浙江栢塑信息技术有限公司

在 GMP 厂房内如何进行 CO₂ 箱的年度再验证?

在GMP(良好生产规范)厂房中,二氧化碳培养箱(CO₂培养箱)是细胞培养、药物研发、生物制剂生产等关键环节的重要设备。为了确保设备长期稳定可靠地满足生产工艺和质量要求,按规定开展年度再验证成为质量体系中的重要环节。再验证不仅是法规和标准的要求,也是确保产品质量安全和过程受控的关键保障。

本文围绕GMP厂房内CO₂培养箱年度再验证的全过程展开,详细介绍再验证的意义、法规依据、验证内容、验证方法、数据分析及报告编写,结合实践经验提出实施要点,力求为生物制药、细胞制备等相关领域的质量管理和工程技术人员提供全面的指导。

一、CO₂培养箱年度再验证的意义与法规依据

1.1 再验证的定义与意义

再验证(Revalidation)是指在设备投入使用一段时间后,为确认设备在实际运行中仍然满足既定要求,且其性能处于受控状态,按照预定方案对设备进行的重新验证活动。

对CO₂培养箱而言,再验证的意义体现在:

  • 确保培养箱的温度、湿度、CO₂浓度等关键参数稳定符合工艺要求;

  • 确保设备结构和控制系统未出现性能衰减或异常;

  • 及时发现潜在的设备故障隐患,降低生产风险;

  • 保持符合GMP法规对设备生命周期管理的合规性;

  • 支持质量体系的持续改进和过程优化。

1.2 相关法规和指导原则

CO₂培养箱的年度再验证需遵循国家药监局、FDA、EMA以及ICH相关指南和法规要求:

  • 《药品生产质量管理规范》(GMP);

  • FDA 21 CFR Part 211(药品生产)设备验证相关条款;

  • ICH Q7、Q9关于设备验证与风险管理的指导;

  • USP <1047> 关于设备性能验证

  • ISO 14644(洁净室标准)对生产环境设备验证的要求。

此外,行业内一般参考GAMP 5(良好自动化制造实践)关于设备生命周期管理的最佳实践,确保验证活动科学合理。


二、CO₂培养箱再验证的范围与内容

2.1 再验证范围

年度再验证主要针对已经投入GMP生产的CO₂培养箱,重点覆盖以下方面:

  • 设备性能验证(PQ,性能确认):温度、湿度、CO₂浓度的控制精度及均匀性;

  • 设备结构和功能确认:门密封性、风机运行、报警系统等;

  • 清洁验证相关:设备易清洁性,表面微生物残留情况;

  • 仪器校准状况核查:温度传感器、CO₂传感器、湿度计等校准有效性;

  • 软件和控制系统:PLC或控制面板的软件版本、报警功能及数据记录功能

  • 维护记录和运行历史:故障、维修、异常处理情况。

2.2 再验证内容

具体内容主要包括:

验证项目验证内容说明
温度控制温度设定与实际温度偏差测量,温度均匀性和稳定性测试
CO₂浓度控制CO₂设定浓度与实际浓度偏差测定,均匀性和波动分析
湿度控制湿度水平及稳定性监测,防止培养基蒸发
气密性测试门密封性能、箱体密封性,避免外部污染气体进入
报警系统测试温度、CO₂偏差报警功能是否正常、报警响应及时
清洁验证培养箱内表面清洁度、微生物污染检测
传感器校准温度、CO₂、湿度传感器校准记录审查及现场复核
控制软件检查软件版本、参数设置和权限管理检查
运行记录检查设备运行日志、维护保养记录审核

三、CO₂培养箱年度再验证的准备工作

3.1 制定再验证计划

根据设备管理制度和质量管理体系要求,编制年度再验证计划。计划内容包括:

  • 验证目标和范围;

  • 验证时间安排;

  • 验证方法与标准;

  • 责任人员和职责分工;

  • 所需仪器及材料清单;

  • 可能的风险和应急措施。

3.2 确认验证标准与接受准则

  • 依据设备设计规范、用户需求规格说明书(URS)、设备验收测试(IQ/OQ)结果以及相关法规,确定再验证的技术指标;

  • 设定各项指标的接受准则(例如温度偏差±0.5℃,CO₂浓度偏差±0.2%等)。

3.3 校准设备准备

准备校准用的温度计、CO₂浓度计、湿度计及气密性检测仪器,确保校准设备符合国家或行业标准并经过有效校准。

3.4 验证方案编写

编制详细的验证方案,涵盖验证步骤、测试频率、采样点布置、数据记录方法、安全注意事项等。


四、CO₂培养箱年度再验证的执行步骤

4.1 设备预检查

  • 检查培养箱外观及结构是否完好,无漏气、破损;

  • 确认传感器、报警器及控制面板功能正常;

  • 审查设备维护保养及故障记录。

4.2 温度验证

  • 按照验证方案,在箱体不同高度和位置布置多点温度传感器;

  • 运行设备至稳定状态,连续监测温度至少2小时;

  • 采集温度数据,计算温度均匀性、波动范围与偏差;

  • 确认温度符合设定及规范要求。

4.3 CO₂浓度验证

  • 使用校准合格的CO₂分析仪,测量不同位置CO₂浓度;

  • 连续监测CO₂浓度,确保浓度稳定且符合设定值;

  • 检测CO₂浓度均匀性及波动范围。

4.4 湿度验证

  • 利用湿度计测量培养箱内部湿度水平;

  • 确认湿度控制达到规范要求,保持在预定区间。

4.5 气密性测试

  • 进行门密封性检测,使用烟雾测试或气压测试方法;

  • 确认密封良好,无异常泄漏。

4.6 报警功能测试

  • 模拟温度和CO₂浓度异常,验证报警装置是否能及时响应;

  • 检查报警声音及信号输出的准确性。

4.7 清洁验证复核

  • 采集培养箱表面擦拭样本,检测微生物残留及洁净度;

  • 评估清洁程序的有效性。

4.8 传感器和设备校准检查

  • 核实传感器及测量仪器的校准状态;

  • 必要时进行现场复校或送校。

4.9 软件系统检查

  • 确认控制系统软件版本未发生非授权更改;

  • 检查用户权限设置和数据完整性。

4.10 数据记录与分析

  • 详细记录所有测试数据和现场观察;

  • 采用统计方法分析数据,判断设备是否仍符合规范。


五、数据评审与再验证报告编制

5.1 数据审核

  • 质量管理部门与技术部门共同审核验证数据的完整性和准确性;

  • 对发现的问题进行风险评估及整改措施制定。

5.2 报告编写

  • 撰写全面的再验证报告,内容包括验证目的、范围、方法、设备状态、测试数据、结果分析、结论及建议;

  • 报告须经相关部门审核批准,作为设备管理档案的重要组成部分。


六、常见问题及应对策略

6.1 温度或CO₂浓度波动异常

  • 重新校准传感器,排查传感器老化或故障;

  • 检查气路系统及加热控制元件是否正常;

  • 调整控制参数或更换损坏部件。

6.2 气密性不良

  • 更换门密封条或调整门锁紧装置;

  • 维护箱体结构,防止变形和损坏。

6.3 报警系统失效

  • 检查报警线路和传感器连接;

  • 重新配置或升级控制软件。

6.4 清洁难度大、污染隐患

  • 优化清洁方案,使用符合GMP标准的清洁剂;

  • 增强员工培训和操作规范。


七、再验证的持续改进建议

  • 建立设备生命周期管理系统,实现设备信息电子化管理,跟踪设备状态与维护历史。

  • 定期进行人员培训,提升操作人员对设备性能及再验证重要性的理解。

  • 引入自动化监控系统,实现对温湿度和气体浓度的实时远程监控及预警。

  • 结合风险管理,根据设备使用频率、故障历史和关键性确定再验证频率和内容。


八、总结

GMP厂房内的CO₂培养箱年度再验证是保证设备持续符合生产要求和质量标准的关键环节。科学合理的再验证不仅保障产品质量和安全,也是满足法规要求、支持质量管理体系运行的重要措施。通过制定完善的计划,采用规范的方法,严谨执行测试,认真分析数据和编制报告,能够有效提升设备管理水平和生产过程稳定性,为企业的合规经营和技术创新提供坚实保障。