除菌过滤指南解读(六)：何时需进行除菌过滤工艺验证

临床试验药品的制备由于缺少固定的生产工艺、临床试验设计的多样性以及经常需要随机化和盲试，使其与市售药品相比更为复杂，增大了产品交叉污染和混淆的风险。此外，对产品的药效和毒性的知识可能不完善，可能缺少完整的工艺验证。因此，与用市售药品治疗的患者相比，参与临床试验的对象暴露于更高的风险。关于临床试验药品的法规指南，旨在尽可能限度地降低该风险。在这些法规指南中均建议评估制备配置和工艺，以识别潜在危险，并采取适当行动以消除或减轻潜在危险以保证临床试验药品的质量。受试人群安全的一个关键要素是产品无菌性，因此在相关的法规中，有关的所有方面均被特别强调。

临床试验药品的制备应按照GMP要求执行，目的也是确保试验结果可靠性。仅当该结果不受安全性不足、制造过程不令人满意（可能影响质量或药效）的影响时，才能确保可靠。总之，临床试验药品结果的可重现性，仅当相同或不同临床试验所用各批次药品具有一致性时，这一点才能够实现。

药物开发早期阶段的挑战：

? 尽可能限度地降低患者风险

? 从临床试验获得可靠、可重现、可靠的临床试验结果

? 在设计、优化工艺阶段时获取相关知识以节约时间和资金

因此，作为临床试验批的制备的一个结束步骤，除菌过滤应当在早期临床阶段（第I 阶段和第II 阶段早期）进行确认，以证明它能有效地生产无菌产品，对产品性质没有不良影响。

当然也有特殊情况，例如产品剂型配方难以保证在更早的时间进行验证，或者难以利用现有的知识基础开发非常相似的产品。过滤验证本身可视为生命周期过程，并不是孤立的行动。该理念可与推荐建议的行动措施结合起来，在实际使用过程中尽可能早地降低除菌过滤工艺过程的风险，并保持与质量源于设计理念和生产安全的临床产品总体目标相一致。所遵循的建议主要集中在除菌级过滤器验证的三个主要因素：化学兼容性、细菌截留实验及可提取物和浸出物评估。每个建议的目的是为了在实际使用过程中获得尽可能多的与过滤工艺有效性相关的信息，从而消除风险和未知事件，在工艺过程中制定质量标准。其实，除菌过滤工艺设计和验证应视为生命周期过程，而不是在单个时间点上出现的某个事件。

图1 不同时期验证的考虑要素

化学兼容性：化学兼容性是非常重要的，甚至可以从第1 阶段开始评估化学兼容性，因为不相容的液体和过滤器结合非常有可能导致颗粒或浸出物污染和/或细菌穿透。但是早期开发中药品可提供的量可能不能满足整个过滤器的化学兼容性实验.因此，书面评估（paper-based assessment）可以作为一个很好的开端，产品溶剂、有效成分和赋形剂可根据材料手册和供应商发表的信息以及从非常相似的产品剂型配方的开发和确认中获得的知识进行评估。如果书面评估发现任何可疑的不兼容性，则应进行实验验证。对于产品量非常有限的贵重药品可以只测试滤膜，或者如果兼容性问题只与溶剂或赋形剂有关，可以使用去掉主成分的安慰剂测试整个滤器。尽管过滤工艺未明确确定，但可以依据过滤器/产品总接触时间不超过无菌灌装工艺确认的时间，可以获得兼容性实验设计空间。同样，兼容性实验极限温度的设定可以依据大部分的过滤都是在室温下进行，或者使用产品本身能耐受的极限温度，则可确定相同的设计空间。

缺乏确定的最终产品剂型配方是早期开发期间确定兼容性时面临的另一个挑战。但是，实施设计空间策略可应对该挑战。此时，可根据单种成分和pH 限值的数量来配制假定产品， 从而可作为最差情况的配方依据，用来评估过滤器的兼容性。

微生物截留：在早期开发阶段，微生物截留是一个用来评估除菌过滤工艺风险的重要指标。当评估微生物截留时， 具有开发非常相似的配方（例如mAb）经验的药品生产企业，可以依靠类似药品与过滤器的过滤情况结合影响微生物截留的重要参数进行评估，例如表面张力、摩尔渗透压浓度及物理参数等。正确验证微生物截留应从产品配方开始，通过创建所需的参数，更加明确地规定过滤设计空间，设计行之有效的工艺过程和产品特异性验证过程：确定的产品配方、过滤能力、流量、极限压力、接触时间、期望的生物负荷和过滤模式（恒压或恒定流速）。

相反，不具有已有经验的新药开发商应尽可能早地作出更大的努力证明除菌过滤的效率。特别是，含有可降低表面张力的表面活性成分的新配方或纳米颗粒配方（例如脂质体疫苗）将会产生附加风险。

在早期开发期间，当产品量非常少，按生产规模的产品所要求的相同标准进行工艺和产品特异性的微生物截留测试有点不切实际。但是，改进的方法可为药品开发商提供一个早期预示，以便除菌过滤效率在后期的开发工作中能够进行有效的验证。可对微生物截留实验所采用的通用的方法进行改进，比如采用一张挑战滤膜而不是通常的三张滤膜进行测试。

可提取物&浸出物：实际上，应在初始过滤器选择时就尽早开始进行可提取物和浸出物（E&L）评估，此时只有过滤器符合药典要求，同时应选定其它验证要求，这些要求包括符合USP VI级要求，材料应满足法规21 CFR 177—82 规定的间接食品添加剂要求，并且要求不会产生纤维脱落。确认工艺条件、工艺液体和过滤器之间可接受的兼容性增加了得到可接受的可提取物和浸出物（E&L）评估的合适材料的可能性， 产品在一定程度上不会出现可产生患者健康风险的添加剂。使用模拟溶剂进行可提取物研究有助于新药的早期开发，因为该研究不需要实际药品进行实验。合理的设计空间需要考虑到过滤工艺、预计接触时间以及温度以选择相关合适的模拟溶剂。如果不能确定最合适的模拟溶剂，可评估特殊工艺过程，选择最差条件的模拟溶剂。因此， 认证确认信息和可提取物评估可提供一个强有力的指示，所选取的过滤器是否会对产品产生不利影响。在整个研发过程中，使用相同的构造材料，可建立进一步的可信度，以确保在临床试验和稳定性研究中不会出现浸出物和产品反应的情况。在药品研制后期，当产品配方已确定，可进行浸出物评估，以进一步论证其安全性和质量；或者已在商业化生产中使用的过滤器，其灭菌方法和工艺，各项预处理步骤如冲洗等已确定，也可进行进一步的浸出物评估。

在不同阶段进行除菌过滤工艺验证有不同的考量因素，一般来说，越在药品研发的早期(第Ⅰ阶段或第Ⅱ阶段早期)开始验证，风险越低，但所需要考虑的因素和不确定性会更多，因此可通过上述的评估和操作方法来达到降低风险和提高收益的双赢。