疫苗生产与质量控制的生物安全
摘要：探讨生物制品生产与质量控制中存在的生物安全风险以及风险防治。
关键词：生物安全；疫苗；生物制品；
The vaccine production and quality control of biological safety
ABSTRCT: Discusses biological products production and quality control of the existing in biological safety risk and risk control.
KEY WORDS: Biological safety; vaccine; Biological products
疫苗是生物制品的一种，包括碱度活疫苗、微生态制剂、灭活疫苗、组份疫苗、基因重组疫苗等。国家药品监督管理部门根据生物制品生产用菌种的特点、该病原微生物的传染性以及感染后对个体或者群体的危害程度，以《人间传染病的病原微生物名录》为基础，将生物制品生产检定用菌毒种分为四类。目前生物制品生产检定用的活疫苗、组分疫苗、类毒素为第三类；已批准的活疫苗与微生态活菌制剂的生产菌株为第四类。并规定第四类菌种中的芽孢菌、枯草芽孢杆菌、酪酸梭状芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、炭疽芽孢杆菌活疫苗的生产用菌株的实验室条件必须符合生物安全二级实验室要求。下面就疫苗生产与质量控制的生物安全进行分析。
1 不同类型疫苗的风险分析 1.1减毒活疫苗
将有毒力的微生物通过改变微生物的生长环境或者采取一定技术人工定向变异的方法使其毒力减低，或从自然
界筛选出来的弱碱性或无毒微生物制成符合人类要求的疫苗，统称为减活疫苗。
用于制造活菌制剂的菌种是由人体内非致病的正常菌群或经人工诱变、从自然界分离对正常人群不治病的微生物，此类菌种对人与环境危害轻微。但必须注意的是：（1）活疫苗能在人体内不断繁殖，对于那些丧失免疫力或者免疫力低下的患者可能导致严重的不良反应。（2）活菌抑制剂具有潜在变异的风险。（3）部分活菌制剂通常条件下不治病，在某种特定条件下可致病。（4）活菌制剂的芽孢杆菌对正常人不致病，但由于在自然界中存活时间长，不易被灭活，对环境可能造成污染。
1.2灭火疫苗和组分疫苗
灭火疫苗俗称“死疫苗”，是选用免疫原性好的病原微生物经培养繁殖或接种于动物组，经培养后再用物理或化学方法将其杀灭制成。组份疫苗选用免疫原性好的病原微生物经培养繁殖后，提取有效的免疫原成分，除去病原体中无保护免疫作用甚至有害的成分制成的疫苗。
1.3基因重组疫苗
应用基因工程技术制成，如把编码病原微生物有效抗原的基因插入载体菌基因组，用重组DNA技术克隆并表达保护性抗原基因，利用表达的抗原产物或重组体本身制成基因重组疫苗。基因重组方法还可制成更多种类、更廉价、更安全有效的疫苗或多价疫苗。多数基因工程疫苗及其载体宿主菌无毒性、无感染能力。目前国内已批准生产或批准进入临床研究的重组结核杆菌与幽门螺旋杆菌疫苗
的宿主菌采用非致病性大肠杆菌，重组痢疾疫苗宿主菌采用无致病性大肠杆菌，重组痢疾疫苗宿主菌采用无致病性痢疾杆菌疫苗株，个菌株插入人的DNA序列性质确定，所表达的蛋白均不含对人体有害的毒素；同时该生产菌株来源于病原生物体的DNA序列，无毒力因子或增强子的表达，不增加宿主菌的毒性，危害轻微。
2 生产过程的风险分析
2.1病原体培养过程中的风险分析
用于生产灭活疫苗、组分疫苗的原始菌种多数由有临床分离的致病菌，在实验室长期传代使其毒性降低，即使一些生产用菌株为弱毒菌株，由于生产过程中可能进行大规模发酵、抗原和疫苗的生产以及各种商业和研究活动，增殖和浓缩需要处理大量“生产数量”级的病原微生物，当病原微生物的体积或浓度大大超过了通常进行检验、鉴定和分析所需要的量，操作大量的病原微生物可能造成的危险性比操作临床待检样品对工作人员造成的相对危险性更大。因此，在实验操作涉及体积较大的样本或浓度较高的弱毒菌株病原微生物制品，或实验可能产生较大量的气溶胶，或操作本身危险性较大，则需要额外的预防措施，病提高防扩散装置的防护水平。
2.2减毒活疫苗制备过程中的分析
无论是细菌类减毒活疫苗，还是病毒类减毒活疫苗，在生产制备全过程中，生产用菌种启开、复苏、扩增培养、发酵罐培养或转移培养、菌液或病毒液收集、细菌原液或病毒原液配制、贮存、灌封、真空冷冻干燥等步骤都
是处于活生物体状态，并且这些活疫苗在规模化生产制备中，所生产出的减毒活细菌数量是极其巨大的，如同时在同一车间进行生产可能造成相互间污染。
2.3芽孢菌类疫苗制备过程中风险分析
部分疫苗是由芽孢菌制成，细菌的芽孢是微生物中对外周环境抵抗力量最强的生命单元，芽孢菌对温度、杀好毒、紫外线、化学消毒剂具有很强的抵抗力，芽孢在自然界可存活数十年之久，一般细菌在70℃~80℃热水中迅速死亡，而芽孢菌在100℃可以耐受2小时以上；在70%乙醇中可存活20年；低温干燥对芽孢菌几乎无任何影响。尽管多数制备疫苗的芽孢菌对人无致病性或致病力低微，但如果缺少有效的灭活手段或不能与其他制品的生产严格分开，其扩散对环境与同一区域生产的其他制品可能构成威胁。
3疫苗生产过程中的生物安全控制措施 3.1加强生产过程物安全控制的必要性
生物安全的含义很广，这里特指致病微生物的生产环境的安全防护与管理，其主要目的，是，防止生产区域中意外泄漏导致致病原微生物对环境污染和动物及人类感染。目前国家公布的相关生物安全管理规定主要是针对实验室环的要求，对规模生产环境下的动物疫苗生物安全管理规定尚缺乏具体对性规定。
在生产的大环境下需控制的环节很多，例如人员和物料进出毒区的频率和数量大，生产设施空间大，影响生物安全的生产设备(如净化空调系统、废水处理系统、高压灭
菌柜等等)多且都十分关键；生产系统内外之间周转物品(如洁净服、容器等)处理的数量大且频繁；生产病毒液和排除废液等量大，处理复杂。
3．2生产过程中坚持预防为主的原则，加强安全防范措施
预防为主的安全防范措施是一种系统的、连续的管理措施，它通过相关级别的生物安全措施，预防传染因子进入生产的每一个阶段或场点、圈舍内，尽可能减少引入致病性病原体的可能性；同时，通过制定严格的生产安全管理制度，认真执行安全检查，及时排除各种隐患，确保将事故和异常事件消灭在萌芽状态，杜绝散毒情况的发生，以免造成对环境的污染。
实践证明，坚持预防为主的生物安全控制原则，在生产实践中也是最有效、最经济的控制动物疫苗生产过程中病毒散毒和传播的方法。
3.3既要从硬件上关注生物安全建设，更要从软件上重视生物安全管理制度的建立，二者缺一不可。
硬件建设(包括厂房建设、设备、仪器、环保设施、仓库、实验动物室等)从环境上，为疫苗的质量和生物安全提供了有力的保证。目前国家推行的《兽药生产质量管理规范》中，对生物制品企业的厂房建设提出了相关的要求，如要求活毒区为负压，从活毒区出来的污染进行消毒处理、人员洗澡更衣等，污水处理必须符合要求等。没有这些硬件条件的保证，一切安全防范管理措施将无从着手。因此，要根据生物安全级别和生产需要，参考《兽药生产
质量管理规范》、《实验室生物安全通用要求》，设计符合动物疫苗生产要求的生产车间和生产线，确保净化空调系统、洁净室、污水处理系统等等硬件设施，达到相应的生物安全级别的要求。疫苗生产要严格控制在相应级别质检实验室或车间中进行。
软件建设(包括管理、生产工艺、规章制度、档案记录、检验程序与规程、人员素质和培训制度等)主要是根据《病原微生物实验室生物安全管理条例》、《兽医实验室生物安全管理规范》、《兽药生产质量管理规范》等相关规定，结合企业硬件设施现状、生产工艺特点、人员组织结构等，制订一系列生物安全控制措施保证动物疫苗生产的硬件发挥应有的作用，建立相关管理制度规范动物疫苗生产活动，保证疫苗的质量和有效的生物安全控制。有效、完善的各项生物安全管理制度的制定、实施，也是企业生产、管理水平的集中体现。
3.4生物安全控制要把握好对人、物及设备三个控制对象
3.4.1对人的管理控制
人是动物疫苗生产活动和生产管理中最活跃的因素，人的素质决定产品的质量，企业的操作人员、管理人员、技术人员等对质量体系的运行、动物疫苗质量的优劣、生物安全的有效控制起着关键性的影响，包括对产品质量的重视程度、生物安全责任心的强弱、研究改进和提高动物疫苗质量的积极性、技术熟练的程度以及生物安全控制的执行力度等等。在这方面的具体控措施如下：加强对员工
生物安全的宣传教育，改变观念，提高执行法律法规意识：应认真学习和遵守有关生物安全管理法令、法规。严格按照《规程》进行生产与检验，并遵守其规定的某些行业规范，提高自觉遵守生物安全的意识，改变过去因为动物疫苗为动物用产品，而对其生物安全缺乏足够重视的错误观念，提高员工的产品质量意识和安全生产责任心。
3.4.2对物料的管理控制
疫苗生产要用到的血清、动物组织、细胞一些生物酶类等物料，一般具有生物活性，与化学药品等原料相比，其生物安全较难控制。但保障这些生物原料的生物安全，同样是保证产品的安全性的重要途径与手段。故对于血清、组织的采集，应对采集动物进行良好的检测与监测，保证其来自健康群体。
生产过程中物料工作的细化规定，如；对毒区生产结束后产生的废弃物(如动物尸体、培养物、储存物和其它日常废弃物等)或各种器皿应专用容器盛装，并盖好盖子，经高压蒸汽灭菌柜高压消毒灭菌处理后，方可再进行无害化处理；毒区使用的洁净工作服、帽子、口罩等，必须采用适当包装后，经高压蒸汽灭菌柜高压消毒，然后转入洁净洗衣房洗涤消毒；毒区的相关物品及文件记录需要传出时，应装入塑料袋密封，再经高压消毒后方能带出。
3.4.3对设备的管理控制
动物疫苗的生产是一种特殊的流程型生产模式．，要求具备与相应动物疫苗所需要的生物安全防护水平相适应的设备，生产的自动化程度高，设备多且复杂，设备性能
的高低是能否保证产品质量的重要因素之一。故正确选购与企业相适应的配套设备，并适时保养、维修、校验和正确使用是动物疫苗生产的重要环节。一定程度上说，设备的良好、稳定运行是确保产品质量、控制生物安全、防止污染的基本保障。
在这方面的具体控 制措施如下：
建立三级设备运行日常巡视检查工作流程，即：设备管理员每天按规定周期巡视检查，班组长和车间主任不定期进行抽检，确保及时发现设备隐患，保证设备正常运行，这是贯彻预防控制的关键环节。
制定设备管理制度，如《生产设备巡视制度》、《设备管理制度》、《设备维护保养程序》、《维修设备进出毒区消毒管理规定》、《毒区洁净度监测规定》、《活毒废水处理系统运行监测制度》等。
净化空调检修员定期对净化空调进行检修，尤其对毒区各房间排风管路上的过滤器进行检修和更换；要时时关注毒区负压环境，毒区工作员工每天监测毒区各房间微压差计，并做好检查记录，微压差计的读数应符合设计值要求，如有较大偏差，应通知维修人员查明原因及时维修。
3.5生产过程中进行生物安全控制要关注的四道关键工序
3.5.1毒种保管和使用：
生产与检验用菌毒种要严格实行种子批和分级管理制度；对制苗种毒、制苗毒液、病毒液在灭活以前均应视为
强毒，要严格保管，双人双锁。毒种的领用要由专人负责，认真填写毒种领用申请记录，上级领导批准后方可领用，毒种的传递要根据《高致病性动物病原微生物菌(毒)种或者样本运输包装规范》要求，有详细、严格的安全防护措施等。
3.5.2废液处理
工作现场中废液处理常因繁琐、费时而被员工忽视或应付了事，故应制定相关管理程序。对生产中产生的病毒废液要采取毒液原位消毒办法，应尽量避免毒液外漏；对于毒液一旦外溢、溅落，污染地面、桌面、瓶子外壁、衣服及人体某部位时，都要及时立即消毒；病毒废液要彻底进行消毒后，方可排出到车间废水罐中；生产或检验使用过的器皿在经过消毒剂原位消毒后放入高压灭菌器中高压消毒后方可传出毒区；毒区消毒剂的配制要由专人负责，对配制浓度、保存时间要清楚记录并标示。
3.5.3车间废水处理
对于毒区排除的活毒废水，要经过活毒废水处理系统充分高温消毒后方能排到污水池中，这是防止生产系统散毒出去的关键环节。故要从其硬件设施、管理制度、现场巡视和水质抽样检测等方面进行严格控制。比如：要求活毒废水罐应在沸点的条件下灭菌消毒；在达到规定液位的活毒废水必须进行及时的消毒、冷却、排放，避免造成活毒废水罐的无效占用；、注意使用中留有备用活毒废水处理罐，避免周转失调，影响正常的生产；操作人员要定期对活毒废水站阀门、废水罐运行情况巡视检查，防止出现
活毒废水罐溢、漏情况；质检员定期对处理的废水进行取样检测，确保灭毒效果，避免造成不必要的损失或污染。
3.5.4污水、污物处理
这是生产过程中的最后控制环节，对环境保护至关重要。故应当依照环境保护的有关法律、行政法规和相关部门的规定，对污水、污物进行处置，并制定相应的环境保护措施，防止环境污染。如：对从车间排出的污水一定要严格进行消毒安全操作，要保证消毒液与污水充分接触时间；每曰使用比色计对消毒液最终浓度进行检测控制；要严格控制盐水浓度，投盐时要控制好盐水及清水流量，保持电解电流的稳定，电解后要经质检人员对污水排放进行取样检测合格后方可排出；；对从车间或检验室等处出来的废弃物(包括动物组织、污染的垫料、锐利物和其它垃圾)经过高压蒸汽灭菌后传出，再放人密闭的容器内并加盖，容器外表面进行消毒后，然后在规定地方进行焚烧或深度掩埋处理，焚烧或掩埋要合乎环保要求。
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