无菌隔离技术

1、新版GMP对无菌隔离技术的要求与应用华北制药2010-8讲课内容摘要一、隔离技术简介一、隔离技术简介二、隔离技术应用依据二、隔离技术应用依据-法规法规/ /指南指南三、隔离系统的分类三、隔离系统的分类四、隔离系统组成要素与关键技术介绍四、隔离系统组成要素与关键技术介绍五五、用户需求说明（、用户需求说明（URSURS）六、隔离器的安装环境六、隔离器的安装环境七、隔离系统的验证七、隔离系统的验证八、隔离系统的无菌维持与环境监测技术八、隔离系统的无菌维持与环境监测技术九、隔离系统的运行维护九、隔离系统的运行维护一、隔离技术简介1、隔离技术的定义2、隔离技术的发展背景3、隔离技术的应用目的 4、隔离技

2、术与传统洁净技术的比较 5、隔离技术的一些典型用途6、主要制造商1、隔离技术概述：定义 隔离：采用物理屏障的手段将受控空间与外部环境相互 隔绝的技术。为一种绝对隔离。 用于无菌药品生产的隔离器： 能够利用可再生并且有效的方式去除污染，密封的或是通过高效空气过滤器（HEPA）实现空气交换，以此防止周围环境中微生物的进入及人员带有的污染物进入受控的环境。系统允许物料通过设计和验证过的通路进入及（或）排出，并排除污染物的进入。主要用于无菌处理或无菌测试。 2、隔离技术概述：隔离技术的发展背景隔离技术的背景1）源于第二次世界大战时的手套箱 主要用于放射性物质处理。2）战后核工业核工业制药工业制药工业医

3、疗领域医疗领域电子工业电子工业航天工业航天工业食品工业食品工业航天工业航天工业2、隔离技术概述：隔离技术的发展背景生物学试验生物学试验无菌生产无菌生产制药工业制药工业无菌分装无菌分装致敏性致敏性毒性物质围堵毒性物质围堵无菌试验无菌试验生物安全防护生物安全防护SPF级实验动物饲养级实验动物饲养3、隔离技术概述：应用目的满足产品质量改进的需要安全防护的改进要求降低运行成本 提供特殊环境 GMP/cGMP资格“可移动的无菌室” 4、隔离技术VS传统洁净技术 项目传统洁净室无菌隔离技术消毒/灭菌方法消毒剂擦拭/薰蒸/紫外线照射等方法，受空间等诸多因素影响，效果难以验证自动气体灭菌器灭菌，省时省力，气体

4、分布均匀，效果较好，容易验证洁净环境的控制易受人员、物料等诸多因素影响，易受污染，难以控制与外界完全隔离，仅通过HEPA进行空气交换并可恒定舱内压力以阻绝外界污染对操作人员的防护取决于操作人员自身完全物料传送方式传统的传递窗，易导致无菌室环境破坏双门快速传递系统保证在无菌环境中传递人员进出需复杂的换鞋/工作服更换等步骤，带来额外工作量仅通穿戴手套/半身工作服即可运行所需能耗高低误操作导致的无菌环境污染的风险大，与操作人员有关可能性极小操作和维护成本高低4、隔离技术VS传统洁净技术 局部局部100级级 工作台工作台工作区的无菌保护工作区的无菌保护无菌隔离器无菌隔离器Class10000 Clea

5、n room关键操作区气流方向示例一MMSCIP灭菌直接包材接触部100级10000级关键操作区气流方向示例二关键操作区气流方向示例二MMSCIP灭菌直接包材接触部0.4520% m/sGrade”A”Grade”B”关键点操作者不能进入Grade”A”区域。关键操作区气流方向示例二关键操作区气流方向示例二MMSCIP灭菌直接包材接触部0.4520% m/sGrade”A”Grade”B”关键点操作者不能进入Grade”A”区域。生产用隔离器示例一生产用隔离器示例二生产用隔离器示例三4、无菌隔离技术VS传统洁净技术 传传统统洁洁净净室室隔隔离离器器能耗能耗洁净区环境监控要求比较WHO美国美国欧

6、盟欧盟中国中国关键操作关键操作区的尘粒区的尘粒为控制各级别的洁净为控制各级别的洁净区操作时的尘粒数，区操作时的尘粒数，应对尘粒进行监测应对尘粒进行监测每一生产班次应定期每一生产班次应定期进行监控；进行监控；粒子计数探头的安放粒子计数探头的安放位置应能取到有代表位置应能取到有代表性的样品性的样品 应对应对A级区的空气粒子级区的空气粒子进行连续测定，并建议进行连续测定，并建议对对B级区也连续进行测级区也连续进行测定定 洁净室洁净室(区区)内空内空气的微生物数和气的微生物数和尘粒数应定期监尘粒数应定期监测，监测结果应测，监测结果应记录存档。记录存档。洁净室洁净室(区区)在静在静态条件下检测的态条件下

7、检测的尘埃粒子数、浮尘埃粒子数、浮游菌数或沉降菌游菌数或沉降菌数必须符合规定，数必须符合规定，应定期监控动态应定期监控动态条件下的洁净状条件下的洁净状况。况。关键操作关键操作区的微生区的微生物物无菌操作时，应频繁无菌操作时，应频繁对微生物进行动态监对微生物进行动态监测；测；关键操作结束后，应关键操作结束后，应对表面和人员的微生对表面和人员的微生物进行监测；物进行监测；应制定微生物监控的应制定微生物监控的警戒和纠偏标准，以警戒和纠偏标准，以监控空气质量的趋势监控空气质量的趋势关键区出现微生物污关键区出现微生物污染时，要进行必要的染时，要进行必要的调查调查无菌操作时，应频繁对无菌操作时，应频繁对微

8、生物进行动态监测；微生物进行动态监测；除在生产过程中需进行除在生产过程中需进行微生物监控外，系统验微生物监控外，系统验证、清洁和消毒等操作证、清洁和消毒等操作后，也应进行微生物监后，也应进行微生物监控；控；应对尘粒和微生物监控应对尘粒和微生物监控制定适当的警戒和纠偏制定适当的警戒和纠偏标准标准关键操作关键操作区的压差区的压差应设送风故障报警系应设送风故障报警系统；统；压差十分重要的毗邻压差十分重要的毗邻级别区之间应安装压级别区之间应安装压差表并定期记录压差差表并定期记录压差每一班操作过程中，每一班操作过程中，房间的压差应连续监房间的压差应连续监控并经常记录。所有控并经常记录。所有报警应有记录，

9、超过报警应有记录，超过设定限度的各种偏差设定限度的各种偏差应进行调查。可列入应进行调查。可列入批记录中批记录中应设送风故障报警系应设送风故障报警系统；统；压差十分重要的毗邻压差十分重要的毗邻级别区之间应安装压级别区之间应安装压差表；差表；压差数据应定期记录压差数据应定期记录或者归入有关文档中或者归入有关文档中无要求无要求洁净区环境监控要求比较洁净区环境监控要求比较洁净区环境监控要求比较洁净区环境监控要求比较5、隔离技术概述：典型用途无菌测试 无菌生产（填充、分装、取样 等）毒性物质围堵生物安全防护实验动物饲养6、隔离技术概述：隔离系统主要制造商美国沃克公司 德国skan公司法国法国La Cal

10、hene公司无菌隔离系统公司无菌隔离系统二、法规和指南1 中国新版GMP二、法规和指南二、法规和指南 FDA CDER/CBER（药物评估与研究中心/生物制品评估与研究中）2004年版无菌操作指南鼓励使用隔离器， “与传统的无菌操作方式相比，使用隔离器具有切实的优势， 比如可降低操作过程中被微生物污染的机率。 在生产区采用人员方面的隔离技术,在无菌产品的生产中,会显著降低周围环境微生物污染的风险。有很多隔离和传递设施可供选择,隔离和背景环境的设计,必须保证各区域相应的空气质量要求。二、法规和指南 PIC / S的缩写和标志，是用来形容这两种药品监察公约（PIC）和药品检查合作计划（PIC的计划

11、）一起并行运作。 PIC/S（药物检查合作计划委员会）recommendations to the inspectors for Isolators used for aseptic processing and sterility testing PIC/S 关于隔离器用于无菌处理和无菌测试对于检查员的建议USP Sterility testing - Validation of isolator systems -美国药典European Pharmacopoeia 2.6.1. Sterility-欧洲药典二、法规和指南*2207 生物制品生产过程中使用某些特定活生物体阶段的设备应专用，

12、应在隔离或封闭系统内进行。认证检查指南（2008年版）三、隔离器的类型隔离器隔离器硬硬舱舱体体型型屏护材料工作用途压力控制气流模式操作模式软软舱舱体体型型工工作作站站实实验验舱舱传传递递舱舱正正压压型型负负压压型型层层流流型型紊紊流流型型手手套套型型半半身身服服型型全全身身服服型型三、隔离器的类型软舱体手套式软舱体手套式硬舱体手套式硬舱体手套式三、隔离器的类型传递舱传递舱实验舱实验舱内置无菌检测系统内置无菌检测系统三、隔离器的类型正压隔离器正压隔离器负压隔离器负压隔离器三、隔离器的类型手套型手套型半身服型半身服型全身服型全身服型四、隔离系统结构与关键技术介绍1、屏护材料2、传递/转移技术 3、

13、空气调节系统4、灭菌/去污技术1、屏护材料柔韧性塑胶薄膜（多用于检测） 透明聚氯乙烯（PVC）刚性材质（多用于生产） 1）聚碳酸酯 （PC） 2）丙烯酸树酯/亚克力 （Acrylic） 3）钢化玻璃 4）不锈钢 2、传递/转移技术 简易通道 气室 物料通道舱门 废物门 快速传递门 2、传递/转移技术 快速转移通道系统（RTPs） 用于将传递隔离器连接至通常不移动的隔离器（工作站）上，将物料送入或废物移出。RTPs的密封性能非常重要，密封条的完整性；密封圈表面需要擦拭等辅助方式清洁/消毒；物料转移过程中尽可能避免碰到RTPs表面。2、传递/转移技术 2、传递/转移技术 3、空气调节系统内部气流模

14、式： 1）紊流 常规型隔离器采用，应用于无菌测试居多 2）单向流 垂直单向流 水平单向流 以应用于无菌生产居多，但用来处理粉末类或气雾剂等药品时，必须考虑如何防止这些原料通过空气回路再次进入系统。 隔离器的制造者和使用者不应该拘泥于传统的洁净室空气调节系统（HAVC）的设计要求。使用者仅需要论证他们的特殊选择在此应用/运行条件下能够有效的运行即可。 3、空气调节系统空气过滤单元：空气过滤单元最重要的，亦是唯一的功能是实现隔离器内部无菌状态的维持进、排气口必须安装HEPA级别的过滤器，亦可选用更高级别的ULPA无菌维持阶段通过进、排气口的风机系统连续的充入经过滤的空气以维持内部设定的压力灭菌/去

15、污结束，考虑到安全因素和灭菌/消毒剂的快速排空，隔离器必须具有一个独立的通风管道系统。该系统并须被证实对隔离器的完整性没有影响3、空气调节系统温度和湿度采用VHPS技术灭菌/去污的隔离器自身适宜于极低湿度环境中运行。 循环过程中，温度和湿度应该作为很重要的考虑事项。通常，在考虑操作员的舒适度的情况下，温度控制在20-25，湿度为50 10 范围内。若不考虑操作员的舒适度，温度和湿度的控制范围仅由加工要求确定。3、空气调节系统换气次数和风速 隔离器系统的换气次数规范应该针对具体情况进行确定。通常不需要遵照传统洁净室所建议的每小时最低20次的要求。通常，气流量能够维持一个设定的压力（单向流型隔离器

16、能够基本维持单向的气流）。无论目的是防止污染物进入隔离器内部（应用于无菌）或将污染物围堵在隔离器内部（应用于防护），更少的换气次数显然能简化隔离器的设计和操作，并提高整个系统性能的稳定性。 单向流隔离器的气流速度（风速），仅需要保持充足以维持内部空气的稳定。 紊流隔离器一般无风速要求。4、灭菌/去污技术4.1概述现在：现在： 低温气体自动化灭菌技术自动化自动化气体发生器气体发生器早期：早期：4、隔离器的去污/灭菌技术BIOQUELL VPHPSTERIS VHP HTY VHPS最新的自动化灭菌系统4、隔离器的去污/灭菌技术Citomat型过氧乙酸灭菌系统 HTY型臭氧消毒系统 HTY简易型V

17、HPS 简易型灭菌/消毒单元4.2汽化过氧化氢灭菌(VHPS)技术VHP（Vaporized/Vaporous Hydrogen Peroxide)汽化过氧化氢发生消毒系统汽化过氧化氢发生消毒系统VPHP（Vapor Phase Hydrogen Peroxide）隔离器循环使用气相参数释放过氧化氢（隔离器循环使用气相参数释放过氧化氢（VPHPVPHP）消毒器消毒器HPV（Hydrogen Peroxide Vapor）过氧化氢蒸气（过氧化氢蒸气（HPVHPV）的消毒系统）的消毒系统VHPS（Vaporized/Vaporous Hydrogen Peroxide Sterilization）

18、过氧化氢蒸气（过氧化氢蒸气（ VHPS ）的消毒系统）的消毒系统五、用户需求细则（URS）如何制定URS？以项目的形式制定专门的计划，专人负责；以文件形式逐项详细列出要求；与供应商及技术工程师进行充分沟通非常重要；安装辅助设备规格的及时提交；进行必要的现场考察；培训；验证与再验证计划及实施安排。五、用户需求细则（URS）标准型隔离器URS主要内容：材质与结构1、基本结构2、关键部件材质3、送风系统及空气过滤4、接口5、控制单元6、.附加设备五、用户需求细则（URS）标准型隔离器URS主要内容：性能生产/检测处理量无菌保证要求清洁和清洁确认密封性能环境控制泄漏测试监控系统环境微生物监测过程模拟试

19、验六、隔离器的安装环境是否需要特定的洁净度？PDA TR34 技术报告建议：不必有特定的洁净度，合理设计的隔离器不会允许内部气体与外部环境对流。注意：某些监管机构对无菌生产用隔离器提出了背景环境要求，如欧盟GMP规定：隔离器背景环境的洁净级别，视隔离区的设计和应用而定。要控制无菌生产隔离器的背景环境，并且最低为 D级（10万级）。 用于无菌测试的隔离器：普遍共识是无需放置于洁净室内。FDA cGMPFDA cGMP：“无菌生产用隔离器周围环境洁净级别应根据其接口（如传递接口）的设计和数目决定。通常要求环境达到10万级（ISO 8）或更高的标准。无菌生产用隔离器不得安装于未进行洁净度分级的房间内

20、。 ” USPUSP：用于无菌测试的隔离器：用于无菌测试的隔离器无需安装于洁净室内，但应控制无关人员进入。房间内的温度、湿度等条件需要控制。EU GMPEU GMP：“隔离器背景环境应为受控环境。无菌生产用隔离器安装环境应至少达到Grad D（10万级）要求。”PDAPDA：建议隔离器安装于受控环境中，但对环境没有级别要求。六、隔离器的安装环境六、隔离器的安装环境无菌测试隔离器房间设计充足的室内空间以保证空气交换，以便隔离器的去除污染隔离器与VHP均接有应急电源有VHP在紧急情况下自动关闭和排气系统最好装有HEPA过滤器，HEPA安装在远离隔离器排风口处蒸汽灭菌接口物料接口保证传递舱有效的移动

21、距离。七、隔离器的验证验证分类：设计验证（DQ）安装验证（IQ）操作验证（OQ）性能验证（PQ）7.0 无菌检查用隔离系统的验证安装确认安装确认(IQ)设计与安装检查设计与安装检查运行确认运行确认(OQ)系统完整性系统完整性温度分布温度分布控制系统验证控制系统验证灭菌循环灭菌循环开发开发芽孢杀灭试验芽孢杀灭试验微生物监测微生物监测负载量模拟负载量模拟VHP浓度及分布浓度及分布VHP排残排残7.0 无菌检查用隔离系统的验证包装包装完整性完整性VHP侵入试验（侵入试验（CI或或BI）促生长试验促生长试验无菌状态无菌状态维持维持空气取样空气取样表面取样表面取样手套完整性监测手套完整性监测过程模拟过程

22、模拟培养基分装或无菌检查试验培养基分装或无菌检查试验7.1 隔离系统的验证:安装验证主要验证项目文件资料（订购合同、供应商提供的文件等）结构与构造材料安装环境、公用介质测量仪表HEPA及其它除菌过滤器易耗部件计算机软件（适用时）7.2 隔离系统的验证:操作验证1、控制有效性2、参数设定3、报警功能4、记算机系统（适用时）5、尘埃微粒6、系统完整性 1）压力下降试验 2）检漏气体探测试验 3）HEPA粒子扫描7、灭菌器功能与过程参数8、灭菌循环程序（步骤、运行值与设定值的符合性）7.2 隔离系统的验证:操作验证尘埃微粒： 用于无菌测试的隔离器在空载静态条件下需达到100级要求7.3 隔离系统的验

23、证:灭菌循环的开发要求： 所采用的灭菌参数及循环程序应能使隔离器内表面或无菌器具暴露的外表面上高耐受性的生物指示剂下降6个对数单位，并具有重现性。7.3 隔离系统的验证:灭菌循环的开发隔离器内物料装载模式与要求开发与验证最坏装载模式下的循环尽可能利用传递舱 以提高效率 BI的放置位置需标明7.3 隔离系统的验证:灭菌循环的开发BI放置数量要求： “根据隔离器体积大小，每立方米放置5-10个BI是足够的，均匀分布于内表面，以证实杀菌剂的分布均匀性” PDA TR34汽化过氧化氢灭菌过程采用的生物指示剂（BI） 菌种：嗜热脂肪芽胞杆菌 ATCC12980或ATCC7953 载体：一般选用玻璃片或

24、不锈钢片 （不能选用滤纸片）D值：由BI供应商提供的数据是可接受的。7.5 隔离系统验证：清洁验证无菌试验用隔离器的清洁验证并非关键，清洁至无目视污染的程度即可。抗生素类别的粉剂应予重视，防止其扩散而影响其它产品或批次中低污染微生物的检出。（可行的办法，尽可能在密闭的容器中操作）清洁方法、频率、材料等应进行文件规定并形成记录。八、无菌状态维持与环境监测建立隔离器内部环间的监测系统和程序：环境物理监测：尘埃微粒、压差等环境微生物监测：1）主动空气取样（浮游菌）2）被动空气取样（沉降菌）3）表面取样（棉签、RODAC）4）手套测试（棉签、指印）环境物理监测 1）尘埃粒子检测 确认HEPA的有效性， 非层流隔离器注意自净方法；计数器不能放入舱内，应通过采样管采样。 2）压差 3）换气量、风速（有要求时