1、血液制品生產工藝驗證實踐探析摘要工藝驗證是藥品生產驗證的重中之重。本文根據 生產工藝驗證的實踐經驗，從工藝驗證的介入時間、驗證策 略、驗證風險管理和驗證執行等方面總結了血液制品工藝驗 證的一些心得體會。關鍵詞工藝驗證；驗證策略；風險管理；血液制品中圖分類號r943 文獻標識碼c 文章編號 1674-4721 （2013） 03 （b） -0161-03血液制品的生產工藝是對血液制品以往生產經驗的總 結，其生產工藝驗證是對總結出來的經驗進行證明。藥品生 產工藝驗證的概念最早由fda提出，并在1987年發布了工 藝驗證指南（以下簡稱87版指南）1。2008年11月，fda 給出新一版的工藝驗證指南

2、稿（以下簡稱新指南稿）用于各 方評價，并在2011年1月發布了修訂版2。同年3月，我 國藥品生產質量管理規范（2010年修訂）也開始實施， 其第一百四十條和第一百四十一條明確了藥品生產企業需 要證明其生產工藝能按照規定的工藝參數持續生產出符合 預定用途和注冊要求的產品。下面筆者就新指南稿相對于87 版指南的變化簡要地分析工藝驗證的發展變化，并結合血液 制品的特點探討筆者所執行的工藝驗證過程。1新指南稿的變化1.1工藝驗證的概念87版指南中工藝驗證被定義為"建立文件化的證據以 提供髙度的保證，使生產的藥品能持續滿足預定的標準和質 量特性”，而在新指南中則重新定義為“通過收集和評估從 工

3、藝設計階段到生產階段的數據，建立有科學依據的證據證 明該工藝能持續生產出合格產品”。在整個新指南中多處均 強調了 “有科學依據的證據”這個概念，也就是說以前是要 求你證明你做了什么，而現在進一步要求你闡明為什么這樣 做血液制品的工藝驗證，這樣做的科學依據是什么？1. 2質量保證的概念在87版指南中，產品的質量“不能依靠對最終產品的 檢查或檢測而獲得”，而在新指南中則變更為“僅僅依靠過 程控制和成品檢測無法充分保證產品質量”。這實際上是整 合了 ich q8中質量源于設計(qbd)的理念，因為fda已經 認識到一些有設計缺陷(poorly designed)的工藝，即使 進行了驗證，也無法保證其

4、能持續生產出合格產品，因此必 須將質量保證前移至血液制品的研發階段。1. 3 '最差條件(worst case) 的驗證要求藥品生產企業驗證工作人員往往對87版驗證指南中 “最差條件”的驗證要求抱怨很多，畢竟在最差條件下驗證 往往要承擔較高的驗證失敗的風險，特別是血液制品，由于 主要原料健康人血漿非常珍貴，商業規模下驗證失敗會給企 業帶來人力、財力和時間上的巨大浪費3。新指南中將“最 差條件”的驗證放到了工藝設計階段，也就是在實驗室的研 發階段進行“最差條件”的研究，在工藝確認階段只按照正 常生產的工藝控制條件進行驗證；這也是與建立工藝的“設 計空間”相匹配的。1. 4最小驗證批次的要

5、求雖然在87版指南中并沒有明確要求，但是連續生產3 個一致性批次產品(golden three batches)進行工藝驗證 已經成為藥品生產行業的共識。在新指南稿中工藝驗證的批 次取決于廠家能夠明證實從已有的工藝驗證批次中已經獲 得了足夠的證據支持產品的上市銷售，3個一致性批次已經 成為最低要求4。當然，由于原料血漿的來源問題，對于 血液制品而言3個一致性批次的驗證仍然是合理的。1.5再驗證、同步驗證及回顧性驗證在87版指南中要求當配方、關鍵原材料、關鍵設備出 現變更時，或如靜注人免疫球蛋白等有超過30年上市歷史 的藥品進行工藝革新時需要進行工藝再驗證，在新指南稿中 則沒對再驗證的要求進行討

6、論；fda是希望以工藝的日常確 認 (life cycle approach by continuous verification) 來代替再驗證。新指南稿的第5節專門對同步驗證進行了討 論，支持對于需求量很小的藥品(如孤兒藥等)或短缺藥品 或價值很高的藥品如血液制品等的同步驗證，彌補了 87版 指南中沒有同步驗證概念的缺陷。同時，新指南稿不再支持 回顧性驗證。2血液制品生產工藝驗證的體會2. 1工藝驗證的時間線對于新研發的血液制品而言，生產工藝驗證通常采用前 驗證的形式。新藥的二期臨床開始后即開始工藝驗證的準備 工作，在新藥的三期臨床開始后則可以進行商業化規模的生 產工藝驗證，并且在這個階段

7、通常還需要開始縮小規模的工 藝驗證（如原液、半成品等中間產品的存放周期驗證等）， 應在生產現場檢查前應完成并批準生產工藝的驗證。人血清 蛋白的低溫乙醇法生產工藝已經有70年歷史，因此對于已 經獲得生產文號和gmp證書的血液制品，其生產工藝的驗證 可以采用同步驗證。建議在用于驗證的一致性批次投產前一 年就著手開始準備驗證工作，包括確認工藝特性、起草和批 準工藝驗證主計劃、批準生產記錄模板、起草和批準工藝驗 證方案等。并在相關的廠房、設施、設備和公用工程等驗證 完成后及時進行商業化規模的生產工藝驗證，在生產現場檢 查前應完成并批準生產工藝的驗證。2.2驗證團隊的建立血液制品工藝驗證需要企業的生產部

8、門、質量部門、工 程部門和研發部門等多個部門的參與及支持。研發部門是生 產工藝的發起者并形成對工藝的知識和理解；生產部門是生 產工藝的所有者，由生產部門負責工藝驗證的全面管理；質 量部門負責工藝驗證用分析方法的開發和驗證，以及工藝驗 證過程中樣品取樣或授權樣品取樣等。驗證團隊的成員應來 自上述部門，可以是專職或兼職。驗證團隊成員的專業背景 最好能包括化學、生物學、微生物學、藥學、制藥工程、自 動化控制和統計學等。目前國內藥品生產企業中有統計學背 景的人員較少，鑒于熟練掌握數理統計或工業統計的工藝驗 證團隊成員在工藝設計和工藝的生命周期內的持續確認階 段的重要作用，企業非常有必要引進相應的人才。

9、 2.3 工藝驗證主計劃驗證團隊的第一項工作是起草血液制品的工藝驗證主計劃(process validation master plan, pvmp)o pvmp 是 企業驗證主計劃(vmp)的組成部份，描述生產工藝驗證的 范圍、驗證流程、職責分配、應用的風險管理工具、驗證策 略、驗證方式等。pvmp是為統一工藝驗證策略而給出的高級 文件，它不是一個詳細的驗證時間進度計劃。pvmp規定了工 藝驗證范圍和基本原理，并清楚列出需要驗證的生產工藝清 單。2.4生產工藝驗證的范圍每個需要進行驗證的血液制品生產工藝都需要列出工 藝的起點和終點4。一些特殊的生產工藝，如病毒去除/滅 活工藝的效果驗證和除菌

10、過濾工藝的效果驗證等，根據gmp 或相關法規的要求，可以不納入生產工藝的驗證范圍；一些 對產品的質量影響很小的工藝或純手工操作的工藝，如產品 包裝盒等外包裝工藝，也可以不納入工藝驗證，但不納入的 項目和原因應該在pvmp中清楚地說明。2.5生產工藝驗證的策略在法規許可的前提下，經風險評估選擇合理的驗證策 略，可以極大地縮短工藝驗證的時間，減少不必要的驗證資 源的浪費。常用的工藝驗證模式有家族驗證模式和工藝模塊 （工藝單元）驗證模式兩種。基于明確的工藝輸入和輸出，可以將完整的工藝流程分 解為獨立的工藝模塊，如融漿投漿工藝模塊、冷沉淀提取工 藝模塊、fv制作及分離工藝模塊等。通過確認工藝模塊輸出

11、的中間產物的質量屬性是否滿足預先設定的標準確認工藝 模塊的符合性；而整個生產工藝的符合性由每一工藝模塊的 符合性來判定。當進行工藝變更時或出現偏差時，該偏差或 變更對整個工藝的影響就可以通過風險分析評估其對特定 工藝模塊的影響。工藝模塊的驗證模式順應了制藥行業國際 化背景下原料藥（如冷沉淀、生產白蛋白的組份v等）和藥 物制劑生產的獨立性的潮流；原料藥本身有明確的質量指 標，其生產工藝驗證由原料藥生產廠家完成，藥物制劑廠家 則只進行從合格原料藥投料到成品階段的生產工藝驗證。以 緩沖液的配制為例，如0.9%nacl溶液，在人血清蛋白和人 免疫球蛋白產品中均有使用。按照通常的工藝驗證模式，該 溶液的

12、配制工藝需要同時在人血白蛋白和人免疫球蛋白的 生產工藝驗證中進行。而工藝模塊的驗證策略則將該其定義 為獨立的工藝模塊進行一次驗證即可。又如，在生產靜注人 免疫球蛋白和肌注人免疫球蛋白時，兩種產品從血漿的合并 到獲得fii溶液的生產工藝是完全相同的，只是最終產品的 給藥途徑不同，從超濾配制到除菌分裝的生產工藝發生了變 化；可將從血漿的合并到獲得fii溶液看成是原料藥的生產, 作為獨立的工藝模塊進行驗證，再分別進行靜注人免疫球蛋 白和肌注人免疫球蛋白的超濾、配制和除菌分裝等制劑階段 的工藝模塊驗證。家族驗證模式主要針對使用相似或相同的設備的工藝 操作。例如，0.9%nac 1溶液配制時使用了兩個設

13、計、部件、 材質和大小完全相同，功能也完全相同的2 000 l配制罐。 在驗證時，1個配制罐可以連續驗證3批，另1個配制罐可 以只驗證1批即可。工藝驗證的規模可以分為正常生產規模驗證和縮小規 模驗證兩種形式，通常正常生產規模的驗證為首選。正常規 模驗證的應用包括一致性批次的同步驗證等；縮小規模驗證 的應用包括有法規明確要求的工藝，如培養基分裝驗證，病 毒去除/滅活效果驗證，微生物、熱原去除效果驗證，工藝 相關雜質去除能力的驗證，有明確可接受標準的中間產品、 緩沖液等的穩定性/儲存時間驗證等。2.6血液制品工藝驗證的風險管理在工藝驗證實踐中，可以采用haccp或fmea確定需要 驗證的關鍵工藝步

14、驟以及驗證的程度5-6。首先形成工藝 描述和(或)工藝流程圖，然后識別工藝步驟的風險(潛在 的失效、后果、原因、控制和探測方法等)，接著根據識別 的風險關聯該工藝步驟的質量屬性和工藝參數，最后評價識 別的風險并給出適當的評分7-8 o可根據藥品的安全性、 穩定性、無一性制訂合理的風險標準。以嚴重性評價為例， 可以基于失效對于工藝和病人產生的影響來進行。如采用 13分制的標準時，3分的嚴重性級別為關鍵(critical), 該失效將影響法規和安全的符合性，產生客戶抱怨的重大缺 陷(如出現住院治療或死亡等)，以及需要對法規機構報告 的問題等；2分為重大(major),失效將導致警報/行動，生 產的

15、延遲，物料或緩沖液的報廢甚至批次產品的報廢問題； 1分為次要(minor),失效不會導致目前已知的嚴重性后果。在評價工藝步驟的風險后，則應進一步評價出與工藝步 驟關聯的關鍵質量屬性和關鍵工藝參數。關鍵質量屬性是直 接涉及中間產品或成品的病毒安全性、無菌性、微生物限度、 熱原、純度、效力、穩定性和均一性的可準確定量的屬性； 而工藝參數是可以直接控制的工藝輸入，工藝參數的關鍵性 與其對關鍵質量屬性的影響程度有關，關鍵工藝參數是其參 數值必須控制在一個比較狹窄的范圍，以便不會對中間產品 或成品的關鍵質量屬性產生影響的工藝參數。2.7工藝特性確認工藝特性確認(process characterizat

16、ion)通常包括 工藝描述、工藝風險評價及歷史工藝數據分析三個方面的內 容。工藝特性確認應該在工藝設計階段完成，它是工藝驗證 的基礎。工藝特性來源于工藝設計時藥品生產企業對產品和 工藝的期望屬性、科學判斷、實驗室研究結果、設計用于商 業化生產的設備能力，以及過往的生產經驗，如實驗室小試 生產及中試放大時的生產經驗，甚至同類或相似產品的商業 化生產經驗等。許多上市多年的藥品，例如清蛋白，由于歷 史原因并沒有進行過工藝特性確認，因而在進行工藝驗證前 就需要重新進行確認，或稱之為工藝知識的重構/完善 (process knowledge reconstitution/refining)。工藝描述與工

17、藝操作sop不同，其重點在于清楚地說明 每一工藝步驟的目的，以及與工藝步驟相聯系的質量屬性和 工藝參數；工藝流程圖和工藝一覽表可以用作文字描述的補 充。生產工藝的風險評價要點在于評價出合理的關鍵質量屬 性和關鍵工藝參數。值得注意的是，由于定義或評價關鍵工 藝參數時存在內在的主觀性，或者說是源于風險評價固有的 主觀性，筆者建議“關鍵工藝參數”這個定義僅用于有限的 工藝參數子集，它們在超出一個有意義的狹窄操作范圍時(或難于控制時)會顯著地影響關鍵質量屬性，例如血液制 品生產各組份分離過程中的溫度參數9。歷史工藝數據分析的主要目的是定義工藝參數和質量屬性的范圍。用于 分析的工藝歷史數據應在10個批次

18、以上，建議最好為30個 批次甚至更多的數據。如果歷史數據來源于實驗室小試生產 及中試放大生產，那么分析的結果主要用于定義工藝參數和 質量屬性的行動限(action limit)；但如果歷史數據來源 于藥品上市后的商業化生產的話，那么分析的結果則可用于 定義工藝參數和質量屬性的警戒限(warning limit)等。2.8工藝驗證方案及工藝驗證的執行工藝驗證方案是工藝驗證的執行計劃，重點是描述驗證 的確認方法和可接受標準。應逐條描述驗證的步驟，包括需 要遵照執行的sop,設備以及需要收集的樣品和數據。應明 確怎樣在驗證過程中確認這些工藝參數，如通過計算機打 印、記錄儀打印還是工作人員確認等。應詳

19、細描述需要收集 和樣品、樣品量、樣品容器、存放條件、標簽信息、需要進 行的檢測，以及檢測試驗室等10 o在工藝驗證執行中筆者 發現比較容易出問題的地方就有驗證樣品的取樣、交接和檢 測的及時性等，如工藝驗證中需要檢測血漿組份中乙醇含 量，該樣品需要特殊的容器和規定的傳遞時間，以避免乙醇 揮發帶來檢測結果的誤差，因而在驗證方案中應明確規定， 在驗證培訓中要加以強調，在驗證執行過程中要重視部門之 間的協調安排，以推進工藝驗證的順利進行。2.9持續工藝確認持續工藝確認可以顯示工藝持續的gmp符合性。通過中 間過程控制來監視生產工藝，這些控制通常包括取樣和監測 （例如微生物限度、外源性物質、內毒素和收率

20、等）指定 的工藝步驟。對于一些關系到放行關鍵工藝步驟（如原液或 半成品步驟）或確認工藝一致性的步驟，還需要對中間產品 進行檢測，這些檢測通常需要行動線或在某些情況下需要可 接受標準。由于新生產工藝而言，由于行動線或可接受標準 是基于有限數量實驗室開發過程、中試生產和規模化生產， 其適當性就必須通過累積的規模化生產來持續確認，并通過 對工藝參數的統計分析來優化和增強工藝控制。3討論血液制品相對于化學藥品或疫苗等生物制品一個最大 的特點就是，血液制品實際上只有一種起始原材料或者說原 料藥，與之相對應，完全相同的工藝步驟，包括相同的原材 料、人員、廠房、設備、公用設施及操作sop等，會存在于 不同產

21、品的生產工藝中。因此，血液制品的生產工藝驗證除 了體現出藥品生產工藝驗證的共性外，還具有自己鮮明的個 性。筆者根據fda工藝驗證指南的要求，結合血液制品的特 點進行風險評價，將工藝驗證細分為工藝重構/完善、同步 驗證的執行，以及在工藝的生命周期內的持續確認三個階 段，合理地選擇了驗證策略，有效地執行了生產工藝驗證， 最終順利通過了新版gmp的檢查。參考文獻1 fda, cdrh/cder. guideline on general principles of process validations 1987.2 fda, cder/cber. process validation： general principles and practicess. 2011.3 王憬惺.血液制品學m.二版.北京：人民衛生 出版社，1998： 28-314 paul l. pluta, david w. vincent, david e .jones,et , al. process performance-conformanee lotsj journal of validation techn