计算清洁验证的最大允许残留量（MAC）

美国食品药品管理局（FDA）于2011年1月发布了现行“良好生产工艺（cGMP）”验证指南¹。在指南中，“生命周期（Life Cycle）”方法取代了传统的工艺验证方法，成为FDA建议采用的最佳验证方法。

生命周期法分为三个阶段，即“设计（Design）”、“资格鉴定（Qualification） ”、“确认（Verification）”。这三个阶段不再是静态步骤，而是动态阶段，必须在整个工艺周期内被持续复查和更新。这一工艺验证的新方向也直接适用于清洁验证（CV，Cleaning Validation）。

制药业清洁工艺的传统目标是清除或减少活性药物成分（API，Active Pharmaceutical  Ingredient）、降解物、辅料、残留清洁剂等，以确保药物的完整作用和患者的安全。

随着新的生命周期法应用于工艺验证，用专属性方法来测量单一特定API的传统做法就不是FDA推荐的最佳方法，因为传统的专属性方法无法帮助用户深入了解和掌握工艺。总有机碳（TOC，Total Organic Carbon）分析是非专属性方法，用来测量产品中和工艺残留物中的总体碳含量。TOC分析可以为持续评估清洁工艺的验证状况提供有效的反馈信息，因而符合FDA的最佳实践指南。

清洁验证工艺的一大关键问题是如何建立实用的、可实现的、可确认的、有科学依据的可接受标准限值。

本文概述了如何用TOC分析法建立可接受标准限值，并使可接受标准限值符合FDA关于清洁验证生命周期法的最佳操作指南

了解工艺

在实施清洁验证工艺时，生产厂面临的诸多挑战之一是每道生产工艺都是独一 无二的。影响清洁工艺的因素很多，包括原材料、工艺流程、生产程序、运行率、最小产品批量（MBS，Minimum Batch Size）、操作步骤顺序等。不同生产厂的清洁工艺和测量方法给清洁验证工艺的实施带来不同程度的挑战。本文不探讨影响清洁工艺的因素，但生产厂在计算清洁验证的最大允许残留量（MAC，Maximum Allowable Carryover）之前，必须充分了解这些影响因素。

转换产品

生产厂在生产设施中进行产品转换时，必须先确定相关产品的最大允许残留量（MAC）。顾名思义，产品转换是指清空生产容器中的一种产品（产品A），然后填充另一种产品（产品B），如图1所示。MAC值表示在不给患者带来任何安全风险的前提下，产品A可以安全地存在于产品B中的量。

图1：产品A到产品B的转换，即产品A可以转移到产品B中的量

建立可接受标准时使用的参考值

在计算MAC前，应先确定相关产品的临床参考值，其中包括但不限于：日治疗剂量（TDD，Therapeutic Daily Dose）、日允许摄入量（ADI，Acceptable Daily Intake）、半致死量（LD50，Lethal Dose for 50%）、日允许暴露量（PDE，Permitted Daily Exposure）。您可以从文献中或网络上查找临床参考值，例如查阅“PubChem DSSTox FDA Maximum Daily Dose Database”（DSSTox FDAMDD最大日剂量数据库）²。无论您在计算时使用的起始参考值源自何处，都必须有严格的科学依据。本文使用的起始参考值源自DSSTox FDAMDD。

用日治疗剂量来计算MAC

在用日治疗剂量（TDD）来计算MAC时，必须先知道生产容器中的当前产品（产品A）和要更换的产品（产品B）具体是什么产品，如图1所示。确切知道这两种产品之后，就很容易确定它们的正确起始临床参考值。根据产品A和产品B的化合物种类及其风险评估值，在计算中使用相应的安全系数（SF，Safety Factor）³。典型的安全系数值为1000³。

用半数致死量来计算MAC

与日治疗剂量（TDD）一样，在用半数致死量（LD50）来计算MAC时，必须先知道生产容器中的当前产品（产品A）和要更换的产品（产品B）具体是什么产品，如图1所示。然后用产品A的LD50参考值来计算“无明显作用剂量限值（NOEL，No Observed Effect Limit）”。最后用得出的NOEL值来计算MAC。请注意NOEL方程式中的分母值2000是参考文献引用的经验常数³。

将MAC转换为产品限值

仅有MAC值还不足以将清洁设备投入实际使用。在确定MAC值之后，必须将该值转换为实际的产品限值（单位是ppm）。产品限值要考虑到MAC值的取样方法。

两种常见的取样方法如下

1. 从容器内部擦拭取样

2. 收集淋洗水样品

擦拭取样的产品限值

如果在取样时擦拭容器内的特定区域，可以用MAC值来计算目标值（假设整个有效表面积上的API沉淀是均匀的和同质的）。

淋洗取样的产品限值

如果在取样时收集容器的最终淋洗液，可以根据最终淋洗量将MAC值转换为浓度值（mg/L）。

将产品限值转换为TOC限值

专属性产品限值不能直接用于非专属性的TOC方法。可以根据取样方法，将专属性产品限值转换为TOC限值，具体转换方法是乘以产品化学式中的碳的相对质量百分比。

如果先前已计算出专属性方法限值，可以用产品化学式中的碳百分比将专属性清洁验证方法（如HPLC，即高效液相色谱）换算成非专属性方法（如TOC）。例如，如果HPLC的API限值为10 ppm，碳百分比为50%，则TOC限值为5 ppm。

使用日治疗剂量（TDD）的示例

在示例中，产品A为肾上腺素（Epinephrine），产品B为地 西泮（即安定，Diazepam）。它们的临床参考值如下²：

示例中的最小产品批量（MBS）、安全系数、平均患者体重（kg）等信息如下²：

根据上述信息，计算出肾上腺素在地 西泮中的MAC值（MACA in B，即A在B中MAC值）。

还须根据取样方法将MAC值转换为产品限值。在示例中采用的取样方法是在容器内部擦拭1 dm²的区域。按照容器的满刻度来计算，容器内的有效表面积占总表面积的80%。

已知TOC瓶的容量为40 mL。取样方法是擦拭，棉签会被折断到瓶中，因此肾上腺素的最终产品限值浓度如下：

确定产品限值之后，可以用肾上腺素化学式C9H13NO3中的碳百分比来算出TOC限值。

以上示例用正确的临床参考值算出地 西泮中的肾上腺素MAC值为1.46 mg/dm²。当用TOC方法进行清洁验证时，根据MAC值和取样方法，得出地 西泮中的肾上腺素TOC限值为21.5 ppm。

结论

根据FDA的最新实践指南，在进行清洁验证时，应将生命周期法作为最佳方法。生命周期法要求持续监测和更新清洁验证工艺的设计、资格鉴定、确认。在选择分析方法来评估清洁验证工艺的有效性时，请注意，针对特定单一活性药物成分（API）的专属性方法不再是FDA建议采用的最佳方法，因为专属性方法无法检测到其它未量化的污染物的浓度变化。

而非专属性方法（如TOC）能够测量清洁工艺中的全部污染物而非特定的活性药物成分，因此是最佳方法。例如，降解物、辅料、残留清洁剂等污染物无法被专属性方法（如HPLC）检测出来，但会被非专属性方法（如TOC）检测出来。

本应用文献显示，用正确的临床参考值能够轻松算出和证明清洁验证工艺的TOC可接受标准限值。本应用文献以及美国FDA的清洁验证最佳方法指南，都列明了如今业界领 导者广泛采用TOC分析进行清洁验证的诸多原因。

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参考文献

1. “Guidance for Industry. Process Validation: General Principles and Practices.” U.S. FDA Pharmaceutical Quality/Manufacturing Standards (CGMP), fda.gov, www.fda.gov/downloads/drugs/guidances/ucm070336.pdf

访问时期：2017年9月10日

2. “DSSTox (FDAMDD) FDA Maximum (Recommended) Daily Dose Database.” Pub Chem BioAssay Database, Record for AID 1195, ncbi.nlm.nih.gov, https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/bioassay/1195

访问时期：2017年9月10日

3. “Guidance on Aspects of Cleaning Validation in Pharmaceutical Ingredient Plants.” APIC Publications, APIC.cefic.org,http://apic.cefic.org/pub/apic_cleaning_validation_2014.pdf

访问时期：2017年9月10日