韓慶福 毛明亮 楊洪周 李金晶

（1.山東新華醫(yī)療器械股份有限公司，山東淄博255086；2.甘李藥業(yè)股份有限公司，北京101102）

制藥用器具清洗機清潔效果驗證探討

韓慶福1毛明亮1楊洪周1李金晶2

（1.山東新華醫(yī)療器械股份有限公司，山東淄博255086；2.甘李藥業(yè)股份有限公司，北京101102）

從目的、內(nèi)容、職責(zé)、流程方面介紹了清洗機清潔驗證的概要，探討了清洗機的噴淋覆蓋率測試、清潔效果測試、存放有效期驗證、完成清潔驗證報告文件、再驗證等相關(guān)問題，同時列舉了其驗證中遇到的問題。其中，重點從噴淋覆蓋率測試、接觸物的特性、取樣方法、檢測項目、代表性容器具及取樣點的選擇、清潔方案、實施方案并記錄數(shù)據(jù)等多方面研究了清潔效果測試，以期器具清洗機清潔效果的驗證過程及驗證方法得到進一步的提高。

清洗機；清潔效果；噴淋覆蓋率；驗證；取樣；檢測項目

0 引言

制藥用器具清洗機作為一種全自動化的清洗設(shè)備，在發(fā)達國家已經(jīng)得到普遍應(yīng)用，目前在國內(nèi)也開始逐步得到推廣和應(yīng)用，其主要用于清洗藥廠中的各類容器、器皿，如PP桶、玻璃瓶、不銹鋼桶、克氏瓶、實驗玻璃器皿等，以及各類工器具，如灌裝泵、灌裝管道、灌裝針、膠塞料斗、粉斗、螺桿等。與人工清洗相比，清洗機清洗能夠?qū)崿F(xiàn)清潔過程和工藝的可驗證性、可記錄性和可追溯性，更加符合新版GMP的要求。

清洗機清洗的裝載采用專用工位設(shè)計，不同的物品對應(yīng)不同的裝載方式，因此對清潔驗證也提出了新的要求。

目前，國內(nèi)藥廠清洗機的使用尚處于起步階段，對清洗設(shè)備的認識存在不足，缺乏使用經(jīng)驗，對清洗機的清潔效果尚存疑慮，對其效果驗證缺乏相關(guān)經(jīng)驗。

本文通過總結(jié)筆者近幾年實際參與的清洗機在藥廠的清潔效果驗證工作經(jīng)驗，列舉出了清洗機清洗的一般性步驟、要求、實際驗證中出現(xiàn)的問題以及相應(yīng)的解決方案，以供大家參考。

1 清洗機清潔驗證概要

1.1 目的

清洗機清潔驗證的目的是驗證清潔程序（工藝）的有效性，確認器具在清洗機內(nèi)按照一定的自動清洗程序清洗后，殘留物及微生物指標(biāo)達到清潔要求所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 內(nèi)容

清洗機清潔驗證的內(nèi)容來源于其所要達到的目的，即能確保清洗后的器具的清潔。從器具（尤其是直接接觸藥品的器具）表面清除可見或不可見殘留物，主要包括活性成分及其降解產(chǎn)物、輔料、清潔劑、微生物等。清洗機清潔驗證的內(nèi)容就是確認清洗機能夠?qū)⑦@些物質(zhì)從器具上有效清除的過程。

1.3 確認人員的職責(zé)

通常來說，車間操作人員、生產(chǎn)工藝室以及QC人員要根據(jù)自己的職責(zé)分工，分別執(zhí)行操作設(shè)備、制定清洗方案以及取樣送檢等任務(wù)。

1.4 流程

清洗機清潔驗證流程（圖1）主要包括：噴淋覆蓋率測試、清潔效果測試、存放有效期驗證及再驗證。

圖1 清洗機的清潔驗證流程

2 噴淋覆蓋率測試

噴淋覆蓋率測試通常采用核黃素噴涂并用紫外線燈檢查（圖2）的方式，主要是利用核黃素的熒光反應(yīng)。核黃素的配制濃度一般為0.1～0.3 g/L，核黃素對365 nm處的紫外線非常敏感，用高強度的365 nm紫外線燈能激發(fā)出核黃素強烈的黃綠色熒光。

圖2 噴灑核黃素后的容器（紫外線燈照射）

清洗后的容器用紫外線燈照射，如圖3所示。噴淋覆蓋率檢測是用來測試噴淋的覆蓋程度，檢測清洗設(shè)計上是否有死角，但不能證明清潔效果。采用核黃素的覆蓋率測試是清潔效果驗證的第一步，只有覆蓋率測試合格，才能繼續(xù)進行下一步的檢測。

3 清潔效果測試

清潔效果測試往往是藥廠使用清洗機的一項最重要測試。該項測試用于檢測實際清潔的效果，一般在藥廠設(shè)備實際的安裝環(huán)境下進行，裝載實際要清洗的物品，此時物品表面帶有需要清洗的“污染物”，如殘留藥；或者帶有進行挑戰(zhàn)性測試的“污染物”，如內(nèi)毒素。

在測試過程中，還包括對清潔程序（或工藝）的確認。因此，驗證實施前需要起草方案。

3.1 噴淋覆蓋測試已完成且結(jié)果良好

清潔效果測試要在覆蓋率測試結(jié)果良好的基礎(chǔ)上進行，因為覆蓋率測試是清洗機能夠進行全覆蓋噴灑和自身清潔的基礎(chǔ)性能檢測，如果這一基本的性能都沒有滿足，也就談不上對其進行清潔效果的測試。

圖3 清洗后的容器（紫外線燈照射）

3.2 分析所清洗器具接觸物的特性，選擇相似或相同的接觸物

對需要清洗的器具接觸物形成物質(zhì)列表，分析其溶解性、活性、毒性和穩(wěn)定性等理化指標(biāo)，并根據(jù)實際情況選擇代替的接觸物來污染器具。

例如，某容器在生產(chǎn)中只接觸了原液，原液的內(nèi)毒素指標(biāo)是非常低的，不需要清洗也能達到內(nèi)毒素的標(biāo)準(zhǔn)，但是在實際生產(chǎn)中，由于該容器在使用完畢后并不是馬上清洗，所以在存放過程中就會有內(nèi)毒素產(chǎn)生。因此，在對其進行清潔效果測試前，除了要用原液來污染該容器外，還要用內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)品污染容器，以確認是否能夠有效清除容器上的內(nèi)毒素。

在進行清潔驗證前，需要將被清洗物品按照使用要求、工藝要求等進行“污染”，以確保驗證的全面性、有效性。

目前，常用的接觸物選擇方法：（1）對從生產(chǎn)遺留下來的物品直接進行驗證清洗；（2）進行人工污染，然后進行挑戰(zhàn)性清洗測試。

3.3 確立取樣方法

3.3.1 取水樣

通常是在清洗程序最后一步注射水漂洗的排水階段，通過清洗機管道取樣口收集終淋水水樣，并進行送檢檢驗。此時取樣水為整個清洗程序的最終“產(chǎn)物”，能夠代表整個清洗后關(guān)鍵參數(shù)的水平，如內(nèi)毒素、電導(dǎo)率、pH值等。

3.3.2 擦拭取樣

擦拭取樣選取較難清洗的物品、較難的部位作為擦拭取樣點，擦拭取樣樣本送檢檢驗。

擦拭取樣需要進行回收率試驗，以驗證取樣過程的回收率和重現(xiàn)性。

3.4 確認檢測項目并建立清潔標(biāo)準(zhǔn)

藥廠可根據(jù)自身對清潔標(biāo)準(zhǔn)的要求確認所要考察的項目，一般由容器具的實際接觸物及所用清洗劑來確定，通常的考察項目有細菌內(nèi)毒素、TOC、電導(dǎo)率、pH值以及微生物限度等。

3.4.1 電導(dǎo)率和pH值

電導(dǎo)率和pH檢測的主要作用：（1）衡量清洗劑（如NaOH或其他可電離的化學(xué)試劑）殘留情況；（2）衡量一些鹽溶液（如一些配置的緩沖液）的殘留情況。一般參考藥典中的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，電導(dǎo)率值設(shè)定其上限值在3～5μS/cm之間，pH值標(biāo)準(zhǔn)與最終漂洗工藝用水一致，如注射水pH值在5.0～7.0之間。

3.4.2 TOC殘留

參考藥典中相應(yīng)的最終漂洗工藝用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，TOC＜0.5mg/L。

3.4.3 化學(xué)殘留限度

清潔驗證的目的在于通過清潔將所有污染物減低至安全水平。依據(jù)藥物的生物學(xué)活性最低日治療劑量（m inimum treatment daily dosage，MTDD）確定殘留物限度是制藥企業(yè)普遍采用的方法。一般取MTDD的1/1 000作為殘留物限度，1/1 000就稱為安全系數(shù)。但實際上，企業(yè)可以根據(jù)自己的實際情況制定安全系數(shù)，通常的安全系數(shù)有1/10、1/15、1/100、1/1 000、1/10 000等。

3.4.4 細菌內(nèi)毒素

若最終漂洗工藝用水為注射用水的話，注射用水細菌內(nèi)毒素要求＜0.25 EU/m L。

3.4.5 微生物限度

根據(jù)最終漂洗工藝用水的選擇，注射用水的微生物限度≤10個/100m L；而純化水的微生物限度則≤100個/m L。

3.5 代表性容器具及取樣點的選取

3.5.1 選取代表性容器具

清洗機每次清洗的物品可能會很多，清洗的難易程度不同，一般不建議對每一個物品都取樣檢測，可選取有代表性的容器具進行取樣檢測。

代表性的容器具選取原則：（1）結(jié)構(gòu)復(fù)雜的容器具，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜；（2）對產(chǎn)品質(zhì)量影響較大的；（3）裝載架上清洗效果比較差的，如管道最遠端；（4）相同材質(zhì)不同規(guī)格的容器具選取最大或最小的；（5）材質(zhì)：接觸相同污物的不銹鋼表面和PP材質(zhì)的容器具比較，PP材質(zhì)更容易積累污物；（6）表面形態(tài)：鏡面相比于其他表面狀態(tài)更容易清洗，應(yīng)選取表面粗糙度大者。

上述只是一些比較常見的選取標(biāo)準(zhǔn)，在實際操作中，要根據(jù)清洗架的裝載方式和待清洗器具的特點來確立標(biāo)準(zhǔn)。

選取代表性容器實例如圖4所示，當(dāng)同類物品很多時，可選取離該清洗管路進水口的遠端作為代表性器具，如硅膠管4、5、8、9，探針6、7，以及陶瓷泵1、3、10、11、12等，而不銹鋼濾殼2結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且只有1個，所以一定要選它為代表性器具，但是取樣點要選擇其最難清洗的內(nèi)部和出入口處。

圖4 選取代表性容器實例

3.5.2 取樣點及取樣方式的選取

挑選可能不易清潔的角落、管路連接處及有歧管或岔管處、管徑由小變大處（或特殊的由大變小處）、容易吸附殘留物的部位（如內(nèi)表面不光滑處等）進行擦拭取樣。

設(shè)備預(yù)留的取樣口取樣最終淋洗水。

微生物限度樣品使用經(jīng)滅菌的玻璃試管和生理鹽水存放，TOC樣品使用TOC瓶和注射用水存放。

TOC和微生物限度檢測均需準(zhǔn)備空白對照，分別使用注射用水和生理鹽水加入取樣用的棉簽，內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)品也需要在配制完成后取樣作為對照品。

3.6 確立清潔方案

清潔方案（清洗工藝）即清洗機清洗物品的流程，驗證之前預(yù)設(shè)置預(yù)洗、清洗、沖洗、漂洗以及干燥的時間和溫度，根據(jù)最終的檢測結(jié)果來確認這些參數(shù)是否合適。

通常不同的清洗物品可以做成不同的清洗配方，并根據(jù)清洗物品標(biāo)記程序名稱。同時，也要依據(jù)清洗物品和所接觸殘留物來確定清洗劑，一般常用0.1～0.5 mol/L的氫氧化鈉溶液作為清洗劑，但最終還是要根據(jù)將要去除的殘留物選擇合適的清洗劑。選用原則：不腐蝕設(shè)備；安全、無危害性；經(jīng)濟實惠；對環(huán)境無沖擊；無毒；有效去除微生物；本身非常容易去除且低泡；組成簡單，成分確切，容易對清洗劑殘留進行檢測和驗證。

注意：在終淋漂洗水中可能還有TOC的存在，因為TOC晚于導(dǎo)電離子物質(zhì)被沖洗出來。因此，在確定清洗程序時，在電導(dǎo)率合格的基礎(chǔ)上再添加一步工藝用水的清洗是有必要的。

目前，根據(jù)清洗機在藥廠的實際驗證情況和驗證時間，通常通過預(yù)洗、清洗劑清洗、沖洗、漂洗2～3次就能夠達到滿意的清洗效果。

根據(jù)清洗機在藥廠的使用情況，一般可分為：固體制劑用料斗、灌裝器具、無菌原料藥用鋁桶、生物制品用PP桶等，其清洗參數(shù)分別如表1～表4所示。

表1 固體制劑用料斗的清洗參數(shù)

表2 灌裝器具的清洗參數(shù)

表3 無菌原料藥用鋁桶的清洗參數(shù)

表4 生物制品用PP桶的清洗參數(shù)

3.7 實施方案并記錄數(shù)據(jù)

確認一切人員與設(shè)備運行要素就緒后，開始實施方案。

根據(jù)確立的清潔方案設(shè)置清洗機的參數(shù)，將待試驗的物品裝載進清洗機后，啟動清洗機開始清洗，并記錄設(shè)備運行的相關(guān)數(shù)據(jù)（如溫度、水壓、電導(dǎo)率等）。在最后一遍漂洗時，需在設(shè)備取樣口取水樣。運行結(jié)束后，對物品取樣送檢。

若在檢測結(jié)果中，有任意一項不符合所建立的清潔標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該重新設(shè)置參數(shù)（增加洗滌時間和溫度）再次進行清洗并檢測，直至所有的指標(biāo)達到清潔標(biāo)準(zhǔn)，至此才確定清潔方案。

按照清洗驗證的方案對清洗機進行清潔驗證，連續(xù)進行3次。如果檢查合格，說明本設(shè)備的清洗效果能達到清潔的要求，可以保證容器具的清潔及藥品質(zhì)量。

4 驗證中遇到的問題

4.1 問題1

用核黃素給陶瓷泵做覆蓋率測試時，噴灑上核黃素的陶瓷泵經(jīng)清洗后在紫外線燈照射下，有明顯的黃色熒光斑點，如圖5所示。

圖5 清洗后陶瓷泵內(nèi)壁殘留的核黃素斑點（紫外線燈照射）

4.1.1 解決思路

首先，確認該斑點是不是噴灑核黃素之前就已經(jīng)存在；其次，確認該斑點是否是核黃素斑點；最終確認該斑點是如何形成的。

4.1.2 解決方法

（1）取同一批未噴灑核黃素的陶瓷泵，在紫外線燈照射下未發(fā)現(xiàn)斑點。

（2）核黃素特性微溶于水，易溶于堿。將帶有斑點的陶瓷泵浸泡到堿液中，2 m in后取出，純水沖洗，紫外線燈照射，發(fā)現(xiàn)斑點消失，判斷該斑點為核黃素。

（3）反復(fù)噴灑清洗確認斑點的大小、形狀和位置，發(fā)現(xiàn)多次測試斑點形態(tài)保持一致。大膽猜測陶瓷泵表面損壞，核黃素位于陶瓷泵內(nèi)部。經(jīng)過詢問，該批陶瓷泵經(jīng)過1次泡堿之后，未能及時沖洗出來。經(jīng)相關(guān)查詢，陶瓷泵陶瓷部分每次泡堿最好維持10 m in左右，時間太長則會造成陶瓷被腐蝕。斑點的形狀其實就是陶瓷泵被殘存堿液腐蝕的位置。

4.2 問題2

藥廠對清洗灌裝系統(tǒng)進行再驗證時，按原生產(chǎn)工藝運行，多次漂洗取樣，TOC檢測不合格，并且所測得的TOC值不規(guī)則變化。

4.2.1 解決思路

首先，排除外界因素干擾；其次，改變清洗工藝進行測試；最后大膽假設(shè)由清洗物品造成不合格，并通過實驗加以驗證。

4.2.2 解決方法

（1）排除水源和設(shè)備本身的干擾，取樣測試TOC（表5）。多次取樣所測得數(shù)據(jù)都符合要求。

（2）改變清洗工藝，分別增加堿液濃度、堿洗時間、堿洗溫度、沖洗次數(shù)，繼續(xù)運行程序分別取樣，測試TOC值（表6）。通過所得數(shù)據(jù)了解到工藝的改變，對TOC值變化影響不大。

表5 排除水源和設(shè)備對TOC的干擾

表6 改變清洗工藝后的TOC值

（3）通過灌裝器具混合裝載圖（圖6）可以看到，清洗物品共3種：灌裝泵、過濾器外殼、硅膠管。相對于硅膠管來說，灌裝泵和過濾器外殼清洗結(jié)果比較穩(wěn)定。因此，大膽假設(shè)硅膠管這一因素導(dǎo)致TOC值不正常。去除硅膠管后的TOC值如表7所示。

圖6 灌裝器具混合裝載

表7 去除硅膠管后的TOC值

通過所測數(shù)據(jù)可以看到，硅膠管取出后TOC值有明顯變化。為了驗證該結(jié)論，先后做了單獨清洗硅膠管取樣測試，TOC值又變得毫無規(guī)律，去掉硅膠管后清洗，TOC值隨漂洗次數(shù)的增加逐漸減小。

4.3 問題3

清洗鋁桶做核黃素覆蓋率測試時，發(fā)生過鋁桶折彎處里面清洗不干凈的情況。鋁桶裝載如圖7所示。

圖7 鋁桶裝載

解決方法：鋁桶折彎處內(nèi)表面較粗糙、較難清洗，對清洗架做針對性設(shè)計，鋁桶內(nèi)部折彎處噴淋桿多開幾個小孔做針對性清洗。

注意：鋁桶外表面由于經(jīng)過磨砂處理，噴上核黃素之后較難清洗（新桶清洗一定時間也可以清洗掉），因此，如果對鋁桶內(nèi)外表面都要進行覆蓋率測試時，建議采用內(nèi)毒素檢測。

5 存放有效期驗證

針對清洗后需要存放一段時間再使用的物品，要進行存放有效期的驗證。

存放有效期驗證：清洗結(jié)束后，對物品檢測其微生物限度符合標(biāo)準(zhǔn)后，按藥廠的存放標(biāo)準(zhǔn)存放在相應(yīng)的環(huán)境下，并且每隔24 h在最難清洗的部位取樣，且取樣部位與上一次不可重疊，若剩余取樣面積不夠，可選用同種配件取樣。當(dāng)微生物測定結(jié)果接近微生物限度可接受標(biāo)準(zhǔn)時，保持清潔的時間即為存放的有效期，生產(chǎn)過程中的容器具清潔周期應(yīng)不大于此時間。

6 完成清潔驗證報告文件

清潔驗證結(jié)束后，清潔效果符合要求，以驗證報告文件形式對驗證方案、驗證數(shù)據(jù)、清洗參數(shù)、問題及原因分析、實驗結(jié)論等內(nèi)容進行總結(jié)并歸檔。

在驗證中，必須嚴(yán)格按照所制定的標(biāo)準(zhǔn)進行檢測，若有任意一項不符合，應(yīng)當(dāng)分析查找原因，重新制訂驗證文件，并按文件執(zhí)行，直至驗證結(jié)果合格，不得反復(fù)取樣至結(jié)果合格，任何變更和驗證中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)都應(yīng)有記錄。對于已制定批準(zhǔn)的方案，未經(jīng)批準(zhǔn)任何人不得修改。

7 再驗證

驗證結(jié)束后，除了設(shè)備自帶的在線檢測進行日常清洗效果監(jiān)控外，還應(yīng)該定期進行清潔驗證，以確保清潔效果的穩(wěn)定性和有效性，如出現(xiàn)不合格項，應(yīng)該重新進行清潔驗證。

當(dāng)改變清潔劑濃度或種類，或?qū)η鍧嵆绦蜻M行重大修改，或增加相對更難清洗的物品，或設(shè)備有重大變更時，這些情況下都要進行清潔的再驗證。為保證清洗程序在實際工況中真正有效，應(yīng)當(dāng)增加回顧性驗證，以實際生產(chǎn)運行的效果進一步考核清潔規(guī)程的科學(xué)性和合理性。

驗證及再驗證流程如圖8所示。

圖8 驗證及再驗證流程

8 結(jié)語

通過采用清洗機進行清洗，可以制訂一套可以驗證的清潔工藝，并且在驗證結(jié)果符合要求后，以設(shè)定程序的方式投入生產(chǎn)中，通過程序可以有效保證清潔工藝的穩(wěn)定性，極大推動了清潔過程和清洗工藝的可驗證性、可記錄性和可追溯性。但是，清潔過程是一個“多變”的過程，無法通過固定的幾個參數(shù)，即單純依靠清洗機的運行參數(shù)確保清潔效果達標(biāo)，需要建立與清洗機使用相關(guān)的SOP，約束整個清潔物品的物流過程，并不定期對清潔效果進行抽檢，定期對清潔效果進行檢測，以降低清潔過程給藥品生產(chǎn)帶來的質(zhì)量風(fēng)險。

2015-07-21

韓慶福（1988—），男，山東人，工程師，研究方向：制藥清洗機的電氣設(shè)計、清洗驗證。