生物药大多是以无菌制剂的形式给药，因此无菌制剂灌装是现代医药工业中非常重要的一个环节，它是指在无菌条件下将药品灌装到容器，并对灌装容器进行密封的生产过程。
作为整个生物药GMP生产的最后环节，无菌制剂灌装需要有专业知识受过严格培训的人员、自动化程度高且运行流畅的设备、良好的设计与严格的规范，以保证最终成品的质量。高标准的无菌保证体系贯穿整个复杂的连续式生产过程。
本系列文章（共分二期）将从人员、物料耗材、设备、厂房设施布局及设计、无菌工艺设计等五个方面阐述生物药无菌工艺关注的重点及相应的解决方案。
上一期，我们分享了来自东曜药业偶联和制剂生产负责人周昀撰写的《生物药无菌工艺实践总结（一）》一文。本期我们继续分享此系列文章（二）的内容，即：设备对无菌控制的相关要求、厂房设施的布局和设计的要求以及无菌工艺设计对无菌保障的作用。
设备对无菌控制的相关要求
对于无菌制剂生产来说，工艺设备是无菌保证的最重要因素之一，设备本身的性能，设备运行过程中的故障等都会对无菌生产产生正面或负面的影响，下面将从3个方面分别阐述设备对于无菌制剂生产的控制要求。
3.1 设备的选型与设计
在设备选型时，第一步，先从产量、生产产品种类，后期运维及能耗等角度先确定大方向，比如是选择ORABS（开放式限制进出隔离系统）还是Isolator（隔离器），需要几条生产线，设备速度需要达到每分钟多少瓶等。第二步，从设备URS（用户需求说明）出发，要充分考虑后期生产的无菌保障，设备与产品直接或间接接触的部件如何做到无菌保证，尤其是Isolator，如何进行VHP（汽化过氧化氢灭菌），如何保证VHP效果，胶塞锅等拆卸部件如何在湿热灭菌后传入Isolator，又在什么情况下拆包安装；如何保证在设备出现异常情况下，人员能通过有效干预，解决异常，确保生产的正常运行……以上这些都是在设备选型时需要重点考虑的。
此外，在设备进行DQ（设计确认）过程中，需要充分考虑人员操作的便捷性，还要考虑对A级区等关键区域的气流影响。因此，在DQ阶段，需要进行木模测试，按照设备1:1制作木制模型，确定ORABS或Isolator手套个数及位置，人员正常操作及干预的可操作性；A级区环境检测点位，产品具体流向，取样、剔废的位置等，也是需要在DQ阶段进行确认的。
3.2 设备维护与维修
对于无菌制剂生产设备，在出现异常时，需要由经过专业培训的设备工程师进行维修，确保设备能继续正常运行，保证产品质量。设备工程师在进行设备维修时，要遵循相应的GMP规范，严格按照无菌操作相关的干预来执行，尽量通过手套或已灭菌的工具进行相应的维修，维修过程、动作要轻缓，减少对气流的阻挡；维修结束后，需要对维修区域及其周围区域进行相应的清洁消毒；清洁消毒完成后，还要等A级区环境进行自净，自净结束后才可恢复生产。
设备维护要根据设备具体运行工况，做好维护计划，维护计划最好是在收集设备日常运营的数据基础上进行动态调整，计划性维护的频率和维护内容要根据设备的特点和实际运行时间来确定，做好预防性维护能有效降低设备故障率，从而降低无菌生产的风险。
新版GMP附录1-无菌药品中“第七章厂房“中有多条内容规定，对于无菌药品的生产，其厂房从功能到布局有相应的要求，应确保无菌药品的生产环境符合GMP要求，满足药品生产需求。下面将从厂房设施布局及设计两个方面阐述无菌药品生产符合性的基本要求。
4.1 厂房设施的布局
厂房设施布局要根据药品生产中发挥的功能进行分区，不同功能区域要求布局合理，既要减少人员、物料的交叉，又要防止不同功能区域的污染及交叉污染。对于不同洁净级别的功能区，其压差至少要大于等于10 Pa；对于同一洁净级别的不同功能区，也应设置一定的压差梯度，通常设置5 Pa。
对于无菌制剂生产线，其布局要根据厂房的形状、面积和工艺要求进行布局，通常有L型布局，T型布局等不同布局形式，整体要遵循的原则是：人员易操作，尽量减少洁净区面积，还要便于后期设备维护保养。
对于空调系统，水系统的布局，在满足日常洁净区和设备运行的基础上，管路应尽可能短且简单，避免过多的弯管；如果有弯管或者管路过长，需要考虑风压、水流速的损失等因素。所以设计时这些辅助功能区域尽可能离主要生产区域近。
厂房布局还得考虑送风，回风的合理性，既要保证经高效过滤器过滤的新风能尽可能均匀分布到房间各处，又要避免经过高效的送风出来后直接到回风口，造成部分区域容易形成“死区“，影响洁净区环境。
4.2 厂房设施的设计
厂房设计时要考虑日常监控和参观的需求，尽可能多设置观察窗、参观走道等，便于监控人员和参观人员不进入洁净区即可观察到主要功能间的相关操作。从低级别区域进入高级别洁净区宜设置缓冲间，尽量避免跨级别进入。跨洁净级别的管路需要做好密封，跨洁净级别的传递窗、缓冲间需要监控压差。
在满足工艺需求的前提下，尽量减少洁净区用水点。洁净区要减少地漏的布置，下水口要密封，需要设置空气阻断装置防倒灌；相关冷却水、冷冻水管路需要做好管路保温，避免管壁冷凝水影响洁净区环境。
无菌工艺设计对于生物制剂生产的无菌控制起着最直接的作用，一个好的无菌工艺设计能很好地保障生产的无菌控制水平，下面将从两方面阐述无菌工艺设计对无菌保障的作用。
5.1 除菌过滤及无菌灌装工艺设计
对于生物制剂，一次性技术的应用越来广泛，尤其对于除菌过滤及无菌灌装工艺来说。一次性系统通常包含三部分，即：药液混匀系统，药液除菌过滤系统及药液灌装系统。一个好的设计通常要考虑如下几个因素：
✦系统无菌性能很好地得到保证；
✦系统简单便于操作；
✦系统药液损耗低。
在满足上述几个条件的基础上，选择合适的一次性耗材厂家；根据自身设备特点，和供应商一起设计符合自己无菌工艺要求的一次性系统；设计完成后，拿到样品进行模拟操作，确认是否存在无菌风险；确认无误后，还需和供应商进一步沟通，将系统后期存在的变化一起设计完善，例如，不同厂家过滤器的替换、不同灌装装量的选择、除菌过滤阶段滤器前后端压力监控等。此外，还需考虑过滤器完整性测试的可操作性和是否存在污染的风险。
5.2 无菌工艺模拟（APS）
无菌工艺模拟是验证无菌生产工艺是否可靠的最直接最有效的方式，新版GMP附录1无菌药品中明确阐述“应当尽可能模拟常规的无菌生产工艺，包括所有对无菌结果有影响的关键操作，及生产中可能出现的各种干预和最差条件。“
在无菌工艺模拟实施前，先要完成风险评估，风险评估主要评估如下几个方面：
✦无菌工艺模拟干预情况评估；
✦无菌工艺模拟时限考察评估；
✦无菌工艺模拟环境菌选择；
✦无菌工艺风险点识别与评估。
完成相应的评估，为无菌工艺模拟试验方案的设计提供相应的依据。
无菌工艺模拟实施的前提条件还包括：厂房、设施、设备均处于放行状态；设备完成相应的维保及确认，且在有效期内；仪器、仪表已完成计量或校验，且在效期内；生产环境符合相应生产区洁净度要求；人员经过培训；相关物料已准备完成等。
在无菌工艺模拟实施过程中需要模拟最差条件，模拟的最差条件通常包括：最大最小灌装速度，物料灭菌后存放的最长时间，设备灭菌后存放的最长时间，灌装的最长时间等。在无菌工艺模拟实施过程中，需要根据日常生产过程中干扰次数的记录，设计确认无菌工艺模拟过程中实际需要模拟的固有干扰和纠正干扰的位置、次数、时间。
另外，在无菌工艺模拟中还需注意的是，对于各工序的不合格品，能培养的都需做好标记进行培养，不能培养的需要注明原因。
除了上述相应控制措施外，一个好的无菌生产工艺还需要员工在日常生产过程中不断总结、优化和提高。只有在实践过程中，针对识别出的风险，制定相应的行动措施，不断完善相应的SOP，才能持续进步。
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生物药无菌工艺实践总结 （一）