不同监管组织对清洁残留极限核算方法的比照

2020-05-20 18:06:18 来源:

原标题:不同监管机构对清洁残留限度计算方式的对比

作者:熊小刚

审核:王孝东、周浩亮、康利华QC小组

清洁验证能够说是制药行业永不过时的一个话题,无论是清洁方法的开发、清洁残留限值的计算、检测的新方法的选择和验证、清洁程序的验证等等,各个企业都有不少的疑问但也都修炼了自己的一套绝学,而全球各大监管机构也都发布了自己的指南或规范。日前,笔者就清洁残留限度的计算方面,对比了中国、欧盟以及美国等监管机构的指南,现汇总分析如下,供同行们参考,便于日常使用。

01

先复习几个英文缩写的定义:

02

微生物和内毒素的残留限度:

对于微生物的残留限度,以及内毒素的残留限度(必要时,例如注射剂),各大监管机构的要求基本一致,例如中国GMP指南、GB/T36030-2018、 PDA TR29等。

  • 对于内毒素残留限度,均等同于WFI的内毒素限度,即<0.25EU/ml。
  • 对于微生物残留限度,若采用擦拭法,则等同于所在环境级别对应的微生物限度;

若为淋洗法,则等同于所用淋洗水的限度。如下表:

以下重点介绍对于化学残留的计算。

(注意了,公式较多,但别担心,静下来弄清楚前面三个公式,后面的基本一致。也欢迎大家收藏,安静时慢慢研究)

03

中国监管要求:

可以参考的指南有两方面:

A、中国药品GMP指南;

B、GB/T36030-20180制药机械设备CIP/SIP通用技术方面的要求。

3.1中国药品GMP指南

在《中国药品GMP指南(口服固体制剂、原料药、质量管理体系)》中采用了三种计算方式:

  • 生物活性限度(最低日治疗剂量的1/1000)

取最低日治疗剂量的1/1000作为残留物限度,认为即使存在很大的个体差异,该剂量也不会对人体产生药理反应。1/1000源于三方面,即药物的1/10剂量是无效的、安全因子、耐受因子。高活性、敏感性药物宜采用本法计算残留限度。

公式1(公式中阴影部分是等号两边的推导过程,方便大家阅读,下同):

其中:

SAL为表面残留物在下一批产品中限度,mg/cm2

MACO为表面残留物在下一批产品中的量,mg

SSA为两产品共用设备表面积,cm2

MTDa为前产品每日最小剂量中API的含量,mg

MDDb为后产品每日最大剂量中API的含量,mg

Sb为后产品的API的含量百分比,(%,W/W)

MBS为后产品的最小批量,mg

  • 浓度限度10ppm

在下一产品中残留物的数量不超过百万分之十(10ppm),该限度依据方法客观能达到的能力而制定,除非是高活性、高敏感性的药品,该限度的安全是足够的。

公式2:

其中:

10为10ppm,即10mg/Kg

MBS为后产品的最小批量,Kg

SF为安全因子,一般为10

  • 基于毒理数据的计算

公式3:

其中:

SAL为表面残留物在下一批产品中限度,mg/cm2

MACO为表面残留物在下一批产品中的量,mg

SSA为两产品共用设备表面积,cm2

ADI为每日可摄入量,mg

MBS为后产品的最小批量,Kg

MDD为每日服用量(对于制剂,为总片重;对于API,为API的量),mg

NOEL为无可见作用水平,mg

LD50为半数致死量,mg/Kg

70为成人平均体重,Kg

10的6次方为单位折算

2000为由LD50推导至NOEL的安全参数

SF为由NOEL推导至ADI时的安全因子,对于制剂,一般取1000;对于API,一般为100~1000;对于清洁剂的残留计算,若为外用制剂为10~100,若为固体制剂为100~1000,若为注射剂为1000~10000。

3.2 GB/T36030-20180制药机械设备CIP/SIP通用技术要求

其中采用的三种方法与《药品GMP指南》中的方法一致,只是对于“基于毒理数据计算”的公式3中,安全参数2000被替换成1000。

3.3 小结:

---上述三种计算方式,选择限度最低的,作为清洁验证控制限度。

---另外,虽然指南中描述了对于高活性、高致敏性药品的清洁限度宜选用“最低日治疗剂量的1/1000”的办法来进行计算,但根据中国GMP第四十六条(如下图),对于特殊性质的高致敏性药品,必须专线生产;对于细胞毒性、高活性化学药品应当专线生产。后者虽未使用强制性措辞“必须”,但对于生产企业来说,还是需要谨慎综合考虑药品的特性、工艺和预定用途等因素,确定共线生产的可行性。

---对于上述采用LD50计算残留限度的方法,欧盟EMA在“关于基于风险的防止交叉污染措施的问答以及用于共线产品生产中风险识别的基于健康的暴露限的建立指南的问答”(Questions and answers on implementation of risk-based prevention of cross-contamination in production and ‘Guideline on setting health-based exposure limits for use in risk identification in the manufacture of different medicinal products in shared facilities’ (EMA/CHMP/CVMP/SWP/169430/2012))中,已经明确指出该方法是不充分的,下文我们将讨论EMA的清洁限度计算方法。在此提醒产品出口欧盟市场的企业,需要重视。

04

美国监管要求:

根据FDA“清洁工艺验证检查指南”(GUIDE TO INSPECTIONS VALIDATION OF CLEANING PROCESSES),FDA未建立统一的清洁残留限度方法,只提到了工业界采用的方法:治疗剂量的1/1000、10ppm以及目视检查无残留。但是,美国注射剂协会PDA在29号技术报告(TR29)中,较为详细地描述了三种残留限度计算方式,分别如下:

4.1 默认限度值,对于制剂,为10ppm(同上述中国的10ppm计算方法,公式2);对于API,为50ppm或100ppm。或是默认“目视洁净”(被广泛使用的限度为4μg/cm2)。

4.2 基于药物活性剂量计算,应其采用的安全因子为1000,所以与中国的“最低日治疗剂量的1/1000”计算方法一致(公式1),不再赘述。

4.3 基于毒性数据的计算,又细分三种:

①基于Risk-MaPP 可接受日暴露量(ADE)法,适用于活性成分、中间体残留和降解物。

公式4:

其中:

SAL为表面残留物在下一批产品中限度,mg/cm2

MACO为表面残留物在下一批产品中的量,mg

SSA为两产品共用设备表面积,cm2

ADE为可接受日暴露量,mg

MBS为后产品的最小批量,mg

LDD为下一产品最大日剂量(若为API生产,则为API的最大日剂量),mg

BW为服用下一产品的患者的体重,Kg

NOAEL为无可见损害作用水平,mg/Kg

UFC/MF/PK分别为综合不确定度、基于毒理学家判定的因子、与给药途径相关的药动学因子,三者由有资质的毒理学家确定

②基于半数致死量LD50计算,适用于清洁剂和中间体。

计算公式同上述公式3,但公式中的安全参数未直接确定为2000,而是需要由毒理学家确定,一般不超过1000。

③对于基因毒性物质,无NOEL时,能够使用FDA确定的毒理学阈值1.5μg/天,即计算公式5:

其中:

SAL为表面残留物在下一批产品中限度,mg/cm2

MACO为表面残留物在下一批产品中的量,mg

SSA为两产品共用设备表面积,cm2

MBS为后产品的最小批量,mg

LDD为下一产品最大日剂量(若为API生产,则为API的最大日剂量),μg

4.4 小结:

---对于一般药品,可采用4.1默认值法(例如10ppm),或4.2药物活性剂量1/1000的方法,或4.3中公式4 基于ADE的计算方法,三者中选择限度小的作为清洁残留限度。

---对于高毒有害于人体健康的物质,可采用基于毒性的计算方式,即4.3-①②部分。

---对于基因毒物质,则采用4.3-③部分公式进行计算。

---对于大部分企业,上述4.3-①部分公式4基于ADE的计算方法会经常涉及到,其中的NOAEL值如何查找呢?以下列出几个常用数据库:

http:///toxic/

http://ntp.niehs.nih.gov

https:///ListPageC/L71.shtml

http://esis.jrc.ec.europa.eu/index.php?PGM=dat

https://www.ser.nl/en/oel_database.aspx

http://www.socosur.eu/PDEs/List.sls

05

欧盟监管要求:

5.1 根据EMA“用于共线产品生产中风险识别的基于健康的暴露限的建立指南”(Guideline on setting health based exposure limits for use in risk identification in the manufacture of different medicinal products in shared facilities),所有药品均应建立基于健康的暴露限(HBEL)。

5.2 指南认为,传统的“治疗剂量的1/1000”和“10ppm”计算方法,未考虑药物的毒理学数据,可能会引起限度太严或者不足,因此引入了PDE的计算公式。

公式6:

其中:

F1为物种间的差异因子(2~12之间)

F2为个体差异因子,10

F3为用于短期(即少于4周)重复剂量毒性研究的因子10

F4为用于严重毒性情况的因子(1-10),例如非遗传毒性致癌性、神经毒性或致畸性

F5为如果没有确定无影响水平,可以应用的可变因素。当只有LOEL可用时,根据毒性的严重程度,能够正常的使用高达10的因子。

体重调节采用50Kg

NOAEL不可获得时,可采用LAOAEL(观察到损害作用的最低水平)

公式7:

其中:

SAL为表面残留物在下一批产品中限度,mg/cm2

MACO为表面残留物在下一批产品中的量,mg

SSA为两产品共用设备表面积,cm2

PDE为可接受日暴露量,mg

MBS为后产品的最小批量,mg

LDD为下一产品最大日剂量(若为API生产,则为API的最大日剂量),mg

5.3 根据EMA“关于基于风险的防止交叉污染措施的问答以及用于共线产品生产中风险识别的基于健康的暴露限的建立指南的问答”(Questions and answers on implementation of risk-based prevention of cross-contamination in production and ‘Guideline on setting health-based exposure limits for use in risk identification in the manufacture of different medicinal products in shared facilities’ (EMA/CHMP/CVMP/SWP/169430/2012)):

---相较于该问答的征求意见稿(2016年12月15发布),最终稿(2018年4月19)中并未区分高危害产品。征求意见稿问答2中描述了5种高危害产品(例如,基因毒性、低剂量即可产生生殖发育或发育反应的化合物或导致目标器官严重毒性的化合物、或具有高药效的化合物即<1mg日剂量,等),并在问答4中描述了,对于非高毒性的药品能够使用1/1000日剂量的方法作为残留限度。但是,最终稿中摈弃了区分高危害性产品的思路。

---传统的“治疗剂量的1/1000”和“10ppm”计算方式未再提及。对于现有产品,如果是采用传统的方式计算得到的限度,该限度应该被保留。如果能够确保满足PDE的要求,则该限度可当作警戒限。

---强调了LD50不能用于计算残留限度,这一点与中国和PDA的要求是有差异的。

---相较于该问答的征求意见稿,终稿中删除了对于基因毒采用1.5μg/天的毒理学关注阈值TTC进行计算残留限度,表明这种方式还未受到认可,与PDA也是有差异的。

---另外,终稿中也未收纳征求意见稿中采用职业暴露量OEL来计算PDE的方式(PDE=OEL×10m³),看来该方式还不被认可。

06

其他监管机构的要求:

6.1 WHO TRS1019-53 Annex 3-Appendix 3“清洁限度”中描述的三种最常用的限度值为:

---目视清洁

---10ppm方法(同公式2)

---治疗剂量的1/1000(同公式1)

6.2 APIC(ACTIVE PHARMACEUTICAL INGREDIENTS COMMITTEE)在“原料药工厂清洁验证指南”(GUIDANCE ON ASPECTS OF CLEANING VALIDATION IN ACTIVE PHARMACEUTICAL INGREDIENT PLANTS)中,描述了五种计算方式:

  • 基于ADE计算(同公式4)
  • 基于治疗剂量的1/1000(同公式1)
  • 对于无法获得ADE/OEL/TDD等值时,可采用LD50计算,同公式3(但对于SF,若为局部给药为10~100,口服给药为100~1000,注射给药为1000~10000)
  • 若毒性数据未知时,可采用通用限度,5~500ppm,API常见100ppm
  • 对于早期研发阶段,没有临床数据,没有毒性数据的中间体或原料药,能够使用毒理学关注阈值TTC,分三小类:可能致癌,ADE=1μg/天;可能具有效价或高毒性,ADE=10μg/天;其他:ADE=100μg/天。

07

总结

综上可见,对于清洁验证化学残留限度,各大监管机构求同存异,常见的计算方式有三种:治疗剂量1/1000、10ppm和ADE/PDE计算。但是,对于特殊的计算方式,例如采用LD50计算、采用OEL计算PDE、采用TTC 1.5μg/天等方式,则需要慎重,考虑相应的监管机构是否允许,避免用错标准。

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