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同种异体植入性医疗器械病毒灭活工艺验证技术审查指导原则

日期:2020-05 / 人气:147

一、前言

同种异体植入性医疗器械是以同种来源组织为原料经加工或组成的产品。

我国目前对同种异体植入性医疗器械产品组织供体的病毒筛选多采用检测血清中病毒特异性抗体或抗原的方法,其中对人免疫缺陷病毒(HIV)还要求检测血清中的病毒核酸。但是,尽管对供体进行了严格的筛选,仍然存在漏检和未知病毒污染的风险,以及生产过程中带入外源病毒的风险。因此,要求同种异体植入性医疗器械产品在生产过程中采用有效的病毒灭活工艺,并对病毒灭活工艺的有效性进行科学的验证。

本指导原则是对同种异体植入性医疗器械生产过程中特定病毒灭活工艺的效果进行验证的一般要求,申请人/生产企业应依据具体产品的特性对注册申报资料的内容进行充实和细化,如采用的病毒灭活工艺及相关参数等,并依据具体产品的特性确定其中的具体内容是否适用。

本指导原则是对申请人/生产企业和审查人员的指导性文件,但不包括注册审批所涉及的行政事项,亦不作为法规强制执行,如果有能够满足相关法规要求的其他方法,也可以采用,但是需要提供详细的研究资料和验证资料。应在遵循相关法规的前提下使用本指导原则。

本指导原则是在现行法规和标准体系以及当前认知水平下制定的,随着法规和标准的不断完善,以及科学技术的不断发展,本指导原则相关内容也将进行适时的调整。

二、适用范围

本指导原则适用于需要对生产过程中特定病毒灭活工艺的效果进行验证的同种异体植入性医疗器械。

三、基本要求

(一)常用的病毒灭活方法

多种方法可用于同种异体植入性医疗器械的病毒灭活,此处仅对常用的病毒灭活方法进行简要叙述。企业应根据产品的特性选择合适的病毒灭活工艺。无论采用何种工艺,均应综合考虑以下问题,包括病毒灭活效果的验证;病毒灭活工艺对产品的影响;病毒灭活工艺本身的公认性、可靠性、重现性、易放大性及经济性。

1.巴斯德消毒法(巴氏消毒法)

巴氏消毒法是湿热灭活法之一,是国内外公认的病毒灭活方法,已在人血白蛋白制品中成功应用了数十年,灭活条件已很完善。该灭活方法可灭活脂包膜和部分非脂包膜病毒。同种异体植入性医疗器械在充分清洗血液及骨髓成分后,可运用该方法进行病毒灭活。采用该方法时应考虑温度分布的均一性和灭活时间。

2.干热灭活法

干热灭活法主要用于冻干制品的病毒灭活。该方法的病毒灭活效果已为实验室验证和临床应用所肯定,可灭活HIV、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)和甲型肝炎病毒(HAV)等多种病毒。干热灭活法的优势是可用于冻干后的同种异体植入性医疗器械。采用该方法时应考虑温度分布的均一性、冻干工艺和产品水分残留量等。

3.γ射线辐照灭活法

γ射线辐照灭活法的主要优点包括灭活效率高、穿透力强、剂量易控制、无有害物质残留、无明显温度升高等。该方法主要通过破坏核酸而灭活病毒。由于病毒在不同介质中对射线的抗性不同,该方法用于同种异体植入性医疗器械的病毒灭活时,应尽量去除产品中的宿主组织和细胞,例如同种异体骨应充分清洗血液及骨髓成分。应根据产品的特性确定辐照剂量。采用该方法时应考虑辐照剂量的分布和灭活时间。

4.过氧乙酸-乙醇灭活法

过氧乙酸具有极强的病毒灭活能力;乙醇可降低溶液的表面张力,有助于消毒剂完全渗透入同种异体植入性医疗器械中。过氧乙酸-乙醇灭活法是一种可靠的病毒灭活方法,可灭活脊髓灰质炎病毒(PV)、HIV、伪狂犬病病毒(PRV);牛病毒性腹泻病毒(BVDV);猪细小病毒(PPV)等多种病毒,其用于同种异体植入性医疗器械病毒灭活的效果已为实验室和临床试验所证实。采用该方法时应严格控制人用安全过氧乙酸残留量限制。

5.乙醇灭活法

乙醇是临床上最为常用的表面消毒剂。该方法对多数有包膜病毒,如单纯疱疹病毒、HIV等具有灭活作用。在用于同种异体骨的病毒灭活时,应充分清洗血液及骨髓成分;同时因乙醇具有强挥发性,应采用浸泡处理,注意防止高温和明火。

(二)病毒灭活工艺的验证

1.指示病毒的选择

应选择可能污染的病毒,或理化性质相似的病毒。在病毒颗粒的大小、核酸类型以及有无包膜等方面应具有代表性,应包括一种对物理和/或化学处理有明显抗性的病毒。应根据产品的特性及所采用的病毒灭活工艺,参照下表选择适宜的指示病毒,至少应包括HIV、HBV和HCV的指示病毒以及非包膜病毒。

 

表1 可经同种异体植入性医疗器械传播疾病的相关病毒及

可选用的指示病毒(举例)

 

病毒 基因组 包膜 大小(nm) 指示病毒举例
HIV RNA 80-100 HIV
HBV DNA 45 DHBV、PRV
HCV RNA 40-60 BVDV、Sindbis病毒
B19 DNA 20 CPV、PPV

 

2.染毒方法

由于同种异体植入性医疗器械是固体,经清洗处理后不含游离蛋白及细胞成分,建议采用浸泡法染毒。病毒灭活零时的滴度应至少≥106/mL,可根据产品和病毒的特点,选择合适的浸泡温度、时间及其他条件。

3.方案设计

(1)试验分组:应进行合理分组,注意设置全面的对照组,以确保结果的科学性。建议至少包括细胞空白对照组、病毒对照组、病毒灭活方法细胞毒性对照组、病毒灭活方法终止效果验证组及试验组。其中,病毒对照组的滴度是计算灭活量的基础,应证实其病毒的零时滴度≥106/mL。病毒灭活方法终止效果验证组需采用稀释、中和或其他适宜方法终止病毒灭活方法的作用,其病毒滴度应与病毒对照组相当,以证实病毒灭活方法能够在设定的时间终止作用。试验组至少应有适宜的时间点(包括零时),以阐明病毒灭活的动力学,包括病毒灭活速率和灭活曲线。

(2)观察指标:

①灭活病毒的滴度,采用细胞病变或其他适宜的指标。

②病毒灭活速率、灭活曲线。以列表和做图形式报告验证结果。

(3)病毒灭活效果的判定 

应综合判断病毒灭活的有效性,除了考虑病毒灭活的量以外,还必须考虑如下因素,审慎评价每次验证结果。

①所选择的病毒是否适宜,验证的设计是否合理。 

②病毒滴度降低量:病毒灭活零时的滴度为污染了病毒的组织释放的病毒量,通过与病毒灭活后测定的残留病毒量的比较,计算出该方法实际灭活病毒量。病毒滴度降低量≥4 logs,表示该方法灭活病毒有效。如病毒降低量<4 logs时,应盲传三代,如仍无病毒检出,可认为是有效的病毒灭活方法。

③病毒灭活动力学:病毒灭活通常不是简单的一级反应,往往起始反应速率快,其后变慢。如果病毒灭活速率随时间明显降低,表示该方法可能无效,或者残留的指示病毒对该灭活方法有抵抗力,说明该步病毒灭活方法无效。

(4)如果生产过程中包含了灭活原理不同的两种或两种以上的病毒灭活工艺,应该分别进行病毒灭活效果验证。

4.举例说明病毒灭活效果的判断

(1)加入6 logs 病毒,剩余4 logs 病毒,该病毒灭活工艺无效。 

(2)加入6 logs 病毒,但由于产品本身的细胞毒作用使得检测灵敏度限值为4 logs ,仅能证明灭活2 logs 的病毒。此种情况需改变试验设计重新进行验证,或者应盲传三代,如仍无病毒检出,可认为是有效的病毒灭活方法。

(3)加入6 logs 病毒,但仍可测定2 logs 的剩余病毒,且清除病毒的量可重复,并不受工艺的影响,应认为是有效的灭活病毒的方法。

(4)加入6 logs病毒 ,之后未检测出病毒。但是由于检测灵敏度限值为2 logs ,仅能认为大约灭活了4 logs 病毒。事实上可能等于或大于4 logs ,因此应判定此方法清除的病毒量≥4 logs。

(5)病毒灭活动力学是非常重要的观察指标。如巴氏消毒法,如果病毒残留量很快降到最低检出限度值,说明此方法灭活病毒效果很好。如果病毒灭活速率缓慢,在灭活结束时才达到最低检出限度值,不能认为是一个有效的病毒灭活方法。这就是说,评价验证结果不能仅考虑病毒降低量,同时也要考虑病毒灭活动力学。

5.其他需考虑的问题

(1)病毒灭活验证研究应在具有相应资质的单位完成。

(2)如果样品必须做进一步处理,或不同时间取出的样品要在同一时间进行测定,应考虑这些处理方法对病毒检测结果的影响。

(3)模拟的生产工艺参数应尽可能与实际的生产工艺相一致,如pH、温度、反应时间等。应分析生产工艺中各种参数的偏差对病毒灭活效果的影响。

(4)病毒灭活工艺对不同类型病毒灭活的选择性。

(三)病毒灭活工艺的再验证 

生产过程发生改变且可能影响特定病毒灭活工艺的效果时;被灭活前产品的组成或pH值发生改变时,均需对病毒灭活工艺的效果进行再验证。

四、名词解释

1.同种异体植入性医疗器械:是指以人体来源组织为原料加工或组成的产品,例如同种异体骨、肌腱、脱细胞异体真皮等。

2.植入性医疗器械:用于下列目的的医疗器械:

- 全部导入人体;

- 替代上皮表面或眼表面;

通过外科侵入方法,保留在上述操作位置的器械。通过外科侵入方法,部分导入人体保留至少30天的器械,也认作是植入性器械。

3.病毒灭活工艺:是指生产企业采用特定的病毒灭活方法对其产品进行病毒灭活。

五、参考文献

1.《血液制品去除/灭活病毒技术方法及验证指导原则》(国药监注〔2002〕160号)

2.《消毒技术规范》卫生部2002版

3.YY/T 0340-2002 《外科植入物 基本原则》

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