預罐裝注射器，越來越多地被用作生物制劑的首選容器密封系統。其必須提供完整屏障，以保護藥物產品在其整個保質期的穩定性和無菌。

 

藥品制造商被要求檢查和證明系統能夠保持微生物屏障的完整性。在2008年，FDA進一步提升容器密封完整性（CCI）測試作為無菌產品穩定性協議的一個組成部分。 

 

為了應對越來越嚴格的監管預期，制藥行業帶動和見證了CCI測試的重大技術進步?；趦x器的技術，如高壓放電檢測（HVLD）、真空/壓力衰減、大規模提取和失蹤氣體檢測（氦氣、氧氣等）出現，證明檢測能力相比傳統染色方法和微生物侵入方法提升了。許多技術已經被用于在線100%檢驗和/或藥品穩定性CCI測試。我們試圖設計一種系統的方法用于CCI測試方法的選擇、開發和驗證。

 

 

總 論 

 

為了在容器密封系統和藥物輸送裝置中同時發揮作用，預灌裝注射器以許多獨特的設計元素為特色。它們通常包括由眾多接口密封的多個容器腔體，例如，當前帶針的玻璃注射器（圖1）提供了注射器針筒腔體用來裝藥品和一個獨立的針防護腔體用來保護針頭，注射器針筒腔體一端由柱塞密封，另一端由針密封，針尖插在針護套上。注射器針防護腔體，由注射器針筒頭密封，保護針外表面免受潛在的污染。在CCI測試方法開發的過程中，需要識別、評估和考慮與每個腔體和密封接口有關的潛在的失效模式。

圖1 帶針玻璃注射器示意圖

 

此外，注射器里的柱塞允許在一定范圍內沿著針筒移動，在儲運和銷售過程中，處于低壓環境時，由壓力變化引起的柱塞移動可能潛在地影響密封的完整性。因此，很有必要評估在這些特殊條件下柱塞密封的完整性。

 

除了預灌裝注射器復雜的設計，包裝在注射器里面的藥品也需要考慮。例如，預灌裝的注射器已經廣泛用于生物制劑中，它們中的一些可能需要極低的溫度儲藏（如-70度）。由于注射器組成的密封特性，尤其是彈性體（如針護套和柱塞）是溫度依賴的，如果基于彈性體特性的理論理由不充分，CCI測試可能需要在極低溫度下進行。而且，藥物和包裝的相互作用可能會影響方法的靈敏度和選擇。例如，蛋白質產品可能會通過CCI缺陷口阻礙傳質，降低了真空衰減方法的靈敏度。

  

 

CCI測試開發策略

 

許多不同的CCI失效模式可以發生在注射器的整個生命周期，從組件制造、藥品灌裝和密封、設備組裝和包裝到隨后的分銷和儲存。在注射器的整個生命周期，有必要開發一個總體策略應用一系列的CCI測試。

  

CCI測試策略開發始于徹底地了解注射器構造、設計和制造過程。要首先識別CCI失敗模式和與各個方面有關的影響。使用基于風險的方法，我們進一步確定是否需要CCI測試，如果是這樣，則需要預期的使用和測試頻率。例如，知道針防護室密封完整性是由組件供應商測試，我們選擇應用非常規的CCI測試來確認密封完整性在藥品灌裝和密封以及組裝成設備的環節。相比之下，對于灌裝藥品的注射器針筒腔體，我們將一組廣泛的CCI測試并入整個產品開發周期中，包括最初的設計確認、切削加工性能研究和產品穩定性測試，以確保CCI實現和維護。

 

 

方法選擇

 

表1列出了用于預灌裝注射器的主要的CCI測試技術及其主要特征。注意所有的技術有重大的限制。在選擇適當的方法時，應當考慮以下關鍵方面：

 

1、適合預期的使用。所選擇的方法必須適合預期的使用和具體的CCI測試的范圍。例如，微生物侵入試驗，盡管對于介質灌裝的注射器是一個比較好的選擇用于灌裝工藝驗證，不能用于穩定性測試，因為它不適用于藥品灌裝的樣品。如果一個方法不能滿足所有的測試需求，那么補充的方法可能被應用于一起得到明確的和綜合的測試結論。

 

2、適用于特定的藥品包裝。正如之前提到的，藥品可能和CCI缺陷處以不同方式相互作用，可能會進一步影響CCI測試方法的有效性。該方法適用于特定的產品包裝需要被評估和得到充分的證明。

 

3、檢測能力和有效性。最近技術利用大規模提取、HVLD、真空衰減，已經證明可靠地檢測到CCI缺陷5-10um甚至更小。這些技術基于某些樣品特征的定量測定，可以進一步與存在物相關或與CCI缺陷尺寸相關。優越的靈敏度和可靠性使得他們首選CCI測試方法，而不是傳統的染色法或微生物侵入法。

 

4、無損CCI測試。無損方法能夠100%CCI測試，此外，它們允許進一步分析失效模式和根源，為持續改進依次提供有價值的反饋。

 

 

CCI測試	優點	缺點
真空/壓力衰減；大規模提取	無損 100%測試可行	蛋白質產品可能干擾缺陷檢測
高壓泄漏檢測	在常壓下測試 適用于高濃度的蛋白質產品 無損的 100%測試可行	需要灌裝導電液體 可能引起藥品退化
失蹤氣體（氦氣）泄漏檢測；頂空氧測試（頻率調制光譜）	高度敏感 定量泄漏尺寸測定可行 可以檢測過去短暫的CCI失?。ㄕ鐧z測CCI失敗的積累效應） 無損的 100%測試可行	需要含氦氣的頂空（用于氦氣泄漏檢測）或氣調包裝（用于頂空氧測試）
染料侵入法	廣泛應用數十年 行業和監管熟悉	更不靈敏 小尺寸缺陷的檢測是概率性的（如<20um） 破壞性的
微生物侵入法	廣泛應用數十年 行業和監管熟悉 很容易并入介質灌裝的樣品	更不靈敏 小尺寸缺陷的檢測是概率性的（如<20um） 破壞性的 不適用于藥品灌裝的注射器

表1 主要CCI測試方法的特點

 

方法開發

 

按照供應商的建議或文獻檢索建立一個初步的方法后，我們進一步關注優化測試參數和確定合適的通過/失敗閾值。

  

 

優化測試參數

 

首先，已知大小的不同缺陷標準（表2）以及完整的樣品在不同的測試參數下進行測試。徹底探索主要方法參數和儀器對完整和缺陷樣品的響應之間的相關性，旨在確定一組參數獲得缺陷樣品和完整樣品之間最佳的分離（如信噪比）。

類型	優點	缺點
微量移液器	容易樣品制備	易碎的、破壞的情況不容易檢測
激光鉆孔缺陷	樣品幾何形狀保持不變 在玻璃（裂紋）和聚合物（針眼）更好的類似自然缺陷	費用高 孔”大小的激光鉆孔的缺陷需要被校正
微型管	容易樣品制備 強壯的、易用	微型管缺陷的長度通常比典型的“真實世界”缺陷長度更長

表2 通常使用的CCI缺陷標準

 

完善通過/失敗閾值

 

為了建立初步的通過/失敗閾值，采用優化的方法來測試多個大量灌裝的完整的注射器代表相應的產品變化，包括不同的包裝成分來源/批次、藥品批次、以及包裝地點和包裝線。測試結果通過統計評估來定義完整樣品的儀器基線和變異。理想情況下，通過/失敗閾值應當在基線以上的10σ（如在定量限LOQ以上）。

 

已知大小的缺陷標準都要經過測試以進一步確定和驗證通過/失敗閾值。假如10σ的閾值不能提供所需的靈敏度（正如圖2所闡述），閾值設定進一步調整在基線（例如檢出限LOQ）以上3σ和10σ的LOQ之間以獲得所需的檢測靈敏度，使假陽性檢出的概率（如完整的抽樣檢出結果為失?。┰诳山邮艿姆秶鷥?。

 

 

驗證方法的有效性

 

盡管缺陷標準用于最初的方法定義和優化是必要的，它們不一定完全代表自然CCI缺陷。自然CCI缺陷有很多種類，它們中的大部分不是簡單的漏孔或軟管。因此，該方法的性能使用“真實世界”CCI缺陷進一步評估。

 

好的“真實世界”缺陷樣品設置應當代表所有主要的很可能的CCI失效模式。實際的CCI缺陷可以從各種來源中獲得，如拒絕來料的樣品或工藝控制的樣品。當實際缺陷樣品不能用于特定的失效模式和缺陷類型，使用模擬的缺陷樣品。

 

可能需要以上的幾個迭代步驟來確定方法。用于穩定性測試的方法，進行了更多的研究來驗證方法能夠檢測“老齡化”樣品。通常是通過放置一組產品灌裝的具有已知缺陷的樣品進行穩定性研究和在不同時間點測試缺陷樣品來驗證。

 

 

方法驗證

 

一般來說，ICH分析方法驗證指導原則隨后用來驗證基于儀器的CCI測試方法。主要方法的特點，比如檢出限、范圍、準確度、精密度、穩定性，在驗證階段被評估和證明。為了證明在一定尺寸的檢出能力，通常使用微量移液器、微型管和已知大小的激光鉆孔的標準，這也允許直接比較不同方法的測試能力。

 

CCI測試方法用于特定的藥品包裝的驗證。因為藥品配方和包裝設計在早期的開發階段可能改變，采用適合階段性的方法來驗證該方法與產品開發階段一致。例如，我們使用科學合理方法來支持包裝系統資格和開發穩定性研究。一旦產品配方和包裝設計最終確定，該方法將被充分驗證以支持主要的穩定性和工藝驗證CCI測試。在采用該方法在QC實驗室常規測試之前，額外的長期的方法可靠性可能被進一步驗證。

圖2 建立通過/失敗閾值的方法

 

來源：醫療器械質量與檢測