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醫療器械病毒滅活/病毒去除驗證簡介
從動(dong)物(wu)源(yuan)膠原蛋白(bai)到人源(yuan)細胞培養基,生(sheng)物(wu)源(yuan)性(xing)材料為(wei)醫療器械帶來了革命(ming)性(xing)的(de)功能突破,卻也(ye)潛(qian)藏病毒(du)污染(ran)風險。如何確保這(zhe)些(xie)材料的(de)安(an)全無毒(du)?病毒(du)滅活(huo)/去除(chu)驗證是國際公認的(de)“黃金(jin)守門員”。
一、為何必須驗證病(bing)毒滅活/去除?
風險來源
原材料污染:
生(sheng)物(wu)源(yuan)(yuan)性(xing)材料(liao)可(ke)能攜帶內(nei)源(yuan)(yuan)性(xing)病毒(如動(dong)物(wu)源(yuan)(yuan)性(xing)病毒的跨物(wu)種(zhong)傳(chuan)播)或外源(yuan)(yuan)性(xing)病毒(如生(sheng)產過程中污染的人源(yuan)(yuan)病毒,如HIV、HBV、HCV等)。
例如,豬組織可能攜帶豬內源(yuan)性逆轉(zhuan)錄病毒(PERV),人源(yuan)血液制品(pin)可能潛伏乙肝病毒(HBV);
生產引入:培養基(ji)中的(de)牛(niu)血清、胰(yi)酶等輔(fu)料存(cun)在外源病毒污染(ran)風險(xian);
交叉感染:醫療(liao)器械常用于手(shou)術或重癥患(huan)者,若殘留病毒可(ke)能導(dao)致感染擴散,甚(shen)至引發(fa)公共衛生事件(如瘋牛病傳播引發(fa)的變異克雅氏病)。
法規強制要求
中國(guo)《醫療器械生產(chan)質(zhi)量管理規范》明確:含生物源性材料(liao)的(de)器械必須驗證病毒滅活(huo)/清除工藝(yi)有效(xiao)性;
美國FDA、歐盟(meng)EMA要求(qiu):生產工藝(yi)需至少包含兩種不(bu)同機(ji)制(zhi)的(de)病毒防控步(bu)驟(zou)(如“滅活+過濾”)。
二、驗證(zheng)核心:科(ke)學(xue)性與嚴(yan)謹性并(bing)重
1. 驗證目標
證(zheng)明(ming)生產(chan)工(gong)藝可穩定降低病毒載量(通常要求(qiu)對數減少值LRV≥4);
確保(bao)滅活/清(qing)除后無殘(can)留感(gan)染性病毒。
2. 關鍵流程
步驟 核心操作 示例方法
病毒選擇
根據材料來源選擇指示病毒
豬源器械:偽狂犬病毒(PRV)、豬細小病毒(PPV)
工藝挑戰試驗
模擬生產條件添加高濃度病毒,檢測滅活效果
低pH孵育、溶劑去污劑(S/D)處理
數據分析
計算LRV值,驗證工藝穩健性
統(tong)計(ji)學(xue)評估滅活動力學(xue)曲線
三(san)、主流(liu)技術:如(ru)何“殺死”或“趕走”病毒?
1. 滅活技術
化學法:如低pH處理、S/D試劑(破壞(huai)病毒包膜);
物理法:巴氏消毒(60℃長時間加熱)、伽馬輻照(破壞核酸)。
特點:直接破壞病毒結構,但(dan)對熱敏感(gan)或(huo)化學敏感(gan)材(cai)料(liao)不適用。
2. 去除技術
納米(mi)過(guo)濾:20-50nm濾膜(mo)截留病(bing)毒顆粒(li);
層析純化:利用病毒與目標蛋白的電荷/大小差異分離。
特(te)點:不改變產品活(huo)性,但對非包膜小病毒(如PPV)效率有限。
★ 黃金策略:聯合使用(yong)滅(mie)活+去除技術(如(ru)先S/D處理再納(na)濾),實現正(zheng)交性防護!
四、全球監管:合規申(shen)報(bao)的“通關密碼(ma)”
中國(NMPA)
需提交至少3種病(bing)毒的驗證數據(包(bao)括包(bao)膜/非包(bao)膜病(bing)毒);
強制(zhi)要求(qiu)使用與實際(ji)風(feng)險匹配的相關病毒(du)(如豬源產品驗證PERV)。
國際(ji)標(biao)準(FDA/EMA)
遵循ICH Q5A指南,需評估工藝(yi)對“最(zui)差條件”的耐受性(如最(zui)低滅活(huo)劑濃度);
申報(bao)資(zi)料需包(bao)含(han)第三方(fang)實(shi)驗室的驗證復(fu)核報(bao)告。
五、案例(li)解析:一把“生物心(xin)臟瓣膜”的誕生
以動物心(xin)包材料制成的心(xin)臟瓣膜為例:
原料預處理(li):用0.1M NaOH浸(jin)泡滅活潛在病毒;
交(jiao)聯(lian)階(jie)段(duan):戊二(er)醛處(chu)理進一步破(po)壞病毒(du)結構;
終產品過(guo)濾(lv):20nm濾(lv)膜去除殘(can)留病毒顆粒;
驗證報告:LRV值(zhi)達(da)5.8,遠(yuan)超法規要求(qiu)。
六、關心的幾個問題
Q1:不同國家和地區對(dui)于動(dong)物源(yuan)性(xing)醫療器械病毒清除的法規要求存在差異,在進(jin)行產品(pin)出口時(shi),如何確保產品(pin)能(neng)夠滿足不同地區的法規要求?
A:在(zai)(zai)(zai)動物(wu)(wu)源(yuan)性醫(yi)療器(qi)械的(de)(de)(de)出(chu)口(kou)過程中,確保(bao)產品(pin)(pin)(pin)(pin)符合(he)不同國家和(he)(he)(he)地區(qu)的(de)(de)(de)病(bing)(bing)毒(du)(du)清除(chu)(chu)法(fa)(fa)(fa)規(gui)(gui)(gui)(gui)要(yao)(yao)求(qiu)可(ke)以(yi)從技術、法(fa)(fa)(fa)規(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)(he)(he)操作層(ceng)面著(zhu)手(shou):1.首先應基于產品(pin)(pin)(pin)(pin)擬進(jin)(jin)口(kou)或出(chu)口(kou)的(de)(de)(de)國家相關病(bing)(bing)毒(du)(du)清除(chu)(chu)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu),深(shen)度調研(yan)(yan)(yan)并(bing)進(jin)(jin)行(xing)(xing)差(cha)異化分析:例如(ru)歐盟(meng)(meng)要(yao)(yao)求(qiu)病(bing)(bing)毒(du)(du)滅(mie)活驗(yan)(yan)證(zheng)(zheng)需符合(he)EN ISO 22442系列標(biao)準(zhun)而美國FDA則(ze)需要(yao)(yao)滿足《 Guidance for Industry: Medical Devices Containing Materials Derived from Animal Sources》而NMPA則(ze)以(yi)《動物(wu)(wu)源(yuan)性醫(yi)療器(qi)械注冊技術審查(cha)指導原(yuan)則(ze)》為(wei)主(zhu),不同法(fa)(fa)(fa)規(gui)(gui)(gui)(gui)的(de)(de)(de)差(cha)異可(ke)能會(hui)導致試(shi)驗(yan)(yan)設(she)(she)計(ji)均有(you)差(cha)異。2.病(bing)(bing)毒(du)(du)清除(chu)(chu)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)設(she)(she)計(ji)與(yu)執(zhi)行(xing)(xing):在(zai)(zai)(zai)產品(pin)(pin)(pin)(pin)設(she)(she)計(ji)階(jie)段(duan),以(yi)法(fa)(fa)(fa)規(gui)(gui)(gui)(gui)要(yao)(yao)求(qiu)最嚴格(ge)的(de)(de)(de)市(shi)場為(wei)基準(zhun)進(jin)(jin)行(xing)(xing)設(she)(she)計(ji),確保(bao)產品(pin)(pin)(pin)(pin)在(zai)(zai)(zai)病(bing)(bing)毒(du)(du)清除(chu)(chu)方面具備較高的(de)(de)(de)標(biao)準(zhun)。例如(ru),如(ru)果歐盟(meng)(meng)對(dui)某些病(bing)(bing)毒(du)(du)的(de)(de)(de)清除(chu)(chu)要(yao)(yao)求(qiu)更為(wei)嚴格(ge),那么在(zai)(zai)(zai)設(she)(she)計(ji)產品(pin)(pin)(pin)(pin)時就應遵(zun)循歐盟(meng)(meng)的(de)(de)(de)相關標(biao)準(zhun)。選(xuan)(xuan)擇合(he)適原(yuan)材(cai)(cai)料:嚴格(ge)篩選(xuan)(xuan)動物(wu)(wu)源(yuan)原(yuan)材(cai)(cai)料供(gong)應商,確保(bao)其提供(gong)的(de)(de)(de)原(yuan)材(cai)(cai)料符合(he)目標(biao)市(shi)場的(de)(de)(de)法(fa)(fa)(fa)規(gui)(gui)(gui)(gui)要(yao)(yao)求(qiu)。對(dui)原(yuan)材(cai)(cai)料進(jin)(jin)行(xing)(xing)嚴格(ge)的(de)(de)(de)病(bing)(bing)毒(du)(du)檢(jian)測和(he)(he)(he)控制,要(yao)(yao)求(qiu)供(gong)應商提供(gong)原(yuan)材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)來源(yuan)、動物(wu)(wu)健康狀況(kuang)、病(bing)(bing)毒(du)(du)檢(jian)測報(bao)告等文件。最后應結合(he)法(fa)(fa)(fa)規(gui)(gui)(gui)(gui)要(yao)(yao)求(qiu)和(he)(he)(he)產品(pin)(pin)(pin)(pin)特點,設(she)(she)計(ji)科(ke)學的(de)(de)(de)病(bing)(bing)毒(du)(du)清除(chu)(chu)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)方案。對(dui)病(bing)(bing)毒(du)(du)清除(chu)(chu)工藝進(jin)(jin)行(xing)(xing)充分的(de)(de)(de)驗(yan)(yan)證(zheng)(zheng)和(he)(he)(he)確認,確保(bao)其有(you)效性和(he)(he)(he)穩定性。3.建議(yi)將病(bing)(bing)毒(du)(du)滅(mie)活驗(yan)(yan)證(zheng)(zheng)納(na)入(ru)產品(pin)(pin)(pin)(pin)研(yan)(yan)(yan)發和(he)(he)(he)注冊的(de)(de)(de)早(zao)期階(jie)段(duan),選(xuan)(xuan)擇深(shen)入(ru)了解不同國家和(he)(he)(he)地區(qu)相關法(fa)(fa)(fa)規(gui)(gui)(gui)(gui)且經驗(yan)(yan)豐富的(de)(de)(de)第三方實驗(yan)(yan)室進(jin)(jin)行(xing)(xing)病(bing)(bing)毒(du)(du)清除(chu)(chu)驗(yan)(yan)證(zheng)(zheng)和(he)(he)(he)常規(gui)(gui)(gui)(gui)檢(jian)測,這樣可(ke)以(yi)顯著(zhu)縮短研(yan)(yan)(yan)發周期并(bing)降低(di)成本(ben)。
Q2:在病毒清除工(gong)藝的(de)日常(chang)生產監控中,除了常(chang)規的(de)病毒檢測(ce)指(zhi)標外,還應該關注(zhu)哪些關鍵質量屬性來(lai)確保病毒清除效果的(de)穩定性和可靠性?
A:對于日常生產監控,可通(tong)過(guo)工(gong)藝(yi)參數(如工(gong)藝(yi)的時(shi)長、溫度、劑量)、設(she)備性能、物料(liao)質量、過(guo)程控制(確(que)保工(gong)藝(yi)一致性)等多維(wei)度監測,以保證病毒清除效果的穩定性和可靠性。
對于病(bing)毒(du)(du)清(qing)除(chu)驗(yan)證(zheng)(zheng),關鍵(jian)考(kao)量點主要包括病(bing)毒(du)(du)負(fu)載(zai)方式(shi)的(de)(de)(de)選擇、工(gong)藝縮小模型的(de)(de)(de)設計(ji)(ji)(ji)和(he)實(shi)驗(yan)設計(ji)(ji)(ji),以(yi)此(ci)保證(zheng)(zheng)病(bing)毒(du)(du)清(qing)除(chu)效果(guo)(guo)的(de)(de)(de)穩定性和(he)可(ke)(ke)靠性。具體(ti)(ti)體(ti)(ti)現為:1. 盡可(ke)(ke)能(neng)考(kao)量材料的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)特(te)性選擇合適(shi)(shi)的(de)(de)(de)負(fu)載(zai)浸(jin)提方式(shi),保證(zheng)(zheng)病(bing)毒(du)(du)負(fu)載(zai)的(de)(de)(de)回(hui)收(shou)率。2. 對于一些特(te)殊(shu)產品的(de)(de)(de)生產工(gong)藝,考(kao)慮工(gong)藝對病(bing)毒(du)(du)的(de)(de)(de)滅(mie)活(huo)(huo)效果(guo)(guo)和(he)對材料性能(neng)的(de)(de)(de)損害程(cheng)度,選用(yong)合適(shi)(shi)的(de)(de)(de)病(bing)毒(du)(du)滅(mie)活(huo)(huo)工(gong)藝,同時需關注工(gong)藝參數最差(cha)條件對病(bing)毒(du)(du)滅(mie)活(huo)(huo)效果(guo)(guo)的(de)(de)(de)影(ying)響。3. 在實(shi)驗(yan)設計(ji)(ji)(ji)時,包括完善的(de)(de)(de)預實(shi)驗(yan)(毒(du)(du)性及干擾研究)和(he)組別設計(ji)(ji)(ji)(包括工(gong)藝處理和(he)未處理組),避免特(te)殊(shu)工(gong)藝對病(bing)毒(du)(du)滅(mie)活(huo)(huo)的(de)(de)(de)影(ying)響。
Q3:帶(dai)活細胞的醫療器械如何進行病毒清除(chu)研(yan)究(jiu)?
A:建議在研(yan)(yan)發早期(qi)與(yu)監管部(bu)門溝通分類(lei)意(yi)向,根(gen)據作用機制(zhi)和(he)產(chan)(chan)品(pin)(pin)主要功能進(jin)行判定,確定產(chan)(chan)品(pin)(pin)屬于醫療(liao)器(qi)械(xie)、藥(yao)品(pin)(pin)(生(sheng)物制(zhi)品(pin)(pin))或藥(yao)械(xie)組(zu)合產(chan)(chan)品(pin)(pin)。所有病(bing)(bing)毒清除研(yan)(yan)究都是基于實際生(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝(yi)進(jin)行的(de)縮(suo)小工(gong)藝(yi)驗證,會根(gen)據實際生(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝(yi)及樣品(pin)(pin)類(lei)型進(jin)行方案(an)設計和(he)模式病(bing)(bing)毒的(de)選擇。對于按(an)照藥(yao)械(xie)組(zu)合申報的(de)產(chan)(chan)品(pin)(pin)則(ze)需同時滿足藥(yao)品(pin)(pin)與(yu)器(qi)械(xie)的(de)病(bing)(bing)毒安全(quan)要求。
Q4:醫療(liao)器械病毒(du)滅活需要(yao)驗證(zheng)幾批(pi)?同批(pi)是(shi)否需要(yao)做平行(xing)試(shi)驗?
A:根(gen)據NMPA要(yao)求,病毒滅活需驗(yan)證(zheng)3批(pi)次(ci)(單次(ci)運行(xing)(xing)),而根(gen)據EMA及FDA要(yao)求,可以選擇1批(pi)次(ci)(重(zhong)復(fu)運行(xing)(xing))或3批(pi)次(ci)(單次(ci)運行(xing)(xing))。可以根(gen)據目標市場要(yao)求選擇合適的驗(yan)證(zheng)策(ce)略。若只(zhi)選用一(yi)批(pi)次(ci)樣品進(jin)行(xing)(xing)驗(yan)證(zheng),則需進(jin)行(xing)(xing)重(zhong)復(fu)運行(xing)(xing)即平行(xing)(xing)試驗(yan)。
Q5:做(zuo)三批(pi)時(shi),如果需(xu)要(yao)做(zuo)動力(li)學(xue),三批(pi)都需(xu)要(yao)做(zuo)嗎?對(dui)于輻照是否需(xu)要(yao)做(zuo)動力(li)學(xue)?
A:三批次都需(xu)要做。是否(fou)需(xu)要研究病毒滅活(huo)動力學(xue),取決于滅活(huo)機制的(de)特(te)性:對于時間(jian)依賴性滅活(huo)工藝(如化學(xue)滅活(huo)),需(xu)建立(li)動力學(xue)曲線以驗證滅活(huo)速(su)率;而對于劑量依賴性方法(如輻照(zhao)),只需(xu)驗證目標劑量下的(de)滅活(huo)效果,無需(xu)動力學(xue)研究。
Q6:供(gong)應商(shang)提(ti)供(gong)了滅(mie)活(huo)文件,生(sheng)產(chan)商(shang)是否需要重復做?
A:根據(ju)2021年(nian)CMDE共識回答,滅活(huo)(huo)和去除(chu)病(bing)毒(du)的(de)(de)有(you)效(xiao)性(xing)驗(yan)證(zheng)數據(ju)可以從動物源(yuan)材料(liao)供應(ying)(ying)商(shang)(shang)處獲取。而2024年(nian)的(de)(de)最新回復則著(zhu)重強調對于感染(ran)(ran)病(bing)毒(du)和傳染(ran)(ran)性(xing)因子的(de)(de)風(feng)(feng)險(xian)控制需至少從源(yuan)頭控制和工藝過(guo)程(cheng)兩方面著(zhu)手,申(shen)(shen)報(bao)時需提交風(feng)(feng)險(xian)分析(xi)、生產過(guo)程(cheng)中滅活(huo)(huo)和去除(chu)病(bing)毒(du)和/或傳染(ran)(ran)性(xing)因子工藝過(guo)程(cheng)的(de)(de)描(miao)述(shu)及有(you)效(xiao)性(xing)驗(yan)證(zheng)數據(ju)或相關資(zi)料(liao)等。若(ruo)申(shen)(shen)報(bao)過(guo)程(cheng)提交的(de)(de)資(zi)料(liao)病(bing)毒(du)污染(ran)(ran)風(feng)(feng)險(xian)評(ping)估不(bu)足、滅活(huo)(huo)驗(yan)證(zheng)方案不(bu)合(he)理或驗(yan)證(zheng)數據(ju)不(bu)符(fu)合(he)要求,將直(zhi)接導致注冊(ce)申(shen)(shen)請被駁(bo)回、要求補充資(zi)料(liao)甚至面臨召回風(feng)(feng)險(xian)。因此,建議結合(he)供應(ying)(ying)商(shang)(shang)資(zi)料(liao)與(yu)工藝驗(yan)證(zheng),確保申(shen)(shen)報(bao)科學性(xing)及完整性(xing)。
本文(wen)由廣州佳譽醫療(liao)器械有限(xian)公司/佛山浩揚醫療(liao)器械有限(xian)公司聯合編輯