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滅菌工藝的開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證

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信息摘要:

1, 兩種滅菌方法蒸汽-濕熱滅菌工藝開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,可采用兩種方法:過(guò)度殺滅法(the overkill method)和生物負(fù)載法(the bioburden method)。生物負(fù)載法也可稱(chēng)為存活概率法。1.1 過(guò)度殺滅法工業(yè)上蒸汽滅菌周期的設(shè)定和應(yīng)用,一般使用過(guò)度殺滅法(the overkill method)。使用過(guò)度殺滅法的目標(biāo)是確保達(dá)到一定程

1, 兩種滅菌方法
  蒸汽-濕熱滅菌工藝開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,可采用兩種方法:過(guò)度殺滅法(the overkill method)和生物負(fù)載法(the bioburden method)。生物負(fù)載法也可稱(chēng)為存活概率法。
 
1.1 過(guò)度殺滅法
  工業(yè)上蒸汽滅菌周期的設(shè)定和應(yīng)用,一般使用過(guò)度殺滅法(the overkill method)。使用過(guò)度殺滅法的目標(biāo)是確保達(dá)到一定程度的無(wú)菌保證,而不管裝載物的實(shí)際負(fù)載生物的數(shù)量多少和抗熱性如何。假定生物負(fù)載的數(shù)量和耐熱值設(shè)為如下水平:
N0=106
D121=1分鐘
Z=10℃
  為了達(dá)到無(wú)菌保證水平SAL小于10-6,NF=10-6,利用上面這些數(shù)值,可以計(jì)算出為達(dá)到致死率所需的FPHY和FBIO如下:
F0=D121×(LogN0-Log NF)=12分鐘
  很少發(fā)現(xiàn)自然生成的微生物擁有超過(guò)0.5分鐘的D121值。過(guò)度殺滅法假設(shè)的生物負(fù)載數(shù)量和抵抗力都要高于實(shí)際。大多數(shù)微生物的耐熱性都要比這低,因此能夠提供很高程度的無(wú)菌保證。
  即便采用蒸汽-濕熱滅菌工藝為過(guò)度殺滅法(the overkill method),仍然需要對(duì)被滅菌產(chǎn)品的初始菌進(jìn)行周期監(jiān)測(cè),并定期采用生物指示劑測(cè)試。
 
1.2 生物負(fù)載法
  通常來(lái)說(shuō)不耐熱產(chǎn)品或物品的滅菌就不能使用過(guò)度殺滅法了。這就需要我們所建立的滅菌周期必須能恰當(dāng)?shù)貧缥⑸镓?fù)載,但是不能導(dǎo)致不可接受的產(chǎn)品分解。這樣的滅菌周期的建立就有賴(lài)于研究產(chǎn)品上的微生物數(shù)量和耐熱能力。一旦微生物負(fù)載的數(shù)量和耐熱能力得以明確,就可以設(shè)計(jì)出一個(gè)能達(dá)到SAL小于10-6的滅菌周期。
  按CGMP規(guī)范生產(chǎn)的產(chǎn)品實(shí)際生物負(fù)載數(shù)量應(yīng)該是很低的,每個(gè)包裝約在1~100CFU,對(duì)產(chǎn)品給予80~100℃下10~15分鐘熱休克,可以殺滅耐熱值低的微生物。例如:
產(chǎn)品的生物負(fù)載測(cè)試中,測(cè)得:
N0=102
D121=1分鐘
Z=10℃
  則達(dá)到無(wú)菌保證水平SAL小于10-6,NF=10-6,利用上面這些數(shù)值,可以計(jì)算出為達(dá)到致死率所需的FPHY和FBIO如下:
F0=D121×(LogN0-Log NF)=8分鐘
  生物負(fù)載法需有實(shí)測(cè)產(chǎn)品活菌計(jì)數(shù)和耐熱性篩選程序。必須取得足夠的有關(guān)生物負(fù)載數(shù)據(jù),亦建立歷史資料。對(duì)生物負(fù)載篩選次數(shù)的要求,取決于歷史資料的質(zhì)量和變化情況,被滅菌產(chǎn)品的種類(lèi)、生產(chǎn)工藝和滅菌工藝的類(lèi)型等等。若生產(chǎn)環(huán)境發(fā)生了變化,應(yīng)考慮對(duì)生物負(fù)載進(jìn)行補(bǔ)充監(jiān)測(cè)。
  對(duì)生物負(fù)載耐熱性的測(cè)定,可將含生物負(fù)載產(chǎn)品樣本在推薦滅菌工藝下作分級(jí)遞增暴露時(shí)間處理,然后進(jìn)行無(wú)菌檢查試驗(yàn),以測(cè)定在不同的暴露時(shí)間內(nèi)存活的菌量,或存在的陽(yáng)性樣本比例。作為一種替代方法,生物負(fù)載微生物的耐熱性可通過(guò)分離和繁殖,隨后接種在產(chǎn)品上或適當(dāng)載體上進(jìn)行測(cè)定。不過(guò),要注意繁殖會(huì)改變生物負(fù)載的抗性。此外,還應(yīng)對(duì)常規(guī)生物負(fù)載的微生物耐熱性進(jìn)行測(cè)定。
  就生物負(fù)載而論,具有濕熱高度耐熱性的微生物菌株有:生胞梭菌(Clostridium sporogenes),凝結(jié)芽孢桿菌(Becillus coagulans),枯草芽孢桿菌和嗜熱芽孢桿菌等。
  以生物負(fù)載法為依據(jù)的滅菌工藝,需經(jīng)常進(jìn)行微生物篩選,以測(cè)定與產(chǎn)品有關(guān)的生物負(fù)載數(shù)量和種類(lèi)。在常規(guī)生產(chǎn)中,應(yīng)從每一種生產(chǎn)設(shè)備中抽取具有代表性的產(chǎn)品樣本,并設(shè)計(jì)生物負(fù)載監(jiān)測(cè)程序,對(duì)產(chǎn)品部件及生產(chǎn)中,包括環(huán)境和生產(chǎn)過(guò)程中,任何可明顯地影響生物負(fù)載地變化進(jìn)行評(píng)定。
 
2, 用于注射劑生產(chǎn)的輔助物料的滅菌工藝
  用于注射劑生產(chǎn)的部分輔助物料在生產(chǎn)過(guò)程中與藥品直接接觸,因此同樣需要滅菌。它們包括:過(guò)濾器、膠塞、膠管、服裝、不銹鋼器皿、填充機(jī)械部件、清潔用品等等。一般通過(guò)與飽和蒸汽直接接觸而實(shí)現(xiàn)滅活,濕熱蒸汽的能量通過(guò)傳導(dǎo)或?qū)α髯饔脗鬟f熱量。常用方法是建立能夠提供相同的**小滅菌保證水平的標(biāo)準(zhǔn)周期,再加上一定的安全系數(shù),不管裝載物的內(nèi)容是什么。
  對(duì)于這類(lèi)物品,獲得可重復(fù)和可預(yù)測(cè)無(wú)菌保證的**大障礙是物品中潛在的空氣,所以適合的滅菌過(guò)程是先采用預(yù)真空過(guò)程,然后飽和蒸汽滅菌的方法。預(yù)真空過(guò)程的效果明顯優(yōu)于重力置換過(guò)程。
  對(duì)于預(yù)真空滅菌程序,滅菌過(guò)程開(kāi)始之前對(duì)裝載物的處理是很重要的。如果每次的真空度為0.1個(gè)大氣壓,那么每個(gè)脈沖將使滅菌器內(nèi)的空氣減少90%或者1個(gè)對(duì)數(shù)單位??梢栽黾訛槿齻€(gè)真空脈沖(蒸汽注入高于大氣壓,以避免空氣進(jìn)入滅菌腔室),使裝載物處于正常狀態(tài)。通過(guò)這個(gè)方法,空氣去除的效率會(huì)提高,平衡時(shí)間會(huì)縮短。
  典型的重力置換程序建立在如下的理論基礎(chǔ)上:腔室中的冷空氣重于進(jìn)入的蒸汽并且將沉降到腔室的底部。蒸汽進(jìn)入腔室的時(shí)候,空氣和冷凝液一起從腔室底部的蒸汽疏水閥排出。去除空氣過(guò)程的成功取決于對(duì)蒸汽疏水閥的準(zhǔn)確操作和合適的蒸汽分布。蒸汽一般通過(guò)導(dǎo)流板或多孔管注入滅菌器腔室,如果蒸汽增加得過(guò)于迅速或者沒(méi)有合理分布,裝載物的頂部附近可能會(huì)產(chǎn)生氣穴,如果蒸汽增加得過(guò)于緩慢,空氣可能會(huì)被加熱而混入蒸汽中,從而使空氣去除更加困難。重力置換去除空氣的效率低于其他方法,不推薦用于空氣去除困難的物品。
  對(duì)于多孔/堅(jiān)硬物品的滅菌,需要確定以下操作參數(shù)(但不僅限于此):
滅菌程序階段 對(duì)參數(shù)的說(shuō)明
滅菌程序全部 外殼溫度/壓力 外殼溫度不能超過(guò)或者明顯低于滅菌器腔室的滅菌溫度。要控制溫度避免過(guò)度加熱或過(guò)度冷卻。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
監(jiān)控探頭記錄探頭
 必須獨(dú)立,并帶有合適尺寸的記錄紙以便記錄滅菌程序全部的溫度壓力變化值
加熱階段
 真空脈沖的次數(shù)、范圍和持續(xù)時(shí)間(若使用)
 用于多孔堅(jiān)硬物品滅菌時(shí)的空氣去除
正壓力脈沖的次數(shù)、范圍和持續(xù)時(shí)間(若使用)
 用于在滅菌程序開(kāi)始之前控制裝載物
腔室加熱
 對(duì)于飽和蒸汽的滅菌方法,可以根據(jù)溫度和壓力的變化設(shè)置報(bào)警點(diǎn)
滅菌階段
 滅菌時(shí)間
 對(duì)每個(gè)滅菌程序都是重要的控制參數(shù)
滅菌階段的溫度
 對(duì)每個(gè)滅菌程序都是重要的控制參數(shù)
滅菌階段的腔室溫度波動(dòng)
 對(duì)每個(gè)滅菌程序都是重要的控制參數(shù)
值的累積
 對(duì)于滅菌器自帶的測(cè)量探頭,**小值的記錄有利于滅菌程序的評(píng)價(jià)
冷卻階段
 干燥時(shí)間
 可以選擇加熱、真空等手段來(lái)干燥裝載物
真空解除速率
 若需要,可以用來(lái)保護(hù)包裝或過(guò)濾器的完整性
若**后采用噴淋水降溫,則必須監(jiān)控噴淋水的質(zhì)量。但是多孔/堅(jiān)硬物質(zhì)不適合采用噴淋水降溫,一般采用抽真空或夾套降溫。比如過(guò)濾器,膠塞,膠管,服裝,不銹鋼器皿,填充機(jī)械配件,清潔用品等等。
對(duì)于滅菌裝載方式,需要注意以下幾點(diǎn):
 裝載物的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)要加以確認(rèn)并記錄在案;?
 裝載物不能接觸到滅菌艙室內(nèi)壁;?
 金屬箱表面與底座之間的接觸應(yīng)減小到**低程度,通常使用有孔的支架,必要時(shí)也可以用可調(diào)節(jié)的支架;?
 為了便于空氣去除,冷凝水排出和蒸汽穿透,要明確地確定裝載物地方位并記錄在案;?
 質(zhì)量大的裝載物應(yīng)放置在滅菌器中較低的架子上,以盡量減少被冷凝水弄濕;?
?控制滅菌器中物品的數(shù)量,如果裝載物的大小能夠改變,則需要確定**小和**大的裝載物,確認(rèn)中間裝載物的合理插入法應(yīng)包括**低負(fù)載中的**難滅菌物品;
 如果確認(rèn)研究表明物品的位置不影響滅菌效果,那么裝載的形式可能是可變的;?
 裝載記錄可以作為操作人員的參考。?
 
4, 滅菌驗(yàn)證的方法
  滅菌過(guò)程的驗(yàn)證和常規(guī)控制的相關(guān)內(nèi)容包括滅菌設(shè)備的確認(rèn)、滅菌工藝的驗(yàn)證、包裝適用性、裝載試驗(yàn)、空氣過(guò)濾器的檢查、蒸汽的質(zhì)量及管理、真空檢查和再驗(yàn)證周期等等內(nèi)容。
4.1 在蒸汽滅菌驗(yàn)證進(jìn)行之前,需要確認(rèn)以下內(nèi)容:
  蒸汽滅菌器制造商的質(zhì)量保證、
  蒸汽滅菌器的檢查、安裝和性能確認(rèn)、
  安裝于蒸汽滅菌器的空氣過(guò)濾器的泄漏試驗(yàn)、
  空氣流速或流型試驗(yàn)(若必需)、
  壓力或真空度測(cè)試、
  蒸汽質(zhì)量測(cè)試(若必需)、
  生物指示劑(化學(xué)指示劑)的挑戰(zhàn)性試驗(yàn)、
  不同裝載的驗(yàn)證、
  升溫時(shí)間的控制(若必需)、
  保溫時(shí)間內(nèi)的溫度波動(dòng)范圍、
  對(duì)滅菌器進(jìn)行熱分布/熱穿透測(cè)試儀器的校準(zhǔn),
  IQ/OQ/PQ的方案
  具備證實(shí)能夠進(jìn)行IQ、OQ和PQ的所有內(nèi)容并能對(duì)偏差進(jìn)行處理及糾正的能力。
4.2 一般來(lái)說(shuō):驗(yàn)證(IQ/OQ/PQ)必須包含:
4.2.1被測(cè)滅菌設(shè)備和公用系統(tǒng)的測(cè)試必須包含:
1.1 滅菌設(shè)備供應(yīng)商的評(píng)價(jià);
1.2 滅菌設(shè)備的容積、真空度、壓力以及泄漏率;
1.3 用什么作為滅菌介質(zhì)(如蒸汽、高壓空氣、過(guò)熱水等)并能證實(shí)有效;
1.4 滅菌設(shè)備如有夾層、夾層與氣室之間的壓力與溫度保持在什么水平上是安全的;
1.5 使用何種類(lèi)型的過(guò)濾器?多長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行挑戰(zhàn)性試驗(yàn)?
1.6 使用何種類(lèi)型的監(jiān)測(cè)和控制傳感器?如何校正?是否符合相關(guān)規(guī)定?
1.7 如滅菌設(shè)備中裝有蒸汽分流器,則必須消除系統(tǒng)運(yùn)行安全的風(fēng)險(xiǎn);
1.8 時(shí)間、溫度、壓力、壓力消減速率的控制(若必需);
1.9 空氣質(zhì)量、水質(zhì)量的控制以及報(bào)警(若必需);
1.10 以上所有情況的變化是否評(píng)價(jià)再驗(yàn)證的必要;
4.2.2 對(duì)滅菌工藝的驗(yàn)證必須包含:
2.1 空載熱分布研究
2.2 熱穿透研究
   每種裝載容器的每種裝載方式;
   每種方式的運(yùn)行次數(shù);
   每種方式的冷點(diǎn)是否確定;
2.3 升溫、降溫速度對(duì)生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品的影響;
2.4 噴淋冷卻速度對(duì)被滅菌產(chǎn)品的影響;
2.5 冷卻用水是否能有效地控制微生物;
2.6 溫度測(cè)量系統(tǒng)是否提供每一個(gè)測(cè)點(diǎn)的打印數(shù)據(jù);
2.7 溫度測(cè)量系統(tǒng)是否每次運(yùn)行都進(jìn)行前后校正;
2.8 溫度測(cè)量系統(tǒng)的校正是否符合相關(guān)規(guī)定;
2.9 生物指示劑的使用:
   類(lèi)型;
   來(lái)源;
   密度和D值;
   是否采用生物負(fù)載法?是否測(cè)試被滅菌產(chǎn)品的初始菌?
   如發(fā)生意外(陽(yáng)性),如何處理;
2.10 若出現(xiàn)熱穿透偏差如何處理;
2.11 若必需,提供污染菌(微生物負(fù)載)的特性及鑒別;微生物負(fù)載的報(bào)警及采取措施的限度;生物指示劑的鑒別、耐熱性及穩(wěn)定性;污染菌與生物指示劑耐熱性的比較;微生物挑戰(zhàn)性試驗(yàn),用以證明在**短的滅菌周期內(nèi)在**差條件下(如產(chǎn)品處在生物指示劑**難殺滅的位置或它屬于**難滅菌的產(chǎn)品或二者兼?zhèn)涞那闆r);
2.12 對(duì)過(guò)度殺滅的風(fēng)險(xiǎn)分析及管理;#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
2.13 滅菌后的干燥程序?qū)缇Ч挠绊懀?/span>
2.14研究產(chǎn)品耐受性變更導(dǎo)致的滅菌工藝變化;
2.15總體評(píng)價(jià)并指導(dǎo)**佳滅菌效果的裝載量;
2.16 驗(yàn)證及其相關(guān)項(xiàng)目的培訓(xùn)
4.2.3 對(duì)于滅菌工藝的驗(yàn)證,應(yīng)符合以下規(guī)定:
1, 保溫時(shí)間內(nèi)溫度波動(dòng)應(yīng)在±0.5℃~±1.0℃之內(nèi)(環(huán)境溫度變化變化應(yīng)盡可能?。?/span>
2, 保溫時(shí)間內(nèi)壓力波動(dòng)應(yīng)在±5Kpa之內(nèi)(若必需);
3, 滅菌工藝驗(yàn)證包含**小裝載、飽和裝載和典型裝載三種;或者采用**大裝載,**小裝載和混合裝載的兼容性研究;
4, 極限**低溫度與**大值相差不大于3K;
5, 等效滅菌時(shí)間的偏差不大于15s(對(duì)**大的滅菌設(shè)備不大于30s);
6, 空氣過(guò)濾器的流速應(yīng)不大于0.13Kpa/min(若必需);
7, 空氣移除速度的檢查(若必需,適合多孔/堅(jiān)硬物質(zhì));
8, 生物指示劑的布置;
9, 若必需,則需測(cè)被滅菌物品的初始菌(微生物負(fù)載);
10, 以冷點(diǎn)為控制溫度;即確認(rèn)所有測(cè)點(diǎn)均達(dá)到滅菌溫度后才計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)滅菌時(shí)間。
 
5, 滅菌驗(yàn)證形成的相關(guān)文件
5.1 相關(guān)文件要點(diǎn)
  以下是對(duì)蒸汽滅菌器或蒸汽-濕熱滅菌工藝的相關(guān)驗(yàn)證文件的分類(lèi),可以根據(jù)實(shí)際情況作出篩選,但必須評(píng)估相關(guān)內(nèi)容是否完整:
  滅菌器制造商及其設(shè)備信息;
  滅菌器的安裝報(bào)告;
  **滅菌的情況、所有操作及控制文件,包括儀表、閥門(mén)、報(bào)警裝置以及相關(guān)設(shè)施的校驗(yàn)等;
  產(chǎn)品的安全耐受性研究報(bào)告
  真空度以及壓力保障措施的驗(yàn)證
  泄漏率測(cè)試報(bào)告
  蒸汽、水、壓縮空氣等輔助系統(tǒng)的質(zhì)量測(cè)試報(bào)告
  包含冷點(diǎn)、裝載分布、熱分布、熱穿透等項(xiàng)目研究的IQ、OQ、PQ方案及報(bào)告
  對(duì)驗(yàn)證結(jié)果的總結(jié)和風(fēng)險(xiǎn)分析,提出裝載指導(dǎo)報(bào)告
  完整的操作記錄(也可以是表格)
  維護(hù)保養(yǎng)程序以及記錄,包含預(yù)防性維護(hù)、條件維護(hù)等內(nèi)容
  任何變更、任何故障的處理報(bào)告
  培訓(xùn)記錄以及效果評(píng)價(jià)報(bào)告
  再驗(yàn)證周期的規(guī)定
  其他
5.2 驗(yàn)證文件要點(diǎn)
  滅菌參數(shù)與被滅菌物品特性的確認(rèn)
  真空度(泄漏率)
  蒸汽滅菌的初始菌控制(滅菌前物品的生物負(fù)荷的數(shù)量)
  蒸汽滅菌中對(duì)于水、空氣過(guò)濾器等的要求
  產(chǎn)品的安全耐受值
  對(duì)過(guò)度殺滅的限制
  挑戰(zhàn)試驗(yàn)
  再驗(yàn)證周期
  新的滅菌工藝的開(kāi)發(fā)
  驗(yàn)證實(shí)施步驟
  偏差處理、風(fēng)險(xiǎn)分析以及驗(yàn)證報(bào)告

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