生物制品是從活生物體及其產品中獲得的診斷、預防或治療制劑,包括血清、疫苗、抗原和抗毒素。生物制品的制造是一個復雜的過程,需要使用活細胞。這些過程和產品容易受到細菌、真菌和病毒等外來因素的污染。微生物污染對生物產品生產有巨大的影響,因為它們引入了產品的可變性,并且由于微生物酶對產品的降解或修飾、雜質譜的變化以及細菌內毒素水平的增加而導致效力的喪失。此外,對微生物污染的調查可能導致長時間的停工期和生產操作的延誤,這反過來又可能導致基本藥物產品的短缺。嚴格的微生物生產控制是確保藥品生產質量一致的關鍵。
微生物污染源
微生物在自然界無處不在。微生物可以在各種條件下適應和生存,并對生物產品產生重大影響。了解微生物進入點并實施防止微生物污染的措施對于生產安全、純凈和有效的生物產品至關重要。微生物可以從幾個來源進入生產工藝流:設施、設備、工藝操作、原材料、柱樹脂、過濾膜、水、工藝氣體和人員。在制定微生物控制策略和調查微生物污染偏差時,應考慮所有微生物污染源。
微生物控制策略的要素
一旦對生產過程中所有可能的微生物進入點進行了全面的風險評估,就應該制定微生物控制策略。這需要很好地理解制造過程和產品屬性。一般來說,設施的設計應考慮到正確的操作和防止污染。人員、材料和廢物的流動應該從干凈的區域流向骯臟的區域,易受微生物污染的關鍵上游開放式操作應該在指定的生物安全罩區域進行。根據流程的風險,區域應適當隔離。在使用哺乳動物宿主細胞的過程中,病毒前和病毒后清除步驟的分離對于防止過程中間體和設備的交叉污染很重要。區域隔離、適當的轉換程序和其他程序控制應到位,以防止多產品設施中的交叉污染。制造區域的環境監測應定期以適當的間隔進行。應測試和監控工藝氣體和水,以確保充分的微生物控制。設備的設計(一次性還是多用途)、經過驗證的清潔和消毒流程以及全面的預防性維護計劃是微生物控制策略的關鍵組成部分。應演示膜和樹脂使用壽命的微生物控制。此外,關鍵是要確定和建立降低生物負荷和細菌內毒素水平的加工步驟,因為加工中間體是通過連續的純化步驟加工的。生物負荷減少過濾器應在過程的關鍵步驟中使用。這對于緩沖溶液和有利于微生物生長的中間體至關重要。更大限度地減少開放式操作的數量可以降低外部(人員和環境)微生物污染源對產品的風險。生物產品通常富含有利于微生物生長的碳源。工藝的保持條件(時間、溫度)應經過驗證,以控制和防止潛在的微生物生長。應根據工藝能力為工藝步驟設置生物負荷和內毒素警報和行動限制。原材料應進行微生物質量篩選,并以防止污染和交叉污染的方式進行處理和儲存。人員是微生物污染的重要因素。應實施適當的更衣以防止污染。所有執行露天作業的人員都應接受充分培訓,并定期接受此類作業的評估。
微生物污染的調查具有挑戰性,這是由于微生物的無處不在的性質、微生物進入的多個點、生物過程流的生長促進特性、取樣和檢測方法的局限性以及執行復雜調查所涉及的時間和資源。應對所有微生物進入點進行系統評估。對于發酵罐污染,種子發酵罐和相關的添加和轉移管線應包括在調查中。在整個制造過程中,生物負荷控制的危害分析和關鍵控制點評估對于微生物控制策略的設計和系統調查的執行是有用的。此外,應跟蹤故障數據,以便更好地了解根本原因。該信息應用于持續評估風險,實施工藝和/或設備改進,以減輕和防止微生物污染。