无菌生产中洁净室的环境监测.pdf

无菌生产中洁净室的环境监测弗戈制药工程国际论坛主讲人：崔强年月Email:cuiqiangsspccomcn无菌生产中洁净室的环境监测主题洁净室污染控制的基本原理主题环境控制和评估的原则主题环境控制方案主要内容主题洁净室污染控制的基本原理污染控制科学污染是能够引起产品缺陷的一种具有可测量性的工艺变量。它指任何可能对产品或工艺造成不良影响的原料、物质或者能量。广义的污染污染控制学涉及到多个学科包括化学、物理学、材料学、微生物学以及其它领域。环境控制是污染控制科学中的一个重要领域。AnneMarieDixon,Drugsandthepharmaceuticalscience制药工业所谈到的污染保证药品质量最大限度地降低药品生产过程中污染、交叉污染以及混淆、差错等风险确保持续稳定地生产出符合预定用途和注册要求的药品。实施GMP的目的：ICH对污染的定义ICHQa在生产、取样、包装、重新包装、贮存、运输过程中由于化学类、微生物类或外来物质进入或附着在原料、中间体或原料药上而造成杂质的引入。无菌药品和非无菌药品按照药品的卫生学质量要求可以将药品划分为无菌药品和非无菌药品两类无菌药品是指法定药品标准中列有无菌检查项目的制剂和原料药包括注射剂、眼用制剂、无菌软膏剂、无菌混悬剂等无菌药品按照生产工艺可分为两类采用最终灭菌工艺的最终灭菌产品部分或全部采用无菌生产工艺的非最终灭菌产品两种生产工艺的比较最终灭菌工艺在高洁净环境下进行灌装和密封通常产品、容器和密封件的微生物污染水平很低在密封容器中进行最终灭菌无菌生产工艺产品、容器和密封件分别进行灭菌然后进行灌封在极高洁净环境下进行灌装和密封产品在最终容器中不再做进一步的灭菌处理对各个组成部分的灭菌工艺需要进行严格验证和监控在灌封前和灌封过程中的操作会带来污染风险两种生产工艺的比较无菌生产工艺的局限验证时以污染瓶数衡量无菌保证水平影响因素多各类微生物污染都可能导致工艺失败最终灭菌工艺的优点赋予产品更高的无菌保证水平生产中可变因素少出现偏差的概率低几乎能杀灭产品中的所有微生物需要关注的微生物范围集中在具有耐受性的芽孢上面最终灭菌产品无菌保证的主要环节产品的无菌保证灭菌前微生物污染包装密封性灭菌工艺灭菌设备灭菌工艺验证二次污染原料设备和生产过程生产环境生产时限无菌工艺产品无菌保证的主要环节产品的无菌保证非无菌生产过程（控制微生物污染）包装密封性设备材料药液的灭菌原料设备和生产过程生产环境生产时限工艺设计＋人员防护操作模式环境监测与评价无菌生产工艺验证无菌生产过程(防止微生物污染)无菌药品的质量保证无菌药品质量保证的重点是在于对可能引起微粒、微生物和内毒素的潜在污染进行控制无菌工艺的本质减少或消除以上潜在污染源无菌药品的质量保证同时需要关注防止差错、混淆和交叉污染微生物污染的来源Bioburden原辅料内包装容器配料用水生产环境制造工艺操作人员来自产品和工艺的影响因素－无菌药品产品设备环境设施设计相邻区域季节变化消毒设备设计区域内设备验证产品和物料流人员卫生灭菌确认清洁维修人员操作及培训储存条件人流洁净室污染来源Whyte,W,Eaton,T:”Microbialriskassessmentinpharmaceuticalcleanrooms”JetteChristensen,PDAConference洁净状态的维持洁净状态的维持通常依靠以下几类屏障光滑洁净的表面气锁防护性着装（头罩、护目镜、操作服、脚套、手套）HVAC系统除此之外人员的正确行为和恰当的消毒措施也必不可少主题环境控制和评估的原则洁净区的定义相关术语洁净室的类型洁净室的性能测试要求控制和评估原则洁净区的经典定义洁净区是一个对空气悬浮粒子浓度进行控制的区域该区域的建造结构、装备及使用不仅能够截留粒子而且会尽可能地减少粒子向该区域的介入并且可根据需要对该区域的温度、湿度以及压差等参数进行控制根据空气悬浮粒子浓度进行划分计算公式为为洁净室制造商和药厂提供相应工程标准注：在ISO和国标GB中的定义基本相同DNnCISO:中的洁净室和洁净区的划分级别最大浓度界限（空气悬浮粒子数m）μmμmμmμmμmμm洁净区（室）在制药业中的定义USP对洁净区和洁净室的定义洁净室（房间）：指空气悬浮粒子水平符合特定卫生级别要求的房间。同时对环境中的微生物浓度也需要进行监控在每一卫生级别下针对空气、表面及人员卫生均制定相应的微生物学控制标准洁净区：指空气悬浮粒子及环境微生物监测项目均符合特定卫生级别要求的区域沿用FSE标准以大于等于μm空气悬浮粒子最大允许浓度作为划分依据GB对医药洁净室（区）的定义空气悬浮粒子和微生物浓度以及温度、湿度、压力等参数受控的房间或限定空间洁净区（室）在制药业中的定义美国FDA无菌工艺药品cGMP工业指南（年）洁净室（房间）：一个通过设计、维护及控制手段达到防止发生药品微粒和微生物污染的房间。这类房间应能稳定地保持适当的空气洁净级别洁净区：具有确定微粒及微生物洁净度标准的区域注：在该指南中空气级别的划分是同时依据于空气悬浮粒子数据和空气微生物数据的洁净区（室）在制药业中的定义ECGMP对洁净区的定义洁净区：需要对环境中尘粒及微生物数量进行控制的房间（区域）其建筑结构和使用应能减少该区域内污染物的引入、产生和滞留国家新版GMP（年修订）对洁净区的定义与ECGMP的定义接近洁净区：需要对环境中尘粒及微生物数量进行控制的房间（区域）其建筑结构、装备及其使用应能减少该区域内污染物的引入、产生和滞留洁净室和洁净设备的无菌完整性谱图ISPECCIPETrainingmodule不同的气流流型示意图SARAHEPAFILTERSSARARAHEPAFILTERS水平单向流垂直单向流不同的气流流型示意图乱流：又名非单向流。混和流：单向流和非单向流组合的气流。乱流混和流RARAHEPAHEPAHEPASASARARAHEPAHEPA传统的开放式洁净室工作原理ISPECCIPETrainingmodule最低要求的开放式洁净室工作原理ISPECCIPETrainingmodule隔离器（Isolator）的工作原理ISPECCIPETrainingmodule限制进出隔离系统（RABS）限制进出隔离系统（RestrictedAccessBarrierSystem）背景房间B级关键区域为A级（ISO）操作者通过手套箱进行操作玻璃或聚碳酸酯材料手套孔、传递系统和传递门门的互锁HEPA安装在门的上方。使用洁净室送风或RABS单独送风洁净室性能测试要求规定性测试空气洁净度测试静压差测试风速或风量测试洁净室性能测试要求选择性测试过滤器检漏气流流型自净时间污染泄漏温度相对湿度噪声照度环境控制和评估的原则环境控制的实现依赖于–合理的厂房设计及维护–对区域进出通道的有效控制–物料和设备的质量保证–经验证的清洁消毒规程–可靠的工艺控制–良好的日常维护性管理–有效的培训、人员考核资质确认及评估计划–文件管理系统监控的基本要素数据的采集方式应符合GMP的要求环境监测管理人员的要求–科学知识、培训、资质基本要素清洗、清洁和消毒取样位点的选择取样频率警戒和纠偏限度数据管理分离菌的鉴别调查纠偏措施文件清洗、清洁和消毒执行清洁和消毒程序是厂房控制的重要组成部分环境监测数据可用于评价这些程序的有效性消毒剂的选择–接触时间–拟杀灭的微生物种类–效力确认–毒性–残留–使用方法取样位点的选择取样点的设置原则–取决于洁净室的设计和生产流程–易导致产品受到污染的位置–可以靠近但不要接触产品取样位点的选择选择日常监测点时应考虑如下因素–发生微生物污染后最可能对产品质量造成不良影响的地点–生产过程中最容易出现微生物繁殖的地点–统计学设计或根据网格分布法？在常规监测中有一些点需要轮流取样吗？–哪些地方是清洁、消毒或灭菌时最难覆盖接触或最难奏效的部位？–什么活动会导致污染的扩散？–在某位点进行取样操作所造成的干扰是否会使测试数据失真或污染产品？取样只应在生产结尾换班时进行吗？取样频率取样频率的确定取决于多种因素–生产工艺或产品的类型、设施工艺的设计、人员干预–后续最终灭菌、环境监测历史数据取样频率的调整–生产操作、药典要求、微生物趋势发生变化–添加新设备、附近房间或公用系统的改造所选择的取样频率应有助于发现系统潜在的缺陷警戒和纠偏限度纠偏限度的确定–法规指南历史数据建议设置警戒限度警戒纠偏限度属于保护性措施–指示潜在或实际偏离情况的发生–针对不同情况规定纠偏措施数据管理数据管理–确定过程的稳定性–评估环境的总体控制水平数据采集–记录的内容应包括：监测日期、取样地点、取样方法、菌落数和悬浮粒子数、鉴别结果、产品批号、纠偏限度。–检查数据的完整性数据管理数据分析–如果环境微生物监测值通常比较低时很难看出趋势–利用一定时间范围内的数据点绘制柱状图是进行趋势分析的一种有效工具–用途分析超出限度的结果确定纠偏措施考察现行限度标准的适用性通过定期报告来更新管理确定过程能力数据管理数据解释理解环境监测结果的潜在影响评价环境受控性–计算得到的纠偏限度高于现行限度标准–超过警戒限度的数据连续出现–数据呈周期性波动或跳跃分离菌的鉴别微生物鉴别是环境监控计划的重要组成部分鉴别的内容–形态、革兰染色、自动或人工鉴别系统鉴别的频率–起始阶段形成鉴别数据库–随后日常工作中的鉴别频率可以有所降低调查、纠偏措施出现异常时监测数据可能会漂离基线值进行调查的目标–识别造成环境质量水平出现异常的原因寻找污染源纠偏措施的程度差别–取决于关键区与非关键区处理方式–通报管理层–根据需要采取不同的纠偏措施–跟踪回顾检查文件文件记录中应包括以下项目–监测时间和日期–测试方法的参考依据–测试点的活动情况–设备标识–位置–卫生级别–标有取样点的区域图–取样点–测试结果–评估人员–结果读取日期–警戒纠偏限度–培养温度和培养时间–对照试验结果文件文件记录中应包括以下项目–培养期有关信息–污染菌鉴别结果–复核人–数据报告–历史数据回顾–变更控制系统–设备校验日期–各限度的确定原理与具体分析–调查纠偏措施的文件记录环境控制和评估的原则实行全面监控空气洁净度、表面微生物、人员卫生状况分析和评价环境净化设施总体运行状况的两个指标表面微生物监测的重要性人员卫生状况考查实行动态监控环境控制和评估的原则定期进行再验证定期进行趋势分析及时处理异常或超标结果制定和实施系统的环境监测方案环境控制和评估的原则风险分析原则产品对患者的风险工艺对产品的影响设施的特点主题环境控制方案相关法规和推荐标准世界标准化组织ISOTC中的ISO和ISO系列(Cleanroomsandassociatedcontrolledenvironments)美国联邦标准FEDSTDEAirborneParticulateCleanlinessClassesinCleanroomsandCleanZones美国FDA无菌工艺药品cGMP工业指南（年）美国药典<>MicrobiologicalEvaluationofCleanRoomsandOtherControlledEnvironments欧盟GMP附录ManufactureofSterileMedicinalProducts相关法规和推荐标准国家GMP《药品生产质量管理规范》国标GB《洁净厂房设计规范》国标GB《医药工业洁净厂房设计规范》国标GBT~–《医药工业洁净室（区）悬浮粒子、浮游菌和沉降菌的测试方法》国标GB《洁净室及相关控制环境》国标GB《洁净室及相关控制环境生物污染控制》PDA第号技术报告《FundamentalsofanEnvironmentalMonitoringProgram》制定和实施系统的环境监控方案完整的环境监控方案监测项目包括空气悬浮粒子、空气浮游菌、空气沉降菌、设备表面微生物、人员卫生状况监测监测限度取样位置和取样计划现场监测方法和结果记录微生物鉴别和数据的趋势分析（年度回顾审核）其它（偏差调查与纠偏措施人员培训、环境再验证等内容）空气悬浮粒子监测常见的便携式空气悬浮粒子计数器HACH公司产品CLIMET公司产品空气悬浮粒子监测空气悬浮粒子连续监测系统示意图（一）SamplePoints外置泵粒子计数器取样点Counters洁净室Cleanroom外置泵VacuumPump空气悬浮粒子监测空气悬浮粒子连续监测系统示意图（二）SamplePoints内置泵粒子计数器取样点Counters洁净室Cleanroom空气悬浮粒子监测实时监测系统采样点示例盛源科技空气悬浮粒子监测实时监测系统采样点示例盛源科技小瓶洗涤系统粉末分装线空气悬浮粒子监测实时监测系统采样点示例盛源科技粉末分装线InletHEPAFilterOeedfromtunnel=Positionofmonitoringduringfilling=Positionsofmonitoring‘atrest’空气微生物监测沉降菌测试属于被动式取样法对空气环境破坏小放置时间取样方法空气浮游菌测试取样原理各种取样方法的优缺点空气微生物监测常见空气浮游菌采样器空气微生物监测常见空气浮游菌采样器空气微生物监测空气浮游菌快速检测仪压缩气体的微生物监测压缩气体采样器针对氮气、压缩空气表面微生物监测和人员卫生监测接触碟取样适用于平整的规则性表面取样方法属于定量检测方法拭子取样适用于不规则表面取样方法属于定量检测方法培养条件培养基的质量控制多数专家建议可在℃下培养小时USPPF<>提到在℃和℃下均需培养不少于小时。不能确定微生物种类时可将同一块平板放置在两个温度下培养并且采用先高温后低温的做法警戒限度与纠偏限度（针对于微生物水平）警戒限度用以指示环境中的微生物水平是否有偏离正常水平的可能性如超过至少应予以调查纠偏限度一旦超出表示环境中微生物污染水平已严重偏离正常水平对产品质量造成高度的污染风险必须立即采取纠偏措施警戒限度与纠偏限度（针对于微生物水平）制定依据警戒限以正常监测数据为基础并赋与一定的安全系数通常纠偏限度可设为警戒限的倍但不得高于参照性标准定期复查在规定周期内对限度的可行性进行复查使用趋势分析的方法调查环境变化趋势并采取相应措施限度可以提高也可以降低警戒限度与纠偏限度的统计学设定方法临界值法（CutoffValueApproach）对一个时期内所有数据以柱状图模式给出原则取最近个采样数据以第区间和第区间作为警戒限度和纠偏限度正态分布法（NormalDistributionApproach）警戒限度＝平均值σ纠偏限度＝平均值σ适用于计数值较高的情形取样计划关键控制区是指从设计上能够使无菌材料保持无菌状态的区域。一般情况下产品本身、产品敞口容器或内包装材料中的密封件系统等均直接暴露于该区域内。该控制区的微生物学状态将对产品质量或实验室检验结果产生重要影响。归类于卫生A级区属于环境监测系统中最高级别的监测区域。非关键控制区指相对于关键控制区而言的其它环境控制区在该区域内药品本身或其它敏感表面未直接暴露于外界环境。控制区的分类取样计划原则环境监控的相对重要性人员活动增加导致人员接触产品的风险增加环境监控资料对批产品放行的重要性取样计划的调整常规取样频率取样计划USP无菌工艺区环境监测建议取样频率（开放式洁净区或限制进出隔离系统）监测区域取样频率关键区空气：每班生产时监测表面：生产结束时监测同关键区相邻的无菌区每班生产时监测同关键区不相邻的无菌区每天监测取样计划USP无菌工艺区环境监测建议取样频率（隔离器）监测区域取样频率关键区空气：每天监测表面：连续生产结束时监测隔离器周围的非无菌区每月监测取样计划PDA第号技术报告对非无菌生产区环境监测建议频率剂型取样频率口服固体制剂如压制片、充粉或充液胶囊剂每个月一次口服液体制剂每月次局部用药如洗剂、软膏剂、乳膏剂、直肠栓剂每月次阴道栓剂每周次鼻用喷雾剂每周次吸入性气雾剂或溶液每天次环境微生物的鉴别目的积累数据用于偏差调查和趋势分析提供动态评价的依据鉴别程度视生产工艺而定视检出污染微生物的区域而定鉴别方法包括表型鉴别和遗传型鉴别年度回顾审核与数据趋势分析（一）数据收集并经评价后由专业技术人员定期进行趋势分析可用统计分析图将趋势直观地反映出来在图中标出警戒限度及纠偏限度。根据趋势分析结果可对环境控制区的微生物学质量做出评估并对警戒和纠偏限度做出相应调整。通过趋势分析可以直观地反映洁净区的运行和维护状况有利于提早发现潜在偏差及时查找原因并采取纠正措施避免环境质量进一步恶化。年度回顾审核与数据趋势分析（二）年度回顾审核报告中应包括如下内容取样次数及样品量的概述各级别洁净区的数据汇总表及曲线图培养基灌装试验数据总结（如有）人员更衣确认及卫生监测状况分析全年各项超标结果及相应调查报告情况汇总对持续性较强的超标结果等异常情况做长期趋势分析并作为单独附件列入报告。年度回顾审核与数据趋势分析（三）利用趋势分析来评价环境是否受控时应关注以下几个方面环境控制限度的可靠性数据是否连续三次超出警戒限度监测结果是否随季节变化而出现有规律的波动或跳跃对于个或几个明显低于或高于大多数监测值的数据可作为异常值（outliers）处理数据趋势分析图－示例TrendAnalysisofAirborneParticulatesdynamicallyinAsepticFillingRoomduringBatchAirborneParticulates(particlesft)AverageValueActionLevelAlertLevel数据趋势分析图－示例TrendAnalysisofAirborneMicrobesdynamicallyinOilPurificationAreaduringMonthAirborneMicrobes(CFUm)AverageValueActionLevelAlertLevel关于趋势分析的深入思考趋势分析的评估目的严重性分布特点趋势分析的不同关注点超过纠偏限度的数值是孤立的还是具有一定趋势污染菌检出百分比菌群的变化谢谢