在細(xì)胞毒性療法的推動(dòng)下,強(qiáng)效藥品市場(chǎng)銷量正在高速增長(zhǎng)。在這類藥品中,只需要微量細(xì)胞毒劑用于生物效應(yīng),但由于會(huì)對(duì)操作人員存在潛在的危險(xiǎn),而且考慮到對(duì)環(huán)境的影響和公眾要求信息公開,不適合在標(biāo)準(zhǔn)的活性藥物成分(API)工廠里生產(chǎn)這類藥品。
因此,這類藥品必須在專用設(shè)施中生產(chǎn),生產(chǎn)這類藥品的設(shè)施從設(shè)計(jì)之初就必須加強(qiáng)防泄漏。
當(dāng)我們接到這類藥物的制藥項(xiàng)目時(shí),首先必須評(píng)估藥物分子的效力、毒性和相對(duì)危險(xiǎn)性,以確定生產(chǎn)這種藥的環(huán)境需要達(dá)到什么程度的密封性。根據(jù)來(lái)自客戶的毒性數(shù)據(jù)和公司內(nèi)部的評(píng)估結(jié)果,我們把藥物分子分為四類(參見第18頁(yè)表1),其中,公司內(nèi)部評(píng)估使用的是同類已知的分子數(shù)據(jù)庫(kù)。
我們根據(jù)性能暴露控制限制來(lái)進(jìn)行分類,它把化合物的毒性和效力聯(lián)系起來(lái),而且這個(gè)分類方法明確規(guī)定,必須按照程序準(zhǔn)確地搬運(yùn)這些化合物。這個(gè)系統(tǒng)最早是在上世紀(jì)八十年代末由一些大型制藥公司共同發(fā)起建立,以滿足在開發(fā)項(xiàng)目的要求,這些項(xiàng)目正面臨在首次生產(chǎn)過程中與產(chǎn)品屬性相關(guān)的數(shù)據(jù)不足的問題。
一種化合物只要確定了它所屬的類別,也就決定了它的搬運(yùn)程序;當(dāng)拿到新的化學(xué)化合物而且又不清楚它的屬性,我們只能把它視為三類化合物。一類和二類化合物不需要使用控制能力很強(qiáng)的制造技術(shù),但是三類和四類化合物比較危險(xiǎn),必須使用全封閉的技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。
表1:化合物的分類
一類:效力低,劑量水平較高,對(duì)健康的急、慢性的影響可逆性最小,有良好的預(yù)警性能,不影響基因,無(wú)光敏,吸收速度慢,暴露后不需醫(yī)療干預(yù)。
二類:急、慢性毒性影響中等,對(duì)健康的急、慢性影響可逆,光敏性弱,預(yù)警性能中等,吸收速度中等,不影響基因,暴露后可能需要醫(yī)療干預(yù)。
三類:效力較強(qiáng),急、慢性毒性影響高,對(duì)健康的影響有可能不可逆,光敏性中等,預(yù)警性能差或者沒有,吸收速度快,對(duì)基因的影響不確定或者有影響,暴露后需中等到直接的醫(yī)療干預(yù)。
四類:效力強(qiáng),急、慢性毒性極大,對(duì)健康的影響不可逆,光敏性強(qiáng),預(yù)警性能差或者沒有,吸收速度快,對(duì)基因的影響已知,暴露后需更高程度的醫(yī)療干預(yù),可能會(huì)影響亞種群的敏感性。
SAFC公司在美國(guó)擁有兩個(gè)能夠制造高效的活性藥品制造工廠。第一座工廠Tetrionics設(shè)在威斯康辛州的麥迪遜,建于1989年。設(shè)在維羅納附近的第二座工廠規(guī)模更大,目前已開始上線使用。這兩個(gè)工廠都能制造大量的高效化合物。此外,SAFC公司還在密蘇里州的圣路易斯建了一座工廠,麥迪遜工廠生產(chǎn)的高效小分子化合物可以在這里配制,制成生物制劑,SAFC公司在以色列耶路撒冷的工廠可以用發(fā)酵的辦法使這些生物制劑成為高效的活性制劑。
在麥迪遜和維羅納的工廠使用級(jí)聯(lián)控制來(lái)確保藥物在完全密封的環(huán)境中制造。在制造高效化合物時(shí),級(jí)聯(lián)控制的五個(gè)安全處理級(jí)別幫助公司實(shí)行正確的工程設(shè)計(jì)和程序控制。它們分別別是:工藝隔離、密封設(shè)備、設(shè)施設(shè)計(jì)、個(gè)人防護(hù)設(shè)備、個(gè)人程序。
首先,密封的主要方式是工藝隔離。在生產(chǎn)高效的API(HPAPI)時(shí),使用玻璃制成的封閉系統(tǒng)和反應(yīng)器是關(guān)鍵。所有的粉末在封閉系統(tǒng)內(nèi)轉(zhuǎn)移,如果是規(guī)模生產(chǎn),在隔離器相連接時(shí),需使用封閉粉末轉(zhuǎn)移器,例如DDPS粉末轉(zhuǎn)移系統(tǒng)和/或a /
b閥門技術(shù)。另外還需更多的就地工程控制,并采用密閉設(shè)備,例如手套箱、稱重防護(hù)罩和快速傳送口,以及排氣通風(fēng)系統(tǒng)和閉路清洗系統(tǒng)。
通過這些手段,我們可以把高效分子保存在反應(yīng)器里,防止它們散逸到工廠的公共區(qū)域。
控制的第三級(jí)是設(shè)施的設(shè)計(jì)。在麥迪遜和維羅納的兩個(gè)工廠設(shè)施都設(shè)計(jì)了專用的項(xiàng)目套間。通過房間之間的氣壓差加強(qiáng)對(duì)粉末逸出的遏制,并對(duì)這些房間進(jìn)行不間斷的監(jiān)測(cè)和驗(yàn)證。所有的房間都使用氣閘和前室,只有指定的操作人員被允行進(jìn)入這些空間,在脫衣室和出口前室有噴淋頭??諝鈫蜗蚬┙o,室內(nèi)的空氣一小時(shí)更換十五到二十五次,并控制空氣的溫度和濕度。在兩個(gè)污染來(lái)源點(diǎn)和HVAC系統(tǒng)使用安全更換的過濾器捕獲污染物。預(yù)防性維護(hù)至關(guān)重要,這是謹(jǐn)慎執(zhí)行變更控制的必要程序。
操作人員穿戴合適的個(gè)人防護(hù)設(shè)備,包括Saranex工作服和頭罩、使用動(dòng)力式呼吸器(PAPR)或空氣供給裝置。重要的是對(duì)不同的化學(xué)物質(zhì)選擇手套正確的類型,使用溶劑和試劑時(shí),如果有必要,應(yīng)當(dāng)穿戴化學(xué)服。在密封失敗的情況中,化學(xué)服可以為操作人員提供安全保護(hù);如果所有的事情都是符合要求,空氣中不會(huì)有高效化合物粉末。
最后,按照非常合理的人員培訓(xùn)計(jì)劃對(duì)操作人員進(jìn)行安全培訓(xùn),加上精心設(shè)計(jì)過的程序,能夠確保操作人員的安全。還需對(duì)操作人員進(jìn)行日常健康檢查,在確保操作人員安全的情況下能夠持續(xù)處理效力最強(qiáng)的化合物。
工程設(shè)計(jì)
如果更仔細(xì)地檢查工程設(shè)計(jì),可以看到,隔離器是第一道安全防線,它使反應(yīng)器中的粉末和溶液保持在反應(yīng)器中。其他的一些制造商認(rèn)為密封系統(tǒng)的安全性已經(jīng)足夠,但是我們認(rèn)為,操作人員穿戴好防護(hù)服作為二次防護(hù)也很重要。
隔離器的負(fù)壓力比實(shí)驗(yàn)室的大,而且隔離器使用可以安全更換的便攜式HEPA 過濾器,空氣通過過濾器吸入設(shè)施的通風(fēng)系統(tǒng)。為了便于引進(jìn)大型項(xiàng)目的設(shè)備,在清洗時(shí),前面的隔離器可以完全打開,因?yàn)檫@些設(shè)備無(wú)法通過邊上正常的抗室(antichamber)。顯然,這要在進(jìn)行兩次操作之間和凈化之后,在沒有危險(xiǎn)的物質(zhì)存在時(shí)進(jìn)行。此外,隔離器配有烘干烤箱,用于去除的殘留揮發(fā)物,但不會(huì)將HPAPI暴露在操作環(huán)境中。這些隔離器是按照我們的規(guī)格定制的。
使用PSL公司的a/b閥門技術(shù)把粉末轉(zhuǎn)移到反應(yīng)器中。這個(gè)閥門的一半連接反應(yīng)器,另一半連接充電電瓶,隔離器中的電瓶是充滿電的;這個(gè)閥門的兩半保持連接,而且都是打開狀態(tài),允許在反應(yīng)器的密封殼下添加材料,然后再關(guān)閉、切斷。這樣做可以確保沒有材料留在反應(yīng)器或進(jìn)料器的外表面上。
移動(dòng)顆粒時(shí),干燥工藝也十分重要。干燥散裝顆粒時(shí)的通用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是使用滾筒式烘干機(jī)、錐形烘干機(jī)和托盤烘干機(jī),但是,高效化合物的干燥必須在密封中進(jìn)行。因此,高效化合物使用Nutsche 過濾干燥機(jī)技術(shù),使材料處于隔離狀態(tài),在干燥后,把材料從過濾干燥機(jī)和包裝中移出,不會(huì)在環(huán)境暴露。
包裝強(qiáng)效粉末也存在問題。我們把PSL閥門和產(chǎn)品的充填包結(jié)合起來(lái)使用克服了這些問題,由于使用充填包,我們能夠在斷開隔離器之前封閉袋子。手套箱的內(nèi)部就是卸下材料的空間,從過濾干燥器移出的材料通過漏斗下降到手套箱的底部,進(jìn)入密封包裝袋。
盡管有些現(xiàn)成的設(shè)備可用,但經(jīng)常必須進(jìn)一步定制設(shè)備。例如,Nutsche過濾干燥器要和隔離器結(jié)合使用,因此需要這兩家公司展開合作才能使設(shè)備達(dá)到我們的要求。在設(shè)備方面,制藥行業(yè)現(xiàn)在開始確認(rèn)哪些設(shè)備是制造高效化合物的必要設(shè)備,但是,在大多數(shù)情況中,仍然需要一些設(shè)備公司按我們的設(shè)計(jì)規(guī)范的要求定制設(shè)備,以滿足HP的生產(chǎn)需求。
我們也測(cè)試驗(yàn)證密封設(shè)備和清洗方法(項(xiàng)目說明規(guī)定的驗(yàn)證),以確保這些設(shè)備和方法能夠順利執(zhí)行。這包括使用模型化合物,例如萘普羅生鈉或乳糖的替代測(cè)試。此外,還要由第三方Safebridge
Consultants公司每隔兩年進(jìn)行審計(jì)和認(rèn)證;在這期間,我們會(huì)自己進(jìn)行評(píng)估。我們致力于高效化合物的制造,盡管沒有正式提出認(rèn)證要求,但是,我們相信,外部組織信任我們的客戶和我們的員工,也相信SAFC是高密封制造和遵守行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)十分重要。
更大規(guī)模的制造
在麥迪遜的設(shè)施中,生產(chǎn)重量的上限大約是五十公斤,這取決于測(cè)定的容積和粒子的比重。所有規(guī)模比較大的生產(chǎn)都是在維羅納的新設(shè)施進(jìn)行,最高可以達(dá)到400公斤。在維羅納,我們擁有一座2,000公升的Hastelloy反應(yīng)器,一個(gè)2,000?4,000公升配有耐腐蝕玻璃襯里的反應(yīng)器和一個(gè)4,000?8,000公升的配有耐腐蝕玻璃襯里的可檢視容器。這些設(shè)備和兩個(gè)Hastelloy Nutsche 過濾烘干機(jī)結(jié)合使用,兩個(gè)過濾烘干機(jī)的容量分別是一立方米和二立方米。
兩個(gè)設(shè)施雖然在工程控制上略有不同,但設(shè)計(jì)理念是相同的。但是數(shù)量的差別引起各種新難題。例如,把數(shù)百公斤潛在的有效固體裝入反應(yīng)器的物流保障就變成新的難題。
由于生產(chǎn)重量的上限大約是五十公斤,高效粉末簡(jiǎn)單地裝入一個(gè)充填包或瓶子,然后通過一個(gè)a/b閥門把它連接到反應(yīng)器。但是,這已經(jīng)是大量的繁瑣操作;要么充電瓶過于沉重,很難有把握地安全地操作,或者更實(shí)際的問題是,必須對(duì)許多比較小的批量添加試劑。然而,有時(shí)候重復(fù)操作的次數(shù)越多,破壞密封的內(nèi)在風(fēng)險(xiǎn)就越大。因此,我們?cè)诰S羅納的設(shè)施中采用了略有不同的顆粒處理工藝設(shè)計(jì)。
解決辦法是設(shè)備使被隔離的鼓進(jìn)行充填。這個(gè)設(shè)施中的隔離器看上去和其他正常的隔離器沒什么兩樣,但是它的后面有一個(gè)連接接口,可以和一個(gè)鼓相連。連接系統(tǒng)在開啟鼓之前放到鼓的上面;然后再把鼓升上去,和隔離器連接。這樣,裝在鼓中的材料可以釋放到隔離器中,而不會(huì)有任何材料釋放到操作環(huán)境中。這個(gè)隔離器包含連接到破碎機(jī)的料斗,然后破碎機(jī)把粉末注入De
Dietrich公司提供的蠕動(dòng)粉末處理系統(tǒng)。這種處理方式可以讓顆粒材料移動(dòng)很長(zhǎng)一段距離后安全進(jìn)入反應(yīng)器。同類系統(tǒng)也可以和過濾烘干機(jī)一起使用,把材料送回反應(yīng)器進(jìn)行后續(xù)處理。材料傳送完成后,在進(jìn)行下一道工藝之前清洗系統(tǒng)驗(yàn)證系統(tǒng)的潔凈度。
反應(yīng)完成后,產(chǎn)品從反應(yīng)器傳送到隔離的過濾干燥器,在那里,使用有Dover連續(xù)襯里包裝系統(tǒng)進(jìn)行包裝。包裝材料的底部是密封的,成品通過隔離器進(jìn)行可控充填,然后包裝袋密封,捆緊并切割,準(zhǔn)備開始下一個(gè)鼓的操作。這種操作保證粉末在所有時(shí)間里都是密封的。
我們不只關(guān)心生產(chǎn)領(lǐng)域的密封處理——我們?cè)邴湹线d和維羅納的設(shè)施中的分析質(zhì)量控制(QC)實(shí)驗(yàn)室也配備隔離器和/或?qū)恿鞣Q量罩,能夠在密封環(huán)境中對(duì)小樣本強(qiáng)效化合物進(jìn)行稱量。這個(gè)工作在和實(shí)驗(yàn)室的其他區(qū)域隔離的區(qū)域中進(jìn)行。
認(rèn)證和驗(yàn)證
在像我們這種多功能設(shè)施中,最重要的一點(diǎn)是可以向客戶保證,在這個(gè)設(shè)施中進(jìn)行的工藝都經(jīng)過了嚴(yán)格的清洗,確保在進(jìn)行加工處理時(shí),上一批次處理的產(chǎn)品不會(huì)殘留在設(shè)施中,而影響到下一個(gè)批次的產(chǎn)品。在OP和協(xié)議中規(guī)定的內(nèi)容包括設(shè)備的描述和設(shè)計(jì)、材料的構(gòu)成和產(chǎn)品接觸的材料,產(chǎn)品接觸表面的面積計(jì)算,鑒定設(shè)備上難以清潔的區(qū)域、清洗程序、誰(shuí)執(zhí)行什么任務(wù),以及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
多用途設(shè)施要能夠制造各種各樣的產(chǎn)品。在執(zhí)行每個(gè)項(xiàng)目時(shí),檢查設(shè)施是不是恢復(fù)原狀的同時(shí),清洗方法的驗(yàn)證程序也很關(guān)鍵。必須通過計(jì)算可容忍遺留物的極限值來(lái)確定清洗系統(tǒng)清洗要求的范圍;系統(tǒng)的清洗工藝有一系列具體說明,檢測(cè)可容忍遺留物的極限值小于10 ppm。
有的系統(tǒng)和設(shè)備不能驗(yàn)證清洗結(jié)果,例如產(chǎn)品接觸工藝軟管,這些系統(tǒng)和設(shè)備的項(xiàng)目/用途是專用的。就像所有的標(biāo)準(zhǔn)cGMP制造設(shè)施,設(shè)備一直被隔離,直到驗(yàn)證它是潔凈的。
建立一個(gè)設(shè)施來(lái)制造高效化合物成本昂貴,而且運(yùn)作復(fù)雜。但是,隨著高效的API的數(shù)量日益增多,合同制造商也必須提高制造設(shè)施的容量。試運(yùn)行一次高效API設(shè)施是投資非常高,特別是我們已經(jīng)安裝了大量的自動(dòng)防止故障設(shè)備,但是我們堅(jiān)信,操作人員和環(huán)境的的安全才是最重要的。