一次性生产组件系统(SUS)中使用的小零件——接头、密封圈、生物反应袋端口、卡箍——单个面积可能只有10–200 cm²,放在一个总接触面积超过10,000 cm²的装配体里,权重几乎可以忽略。
大多数的风险评估流程并没有明确说过这一点:工程师在写评估方案时,常常面临一个局面——要不要把每个小零件都纳入评估范围?全写进去显得冗余,写少了又怕监管提问。
1%阈值提供了一个明确的技术边界,是有完整的毒理学和检测学依据支撑的结论。
论证一:TTC安全阈值法(毒理学依据)
核心思路
用毒理学关注阈值(Threshold of Toxicological Concern,TTC)的保守框架,反推一个组件需要多大面积才能对药品产生实质性安全影响。如果这个面积远大于任何≤1%组件的实际面积,就说明这类组件天然处于安全边界以下。
保守假设与计算过程
| 参数 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 通用TTC(未知化合物) | 1.5 µg/day | ICH Q3E/ICH M7框架,致突变/致癌风险1×10⁻⁵ |
| 患者给药体积(最坏情况) | 100 mL(大容量肠外注射) | 保守估计,实际可能更低 |
| 工艺体积 | 100 L | 典型生物药工艺批次 |
| 浸出物释放量(保守假设) | 1 µg/cm² | 假设浸出物从组件表面释放的浓度上限 |
第一步:从TTC推导药品中最大耐受浓度
药品中最大耐受浓度 = TTC ÷ 单次给药体积 = 1.5 µg ÷ 0.1 L = 15 µg/L
第二步:推导整个工艺流中可接受的总浸出物量
总可接受量 = 15 µg/L × 100 L = 1,500 µg
第三步:反推需要多大的接触面积才能达到这个量
达到TTC所需面积 = 1,500 µg ÷ 1 µg/cm² = 1,500 cm²
结论
一个总接触面积超过10,000 cm²的SUS装配体(比如混合袋、最终灌装组件),其1%为100 cm²。100 cm² < 1,500 cm²——也就是说,一个只占总面积1%的小零件,最大贡献量约100 µg,而要达到TTC的安全阈值需要1,500 cm²的接触面积,两者相差一个数量级以上。这类组件的浸出物贡献量与TTC相比相差15倍,属于毒理学上无相关性的范围。
论证二:检测方法论角度(分析学依据)
提取研究的标准方法
SUS提取研究使用标准化的表面积/体积比(S/V比)进行:
- 常用比例:1 cm²/mL 或 6 cm²/mL
- 假设单位面积可提取物浓度:1 µg/cm²
| S/V比 | 理论提取液浓度 |
|---|---|
| 1 cm²/mL | 1 µg/mL |
| 6 cm²/mL | 6 µg/mL |
≤1%组件对整体提取图谱的贡献
如果某组件贡献了≤1%的总表面积:
- 在1 cm²/mL条件下:额外浓度 ≤ 0.01 µg/mL
- 在6 cm²/mL条件下:额外浓度 ≤ 0.06 µg/mL
这类浓度远低于典型提取研究中的分析报告阈值(Analytical Evaluation Threshold,AET),也低于大多数GC-MS/LC-MS筛选的检测限。因此,即使把≤1%组件的提取数据纳入整体装配体的”理论最坏情况提取图谱”,其贡献量也处于检测噪音以下,在数据处理层面可以忽略。
哪些组件通常落在这个排除范围内
| 组件类型 | 典型接触面积 | 是否<1%阈值(参照10,000 cm²装配体) |
|---|---|---|
| 卡箍、卡扣 | <1 cm² | ✅ 通常远低于阈值 |
| 密封圈(O-ring) | 1–5 cm² | ✅ 通常低于阈值 |
| 生物反应袋端口 | 10–100 cm² | ✅ 通常低于阈值 |
| 小型快接接头 | 10–200 cm² | ✅ 绝大多数低于阈值 |
| 管路(单独一段) | 100–1,000 cm² | ⚠️ 视长度而定 |
| 过滤膜(0.2 m²) | 2,000 cm² | ❌ 已超过1%阈值 |
| 混合袋(总面积) | 5,000–15,000 cm² | ❌ 属于主要组件 |
⚠️ 重要前提:这不是偷懒的理由
1%阈值的前提是:知道装配体的总表面积,并且有数据支持这个1%计算。
实际操作中需要确认的情况:
- 组件确实处于药液接触路径上(不是气相接触面)
- 总装配体面积计算准确(袋体、滤器、管路分别统计)
- 组件的接触面积估算有依据(厂家规格或测量数据)
不建议使用阈值排除的情况:
- 该组件含有高风险添加剂(如邻苯类增塑剂、亚硝胺前体)
- 组件处于最终制剂步骤附近(即使面积小,DAS权重高)
- 工艺流体为高溶解性体系(强有机溶剂、极端pH)
🟡 伯朗氏实验室实务建议:在进行SUS装配体评估时,建议先完成完整的组件清单和表面积统计,再用1%阈值做第一轮排除。对于被排除的组件,在风险评估报告中应附上简短的排除论证(注明计算过程和依据),而非直接省略。这样既能节省工作量,又能在监管审查时提供完整的科学依据。
结语
1%阈值是SUS E&L评估中一个被低估的实用工具。
它的价值不只是”省检测费”,更重要的是:它让评估报告的边界变得清晰——哪些组件真的需要关注,哪些从毒理学和检测学角度天然处于安全区。
在做装配体评估时,不妨先用1%阈值做一轮初筛,把真正的高风险组件抓出来,资源配置效率会大幅提升。
参考文献:BioPhorum Operations Group, “Navigating USP <665> and Other Extractables and Leachables Standards: Industry Strategies for Single-Use Risk Assessment and Implementation,” Appendix C, April 2026.





