專題分享 | 藥品生產設備清潔殘留限度確認及分析方法驗證
藥品生產后必須對其生產設備采取一定的程序進行清洗,防止藥物成分殘留到下一批產品中,形成交叉污染,從而影響下一批產品的質量及安全性。清潔驗證是證實清洗程序合理性的必要技術手段。
WHO、EU、ICH、FDA及我國藥品GMP均對藥品生產清潔驗證提出了相關要求:
1)使用同一生產設備生產不同的產品,必須進行清潔驗證,確定可接受藥物殘留水平。
2)當同一設備僅生產一種產品時,不涉及交叉污染,無需開展系統的殘留物限度清潔驗證,通常通過目視法檢查設備表面無可見殘留物并保障微生物水平即可。
清潔驗證的取樣方法主要有擦拭取樣法(直接取樣)和淋洗取樣法(間接取樣),為達到清潔目的,兩種方法可結合使用。通常根據待清潔品種各組成成分的清潔難易程度、溶解度和允許最大殘留量(MACO值)來確定需要清潔的組分。
本文參照歐洲原料藥委員會(APIC)在原料藥工廠清潔驗證指南(2016.09)中給出的藥物活性成分殘留限度的確定方法,結合國內清潔驗證限度確定相關文獻,對藥品生產設備清潔中活性成分殘留限度確認方法進行簡要歸納,并初步擬定待清潔活性成分的分析檢測方法驗證方案。
(清潔驗證的接受標準)
在可以獲得可接受日暴露水平(ADE) 或允許日暴露量(PDE) 值時 ,可采用ADE或PDE值計算最大允許殘留量(MACO)。
首先,計算ADE值或PDE值,計算公式如下:
其次,根據ADE值或PDE值計算MACO值,計算公式如下:
當多品種共線生產時,可以選擇ADE或PDE值較小的品種作為上一產品,選擇MBS/TDD比值最小的品種作為生產的下一產品。
如果可以獲得有限毒性數據和日治療劑量(TDD)值,可以采用本計算方式,就原料藥而言,該公式適用于原料藥生產工藝A更換到原料藥生產工藝B的情況。計算公式如下:
如果無法獲得其它數據(例如, ADE、 OEL、 TDD等值),僅能獲得半數致死量數據(例如化學物質、中間體、清潔劑等), MACO可以基于半數致死量數據來計算 。
首先,計算NOEL值(無可見影響水平):
其次,根據NOEL值計算MACO值:
可利用以下公式,基于一個通用限度確定MACO限度,單位為ppm。
例如,就原料藥而言,通用限度為100ppm時,MACO為最小批量(MBS)的0.01%;通用限度為10ppm時,MACO為最小批量(MBS)的0.001%。
通過上述公式,確定MACO值后,即可通過如下公式,計算擦拭法及淋洗法的殘留可接受標準。
注意,上述公式中擦拭限度計算的“總表面積”可為共線產品共用設備的累積面積。
另外,關于一般限度10ppm,即10μg/ml或10mg/kg,對于液體制劑設備的清潔驗證標準確定,淋洗法限度即為10μg/ml。設下一批產品的生產批量為B(ml或kg),上批產品與下批產品的設備共用累積接觸面積為D(cm2),為確保安全,應除以安全因子F(可依據藥物生理活性水平確定,通常分為1000、100、10三個級別),可按照如下過程計算擦拭法殘留限度Ld。
根據各公司所生產產品的屬性不同(例如,毒性、藥物活性等),從上一產品帶入下一產品中的污染物質最大濃度通用上限通常設定為5~500ppm(原料藥設定為100ppm較為常見,注射劑可設定為10ppm)。
以上主要給出了4種藥物殘留限度的計算標準,其中第一種(基于健康數據)及第三種(基于半數致死量)方法更為科學,但因ADE、PDE值或LD50值難以明確,故用之較少,而第二種(基于日治療劑量)及第四種(基于一般限度)方法更為常用。因此,在確定殘留限度時,應綜合評比上述幾種方法,基于最大程度上降低交叉污染的原則,選擇最為合適的結果作為清潔驗證的最終可接受標準。
在正式開展清潔驗證之前,需進行針對性分析方法的開發與驗證。通常選擇靈敏度較高的方法,如高效液相色譜法、氣相色譜法、紫外分光光度法等。首選可定量的檢測方法,也可選擇限度檢測方法。一般情況下,可以直接選擇待清潔品種質量標準中規定的含量測定方法。所選用的分析方法均需按照《中國藥典》(2020年版)四部通則9101 分析方法驗證指導原則進行驗證。
制劑清潔驗證分析方法主要驗證項目及可接受標準如下:
擦拭法清潔驗證分析方法驗證
備注:
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擦拭法準確度試驗樣品回收過程:將配制好的回收率考察溶液,定量添加至取樣板表面(根據設備情況確定取樣板材質,規格通常為5cm×5cm),使取樣板風干,按照擬定方法用棉簽擦拭取樣板表面,照供試品溶液制備方法制備樣品溶液。
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擦拭取樣操作方法:用溶劑潤濕藥簽,并將其靠在溶劑瓶邊擠壓,以去除多余的溶劑。將藥簽頭按在取樣表面上,用力使其稍彎曲,平穩而緩慢地擦拭取樣表面,在向前移動的同時,將其從一邊移動到另一邊。擦拭的過程應覆蓋整個取樣表面,然后翻轉藥簽,讓其另一側也進行擦拭,但其方向應與前次垂直。
擦拭法取樣藥簽擦拭方法示例如下圖所示:
藥簽擦拭取樣示意圖
表 淋洗法清潔驗證分析方法驗證
注:該表中淋洗法準確度試驗考察的是檢測方法的準確度,并非淋洗回收率,接受標準可依據限度酌情調整。
A注射液清潔驗證殘留限度確認過程如下:
無法獲得該注射液有效成分的ADE值或PDE值。
全部共線產品中,B注射液的日用劑量最大,折算成體積為24ml,其最小生產批量為200L;共用設備累積接觸面積為367380cm²。
? 計算方法一:基于日治療劑量的可接受標準(先生產A產品,再生產B產品)
其中:
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MACO代表產品A能進入到產品B中的最大可接受量(mg);
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MBS代表B產品的最小批量(ml或g);
-
TDDprevious代表A產品的日最小治療劑量(mg);
-
TDDnext代表在設備中生產B產品的最大日劑量(ml或g);
-
SF代表安全系數,可取1000。
注:MBS與TDDnext單位應統一。
對于本產品而言,產品A最小治療劑量按50mg計,產品B最小批量200000ml,最大日劑量為24ml。因此A注射液的有效成分能進入到B注射液中而不致引起風險的最大量為:
淋洗水按200L計,則淋洗水殘留限度416.67mg÷200L=2.083μg/ml
共用設備累積接觸面積為367380cm²,
則擦拭殘留限度為416.67mg÷367380cm²=1.134μg/ cm²
? 計算方法二:基于半數致死量的可接受標準(先生產A產品,再生產B產品)
其中:
-
MACO代表產品A能進入到產品B中的最大可接受量(mg);
-
MBS表產品B的最小批量(ml或g);
-
TDDnext代表產品B的最大日劑量(ml或g);
-
SF代表安全系數,一般取1000;
-
LD50代表動物的半數致死量,證明動物(如小鼠)和給藥途徑(如靜注\口服)很重要(mg/kg);
-
BW代表一個成年人的平均體重,按70kg計算;2000代表一個經驗常數。
注:MBSnext與TDDnext單位應統一。
對于本產品而言,產品A的小鼠半數致死量按照156mg/kg(靜脈注射)計,產品B的最小批量為200000ml,最大日劑量為24ml。因此A注射液的有效成分能進入到B注射液中而不致引起風險的最大量為:
淋洗水按200L計,則淋洗水殘留限度
45.500mg÷200L =0.228μg/ml
共用設備累積接觸面積為367380cm²,
則擦拭殘留限度為45.500mg÷367380cm²=0.124μg/ cm²
? 計算方法三:一般限度,采用上批產品對下批產品的污染不得超過10ppm(10mg/kg)作為限定指標
最小批量200L,共用設備累積面積為367380cm²
淋洗法限度:10ppm=0.001%=0.001g/100ml=10μg/ ml
擦拭法限度:
其中:
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B代表B產品的最小批量(ml);
-
D代表共用設備累積面積(cm2);
-
F代表安全因子,一般取10。
采用上述3種計算方法中結果最小的限度值,即擦拭法殘留限度不得過0.124μg/ cm²,淋洗法殘留限度不得過0.228μg/ml。
清潔驗證是防止藥品生產過程中發生污染與交叉污染的重要措施之一,企業應針對藥品特性、生產設備特點等因素建立明確可控的清洗程序,并依據科學分析制定合理的殘留限度標準,建立并驗證科學的取樣及分析方法,以確保驗證結果準確,藥品生產穩定可控,藥品質量安全可靠。
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