和药品的其他生产设备一样,清洗设备的选材和设计应当符合《规范》有关要求,如使用04L、316L或质量相当的不锈钢材料,其表面应光洁并能耐受高温水的腐蚀作用等。由于瓶子的清洁需要大量的水,加上在淋洗过程中会产生大量的水蒸气及冷凝水,洗瓶线的设计和安装应注意采取防止地面、墙面及天花板潮湿的措施,例如,加大房间的换气次数或安装专用抽风管路等,以免日后长菌,影响工艺环境的保持。2.玻璃输液瓶的包装及贮存
玻璃输液瓶在生产出来以后,应盖上保护性塑料盖或采取其他防保护性措施,一则保护瓶口不受损伤,二则防止污染物落人瓶内。此外,应注意将它们贮存在干燥处。存放不当,受湿明显长菌的玻璃输液瓶不应再投人生产使用,因为经过验证的常规清洁程序并不能保证这类严重污染玻璃输液瓶清洗后的清洁度。3.洗瓶作业
最终灭菌产品用玻璃输液瓶应遵循“随洗随用”的原则,洗过的玻璃输液瓶一般不得过夜使用。超过SOP规定存放期的瓶子应重新清洁。对于非自动生产线而言,运送玻璃输液瓶的小车或放瓶的架子应能将清洁过的瓶子倒置,一则防止积水长菌,二则可防止异物落人其中。4.清洁手段
很多现代化的清洁设备通常都采用机械清洁法,即采用物理的办法靠水流、蒸气流或气流对容器表面的力学作用来进行清洁。其中最常见的清洁手段包括预洗、精洗及最终淋洗3步骤。由于国内生产输液瓶受润滑油及其他生产环节条件的影响,必须设预洗工序,以提高成品收率。在预洗段,一般采用刷洗的方法。另一种常见的清洁手段是使用超声波技术。
它在清洁池内产生高频而交变的压力脉冲,促使浸泡在清洁池内待清洁容器表面的污染物“松弛—脱落”,以致易于被淋洗水冲走。由于这类设备的能力小,且目前市售的超声波清洗机只有适用于清洁不锈钢过滤器及小装量容器等物品用的型号,没有适用于清洁大容量注射剂用玻璃容器的型号,故不在此节作进一步讨论。5.清洁剂
尽管清洁剂有助于除去某些油类、润滑油等所致的污染,一些工厂也往往在输液瓶的洗瓶线上使用碳酸氢钠或氢氧化钠作清洁剂,因为这类清洁剂易溶于水,易在清洁过程中被淋洗掉。专家们不提倡使用清洁剂,尤其不提倡使用合成清洁剂。因为它们的非极性基团能将有机污染物的非极性部分溶解,而极性基团则溶在水中并形成一个稳定的乳化体系,易于污染药液。此外,使用这类清洁剂带来的另一个问题就是必须验证清洁过程中清洁剂的残留量,最好的办法是让容器的生产厂采取降低污染的措施,从而避免使用清洁剂。6.隧道式瓶子精洗机
为了提高洗瓶的工作效率,许多企业采用了隧道式瓶子精洗机。隧道式瓶子精洗机的工作原理见图4-39。
精洗机前一般需设预洗机,由预洗机对瓶子内外表面进行刷洗。清洁用水可套用精洗段的淋洗水,但需过滤。由于瓶子在玻璃工厂作内表面处理后,其外观缺陷不易检查,因此在预洗及精洗段之间增设人工目检,以剔除不符合要求的瓶子,提高成品收率。进入精洗机时,瓶子被倒置,由热注射用水内外进行淋洗,至少最后一道淋洗水须用新鲜注射用水,其他各道可依次套用,以节约用水量。精洗段使用经除菌过滤的压缩空气,以吹除瓶内外的水珠。如图所示,精洗机瓶子人口的上部设抽风机,以抽去淋洗时产生的水蒸气,保持房间适当的温湿度条件;精洗时,瓶子由外向内移动,其清洁程度不断提高,洁净区空气由内向外,形成“洁净梯度”,精洗完毕,瓶子进入百级层流保护下的传送带,被送往灌装机。正因为这样,这类精洗机通常跨区安装,即安装在一般外包装的洁净条件及万级区之间,其进瓶口不一定需要设在10万级或万级的洁净环境内。
应注意洗瓶机的加工质量,避免洗瓶水外溢。可以理解,如将有水外溢的精洗机全部安装在万级区,只留进瓶口在万级的人口,形式上提高了瓶子清洁的环境要求,实际上会导致污染万级制造环境的不良后果。
洗瓶线验证最重要的项目是玻璃输液瓶经清洁后的清洁度。玻璃输液瓶清洁到什么程度可认为达到要求,目前国内外尚无一个统一的标准。比较切合实际的办法是先根据经验设定一个清洁程序,以药典规定的指标为总的参照目标,让玻璃输液瓶经过完整的清洁程序清洁后,灌装或加入适量注射用水,振摇,制得水样。然后按有关项目的检验方法进行检验,并依此作出评价。
1.不溶性微粒
刷洗的作用是去除瓶内外附着的不溶性微粒。实践证明,没有刷洗仅有淋洗是不足以去除这些不溶性微粒的。
在进行本项目的验证试验时,可以将经过完整清洁程序后的玻璃输液瓶,灌装符合不溶性微粒要求并使用专门清洁过的橡胶塞密封,然后按有关澄明度检查的要求进行目检,同时参照注射剂不溶性微粒检查法进行检查。也可以用库尔特计数仪来测试不溶性微粒数,记录结果,并作出评价。
由于玻璃输液瓶内表面处理产生了硫酸钠,因此可以用检查亚硫酸根残留的方法来检查清洁效果。也可以在玻璃输液瓶中加入氯化钠溶液,使之干燥,再经完整的清洁程序,然后用硝酸银检查氯离子的方法检查清洁度。这项试验中,样品瓶中水的量应予控制,以提高检出灵敏度。3.微生物指标
采用膜式过滤法。尽管在清洗过程中后道使用了80℃的注射用水进行淋洗,经刷洗及淋洗完整清洁程序的玻璃输液瓶仍然存在某种程度的微生物污染。以500ml瓶为例,据抽样监测的结果统计,在包装完好(出厂时用纸箱包装,瓶口加塑料盖保护)并在运输及贮存过程中没有受湿情况下,每只瓶的微生物污染水平可高达5000个。刷洗及淋洗可使微生物污染水平下降一个数量级。在灌装前,玻璃输液瓶的污染水平平均为5个/瓶,但少数玻璃输液瓶也可接近100个微生物。因此,凡不能进行最终灭菌的输液产品,瓶子应当在清洁后进行灭菌/去热原处理,并在生产的各个环节中严格监控微生物污染水平。对最终灭菌产品来说,应对产品灭菌前药液的微生物污染水平及耐热性进行监控。这样才符合中国药典2000版通则附件灭菌法的要求。4.内毒素
采用已验证过细菌内毒素检查法(LAL法)的要求进行测定。参见本节中“五、干热灭菌设备”有关的内容。5.隧道式瓶子精洗机
精洗机在运行时,由于抽风机及灌装间压差共同作用,百级的洁净空气将自内向外,部分随蒸汽抽走,小部分进入低级别区。这类精洗一般安装在洁净管理区及万级区之间,为了确保瓶子精洗不对万级生产环境造成不良影响,验证过程中,除了上述瓶子清洁的要求外,还应当对气流方向、压差等进行确认。
二、洗塞机
由于胶塞在产品的贮存、运输甚至使用过程中和产品直接相接触,因此,胶塞应当具有和玻璃输液瓶相同的高的清洁要求。对于无菌灌装产品而言,这个要求即是无菌、无热原、无影响产品质量的污染物。同玻璃输液瓶的情况相似,最终灭菌产品的生产企业往往采用在清洁后即灌装,然后和产品同时灭菌的工艺,不单独将胶塞作灭菌处理。这里仅讨论氯化丁基胶塞或溴化丁基胶塞清洁验证有关的内容。旨在验证某种特殊型号胶塞对某一特殊产品适用性的验证以及国内目前仍正采用但将淘汰的翻边式天然橡胶塞的清洗在本章中将不加以讨论。(一)胶塞清洁的特殊性1.多种污染
目前国际上制药行业用于输液的橡胶塞普遍采用的是合成橡胶,如氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶。现国内已有多家药厂生产这类胶塞,制药企业也已逐步采用溴化丁基橡胶。溴化丁基橡胶在生产过程中以氧化锌为固化剂,以硬脂酸为活化剂、白陶土作填料并加入适量的炭黑作颜料。胶塞的配方及加工过程使其表面或其母体中存在多种污染物,最主要的污染物是丁基化合物、来自胶塞模板的金属粒子、微生物、内毒素和模板的润滑油。此外,在橡胶配方中还有一些可萃取的物质,如硫、酚类化合物、醛类及酮类化合物等。2.难以清洁
和玻璃输液瓶相比,胶塞的表面比较粗糙,从总体上讲,它对微生物、热原物质及其他污染物有更强的吸附力。胶塞本身也经不起互相的摩擦,在清洁过程也不宜使用机械搅拌器,否则有可能损伤它的表面层,造成更多的不溶性微粒。此外,它经受不住去热原处理,一旦在某个环节产生了热原物质,则无法在180℃以上用干热灭菌烘箱对它作去热原处理。难以使用清洁剂也是胶塞难清洁的一个重要原因。长期以来人们企图使用表面活性剂、溶剂、去污刑等辅助手段来处理胶塞,以去除各种污染物,但清洁剂生产厂往往对处方保密,给使用单位带来麻烦——对清洁剂残留的处理成了一个更大的难题,清洁好了,又得证明清洁剂的残留符合要求,从而使制药厂几乎丧失了对使用这类清洁剂的任何兴趣。3.硅化处理
胶塞生产过程中通常需在加工工艺的最后一道工序加一些甲基硅油,将胶塞表面作硅化处理。硅化的作用是润滑,可防止胶塞在长期贮存过程中发生粘连及变形。输液生产工厂在胶塞清洁过程中也需要硅化,没有硅化的胶塞润滑性差,在实际灌封过程中难以实现上塞作业自动化,但硅化过度会给注射剂的澄明度带来消极的影响,并给人们留下瓶内壁没有清洗干净的坏印象。这一点是在清洁程序的设计中应于考虑的。美国药典有注射用硅油的标准,应使用符合药典要求的硅油作硅化处理,经硅化处理后,胶塞表面甲基硅油的量一般应控制在15μg/cm2以下。(二)设备要求及清洁方式
一般洗塞机大都采用气流及水流搅动的手段进行清洁。它们可使胶塞表面的污染物解吸或洗脱,或使沾在胶塞表面的不溶性微粒松弛,然后被水冲走。许多输液生产工厂都把这种最简单而有效的清洁手段称为“漂洗”。现以PharmaWSTB-BSA40ALl6型洗塞机为例进行说明。该机工作原理见图4-42。
和其他制药设备的验证一样,验证方案应包括验证试验的范围、合格标准、试验结果以及结论。各个工厂应根据本厂的实际情况确定合格标准。以下标准可供参考。
干燥程序前的最终淋洗水应达到如下标准:菌落<10CFU/100ml;热原<0.25EU/ml;氯化物、不溶性微粒、pH达到药典标准;澄明度符合中国药典2000年版注射剂通则的要求。
三、灭菌柜(一)引言
最终灭菌产品的无菌相对标准,即低于10-6的微生物污染率(或按理论计算每一百万瓶产品中,染菌产品不得多于一瓶)于1973年起已在美国制药及食品加工业开始试行。1976年6月美国FDA公布了大容量注射剂的GMP草案,要求大容量注射剂灭菌的最低F0值应大于8,并提出了详细而明确的验证要求。这对蒸汽灭菌工序的验证产生了很大影响。980年F0的概念及最终灭菌产品低于10-6污染概率无菌的技术标准)首次引入USP,我国2000年版药典也引入了这一国际标准,对蒸汽灭菌效果的评估从此由半定量成为定量要求。
不同的灭菌柜的性能差别较大,但灭菌过程总包括3个基本阶段:升温、保温和冷却,如图4-47为500ml×l000瓶旋转式灭菌柜的灭菌曲线。
1976年6月美国FDA公布的大容量注射剂的GMP草案曾提出蒸汽灭菌的原则性及技术性的要求,这些要求对灭菌柜及其灭菌程序的验证仍具有一定的指导意义,其要点包括以下几个方面:
灭菌柜验证包括预确认、安装确认、校验、运行确认和灭菌程序验证、验证报告(结果和评价)及最终结果的批准。1.预确认
测温元件在验证试验前后应在0℃和121℃两个点分别进行校正。0℃的点采用冰点槽,21℃的点采用恒温油浴。冰点槽采用冰水混合物,冰块应砸成黄豆大小,和水混合后颜色发乌。恒温油浴应事先检查其温度分布情况,确保它在测试过程中达到规定的技术指标。
校正用的标准温度计可采用分度为0.01℃的二等标准水银温度计,或同样分度的数字式温度计。验证试验中使用的标准的温度计必须经标准计量管理部门认可。有关标准计量器具的建标工作可参考国家计量局颁布的有关规定办理。
上述各项均符合要求时,灭菌柜及灭菌程序的验证即告完成,可批准交付生产使用。对灭菌柜的确认和验证的上述讨论是以大容量注射剂产品为中心展开的,对设备(器械)菌柜而言,不同的装载情况对灭菌效果的影响较大,需进行不同装载状况下的热分布及热穿透试验,例如,将过滤器灭菌时,应当将滤芯内温度变化作为考察的内容。这类灭菌器的冷却通常采用抽真空、通过热交换器或放空的办法,由于被灭菌品通常有好的耐热性,因而对灭菌柜的性能要求相对可低一些。它的确认和验证可以参照上述原则进行。
四、过滤设备
药品生产中,过滤系统通常用于最终灭菌产品及无菌过滤产品的生产。前一种情况旨在降低产品的污染水平(生物负荷),属大容量注射剂生产中工艺控制的一项重要措施,后一种场合是产品的过滤灭菌。1992年版世界卫生组织GMP的要求对过滤系统的要求有以下两个方面。
各种过滤器滤除微生物的机理迄今尚没有被人们完全认识。现在有过筛、截留、吸附、架桥及静电俘获5种主要的理论来解释过滤的机理,其中占优势的是过筛理论。过筛理论认为,滤膜具有筛状的结构,同一编号的滤膜其孔径相同,过滤过程中大于滤器孔隙的微粒全部被截留在滤膜的表面。截留理论认为,颗粒不仅会截留在滤膜的表面,也会截留在滤器的深层,尤其是砂滤棒、垂熔玻璃等深层滤器。深层滤膜所截留的颗粒往往小于滤膜空隙的平均孔径,因此人们认为滤器还存在静电俘获或吸附作用。在过滤过程中,针状或粒状的坚固颗粒会在过滤介质的孔隙上面或孔隙内集合成具有间隙的致密滤层并允许滤液通过,这种现象被称为架桥。但是,扁平状软的以及可压缩的颗粒,易产生滤膜微孔的堵塞现象,造成过滤困难。
3.结果评价如阴性对照过滤器获得阳性结果,则试验无效。如挑战试验的滤液中长菌,则过滤系统不合格。
干热灭菌和去热原的标准:(1)干热灭菌程序验证微生物挑战试验中可用枯草杆菌孢子作验证的生物指示剂。干热灭菌应达到无菌保证值优于10-6的要求。(2)去热原验证试验我国有9000EU/安瓿的工作对照品,进口有108EU/小瓶的工作对照品可供使用;可将1000单位或1000单位以上的内毒素标准接种入待去热原处理的物品中,去热原前后分别用鲎试剂检查,经去热原处理后,内毒素含量应下降3个对数单位。干热灭菌设备的确认及验证请参见第五篇第一章有关内容。
无菌产品的无菌保证不仅依赖于过滤、灭菌等工艺的可靠性,而且取决于产品的密封性。后者需通过加塞和压盖来实现。使用翻边式天然橡胶塞的大容量注射剂压盖通常很紧密,但天然胶塞的通气性好,即密封性差,对产品质量不利。对于使用T形胶塞大容量注射剂而言,其压盖松紧度波动的范围较大。瓶口外径及瓶子高度公差范围较大时更是如此。例如,国内市场上使用T形胶塞的国产及进口大容量注射剂铝盖的扭力矩一般在1.13~2.82N·m(10~5lbf·in),差的只有0.34N·m(3lbf·in)。为了改善压盖的效果,确保每一瓶产品的密封性,在确认及验证过程中必须调整好压盖机锭子上下弹簧的压力并且在压盖作业中保持好合适的压力范围。压力低于这个范围时,产品的密封性得不到保证,高于这个范围时,有可能造成瓶口破裂。