对于在哺乳动物细胞中制造的药物产品，在生产过程中需要特别关注，并确保最终的药品免受病毒污染的潜在风险。

病毒安全性的定义是模糊的，零风险是一个神话，这依赖于稳健的工艺设计和风险管控。国际上保证产品病毒安全性的主要原则是基于美国、欧盟和日本人用药品注册协调大会标准（ICH Q5A）。

该指南文件建议用3种互补的方法来保证病毒安全性：

1.筛选和检测用于制备产品的细胞系和其他原材料，确保所有进入细胞培养罐的物质：包括细胞、细胞培养基和添加成分没有病毒污染。

2.在细胞培养结束时进行病毒检测，保证在细胞培养过程中没有任何病毒污染。

3.纯化工艺清除病毒验证，证明纯化工艺能清除已知病毒。

病毒清除作用机制

除病毒过滤的病毒清除作用机制基于：

1.粒径排阻——病毒大于滤膜孔径，产品穿过滤膜而病毒被滞留。

2.吸附机理——对于尺寸小于膜孔的病毒，通过电荷、范德华、氢键等作用力捕获病毒。基于粒径排阻的除细小病毒滤膜是设计用来有效清除直径20nm的细小病毒，因此能够同时极其有效地去除直径80-100nm的小鼠白血病病毒，工业界对各种品牌滤膜清除验证一致证明对小鼠白血病病毒清除的高效性。

病毒清除用对数减少值（LRV）来表达，是初始原液中的病毒总量与经过病毒清除步骤处理后病毒总量的比值，通常以对数值表达。相关法规要求每106剂量要小于1粒病毒颗粒，以证明制造过程的病毒安全性。

对于来源于小鼠细胞系的生物产品，如中国仓鼠卵巢细胞（CHO）和寡核苷酸（NSO），这通常转化为约12-18log10内源性逆转录病毒的清除率和6log10外源性病毒的清除率。

病毒种类要求

病毒清除研究的目的是评价纯化过程中每一个工艺步骤灭活和清除病毒的能力，以及估算整个纯化工艺整体的病毒清除水平。

通常病毒清除研究需要添加模型病毒，因为在实际生产过程中并没有外源病毒污染，所以纯化工艺清除病毒的能力无法在生产规模的细胞培养和纯化过程中来研究，而需要在小规模纯化工艺中加入模型病毒。

模型病毒的选择是根据（ICH Q5A）的原则，即在上市申请时选择3个以上在大小、基因组、有无囊膜、物理化学处理抵抗力等特性方面差异较大的模型病毒

在上市批准时，需要依据ICH Q5A进行全面验证，而对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期临床试验产品可采用比ICH Q5A简化的验证。

除病毒过滤工艺优化

病毒清除研究采用模拟生产工艺，即按比例缩，小规模工艺的方法。缩小规模工艺使用有代表性的来自大规模实际生产工艺中的产品，使用相同滤膜，而且在工艺参数设置点和范围都与大规模实际工艺保持一致。

优化过程中需要关注：流速和压力；料液处理量与膜面积的关系；流速衰减；产品回收率和质量等方面。

影响除病毒过滤病毒去除效果的因素：

除病毒过滤是被证实能够显著去除病毒的步骤，其去除作用基于除病毒过滤的位置、料液浓度、料液的纯度情况、过滤压力、载量等。

1.除病毒过滤的位置

除病毒过滤过程可以在下游纯化的任意位置，但是通常设置在低pH病毒灭活后，中间层析步骤或者最终的层析步骤之后。总的来说，在整个下游过程中，由于蛋白质浓度、纯度和工艺体积可能不同，实际的过滤要求高度依赖于病毒过滤步骤所在的过程中的位置。

2.进料液的蛋白浓度

上样的蛋白浓度将通过料液与膜包的相互作用而影响除病毒过滤的通量，较高的蛋白浓度将降低除病毒过滤过程的速率，当然这也跟蛋白本身的性质和膜本身的性质有关。通常在产品不断稀释的过程降低产品浓度，来提高除病毒过滤膜包的载量和流速。

3.放置时间与冻存的影响

一些蛋白呈现出时间依赖性的聚体的倾向，尤其会在冻存过程产生聚体。因此，如果生产过程中存在长时间的hold或者需要冷冻时需要评估这两个方面。即使实际生产过程不会存在freeze–thaw步骤，但是small scale的病毒实验时以冷冻状态存储，所以也要考察这方面的性质。

4.压力释放

除病毒过滤的过程一般要保证连续过滤，压力中断可能导致病毒穿透的风险，其原理是：料液流经滤器的对流作用导致病毒颗粒由于分子大小的排阻被截留在膜表面或困于较小的孔径中，而当压力下降，流速也随之降低，对流作用减小，病毒会从小空隙中逃逸释放，并大概率扩散到大孔隙而穿透。研究了不论在高压还是低压下，压力中断都导致了病毒从过滤膜的前端向后端穿透。

5.堵塞条件

滤器堵塞位点首先发生在尺寸相对较小的空隙，导致滤膜平均孔径增加，增加了病毒从大孔径穿透的概率。

6.极高的病毒添加量

除病毒滤器的病毒穿透的几率随着病毒的添加量的增加而增加的风险。