洁净环境检测仪器 篇一：制药行业必看！《无菌药品生产污染控制策略》环境监测全解析

近日，为不断提高无菌药品制造水平，保障公众健康，探讨符合国内行业产业实际的CCS执行方式，中国医药设备工程协会（CPAPE）在2024年2月27日正式批准发布《无菌药品生产污染控制策略（CCS）技术指南》团体标准。

北京中邦兴业作为一家一直深耕于高端洁净产业的洁净环境检测验证服务商，同时也是中国医药设备工程协会、中国电子学会洁净技术分会等多个行业协会的会员单位，参编了《GB/T25915.1-2021洁净室及相关受控环境 第一部分：按粒子浓度划分空气洁净度等级》等4部国家标准。作为国家及行业标准的参编单位，中邦兴业一直秉持着专业精神，发挥自身优势，为推动行业发展贡献智慧和力量。

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今天中邦小编跟大家分享一下《无菌药品生产污染控制策略（CCS）技术指南》中第5部分污染控制策略的控制要素之环境监测的主要内容。

环境监测是污染控制策略的关键要素之一，在本章节将从环境监测生命周期的四个不同阶段（设计、确认、数据分析、持续改善）进行阐述。

环境监测要求的起点是基于产品/工艺步骤的环境分级，基于法规或药典等要求，产品及其工艺步骤自身的特性决定了其所需的生产环境等级。而法规中明确了对于不同洁净级别的粒子水平和微生物水平的要求。基于法规的要求，企业需要建立一系列的环境污染控制措施，如厂房设计、清洁消毒、人员更衣等等，来确保所要求的环境被建立，确认和维护。

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【lighthouse悬浮粒子及浮游微生物监测解决方案】

而在法规的期望和企业控制措施之间，环境监测作为重要的纽带，来证实企业的环境控制效果与法规期望是否契合。换言之，环境监测承担着环境污染控制措施有效性的评判者的角色。其本身不是一个控制措施，环境监测本身并不能够改变环境指标，降低污染。一个有效的环境监测体系是能反映洁净区内的粒子和微生物的真实水平。确认环境是否满足法规的要求，同时给予污染控制措施有效的反馈，识别潜在的污染源，以达到不断提升控制措施的目的。

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【lighthouse悬浮粒子及浮游微生物监测解决方案】

环境监测虽然是有效的反映环境污染水平的方式，但其监测方法本身的变异性比较高，如空气取样监测方法在准确度、精密度、敏感性、检测限相关的数据是有限的。而表面取样方法的实际回收率也比预期的要低。

由此我们需要意识到微生物样品的无生长只能说明生长的现象没有被探测到，而不能说明环境中一定没有污染。换言之，好的微生物监测数据并不一定意味着没有问题，企业需要意识到无菌保障水平不是依赖于环境监测、无菌工艺模拟检测出来的。这也是为什么利用环境监测数据去合理化不良设计，不良操作是不可取的。环境监测的数据更多的是识别环境控制的变化，而不是提供环境微生物水平和粒子水平的定量信息。

5.7.2环境监测流程的设计

5.7.2.1取样方法

环境监测项目考虑的是对生产环境中微生物和悬浮粒子的监测。日常生产应当对微生物进行动态监测，监测方法需多元化，并根据区域内所需监测的活动类型，活动时长以及表面污染监测等考量因素，选择一个或多个合适的取样方法组合进行监测。

一般微生物取样方法包括沉降菌法、定量空气浮游菌采样法和表面取样法（如棉签擦拭法和接触碟法等，可根据具体取样表面类型决定）等，表面取样包括对厂房设施、设备以及人员更衣等表面的监测。除以上取样方法，公司也可根据需求选择其他的取样方法，如快速测试法，需要清楚说明本公司使用的具体取样方法及选取原则。

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【lighthouse浮游菌采样器】

对于悬浮粒子的监测，其测试方法可参照ISO14644-1，需考虑粒子监测系统的采样管长度，弯管半径以及采样量等是否满足要求。若使用自动化系统进行粒子监测时，采样量通常取决于系统的釆样速率。采样量不需要与洁净室和洁净空气设备的正式分级所用的采样量相同。采样量的合理性应经过论证。对于某些特殊的工艺（如活细胞，粉末的生产以及含放射性物质的工艺），因其工艺本身可能会对粒子计数器造成破坏的，需要定义好合适的取样方法，频率和时机以全面监测工艺（可考虑适当增加微生物监测），证明生产前后的环境级别一致，环境未被破坏。此外，可对模拟操作进行监测，但需定义合适的操作时机和间隔。

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【lighthouse悬浮粒子监测解决方案】

此外，对于任何所选用的取样方法，需注意取样方法本身不能对无菌工艺引入额外污染。如在对有气流模型测试要求的A级区和B级区，需证明取样方法和活动本身不会对气流产生影响；又如对人员洁净服表面，或处于生产使用期间的设备和洁净室表面取样时，需考虑合适的取样方法及时机以避免培养基残留对环境和产品质量的影响。

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【气流流型检测仪-气流流型验证方案】

5.7.2.2取样点及取样频率

取样点的选择，取样方法的使用，取样频次的设定是确保环境监测能反映环境中粒子和微生物真实水平的关键要素。

而取样点数量及取样频次需要在一个合理的范围内，其所获得的环境监测（EM）数据是有限的。因此在有限的样品数量下，需要通过质量风险管理（QRM）的原则来选择取样点、取样方法和对应的取样频率。基于风险评估能确保取样点设置在识别出的污染风险高的区域，采用的取样方法适用于所要捕捉的潜在污染类型，取样频率要能确保潜在污染引入后被及时发现。

需要强调的是，基于质量风险管理原则建立环境监测流程是法规明确的期望：在中国GMP法规附录1—无菌药品，欧盟GMP法规附录1—无菌药品，美国GMP法规—无菌工艺无菌药品，以及PIC/S,WHOGMP的要求中，均要求通过风险评估/质量风险管理的方式选择具有代表性的取样点，制定合理的监测频率。

风险评估需要基于工艺和最终产品，厂房，设备，特定工艺和工艺步骤的关键程度，涉及的操作，日常监测数据，环境监测性能确认时的数据，环境中分离出来的典型微生物菌群的信息，以及气流流型研究等要素，来建立环境监测程序中的取样点位置，监测频率和取样方法。质量风险管理方法及工具可参见ICHQ9，环境监测风险评估常用的风险评估工具有失效模式分析（FMEA），危害分析及关键控制点（HACCP），BioPhorum方法等。企业风险评估团队需要基于企业的实际情况选择最适合的风险评估工具。本报告7.1章节将分享环境监测风险评估案例以供参考。

5.7.2.3环境监测相关的研究

环境监测（EM）的主要目的是提供与生产工艺环境质量相关的有意义的信息。环境监测的一个重要组成部分是使用培养基来监测可能污染制造过程和最终产品的微生物。

为了使环境监测有效，所使用的培养基必须经过验证以证明其能够支持各种微生物的生长。微生物环境监控的样品来自生产过程中的许多不同方面，例如空气、表面和人员。

大豆酪蛋白消化培养基（“SCDM”），也称为胰蛋白酶大豆琼脂（TSA）平板，是目前用于环境监测的标准促生长培养基。液体巯基乙酸盐培养基（FTM）主要用于培养和分离厌氧和微需氧微生物。

中和剂可以添加到培养基配方中，以中和消毒剂残留。针对监测可能接触消毒剂残留的环境表面，应对微生物环境监测方法进行验证，以确认消毒剂不会影响微生物的回收。

环境监测选择的营养培养基应基于风险评估，例如，在厌氧环境中进行生产，或者在环境中检测出厌氧菌，无菌和/或培养基模拟灌装有厌氧菌检出时应考虑进行日常厌氧菌取样。

通过培养基确认和每批次来料测试证明培养基能够支持相关药典中描述的指定参考微生物群以及具有适当代表性的本地分离株的生长。

沉降碟的暴露时间应基于包括回收研究在内的验证，确认培养基在暴露过程中的水分丢失不会对所用培养基的适用性产生任何负面影响。

除了培养基外，还有其他因素影响微生物环境监测的有效性，其中最重要的影响因素之一是培养温度。在培养过程中，设置合适的温度范围以回收所有待分析的环境监测微生物至关重要。

中国、美国和日本药典都没有规定适用于检测细菌、酵母和霉菌的生长情况的培养温度顺序。欧洲药典对环境样品的培养条件没有具体规定。

根据PDA13号技术报告（2022年更新）环境监测的说明，通常使用的培养条件是在30°C–35°C下培养细菌48-72小时，在20°C–25°C下培育酵母和真菌（霉菌）5-7天。当已知污染物生长缓慢时，可以考虑更长的培养时间。

建议企业对生产工艺环境中的不同污染源以及本地环境分离株进行分析，并执行相关技术研究支持日常环境监测培养基培养方案，以确保所使用的培养条件适用于相应生产环境中的微生物污染源监测。

5.7.3环境监测性能确认及周期性再确认

厂房设施用于日常药品生产前，需完成环境监测性能确认（EMPQ）以确保在已批准的控制措施下，拟定分级区能满足特定微生物及粒子水平要求。EMPQ是以证明文件的形式全面评估环境控制的方法，是建立常规环境监测取样计划的基础。

EMPQ是一个持续过程。一般分为首次EMPQ和周期性再确认。在批准的控制措施已在位情况下，首次EMPQ发生于新建厂房设施确认，各区域满足拟定分级区要求并开始建立常规环境监控计划阶段。周期性再确认包括定期再确认及其他因厂房设施或生产工艺等发生重大变更引发的有因再确认，或根据历史数据趋势分析认为需要再确认以支持所需无菌保障水平的达成。

落实已批准的环境控制措施是实施EMPQ的先决条件，包括但不限于已完成区域分级、已建立人流物流、已建立与分级区适配的更衣流程、已建立清洁消毒流程；HAVC完成确认，自净测试已完成，微生物和粒子取样和测试流程已建立及完成所有参与EMPQ人员的培训等。

EMPQ中各区域的取样计划基于风险评估确立。ISO14644中规定了每个房间区域内最小取样数量的要求，这是最低要求。其他考虑原则还包括需要保证取样点在洁净室或洁净区域内均匀分布，覆盖活动高度，同时风险评估通过多个风险因子识别更关键的区域，以确定是否需要增加额外的样品量。

5.7.4环境监测的持续评估

5.7.4.1警戒限、行动限的设定以及响应流程

环境监测数据可认为是某一时刻环境状态的快照式呈现，对这些数据的记录、前置的趋势分析有利于识别潜在变化，帮助及时做出响应以确保环境受控状态的有效评估。限度设定是其中的关键环节。

环境监测法规及行业指南载有不同分级区适用的纠偏限度，法规同时也推荐设定警戒限度。企业一般根据法规及行业指南原则设定纠偏限度，根据监测区域历史数据分析结果建立警戒限度。

超过纠偏限度，可能代表对正常情况的偏移，需要对产品质量的潜在负面影响进行评估并立即开展调查，设定措施。响应速度与级别与分级区关键度直接相关。

超过警戒限度，代表超过该区域历史数据水平，需重点考虑超警戒限事件的系统性及趋势性。根据区域活动复杂及关键程度，可通过一定周期内（如月度，年度等）

环境监测数据的趋势分析帮助识别，如识别到超警戒限的不良趋势，应及时调查并采取措施以降低潜在风险。

5.7.4.2微生物鉴定及非典型菌株策略

微生物鉴定是环境监测程序的重要组成部分。通过微生物鉴定建立环境分离菌数据库，可用于指导洁净区清洁消毒程序的制定，系统趋势分析以及进行污染溯源等，对污染控制具有重要的意义。

微生物鉴定方法主要分为表型微生物鉴定（生化反应，质谱分析等）和基因型微生物鉴定，应结合实际需求选择合适的鉴定方法。

初始阶段，可以对厂房内的检出菌进行鉴定以建立各个区域分离菌的菌种库。在日常监测中，定期对发现的微生物进行鉴定从而检查是否优势菌群发生变化。微生物菌群的变化有可能意味着一个系统的变化，必要时进行调查。一般来说，对于关键区域如A级区和与之相邻的B级区，所有检出微生物均应进行微生物鉴定。其他B级区，应挑选代表性菌落进行鉴定。C/D级区则应考虑每季度对环境微生物进行鉴定以识别出季节性的变化。并且在监测结果超过警戒限或纠偏限时，也应该考虑进行鉴定。

环境中如果检出孢子形成的微生物如芽孢杆菌和霉菌，需引起重视，必要时进行调查和额外的清洁消毒措施（如杀孢子剂擦拭消毒）。

5.7.4.3趋势分析（阳性率、微生物菌群趋势，超警戒限趋势）

环境监测数据应当定期进行回顾和分析，以识别任何系统产生的不良趋势。定期的数据回顾分析有助于证明工艺稳定性和评估整体环境控制效果，包括回顾风险评估和环境监测方案的适用性与持续更新。考虑运用控制图或统计分析等方法进行此类分析。

趋势分析包括但不限于：阳性样品回收率、超警戒限或行动限事件的趋势、连续超出警戒限、微生物菌群类型和数量的变化、环境优势菌的变化等。

5.7.5持续改进（偏差、变更）

现有药品质量体系（PQS）和GMP质量管理机制均可用于污染控制策略的有效性评估，包括偏差管理规程，投诉管理规程，变更管理规程，自检计划，质量体系管理评审等。污染控制策略的执行情况应进行定期审核，更新，且用于推动持续改进。整体污染策略的审核应基于工艺的风险，工艺应用的频率，工艺和产品的变更情况定义审核周期。

环境监控作为污染控制策略的重要组成部分，需依据不同产品和工艺的风险评估，需将环境监控数据的评估作为日常批次放行评估或调查评估的重要组成部分。然而，需要强调的是，再多的环境监测都不能替代不良的环境污染控制。同时，由于环境监测方法（包括取样点，取样频率，取样时间，培养基等等）的局限性，对环境监测数据的不良趋势分析比对单一异常数据的响应更为重要。应有适当的管理机制定期的对环境监控数据进行趋势分析，并且与跨部门的管理层汇报，及时沟通污染控制策略有效性的评估结论。

5.7.6环境恢复时对环境监测的考量

在洁净区内进行任何对厂房洁净度造成破坏的维修活动，或发生如泄漏，断电等非预期破坏环境的事件后，需考虑制定环境恢复计划以对影响区域实施必要的清洁和消毒，并考虑在恢复生产前对影响区域实施额外的静态微生物及粒子的监测。取样范围，取样方法和取样点位的选择可根据维修活动影响范围和环境破坏程度等因素而定，选择利用已定义的日常取样点，EMPQ取样点或者额外评估新增特定取样点以监测特定维修活动后清洁消毒计划的有效性。取样结果需满足相应环境级别静态要求。应至少在所有环境静态粒子结果通过后才可恢复生产，并在微生物结果释放后做最终影响确认。

5.8污染控制策略各控制要素的相互联系

建立和执行污染控制策略的体系，需要药品生产企业将原有针对每个要素相对独立和割裂的管控操作模式，转变成“整体性管控“，进而需要考虑各要素间的相互依赖和相互配合，以便实现更加全面且更具前瞻性的污染控制，提高污染控制的有效性。GMP中针对每个要素的许多要求都会成为CCS体系的一部分，包括厂房设施的设计、物料管理、人员培训等，而某一单一要素的GMP要求执行的水平和成功与否，并不能保证CCS一定成功，但CCS的成功必然是所有要素共同作用的结果。需要通过整体性管控物料、人员、厂房设施、设备、公用系统所带来的污染源，并在强有力的环境控制措施下，实现产品和工艺的有效实施，最终生产出具有高质量水平的药品。

对于污染控制策略的各个要素，在考虑每个要素自身的“设计、控制措施、监控系统、趋势分析”这样生命周期下的污染控制外，还必须要考虑与其他要素的影响和相互配合，做到所有要素的污染控制目标一致、协同作用、综合防控。

在书写污染控制策略报告时，针对每个要素的污染控制策略的设计和控制效果分析时，都建议涵盖该要素的污染控制策略与其他可能影响的污染控制要素间的相互作用，对其他要素潜在有影响的项目，需要说明其他要素会做哪些控制手段以保证本要素的污染控制的效果可以达到，从而保证污染控制策略的整体性网络性控制，更加有效和全面。举例如下：

（1）环境控制是 CCS 的基础要素之一，环境中的污染物可能通过设备、公用系统、原料和工艺流程等途径对产品造成污染，在设计和评估环境监控体系时，需要考虑所实施的环境监控体系，是否可以有效发现其他要素如人员无菌行为、厂房设施设备清洁消毒、空调系统设备运行情况等方面在污染控制上的缺陷，及时避免污染对产品生产过程的影响。

（2）在选择和评估物料及供应商时，首先需要考虑物料在生产工艺中的用途、使用点所处的环境，以终为始，进而考虑物料向洁净区的转移方式、物料的包装形式、物料的用量和使用频率、供应商的生产环境和生产设备等其他因素，评估该物料引入污染的可能性，对于风险相对较高的潜在污染问题，可能需要通过其他要素的改进来解决，例如考虑提高物料传递房间的换气次数、提高物料转移用消毒剂的级别、增加供应商物料最终包装环节的空气洁净度等。

（3）厂房设施和设备的设计时，需要考虑使用相应厂房设施和设备进行的产品生产工艺、人员操作、环境控制要求等因素，避免出现如因为隔离器内部布局和设计不合理，导致额外的不必要的干预操作的产生，或者如因为单向流系统高度不当或设计能力不足，导致送风量不足，无法有效保护操作范围，都会增大污染的风险。

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