生物制药工艺验证实践指南：下游验证报告

前言：

工艺验证结束后，需要且必须有一份验证报告。报告汇总了所有验证活动产生的结果，并对数据进行分析。

最后得出结论——工艺是否处于受控状态。按照这个工艺设计来执行，是否能连续和稳定地生产出合格产品。本文介绍工艺验证报告中，下游工艺内容的撰写。

一、概述

概述包括以下内容：

1.下游车间的概况，包括厂房的地理位置，楼层，车间布局图，房间功能介绍等。

2.工艺流程图，工艺步骤，每个工艺步骤的所在的操作区域。

3.设备清单，包含设备名称、设备型号、设备编号。

4.三批PPQ的生产批号，执行的时间段，原液目前是否已完成全部检测、是否进入稳定性研究计划。

二、范围

验证报告内容依据《工艺性能确认方案(3)》，报告汇总了xxx项目下游纯化生产工艺验证的工作结果。该报告是工艺验证总报告的一部分，最终会以子报告的形式汇入总报告。

三、目的

本报告提供了书面证据，证明所有会影响工艺性能指标和关键质量属性的工艺参数均处于受控状态。

xxx项目的下游纯化生产工艺可稳定、持续的生产出符合预期质量的原液，本报告的结论将作为原液放行和商业化生产启动的必要依据之一。

四、确认

对人、机、料、法、环、测六个方面的确认结果，这些确认结果是工艺验证的方法学和物质保障基础。

1.人员

所有参与人员的名单，培训情况，所属部门。

2.设备

所有设备均已完成运行确认(PQ)，设备确认状态的有效期、仪表的校验周期覆盖整个工艺验证周期。

3.物料

列出物料/耗材清单，确认是否完成放行。物料放行必须在PPQ开始前完全放行，不能先使用再放行。

4.相关文件

所有和工艺验证相关的文件均已签批。

5.环境

车间的空调系统，水系统，工艺气体等设施和公用系统均经过验证并合格，车间已经建立洁净环境，可直接进行生产。

6.检验方法

所有涉及中间品，原液，半成品，成品的检验方法的清单，确认这些方法是否通过验证，这些方法对应的的检测项目。所有检测方法均在本报告批准前完成验证，验证报告编号详见附录(略)，三批成品放行前，方法学验证必须完成。

五、验证实施

1.工艺运行

因为下游工艺步骤较多，篇幅所限，作者还是延续前文中以阳离子层析的验证过程为例做一次分析和总结。下游工艺中其它层析步骤和阳离子层析工艺类似，可作参考。

按照批记录和相关SOP，阳离子的生产流程如下：

1.1 阳离子交换层析运行程序

阳离子交换层析的操作流程严格遵循《工艺性能确认方案(3)》和《阳离子交换层析批记录》执行，非料液操作步骤严格按照相关SOP执行。

1.1.1层析设备在位清洗(CIP)

先将层析柱和层析设备进行连接，按照SOP《层系设备的使用与清洁规程》将层析设备进行CIP，CIP后对淋洗水取样送检，淋洗水取样检测结果作为清洁验证的支持性数据，详见清洁验证报告(报告编号 XXX)。

1.1.2 运行层析程序

完成设备CIP后，将工艺缓冲液和细胞下罐澄清收获液连接至层析系统，运行阳离子交换层析程序。

表1所列为阳离子交换层析核心步骤的工艺参数。每批次运行2-3个循环，表中每个循环单独列出，三批PPQ共X个循环，记录全部数据。

下表中包括每个参数的运行范围，可直接判断这些参数的实际运行值是否在规定的范围内。

规定的范围从哪里来呢？在三阶段工艺验证周期的第一阶段——工艺设计，《工艺表征实战篇(13)》中有过介绍。

表1中列出的仅是其中一个循环的数据。在实际的表格中，每个循环的数据按照顺序分别列出。

表1:工艺运行参数

*注释1:填料寿命是指缩小模型已经完成的循环数，在这个循环数内，填料能稳定运行。填料寿命验证报告见附件(略)，报告编号XXX。

*注释2:层析柱在每一个PPQ批次前均检测一次柱效，如果对称性和理论塔板数超出标准，需要拆柱后重新填装和检测柱效。

*注释3:每批次的细胞培养的产品滴度都不一样，根据实际情况计算，不得超出载量范围

*注释4:开始和停止收集峰值为操作范围的中心点。

1.1.3 取样和检测结果

阳离子交换每批次运行2~3个循环，每个循环都会按照《工艺性能确认(3)》中的取样计划，取样检测

表2:检测结果

1.1.4 数据管理

在工艺性能确认方案中产生的全部数据均已完成记录与评估。数据来源于指定批记录，工艺相关验证报告。

全部原始数据均作为附件附于工艺验证报告中，所有数据均经过生产部（MFG）,生产科学技术部（MSAT）、质量保证部（QA），质量控制部（QC）的审核。

该报告中的所有数据均已按数据完整性要求进行审核，未发现数据遗漏、篡改或无法追溯的情况。

1.1.5 检测结果可比性分析

三批PPQ数据“可比”的含义是：在检测精度允许的范围内，三批数据之间不存在显著差异，表明工艺能够持续、稳定地产出符合预期的中间产物。但如何才能证明可比呢？

检测项目分为这样几类，检测结果的可比性研究方法也不相同，如表3所示：

表3:可比性研究

*注释1：变异系数法的计算流程如下所示：

1.均值: X̄ = (X₁ + X₂ + X₃) / 3

2.离均差: 平方和SS = Σᵢ₌₁³ (Xᵢ − X̄)²

3.自由度: df = 3 − 1 = 2

4.样本方差: S²=SS/df

5.样本标准差: S=√S²

6.变异系数: CV%= (S/X̄) × 100%

*注释2:当样本量仅为3批时，可采用极差占比法作为批次间一致性的简易辅助判定工具。

该方法计算简单、无需复杂统计。需要说明的是这种方法，仅用于辅助判断，可以快速判断三组数据的收敛性。

计算公式：极差占比= (最大值-最小值)/三批平均值×100/%，极差占比≦5%，通常认为可比。

*注释3:当三组数据均在中试、临床生产批的历史数据的范围之内，而且没有出现系统性偏离，如某一批的所有指标均显著高于或低于另外两批，可以判定结果没有异常。但是否可比，还是需要通过变异系数法来判断。

在验证报告中，请避免使用“Cpk≧1.33”这类至少需要大样本量的表述。对于PPQ数据，能满足接受标准就已经是强有力的证据，而批次数据间的可比性只是一个辅助性论断。正确撰写验证结论，就能有效回应此类问题，无需复杂的统计推断。

1.1.6 CV%阈值设定的辅助参考因素

对于SEC-HPLC、CEX-HPLC、非还原 CE-SDS，还原CE-SDS 和糖谱这样的检测数据，批间差异极小。

这类是色谱电泳物理分离方法、紫外/荧光响应稳定，基质干扰极小，方法本身精密度极高，因此方法引入的额外变异极小。

批间检测结果的差异主要由工艺本身的变异产生，而非方法变异。CV%≦5的标准来源于方法学验证数据及平台工艺经验。

但对HCP，DNA，Protein A残留，结合活性等检验结果，批间差异较大，CV%往往会大于5%。

这是因为HCP、DNA和结合活的检测受样品基质、孵育条件、试剂活性、板间差异干扰显著。

本实验室完整方法学验证结论显示，上述方法的中间精密度RSD的上限分别为：HCP约25%，DNA约25%，结合活性约15%，批间控制限需覆盖检测方法固有变异，不能直接套用理化类检测5%的标准。

表4:杂质和结合活性的检测结果变异系数

而且三批HCP和DNA残留检测结果均低于原液放行标准，本身不存在安全隐患，三批数值的CV%偏高主要反映检测方法本身的精密度特征，而非工艺失控或批次间差异。结合活性也在原液放行标准之内。

Protein A残留三批检测均低于定量限以下，低于原液放行标准。因为没有有效的定量数值，无法计算CV%，故不设标准。

综上所述，阳离子交换层析工艺对HCP/DNA/Protein A等杂质的清除有效。 

1.1.7 中间品保存效期

在工艺验证过程中，监控常温/2～8℃条件下各步工艺中间品存放时长，确保中间品储存时长不超出规定时限，中间品的保存时限需要通过验证确认。

下表以阳离子层析为例，中间品的效期设计。所有中间品保存时间均在效期范围内，未发生超期情况。

表5:阳离子中间品保存效期

本节小结：

上文中的表1重点说明三批PPQ的工艺参数的实际运行值均在方案要求的范围内，解决怎样做的问题。

表2重点说明在表1的执行条件之下，做出了什么结果，这些结果到底能不能证明达到本次验证的目的。

表3说明三批次的检测数据是否具有可比性。

满足中控要求证明工艺的控制策略能生产出合格的产品，数据有可比性证明工艺的稳定性。

六、偏差变更

列表统计此次验证的偏差、变更，并对这些偏差、变更做详细的描述，目前的状态(是否关闭)，这里的变更包括文件变更。

本次验证共发生X项偏差（见表X），均已关闭。X项变更（见表X），均已批准实施。经评估，上述偏差与变更均未对验证结论产生不利影响，下表举例所示。

七、工艺验证风险评估回顾

工艺验证报告中的所有取样和检测项目源自工艺验证的风险评估，所以经过此次工艺验证后，建立工艺控制策略后，需要对工艺验证的风险进行回顾。明确经过PPQ验证后，哪些风险等级已降低或确认可控。

八、可接受标准

工艺验证可接受标准需要符合以下4点：

1.验证至少需完成连续3批完整的PPQ 批次。

2.连续三批数据全部符合以表1和表2为代表的可接受标准。 

3.由下游纯化最终获得的原液质量必须符合放行标准。

4.三批下游层析图谱具备可比性，电导、pH、UV曲线目视无明显差异。

九、验证结论

XXX项目下游工艺验证进行了3个连续批次，3批工艺验证的所有工序工艺参数及工序收率均在可接受范围内，中间项目检测结果均符合规定。

工艺性能确认批次出现的所有偏差及调查工作已完成，经评估全部偏差都不会对产品造成质量影响，因此对本次 PPQ 验证结果无影响。

对常温、2～8℃条件下中间品的存放时限进行全程监控，所有中间品存放时长均未超出表5规定的既定允许存放周期。

通过以上验证过程，确认现有的设备、原材料、辅料能够按照既定的工艺流程、工艺参数生产获得的原液符合质量标准。

经验证确认，XX项目下游纯化工艺具备商业化生产条件，可转入持续工艺确认阶段。

本报告经研发、生产、MSAT、QA、QC审阅并批准，详见报告签批页。

本篇总结：

本来计划将上游和下游写进一篇文章中，统称为原液篇。但提笔过程中发现，把这两部分糅合进一篇文章中有一定困难，最后还是决定分开来写。

上、下游和制剂工艺的验证报告，结构完全一致。作者以下游工艺中的阳离子为例，完整拆解工艺验证报告的撰写逻辑。

写这篇文章的目的，第一想说明一个工艺验证报告包含哪些内容，第二如何展示这些内容，第三怎样将内容和结论统一起来。

撰写工艺验证报告的第一性原理是——如何让任何需要依据这份报告来做判断的第三方相信，该工艺进行验证的过程和得到的结论能否支撑这个工艺持续稳定的生产出合格产品。

如果始终本着这个理念去设计验证方案和撰写报告，大的方向就不会出现偏移。

(未完持续)

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1.创作性质：本文源于作者从业经验的共性现象归纳。文中专业技术为行业通用，事件场景为虚构设计，以上均与任何现实主体无关。 

2.技术边界：技术场景符合遵循GMP原则框架，但具体参数、设备型号、操作方案属虚构设计，不可作为实践参考，实际工作须遵循NMPA/FDA/EMA颁布的指南。 

3.描写目的：主要介绍工艺验证，文章属于个人观点，敬请参考。 

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