部门确定,并纳入年度质量回顾或验证主计划管理。
5.12.3 变更与风险管理
·
应评估计划性变更对清洁验证状态的潜在影响,并关注多项变更的累积性影响;
·
风险管理输出应定期审核,作为持续改进的输入。
5.13 文件与记录管理
·
清洁验证方案与报告由 QA 按验证管理程序统一编号并纳入验证台账管理,确保文件号唯一、有效;
·
批准后的方案下发至生产车间、QC、QA,原件由 QA 归档;保存期限按公司文件与记录管理规程执行;
·
清洁记录至少应包括:所清洁的设备与区域、清洁原因、清洁人员、清洁时间、所依据的 SOP、上一产品(如适用)、关键清洁参数、目视检查结果、清洁有效期;
·
应对涉及清洁、取样、目视检查的人员进行培训并评估效果,培训合格后方可执行;人员变更时应及时补充培训与资质确认;
·
设备内表面积测算原始记录、供应商提供的表面积与材质资料、回收率与方法验证原始记录均应作为原始数据保存。
06
APPENDIX
附录
附录 A(规范性)清洁残留限度计算表
步骤
计算内容
公式/说明
结果
1
确定残留标记物
活性成分/失活片段/清洁剂/工艺杂质(按 5.3)
2
获取毒理学数据
PDE/ADE(mg/天)、NOAEL/NOEL、调整因子取值
3
计算 MACO
MACO = PDE/ADE 上一产品 × MBS 下一产品 / TDD 下一产品
4
传统方法校核
1/1000 日治疗剂量法、10 ppm 法、LD50 法(必要时)
5
取最严限度
比较上述结果,取最小值
6
计算单位面积限度 SAL
SAL = MACO(µg)/ 共用设备总表面积 SA(cm²)
7
计算擦拭样品限度
SAL × 取样面积 / 取样液体积
8
计算淋洗样品限度
SAL × 淋洗设备内表面积 /(淋洗液体积 × 1000)
9
回收率修正
回收率 <70% 时以实测值除以回收率校正
10
结论
最终采用的可接受标准与设定理由
附录 B(规范性)残留标记物与分析方法选择矩阵
情形
残留标记物
推荐分析方法
限度设定依据
活性成分在清洁条件下稳定
活性成分
专属性方法(HPLC/CE-SDS/ELISA),必要时辅以 TOC
HBEL(PDE/ADE)计算 MACO
活性成分完全降解/失活(有研究支持)
失活片段
非专属性方法(TOC)为主,SDS-PAGE/生物活性用于研究
可比质量(CQ)方法或 TOC 限度(上游 5–10 ppm、下游 1–2 ppm)
活性成分部分失活
活性成分与失活片段
专属性 + 非专属性方法并用
分别计算限度,取较低者;或调整参数确保失活
原液早期工序(后续纯化可去除)
按工序确定
TOC/专属性方法
按限定区域表面积计算或采用 TOC 限度,并形成论证
层析介质/超滤膜包(专用材料)
残留累积物、配基脱落物
TOC、专属性 ELISA、微生物与内毒素
可设定较高限度,须评估重复使用后可清洁性
清洁剂
清洁剂
电导率/pH/TOC/专属性方法
HBEL 或 LD50 法、通用限度(如 10 ppm)
ADC
生物活性成分 + 偶联小分子
分别采用相应方法
分别按生物药与化学药方法计算,取较严者
附录 C(资料性)生物药典型设备取样点示例
见 5.6.2 表 5.6-1;各车间应在清洁验证方案中结合设备结构图、CIP/SIP 回路图与实际生产观察结果,绘制并批准目测检查点示意图与擦拭取样点示意图。
附录 D(规范性)清洁验证方案与报告模板
·
清洁验证方案模板:参见公司清洁验证方案模板(生物药版),并至少覆盖 5.8.1 所列要素;
·
清洁验证报告模板:参见公司清洁验证报告模板(生物药版),并至少覆盖 5.8.4 所列要素;
·
生物药版模板应在化学原料药模板基础上增加:残留标记物与失活研究结论、工艺相关杂质(HCP/DNA/配基)评估、微生物与内毒素结果、层析/超滤专用材料评估、SUT 声明与混合系统说明、DHT/CHT 验证结果。
附录 E(规范性)再验证评估记录表
项目
内容
触发事由
(变更/偏差/回顾/周期性确认,注明变更或偏差编号)
影响评估
(对清洁效果、可接受标准、表面积、取样点、方法的影响)
评估结论
(是否需再验证;再验证的范围与批次数)
QA 审核/日期
附录 F(规范性)HBEL/PDE 与因子取值表
·
产品日治疗剂量、PDE/ADE 与 LD50 数据表:按公司《产品日治疗剂量和 LD50 数据列表》管理,生物药应补充分子量、等电点、给药途径、最大日剂量与 HBEL 报告编号;
·
PDE/ADE 公式中调整因子取值(F1–F5、UFc、MF、PK、体重调整系数)及依据:按公司《ADE 和 PDE 公式中因子参考取值表》管理;
·
HBEL 报告应由具备资质的人员编制,经 QA 批准,并在产品生命周期内定期更新;更新导致限度变化时按 5.11 处理。
07
REFERENCES
参考文件
·
《清洁验证技术指南》,国家药品监督管理局食品药品审核查验中心,2025 年 1 月。
·
《药品生产质量管理规范(2010 年修订)》附录《确认与验证》。
·
EudraLex 第 4 卷 GMP 指南,附件 15《确认与验证》(2015)。
·
EMA《用于共用设施中不同药品生产风险识别的基于健康的暴露限度(HBEL)设定指南》(2014/2018)。
·
ICH Q7 原料药良好生产规范指南;ICH Q9 质量风险管理。
·
ISPE《清洁验证生命周期—应用、方法和控制指南》(2020)。
·
ISPE Baseline® 指南第 7 卷《基于风险的药品制造(Risk-MaPP)》(第二版,2017)。
·
ASTM E3106-18e1《基于科学和风险的清洁工艺开发与验证标准指南》;ASTM E3219-20《HBEL 推导标准指南》。
·
ASTM F3127-16《医疗器械制造过程中使用的清洁工艺验证标准指南》(不适用,仅参考)。
·
PDA 技术报告第 14 号《基于柱的色谱法纯化蛋白质的验证》(2008)。
·
ISO 13408-4《保健产品的无菌处理—第 4 部分:在线清洁技术》。
·
21 CFR 211(211.63、211.65、211.67、211.113);FDA《清洁过程验证检查指南》。
·
PIC/S PI 006-3《清洁验证》;PIC/S PI 046-1、PI 052-1、PI 053-1(HBEL 相关)。
·
WHO TRS No.957 附件 2《原料药 GMP》。
·
公司文件:《清洗验证标准操作规程》(SOP-B-QA-004)、《验证管理程序》、《变更控制程序》、《偏差处理程序》。
08
REVISIONS
修订历史
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