1. 背景及概况

欧盟 （EU） 良好生产规范 （GMP） 附件 1“无菌药品生产”的初稿于 20 年 2017 月 1 日发布以征求意见 （20），引起了国际上的极大兴趣，因为它是自 2008 月 2 日以来首次改编完整的欧盟 GMP 关于无菌药品生产的文件， 1 (6400).而且，在编写该文件期间，药品检验合作计划（PIC/S）和世界卫生组织（WHO）也参与其中。附件1的先前适用文件经过全面修订，包含许多更改，改编和新内容，导致向欧盟委员会提出了大量意见（总共20条）。欧盟GMP附件2020的第二份公布草案在两年半后，即3年2020月2021日出现（<>）。对于新的草案版本，联系了国际制药工程学会（ISPE），注射外药物协会（PDA）等利益相关者征求意见。对文件草案第二次发布的意见于<>年<>月结束，最终版本预计将于<>年初发布。

2. 附件 1 中的屏障系统：RABS 和隔离器

文件中经常提到“污染控制策略（CCS）”和“质量风险管理（QRM）”等表述，以及隔离器或限制进入屏障系统（RABS）等屏障系统。本文介绍了对无菌加工隔离器设计的影响，以及如何观察与隔离器相关的污染控制策略。

在“原则”一节中，新的附件1明确表示需要使用适当的密闭技术：

“应考虑使用适当的技术（例如限制进入屏障系统（RABS），隔离器，机器人系统，快速微生物测试和连续监测系统），以加强对产品的保护，使其免受潜在的外来源内毒素/热原，颗粒和微生物污染，如人员，材料和周围环境，并协助快速检测环境和产品中的潜在污染物。

不仅如此，新的附件还明确要求为不使用它们提供理由。CCS中应考虑使用。使用RABS或隔离器的任何替代方法都应是合理的。最后一步与过去的版本有很大的不同。

附件1中一个基本考虑因素是人构成的风险以及将人排除在A级环境之外的必要性。任何与A级人员的互动都会带来风险。解决这个问题的主要方法是使用分离装置——隔离器和RABS形式。

与RABS相比，隔离器在周围环境和处理无菌产品的隔离器内部之间具有封闭的屏障。在生产过程中，只能通过经过验证的传输系统进入隔离器内部，例如净化气闸（例如，使用过氧化氢 [vH₂O₂]），或电子束、干热隧道（即去热原隧道）、快速传输端口 （RTP），或通过连接到隔离器的手套进行干预。

欧盟GMP附件1草案中关于隔离器的最重要的要点如图1所示。每个CCS的起点都是隔离器系统设计的风险观察，包括在隔离器中安装设备，例如用于西林瓶，注射器等的灌装/完成机。大多数设计失败可能发生在隔离器系统的风险观察期间。该设计构成了清洁的基础，以防止无菌产品可能受到颗粒或微生物污染，或在多产品系统的情况下避免交叉污染。整个设计对于随后使用 VHP进行表面净化也很重要,

H2O2高度自动化减少了通过连接到隔离器的手套对无菌区域的手动干预。如果要在隔离器中制造高活性/有毒物质（或具有增加生物安全系数的物质），保护员工是另一个重要因素。

图1.隔离器无菌操作的污染控制。H2O2是过氧化氢。

通过图 1显示，制造控制从无菌工程设计开始。隔离器系统的设计（包括其安装）是构建所有进一步要求（例如清洁或表面净化）的基础。设计在各种方面发挥着重要作用。

考虑附件4草案第3.1节，其中规定（3）：

限制进入屏障系统（RABS）和隔离器有助于确保所需的条件，并最大限度地减少与关键区域的直接人为干预相关的微生物污染。CCS中应考虑这种使用。使用RABS或隔离器的任何替代方法都应是合理的。

该文件明确指出应使用RABS或隔离器，这意味着RABS或隔离器是未来处理无菌产品的热门技术。

RABS和隔离器之间的选择必须根据基于风险的过程做出，具有广泛的“风险”含义，包括技术，经济和环境因素。

隔离器是一种环境与另一种环境之间完全隔离的设备。隔离器不直接与周围环境交换空气，所有空气都必须通过HEPA过滤系统进入。

所有材料向隔离器中的转移都必须在保持完全环境分离的同时完成。

隔离器的内部以及其中包含的所有设备必须能够以高度可重复的方式进行净化过程。隔离器或传统洁净室的替代方案是快速通道屏障系统 （RABS）。隔离者和RABS之间的争论是由几个因素驱动的：患者需求，人员能力，财务。

当然，有利于隔离器的主要技术因素是操作员与过程的完全隔离。这种分离用于在无菌生产过程中保护产品：密闭应用中的环境/操作员，以及用于无菌或细胞毒性产品时的患者、产品、操作员和环境。使用无菌灌装，与传统洁净室或RABS相比，通过重复的介质灌装试验实现零增长的机会要大得多。

随着RABS变得越来越复杂，并且在某些情况下看起来与隔离器非常相似，因此存在它们被认为是相同的风险，或者RABS是较低等级的隔离器。RABS是A级区域的进步，具有B级周围的洁净室概念，而隔离器旨在完全隔离无菌过程，因此不需要位于B级区域。由于误解了工作原理的根本差异，导致要求隔离器位于B级区域，RABS手套的测试方式与隔离器手套相同。

应提及RABS和隔离器之间的以下区别：

· RABS安装在B级房间，而隔离器安装在D级房间。在 D 级洁净室中安装隔离器意味着操作员在穿着所需的洁净室服装时更加舒适。对员工进行 D 级洁净室的培训也比培训他们进行 B 级洁净室的强度低。

· RABS系统分为以下系统：被动RABS，主动RABS或封闭RABS。除了封闭的RABS外，操作员始终可以进入RABS内的关键区域。使用隔离器时，只能使用隔离器上的手套进行访问，就像使用封闭式 RABS 一样。

· 在大多数情况下，RABS通过房间进行净化。使用隔离器，有一个集成且经过验证的净化系统，例如，带有 vH₂O₂.

· 使用隔离器时，无菌临界区是独立的，而对于大多数RABS，无菌临界区在干预期间向周围房间开放。

· 隔离器适用于处理高活性、有毒物质或需要更高生物安全水平的物质，当实施进一步的技术措施时，它们还可以处理具有极低可接受日暴露量 （ADE） 或允许日暴露量 （PDE） 的物质。

特别是隔离器在无菌生产中的使用，在过去10年中迅速增加。主要原因是隔离器中产品的安全性提高，以及近年来进入市场或预计在未来几年进入市场的大量高活性物质。

3. 隔离器设计

3.1 隔离器过程的理想背景

让我们深化隔离器中的过程。与产品直接或间接接触的灭菌设备、组件和辅助物品的拆开、组装和制备应被视为无菌过程，并在具有 B 级背景的 A 级中进行。无菌产品的灌装线设置和灌装应被视为无菌过程，并在具有B级背景的A级中进行。使用隔离器的，背景应符合第4.20段的规定

隔离器过程的理想背景是什么？适当的风险分析必须涵盖哪些内容才能避免污染风险？

虽然隔离器的内部需要满足 A 级要求，但没有要求隔离器位于 B 级区域。欧盟附件 1 至少指定了 D 级背景，尽管许多公司使用 C 级。这也意味着操作员没有达到 A/B 级标准。

因此，隔离器不能完全受到D级至A级区域的经典洁净室连续体的保护，因此有许多额外的要求是成功运行的关键。

在设置过程中，隔离器可能对环境开放（D级或C级），因此需要对所有表面进行经过验证的生物净化。这必须包括隔离器本身的表面，以及在关闭系统之前放入隔离器的任何材料和设备的表面。生物净化通常通过气态生物净化过程进行，例如使用过氧化氢蒸气。孢子激发减少 6 个对数被认为可以证明有效的生物净化。

3.2 无菌送风原则---“First Air”

考虑GMP草案附件4（4）第1.3节;以下说明适用于隔离器的内部：

A 级区域：通过确保第一空气（例如无菌加工线、灌装区、塞子碗、开口安瓿瓶和小瓶）的保护进行无菌连接的高风险操作的关键区域。通常，此类条件由局部气流保护提供，例如单向气流工作站、RABS 或隔离器。

卫生设计在确保隔离器系统内的第一口空气方面起着重要作用。不应在可能导致无菌产品可能污染的关键操作上方放置任何装置，也不应进行任何处理。在观察关键操作时，请考虑隔离器中的所有转移、干预、运动顺序等。在符合GMP附录1的无菌卫生设计中，对每个单独的工艺步骤进行调查在这里起着重要作用。

图2.灌装线的卫生设计。

无菌工程设计的其他要点是清洁和表面净化。关于通过VHP进行表面净化，所有表面的结构和设计应使 VHP快速而完整地到达他们。应避免死区、难以接近的区域、从房间到隔离器的馈通、螺钉连接等。图2显示了灌装线的卫生设计。可更换，易清洁的设计有易于清洁的表面和联轴器，可以快速拆卸所有组件，消除了死角或不易进入的区域。

4. 根据CCS设计

对隔离器的CCS进行风险评估时的关键考虑因素应包括（但不限于）; 生物净化计划、自动化程度、可能危及关键工艺点“第一空气”保护的手套操作的影响、屏障/手套完整性潜在损失的影响、使用的转移机制以及可能需要在隔离器最终生物净化之前打开门的活动，例如设置或维护。在发现其他过程风险时，应考虑更高等级的背景，除非CCS中有适当的理由。应在开放式隔离器的接口处进行气流模式研究，以证明没有空气进入。

遵守新的附件1的过程，特别是作为其支柱的污染控制战略，似乎以极其重要的方式涉及自动化。最终目标似乎是消除A级的人为因素。

这些是重要的几点，也是CCS的核心。在此阶段，专注于隔离器或RABS的设计并尽可能多地构建质量非常重要。在为特定过程设计隔离器时，应考虑以下几点：

4.1 了解工艺步骤
在正压和负压型隔离器之间进行选择 在开放式（连续过程）或封闭式（批处理）隔离器之间进行选择决定是否需要单向或湍流 为组件的入口和/或出口选择合适的连续或批量传输系统制作成品隔离器基本相同的模型 在充分考虑疲劳因素的情况下模拟过程 识别结构材料 准备详细的功能描述，包括详细的图纸.

4.2 密闭要求

一个重要的附加方面是为隔离器选择符合工艺要求和制造能力的现实密封性标准。隔离器依靠物理屏障的完整性来保护无菌过程，因此需要频繁的完整性测试。

值得注意的是用于初始设置的测试压力和限值以及用于常规监测的测试压力和限值也可能因测试之间的温度变化而变化。

4.3 气流组织和可视化研究

另一个重要的考虑因素是空气和气流。首先的空气不得中断，也不应产生湍流，以免阻止有效去除干预产生的任何颗粒，或可能夹带外来颗粒并将其带入过程的湍流。这通常通过气流可视化研究（烟雾研究）进行。

4.4 隔离器物料进出

进出隔离器的材料。准备材料以将其插入隔离器是一个漫长且极其微妙的过程。许多制药公司将该过程外包，要求在适当包装的BetaBags中进行适当的包装。

决定包装服务商质量的不可或缺的因素是什么？

将材料移入和移出隔离器是一个主要的风险区域。为了满足以下要求：

§ 所有进入A级区域的材料都经过灭菌和

§ 隔离器在运行期间保持物理关闭状态

对于小批量操作，可以对所有需要的物品进行包装和消毒。然后可以在关闭和生物净化之前将这些材料装入隔离器中。对于大容量过程，需要对材料进行灭菌并穿过隔离器的物理屏障转移，以保持物品的无菌性和隔离器的完整性。这通常通过使用传输隔离器或快速传输端口（RTP）来实现。

传输隔离器固定在处理隔离器上。将灭菌的包裹材料装入转移隔离器并如上所述对表面进行净化。生物净化后，可以打开转移隔离器和处理隔离器之间的连接。

RTP 采用 α-beta 连接，可确保当对接在一起时，RTP 的受污染侧和隔离器门密封在一起，确保无污染连接。RTP可以设计成可以在RTP中对塞子等材料进行灭菌。

类似的概念是带有对接系统的灭菌袋。小瓶塞等物品在柔性袋中灭菌，柔性袋具有αβ端口，允许袋子直接对接在隔离器或RABS的壁上。αβ系统的设计方式是，两个单元的外部非无菌表面锁定在一起，然后打开，为塞子的排出提供无菌途径。

5. 清洗

无菌工程设计在避免污染和交叉污染方面在清洁方面也起着重要作用。考虑新的欧盟GMP草案附件5的第4.1节，其中说（3）：

清洁过程应经过验证，以：

i. 清除任何会对所用消毒剂的有效性产生不利影响的残留物或碎屑。

ii. 在过程中和消毒之前尽量减少产品的化学、微生物和颗粒污染。

在这一段中，应特别注意以下措辞：“清洁过程应得到验证”。隔离器中的许多过程系统都是手动清洁的。为了能够以经过验证的方式执行这种手动清洁，需要允许验证的过程和系统设计。此外，还需要高素质的员工来执行这种经过验证的清洁过程。在未来，作者希望复杂和笨拙的制造/灌装过程将得到简化，并使用合适的卫生设计。卫生风险评估无疑是简化系统设计的有益工具。

最佳的工艺和隔离器卫生设计还可以处理高活性有毒药品或需要提高生物安全水平的药品。几年来，这些物质的数量一直在稳步增加。未来几年的预后表明，目前处于临床前或临床阶段的许多新物质被归类为高活性、有毒或生物安全水平提高。除了工艺和隔离器卫生设计外，其他重要方面也在这些药品的清洁中发挥作用。重要的是要考虑以下问题：

· 需要哪个偏微分方程或ADE限值？

· 隔离器中使用的材料及其表面质量是否可以清洁到所需的PDE或ADE，以及应考虑哪些表面极限值？

直到几年前，对于未与产品接触的表面，仍然没有清洁建议，但已经有欧盟GMP指令的要求。

本GMP指南（5）第21部分第1.4节提到：

根据污染风险，验证非产品接触表面的清洁情况并监测制造区域内的空气...为了证明对空气污染或机械转移污染的控制措施的有效性。

特别是在带有相关工艺系统的隔离器中，用于在西林瓶、注射器等中进行无菌灌装，大多数表面都被认为是非产品接触的。由本文作者领导的PDA专家组于2015年成立，以研究这一主题;该小组发布了“隔离器表面以及对人员和患者的污染风险”（5）和“防止冻干过程中的交叉污染：非产品和间接产品接触部件的GMP和职业清洁要求”（6），为清洁不与药品接触的表面提供了建议的限值。表一总结了其中一些建议。

表 I. 非产品接触表面的清洁限值。

6. 结论

本文回顾了无菌设计和清洁的注意事项。即将发表的第二篇文章将考虑表面净化、自动化以及操作隔离器时的环境健康和安全注意事项。