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注射用水微生物限量发展史简介 清晰认识10 CFU/100 ml的来龙去脉

https://www.cphi.cn   2019-04-10 11:25 来源:CPhI制药在线 作者:张功臣

目前,制药行业关于注射用水(Water for Injection,WFI)较为普遍接受的微生物限度是10 CFU/100 ml,实际上,在药典注射用水的发展历史上,这并不一直是WFI的限度。

       目前,制药行业关于注射用水(Water for Injection,WFI)较为普遍接受的微生物限度是10 CFU/100 ml,实际上,在药典注射用水的发展历史上,这并不一直是WFI的限度。使用10 CFU/100 ml限制可能早于对水系统中生物膜的认识,并且随着时间的推移而发展。在USP XXI(1985)中,USP的基本信息章节"药物用途水"<1231>中添加了"成分水的微生物控制行动指南"一节,其中纯化水的和注射用水的"可接受的总微生物数量"分别为100CFU/ml和50CFU/ml。该部分也第一次表示,第61章中的USP微生物限度测试不是专门设计用以测试药典水的,而且每家公司都应该开发出合适的药典水测试程序,这一说法目前仍然准确。然而,值得注意的是,在USP的材料专论中指定的1000以下的所有章节都是强制性的,而1000以上的所有章节都是指南和非强制性的。这使得这些在<1231>中发现的微生物数值和陈述仅仅是建议性的。纯化水或注射用水的USP专论从没有在专题文本中列出这样的微生物限度数值,而且这是有目的的。

       在1985年USP修订版之前,所有USP对<1231>的修订一直没有提及建议的微生物水平,尽管大篇幅强调了对微生物和热原控制的需求。有趣的是,在USP XXII(1990)和USP23(1995)这两个USP修订版本中,第<1231>章载有在"行动指南"中的相同一节,其中提及了同样的对于纯化水的100 CFU/ml的基本准则,但没有提及对于注射用水的标准,只有相同的对所需微生物和内毒素控制的普通预防措施。直到USP23的补充5(1996年11月15日正式公布),当出版了对<1231>的重大修订时,才将现在熟悉的10 CFU/100 ml建议为"一般认为适当的行动限度"。

       然而,这不是USP第一次使用此微生物数值,它曾出现在食品和药物管理局(FDA)的"高纯度水系统检测指南Guide to Inspections of High Purity Water Systems"(FDA,1993)中,其中10 CFU/100 ml被称为"注射用水的可接受行动极限"。在那个时候,这份指南明确指出,这个水平并不是通过/失败的明确标准,而是对产品造成影响的任何偏离需要被调查。

       在1976年的这个时间之前,FDA写下被称作"LVP GMP"的文件作为联邦法典21 CFR 212(Federal Register,1976)的内容,并试图通过国会批准。这些拟议的规定中提到了10 CFU/100 ml的限制。为了预防竞争对手,许多企业开始采用这项拟议法律提出的许多详细规则,以期望其最终成为法律。但作为法律文本和详细要求,严格上说它在许多方面存在缺陷和不合理,制药业强烈反对此法律中的许多陈述和限制。拟议的"LVP CGMPs"最终被FDA完全撤回,而第212部分小节从此被重新分配到无关的法律中。然而,早期采用CGMPs第212部分中某些要求的使用者们现在将其中一些未被采纳的要求作为企业内控指标。其中存活至今仍较著名的是10 CFU/100 ml的"WFI限制"(非行动限度)和持续时间超过24小时的冷WFI的"24小时倾倒规则" (大概是因为能认识到在该时间段内发展的微生物污染的风险),以及对WFI系统的采样期望:对系统进行日常采样和每个采样点频率不低于每周采样。因此,尽管这21项CFR 212要求从未颁布为法律,但它们以现行监管预期或cGMP(相对于具有法律约束力的CGMP)的形式成为存活至今的常见行业惯例。

       从那时起,多年来仅有几次短暂中断,10 CFU/100 ml的数字至今广泛地被所有药典用作WFI的"行动水平"或"行动限制"。只有在欧洲药典中,其WFI专论中的这一数字被称为"适当的行动限度"。其他药典(包括美国药典)在其各自的非强制性信息章节中提到这一数字作为一个行动限度,从药典的角度提出建议。

       但是,无论何时数字和测试方法被列入专论,不管其称谓或命名,他们都是凭借药典的裁判和通过/失败的标准(强制程序和在诉讼中的具有法律约束力的限制)。在1993年,美国政府对阵巴尔实验室的法院裁决创造了OOS调查(超出标准调查)的概念,这涉及了产品影响调查和实验室产生标准偏差时所需的决策。当FDA发布了"行业指导意见:调查药品生产OOS测试结果"时,OOS调查概念在1998年由此成为官方调查概念。

       OOS调查仅适用于通过/失败标准的偏差(OOS的"S")。然而相反地是,"行动限度"(也可称作为"纠偏限度")是一种过程控制术语,旨在应用于过程监控数据,以检测过程何时偏离正常操作参数或范围。一个行动限度与一个过程有关,而不是一个产品。过程控制措施在报警限度和行动限度方面的最大的用处是在过程完全失去控制并影响使用水之前发现异常过程趋势,例如水系统中的微生物水平。正确设置之后,报警和行动限度会在水达到不适合使用的极限、即其通过/失败标准失败之前触发反应,以使诸如水系统之类的过程重回控制之下。

       因此,报警和行动限度应有意设定在远低于预定水的通过/失败标准的水平。超过行动限度(但不是标准)的确需要进行调查以找出并纠正原因,但因为尚未超出标准而不会影响产品,水仍适合使用。一旦超出标准,就需要进行OOS调查(其中包括对产品的影响)。

       制造商面临的困境是,根据FDA和其他监管机构,对于一个WFI样品,超过此10 CFU/100 ml的数值就需要OOS调查(请记住,"S"表示标准)。因此,无论企业将其称为行动限度,行动限制或标准,监管机构认为微生物计数在10 CFU/100 ml及以上是OOS,换句话说,标准未达到。如果调查不能明确证明偏差是由实验室引起的或抽样误差,则偏差必须被解释为实际的标准偏差,并且该水不适合在GMP产品中使用,即使它已经被用于那些产品(这是非常有可能的,如果使用常规的长期培养测试的话)。

       这种默认的法规解释非常注重用户指定的过程控制措施触发的适用性,测试实践的微生物控制以及制造业用水实践的卫生性质(必须完全复制从水系统采样与使用点时所用的同样的材料和程序)。因此无论喜欢与否,超过10 CFU/100 ml已经演变为标准失败的一种说法,可能导致产品被拒绝,重新加工甚至召回。

       继续把10 CFU/100 ml称作WFI的行动限度将否定其作为过程控制工具的价值。超出时,在标准失败之前控制过程已经太晚了,这是标准!正因为如此,在最新版本的USP <1231>(正式出现在2016年12月1日的USP 39-补充2)中,不再错误地将这10 CFU/100 ml的数字作为一个行动限度。本文认为警戒和行动限度应该基于水系统数据趋势,以帮助用户识别何时水系统可能"漂流"失控,以便可以在其超过水的使用标准之前重新带回控制中。需进一步指出的是,用户应根据自己的水使用情况为自己建立微生物规范,但是对于WFI,标准不应该高于10 CFU/100 ml。

       参考文献

       1. 国家药品食品监督管理局,药品生产质量管理规范(2010年修订),2010

       2. 国家药典委员会,中华人民共和国药典2015年版,中国医药科技出版社,2015

       3. European Pharmacopoeia 9th,2016

       4. U.S. Pharmacopeia National Formulary 41,2017

       5. WHO Expert Committee on Specifications for Pharmaceutical Preparations fourty-sixth Report,Annex 2:WHO Good Manufacturing Practices:Water for Pharmaceutical Use,2012

       6. FDA,Guide to Inspections of High Purity Water Systems,1993

       7. 国家食品药品监督管理局药品认证管理中心,中国医药科技出版社,GMP实施指南,2010

       8. 化学工业出版社,制药用水系统,2016

       9. 良好自动化生产实践指南(第五版)

       专家简介:张功臣,制药行业专家,主要从事制药流体与生物工艺系统的研究与实践,全国制药工程设计竞赛委员会专家,ISPE培训专家,国家药监局检查员培训专家,国家标准《GB50913-2013 医药工艺用水系统设计规范》编委。

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