如何除热原?

基本概念

热原指临床上引起哺乳动物发热反应的物质,是注射用原料药及制剂生产厂通常面临的问题。污染可能来源于原辅料、水、试剂、车间环境、设备等。含有热原的药品进入人体,会使人体出现发冷、寒战、体温升高、身痛、出汗、恶心呕吐等不良反应。有时体温可升至40°C,严重者出现昏迷、虚脱,甚至有生命危险。

法规

中国GMP 无菌药品附录[1]

第三条 无菌药品的生产须满足其质量和预定用途的要求,应当最大限度降低微生物、各种微粒和热原的污染。生产人员的技能、所接受的培训及其工作态度是达到上述目标的关键因素,无菌药品的生产必须严格按照精心设计并经验证的方法及规程进行,产品的无菌或其它质量特性绝不能只依赖于任何形式的最终处理或成品检验(包括无菌检查)。

FDA CFR 211 子部分 E--组件和药品容器和瓶盖的控制[2]

第 211.94 节 药品容器和瓶盖。
(c) 药品容器和封盖必须清洁,并在药物性质表明的情况下,进行灭菌和加工以去除热原特性,以确保其适合其预期用途。这种脱热原过程应得到验证。
(d) 药品容器和封盖应编写并遵循标准或规格、试验方法,并在指明的情况下,编写并遵循清洁、灭菌和处理方法,以去除热原特性。

FDA CFR 211 子部分 H--持有和分销[3]

Sec. 211.165 测试和发布以进行分销。
(a) 对于每批药品,在释放之前,应有适当的实验室确定是否令人满意地符合药品的最后规格,包括每种活性成分的特性和强度。如果对特定批次的短寿命放射性药物进行无菌和/或热原测试,只要尽快完成此类测试,则可以在完成无菌和/或热原测试之前释放这些批次。
第211.167节 特殊测试要求。
(a) 对于每批声称无菌和(或)无热原的药品,应进行适当的实验室测试,以确定是否符合这些要求。考试程序应采用书面形式,并应遵循。
第 211.170 节 保留样本。
(a) 应保留适当确定的储备样品,该样品应代表每批每有效成分。储备样品至少是确定活性成分是否符合其既定规格所需的所有测试所需数量的两倍,无菌和热原测试除外。保存时间如下:
(b)适当确定的、代表每批或每批药品的储备样品,应当在与产品标签相符的条件下保存和储存。储备样品应储存在药品销售的同一立即容器封闭系统中,或储存在具有基本相同特性的系统中。储备样品至少是进行所有必需测试所需数量的两倍,但无菌和热原除外。除本节第(b)(2)款所述药品外,应至少每年对按可接受的统计程序选择的代表性样品批次或批次中的保留样品进行一次目视检查,以发现变质的证据,除非目视检查会影响保留样品的完整性。任何储备样品劣化的证据应根据211.192进行调查。检查结果应与药品上的其他稳定性数据一起记录和保存。不需要保留压缩医用气体的储备样品。

欧盟GMP附录1无菌药品的制造[4]

原则
无菌产品的制造受到特殊要求的约束,以尽量减少微生物污染以及颗粒物和热原污染的风险。这在很大程度上取决于有关人员的技能、培训和态度。质量保证尤为重要,这种类型的制造必须严格遵循精心建立和验证的制备方法和程序。不得将唯一依赖无菌或其他质量方面放在任何终端过程或成品测试上。
97.所使用的过程应包括腔室内的空气循环和保持正压以防止非无菌空气进入。任何进入的空气都应通过HEPA过滤器。如果该过程还旨在去除热原,则应使用使用内毒素的激发试验作为验证的一部分。

实施指导

热原污染途径
热原污染途径主要有四个途径:注射用水;从原辅料中带入;从容器、用具、管道和装置等带入;制备过程中的污染。参考药品GMP指南 无菌制剂 3.3.1 内毒素控制[6]

除热原工艺
中国药典中要求除热原需满足250°C,45 min,根据FH计算公式: FH=10(T2-T1)/Z=10(250-170)/54=1365
各干热灭菌器使用厂家可根据药典推荐条件进行理论推算,但应根据实际验证数据确认设备除热原性能、设定日常使用时的灭菌周期时间。参考药品GMP指南 无菌制剂 10.3 干热灭菌[7]

中药注射剂热原污染质量缺陷
因灭菌不彻底或包装不严或药材质量不佳,常会带入热原。因此,严格把好原料的质量关,制备好的中间体注意防止微生物污染。必要时在投料前可做热原检查。玻璃器皿热原的方法可采用经洗涤洁净后,在250°C,30分钟或300°C,5分钟以上处理破坏热原;常用强酸强碱浸泡玻璃、塑料等容器,以除去热原;在配制注射剂时加入0.1%~0.5%(g/ml)的活性炭吸附,煮沸并搅拌15分钟以上,但应考察活性炭吸附对有效成分的影响等。参考药品GMP指南 无菌制剂 附录四 2 中药注射剂GMP的实施指南[8]

玻璃容器的干热去热原和除热原验证
容器干热去热原操作,可以灭活生物和降解内毒素。根据容器大小,材质,质量以及装载结构设置具体的灭菌/去热原的温度和时间。大规模的生产中,通常的方法是容器通过输送机械进行自动流转,采用一体化的清洗设备和隧道烘箱,对容器进行清洗和去热原操作。胶塞的去热原可通过热的注射用水反复冲洗来实现的。对于不锈钢或者玻璃等可耐受高温的材质制造的容器具,可采用干热灭菌的方法除去热原。也可采取用热注射用水清洗去除热原,然后进行湿热灭菌。干热灭菌和除热原的验证应包括适当的热分布和热穿透研究,以及使用最差条件下的操作环节、容器特征(如大容量容器)和特殊装载方式,以模拟最差条件下生产状态测试。必要时,多次注射用水冲洗可有效地去除这些容器的热原。参考药品GMP指南 无菌制剂 5.2 玻璃容器[9]和药品GMP指南 无菌制剂 5.4 工器具[10]

热原污染
热原是可以使哺乳动物发热的一种物质。热原通常是内毒素、细菌细胞生长时候脱落的有机化合物(脂多糖类)、或者是死细胞残留物。它们是化学和物理特性稳定,并且在能杀死细菌的条件下也不一定能被消灭的。它们的分子量可能会变化,通常在12,000-320,000。热原水平通常是用每毫升的内毒素单位(EU)来量化。制药工业对热原非常关注,因为高浓度的热原会导致人体不良反应,引起发烧甚至晕厥或死亡。参考药品GMP指南 水系统 6.1 水的化学与微生物基础知识[11]

【参考资料】

1 中国GMP 无菌药品附录

2 FDA CFR 211 子部分 E--组件和药品容器和瓶盖的控制

3 FDA CFR 211 子部分 H--持有和分销

4 欧盟GMP附件1无菌药品生产

5 欧盟GMP附件2 2012年生物活性物质和医药产品的制造

6 药品GMP指南 无菌制剂 3.3.1 内毒素控制

7 药品GMP指南 无菌制剂 10.3 干热灭菌

8 药品GMP指南 无菌制剂 附录四 2 中药注射剂GMP的实施指南

9 药品GMP指南 无菌制剂 5.2 玻璃容器

10 药品GMP指南 无菌制剂 5.4 工器具

11 药品GMP指南 水系统 6.1 水的化学与微生物基础知识

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