洁净室防护服的验证
基于风险、质量源于设计（QbD）的洁净室验证方法
作者：Milenko Pavičić，Thierry Wagner
导语：随着相关法规如 EU GMP Annex 1 对污染控制要求的不断升级，洁净室防护服的验证变得尤为关键。在无菌药品生产中，人员是最关键的污染风险来源之一。本文基于风险管理（QRM）和质量源于设计（QbD）原则，阐述了洁净室防护服系统的科学验证思路和方法，帮助企业从设计到使用全过程有效控制污染风险，满足最新法规要求。
前言
注射剂药品的生产需要在受控并经过验证的洁净生产环境中进行。如果最终产品无法进行终端灭菌，则无菌生产是唯一的替代方案。在无菌生产过程中，产品在制造的不同阶段都可能暴露于环境中。因此，无菌产品的生产对污染控制提出了极高要求。
根据现行《药品生产质量管理规范》（GMP）的要求，工艺、设备、设施以及生产活动应当应用质量风险管理（QRM）原则¹进行管理，以主动识别、科学评估并控制潜在的质量风险。
在无菌生产中，人员是一个重要的风险因素。人员带来的污染主要包括头发、皮屑、唾液、皮脂、汗液、衣物纤维颗粒，以及在环境中附着的外源性颗粒和物质。因此，合适的洁净室服装及内穿衣物对于最大限度降低环境或产品污染风险至关重要。
与洁净室服装相关的其他重要风险因素还包括：穿脱（更衣）流程和操作、清洗、包装、灭菌、修补、储存、搬运以及物流管理。
由于多种因素共同决定洁净室服装系统的整体质量和适用性，因此，对洁净室服装系统进行基于风险和科学的方法的验证非常重要。本文将洁净室防护服系统视为一个过程，该过程在整体无菌工艺体系的框架下进行验证。
文中所使用的“验证”一词为证明洁净室服装系统在特定无菌工艺中适用于其预期用途所需的各项确认活动的统称。
在这一与质量源于设计（QbD）原则²相一致的整体性创新方法中，更多的工作前移至设计阶段和设计确认阶段，从而在设计层面实现风险降低；加深对关键要素、系统局限性及残余风险的理解；并减少在最终模拟运行及日常操作中出现的问题。本文是基于同一作者此前发表于《Journal of Validation Technology》³的一篇更为详尽的论文。
法规指南
根据不同的法规辖区，无菌药品的无菌生产必须符合多项监管要求，例如：
- 欧盟 GMP 指南附录1（Annex 1）
- 美国 FDA《无菌药品生产行业指南》
- 日本《无菌药品无菌工艺生产指南》
现行 EU-GMP 要求在 A/B 级洁净区使用已灭菌或经过充分消毒的服装，并制定书面的更衣和清洗程序，以最大限度降低洁净室防护服被污染或将污染物带入洁净区的风险。可重复使用的洁净室防护服必须以不会积累并在后续使用中释放额外污染物的方式进行清洗和处理。
现行的 EU-GMP 附录1明确引入了质量风险管理（QRM）原则，并对更衣提出了更具体的要求，强调更衣应作为整体污染控制策略的一部分，还要求洁净室防护服必须是无菌的，并需进行外观检查以确认其清洁度和完整性。另一项关键新增要求是：“可重复使用的服装应根据确认结果设定更换频率，或在发现损坏时立即更换。”这就要求生产企业提供关于反复再处理对面料及整套服装影响的数据。
- ISO 14644-5:2004 附录B提供了洁净室服装要求方面的指导，可用于制定用户需求说明（URS）。
- ISO 13408-1:2008 对无菌工艺中的洁净室服装提出了一些通用要求，但对服装系统的确认指导有限。
- IEST-RP-CC003.4:2013 提供了关于服装系统设计、选择、规格、维护和测试的详细指导，其附录B提出了颗粒穿透和服装洁净度评估的测试方法，是支持洁净室服装系统确认的最有价值文件。
验证方法
用于设备、设施、公用系统和工艺系统验证的四个阶段，同样适用于洁净室服装的验证。其中某些阶段主要关注服装本身的质量，而其他阶段则必须涵盖洁净室服装系统的其他组成部分。洁净室防护服的包装也应纳入验证范围。图1表示 EU-GMP A/B 级洁净室的洁净室服装验证阶段概览，概述了洁净室服装的验证阶段。每一阶段必须正式完成，方可进入下一阶段。
图1：EU-GMP A/B 级洁净室的洁净室服装验证阶段概览
用户需求说明（URS）
首先必须建立 URS，用于明确满足洁净室服装预期用途所需的设计要求。URS 还可能包括附加要求，例如对人员的防化学和/或生物制剂的防护要求。
阶段 1——设计确认（DQ）
在 DQ 阶段，需要证明并记录洁净室服装设计符合 cGMP 要求，并验证 URS 中的各项要求，以确认所选服装适用于其预期用途。DQ 必须由具备资质和专业知识的人员执行和批准，这些人员应能够对拟定设计及其性能提出挑战性评估。
参照 ISO 11607-1:2019《最终灭菌医疗器械的包装 第1部分》中对无菌屏障系统设计验证的模式，建议将 DQ 分为以下四个关键领域（见表1）：
1. 材料确认 包括对所用材料和面料、洁净室防护服以及包装关键特性和性能的确认。
2. 性能测试 在模拟和标准化条件下，采用标准测试方法对洁净室防护服及其包装进行测试。
3. 稳定性测试 用于确保关键材料特性在整个生命周期内保持足够稳定；随时间变化的特性应在最不利条件下进行验证。
上述三方面的信息通常由供应商提供，但使用方必须确认数据来源于经验证的、科学可靠的方法。
4. 可用性评估 由最终用户执行，以确认在可接受的残余污染和安全风险下，洁净室防护服能够被实际使用。供应商也可针对预期用途开展可用性评估，并向用户提供数据，用于在更衣和操作过程中进一步验证和降低已识别的风险。
| 材料确认 | 性能测试 | 稳定性测试 | 可用性评估 |
|---|---|---|---|
洁净室防护服 • 纤维与颗粒脱落 • 灭菌相容性 • 无菌保证水平(SAL) • 热属性 • 颗粒过滤效率 • 细菌过滤效率 • 孔隙率 • 表面电阻 • 抗穿孔性能 • 机械强度 • 化学防护性能 • 生物防护性能 |
洁净室防护服 • 人体箱 (Body Box) 测试 • Helmke 滚汉姆克筒测试 |
一次性洁净室防护服 • 保质期末的性能 重复性使用防护服 • 最大清洗和灭菌循环次数 后的性能 |
使用场景 • 转运至分级储存区 • 标签可读性 • 包装易开启性 • 无菌展开 • 穿衣 • 佩戴辅配件 (如无菌手套、口罩、护目镜) • 作业环境 • 安全与生物安全 • 脱衣 |
包装 • 纤维和颗粒脱落 • 生物负载 (Bioburden) • 常用消毒剂的穿透性 无菌包装 • 符合 ISO 11607-1 要求 |
无菌包装 • 运输过程对包装完整性 / 无菌性的影响 (符合 ISO 11607-1) |
无菌包装 • 在保质期末的包装完整性 / 无菌性 (符合 ISO 11607-1) |
包装 • 洁净室防护服的无菌呈递 方式 (多层包装) |
表1：EU-GMP A/B 级洁净室洁净室防护服设计确认的四个关键领域
可重复使用洁净室防护服的特殊考虑
与一次性洁净室防护服相比，可重复使用洁净室防护服的验证更为复杂。反复清洗、反复灭菌、多次使用及修补都会影响其质量，这些影响必须在整个生命周期内得到验证。此外，不仅服装供应商需要被确认，洁净洗衣房、灭菌设施以及修补服务同样需要确认。再处理过程应由生产商单独进行 DQ，而由供应商执行 IQ-OQ-PQ。
阶段 2——安装确认（IQ）
IQ 是对所有必要要素是否到位的正式检查，包括：
- 设施和穿衣脱衣 SOP
- 合格证明和/或分析证书
- 操作人员培训与资格计划
作为 DQ（设计确认）一部分执行的风险评估应当完成，并落实相应的风险控制措施。有关 IQ（安装确认）中应包含项目的汇总，请参见图1。
阶段 3——运行确认（OQ）
在 OQ 阶段，应对穿衣、脱衣的所有相关步骤以及洁净室防护服的无菌呈递进行确认。至少应由一名受过无菌更衣培训的人员，进行 3 次独立、连续的目视和微生物评估。
OQ 还应涵盖不同尺码服装和不同体型人员的正式评估，以确认弯腰、伸展、提举等动作能够顺利完成。
阶段 4——性能确认（PQ）
PQ 的目标是验证洁净室防护服系统在实际使用状态下的性能。PQ 通常在基于风险评估确定的最不利条件下进行，并在实施前明确当既定标准未达成时应采取的措施。
第一阶段 通过目视和微生物评估相结合的方式确认无菌更衣程序的符合性。所有进入 EU-GMP A/B 级区域的人员均必须完成更衣资格确认。PQ 仅应由经过充分培训的人员执行，以排除因洁净室服装质量问题以外原因导致的失效。
第二阶段 重点验证穿戴洁净室防护服人员在执行作业（如无菌配制、清洁和消毒等）过程中的微生物质量，该阶段还包括对工作环境的微生物和颗粒质量的验证，以及无菌工艺验证的实施。
再验证与变更管理
为确保洁净室防护服系统持续处于受控状态，应按适当频率（如每年或每两年）进行评估。更衣资格确认至少应每年进行一次，若对更衣过程或特定人员的操作技能存在疑虑，应增加频次。
所有变更都必须经过严格评估，并可能引发再验证。完善、充分记录的 DQ 及 IQ-OQ-PQ 文件是成功实施变更管理的基础。
结语
将基于科学和风险、以质量源于设计为核心的方法应用于洁净室服装的设计、选择和实施，具有显著优势。这不仅是有效控制人员相关污染风险的正确方法，也符合最新法规监管要求，例如基于 QRM 原则并引入整体污染控制策略的新 EU-GMP 附录1（EU-GMP Annex 1）⁴。该方法基于全面的技术认知和扎实的工艺知识，从整个生命周期角度考虑污染控制的各个方面，同时也为偏差情况下的根本原因分析以及基于风险的变更管理奠定了基础。
参考文献
- International Council for Harmonisation (ICH). ICH Q9 - Quality risk management. 2005.
- International Council for Harmonisation (ICH). Pharmaceutical Development Q8(R2). International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use. 2009.
- Pavičić M, Wagner T. Risk & Science-Based Validation of Cleanroom Garments. Journal of GXP Compliance (IVT Network). 2019;23(4).
- European Medicine Agency (EMA). Annex 1 - Manufacture of Sterile Medicinal Products - draft for public consultation. Brussels: Directorate-General for Health and Food Safety, Unit SANTE B/4, BE-1049 Brussels; 2017.
