湿热灭菌器以及湿热灭菌工艺的验证指南.ppt

中国医药设备工程协会 1 2020 3 15 湿热灭菌器以及湿热灭菌工艺的验证指南 协会标准的编制背景及内容 上海市食品药品监督管理局上海市食品药品包装材料测试所验证部徐敏凤 中国医药设备工程协会 2 2020 3 15 有关湿热灭菌协会标准 编制背景 欣弗 和 齐二药 的启示国家审评中心的相关规定GMP的改版国际国内的发展趋势起草单位 中国医药设备工程协会 3 2020 3 15 编制协会的参考依据 欧盟医药产品管理法规第四卷欧盟有关人用和兽用医药产品GMP指南 2008年3月 以及 附录1无菌药品的生产附录20质量风险管理FDA的CGMP 2004年9月 ValidationofAsepticPharmaceuticalProcesses FrederickJ Carleton JamesP Agalloco1998ISO11134Sterilizationofhealthcareproducts Requirementsforvalidationandroutinecontrol IndustrialmoistheatsterilizationISO17665Sterilizationofhealthcareproducts MoistheatISO13408 1Asepticprocessingofhealthcareproducts Part1 GeneralrequirementsISO11138Sterilizationofhealthcareproducts Biologicalindicators其他相关标准 中国医药设备工程协会 4 2020 3 15 指南的结构 范围目的定义产品与设备灭菌工艺的开发和验证附录 中国医药设备工程协会 5 2020 3 15 指南的内容 常用的蒸汽灭菌器及灭菌程序FDA与欧盟 ISO在湿热灭菌器验证方面的内容EN285EN554CGMP ISO以及相关标准DQ IQ OQ PQ关于湿热灭菌选择决策树欧盟PDA 中国医药设备工程协会 6 2020 3 15 指南的内容 关于湿热灭菌工艺验证以及方法学的研究各国CGMP以及药典ISO11134 ISO17665PDAValidationofMoistHeatSterilizationProcesses CycleDesign DevelopmentQualificationandOngoingControlFDA灭菌工艺检查指南过度杀灭法和生物负载法 残存概率法 定义D值测试方法与评价湿热灭菌工艺验证的内容DQ IQ OQ PQ相关测试文件及培训等质量风险管理 中国医药设备工程协会 7 2020 3 15 目的 湿热灭菌验证的目的 就是通过一系列验证试验提供足够的数据和文件依据 从而找到最有效最合理的灭菌参数 并把已经验证过的饱和蒸汽灭菌设备和灭菌工艺参数应用到药品生产的除菌过程中去 以证明用于药品生产过程中的每一台饱和蒸汽灭菌设备都能起到灭菌的效果 并且对不同灭菌物品的灭菌过程和灭菌效果具有可靠性和重现性 即验证结果必须证明生产中所采用的灭菌过程对经过灭菌的物品能够保证残存微生物污染的概率或可能性低于百万分之一 中国医药设备工程协会 8 2020 3 15 目的 灭菌效果是通过饱和蒸汽 空气 蒸汽混合物或过热水等灭菌介质所含的热量与灭菌物品的热传递和产生冷凝水的水合作用来实现的 冷凝水是在蒸汽回到它的能量较低的液态时形成的 这种相变需要蒸汽潜热向周围环境的转化 这样就加热了灭菌器和灭菌物品 选择一种适合的蒸汽灭菌方式 能在满足产品本身性能的情况下取得满意的灭菌效果 但是任何一种灭菌方法 都必须在实际应用前予以验证 中国医药设备工程协会 9 2020 3 15 定义 湿热灭菌周期的设计和开发与蒸汽灭菌器的性能以及被灭菌产品的适用性有关 空气 蒸汽混合气体 air steammixture 预真空过程过热水过程无菌保证水平 SterilityAssuranceLevel SAL 中国医药设备工程协会 10 2020 3 15 DVALUED值 在基础温度下减少一个Log菌数所需的时间 就是在一定温度下 将微生物杀灭90 即下降一个对数单位 所需的时间 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 12345678910 Log ofSurvivors残存物Log数 Minutesat121 1oC在121 1oC时的分钟 Dvalue 1D值 1 Thermaldeathcurve热杀死曲线 中国医药设备工程协会 11 2020 3 15 DVALUED值 微生物名称温度 介质D值 分 嗜热芽胞杆菌1055 葡萄糖87 8嗜热芽胞杆菌1105 葡萄糖32 0嗜热芽胞杆菌1155 葡萄糖11 7嗜热芽胞杆菌1215 葡萄糖2 4嗜热芽胞杆菌1215 葡萄糖乳酸液2 1嗜热芽胞杆菌121注射用水3 0嗜热芽胞杆菌1055 葡萄糖1 3嗜热芽胞杆菌105注射用水13 7嗜热芽胞杆菌115注射用水2 1 中国医药设备工程协会 12 2020 3 15 ZVALUEZ值 Z值是指使某一种微生物的D值下降一个对数单位时 灭菌温度应升高的度数 Z值对于比较不同灭菌过程温度的标准灭菌时间F0值计算是必须的 10 121 1 111 1 131 1 1 0 1 LogofDValueD值的Log数 ZValue 10oCZ值 10oC TemperatureoC温度 中国医药设备工程协会 13 2020 3 15 ZVALUEZ值 嗜热芽胞杆菌在不同溶液中的Z值溶液Z值 5 葡萄糖水溶液10 3注射用水8 45 葡萄糖乳酸液11 3PH 7磷酸盐缓冲液7 6平均9 4 中国医药设备工程协会 14 2020 3 15 F值 F值可用于衡量灭菌的有效性 F T z 是采用一定的Z值计算得到的一个容器或一个产品在T度下的等效灭菌时间 可根据挑战的微生物数 微生物悬浮液的类型 D值和F一起 来评估灭菌程序杀灭微生物的有效性 当Z取10 温度为121 1 时 灭菌过程的杀灭力 processlethality 则为Fo 采用以下公式 或许多公开的参考文献中可方便地计算出灭菌的杀灭力 中国医药设备工程协会 15 2020 3 15 LETHALITY F0值 温度对F0值的影响 Foreachminuteat 每一分钟在111 1oC115 0oC118 0oC119 0oC120 0oC121 1oC122 0oC131 1oC equivalentF0 相应的F0 0 1minuteat121 1oC0 25在121 1oC时的分钟0 50 630 7611 2610 注 灭菌温度为121 1oC Z 10 中国医药设备工程协会 16 2020 3 15 定义 初始菌 bioburden 生物指示剂 biologicalindicator 化学指示剂无菌灭菌工艺验证过程 中国医药设备工程协会 17 2020 3 15 产品与设备 产品以及包装的蒸汽灭菌适用性灭菌选择决策树产品的包装适用性蒸汽灭菌器的安装 验证和维护对蒸汽或过热水等灭菌介质的建议用于验证的测试仪器 中国医药设备工程协会 18 2020 3 15 关于蒸汽灭菌器的标准 HIM1020EN285EN554ISO11134 GB18278 ISO17665其他PDA或ISPE指南 中国医药设备工程协会 19 2020 3 15 湿热灭菌器验证的国际标准 湿热灭菌的国际标准一般比较详尽和具备可操作性 并且也代表了目前最先进的安装 运行 性能确认理念 它们将灭菌过程的验证和常规控制的有关内容作了更详细 更明确的规定 包括灭菌设备的确认 安装检查 包装适用性 装载试验 空气过滤器的检查 蒸汽的质量及管理 真空检查和再验证周期等等内容 中国医药设备工程协会 20 2020 3 15 蒸汽灭菌器的DQ DQ在选用蒸汽灭菌器时 首先应根据产品的工艺来考虑蒸汽灭菌器的选型 主要是装量的大小 灭菌温度与时间的可控制性 灭菌程序的可选择性 灭菌时腔室内温度的一致性 升温与降温速率的稳定性 控制及记录系统的可靠性等 中国医药设备工程协会 21 2020 3 15 蒸汽灭菌器的IQ OQ PQ 对蒸汽灭菌设备的各项控制内容详细定义 排水报警 空气去除 自动控制器 生物指示剂设备腔室的深度 宽度和高度 灭菌周期的设计 极限挑战周期的确认 蒸汽供应管路的检查 门的压力试验 等效灭菌时间 最小灭菌时间以及双倍最小灭菌时间 失效的风险以及管理 参考测点的位置 压力试验 真空度 泄漏率 安装偏差以及处理 中国医药设备工程协会 22 2020 3 15 蒸汽灭菌器的IQ OQ PQ 设备本身有足够的产热能力 容量 以便有利于灭菌周期的设计和极限挑战周期的确认 有利于研究等效灭菌时间 最小灭菌时间以及双倍最小灭菌时间 例如 对蒸汽供应管路有相应的规定 并制订行之有效的检查指南 对门的压力试验有相应的规定 并制订行之有效的检查指南 各类报警失效的风险分析以及管理 参考测点位置的确认 压力试验 真空度 泄漏率 安装偏差以及处理等等 选择空气过滤器也必须考虑它的过滤效率 一般应不小于99 5 0 3 m 中国医药设备工程协会 23 2020 3 15 蒸汽灭菌器的IQ OQ PQ 如果选择预真空或脉动真空灭菌器 则应确认真空度的范围和控制指标 对蒸汽灭菌器的温度显示也有详细的规定 例如 温度显示可以是数字的或其他类似物 范围在50 150K 精度不小于1 温度若数字显示 则不能小于0 1K 温度测量点的响应时间不大于5s 灭菌时间显示的精度应在 2 5 5分钟以下 和1 5分钟以上含5分钟 等 对于一个完整的灭菌器使用的温度探头 除了温度探头外还有一个不能忽视的地方是它的导线部分 导线外面的硅胶管是抗高温 压力和湿度的 当导线的软管部分对于高温 压力 水蒸气的抗性不好的时候 水蒸气就会进入软管内部 对里边的导线的电阻产生影响从而产生较大的漂移 而导致测量误差超过我们规定的标准 中国医药设备工程协会 24 2020 3 15 灭菌介质和其他辅助设施 对蒸汽质量的测试项目 过热值 Superheat 蒸汽干燥值 Drynessvalue 不冷凝气体 non condensablegases 清洁蒸汽测试 化学项目 含药典注射用水项下的绝大部分内容 SVMS SteamQualityTestApparatusKit用于验证的测试仪器具备进行热均匀性试验的验证装置并符合规定要求 测量仪器的精度大于被测灭菌设备的允差范围 一般小于0 5 中国医药设备工程协会 25 2020 3 15 灭菌工艺的开发及验证 两种灭菌方法过度杀灭法残存概率法用于注射剂生产的辅助物料的灭菌工艺用于注射剂的灭菌工艺灭菌工艺验证的方法灭菌验证形成的相关文件 中国医药设备工程协会 26 2020 3 15 细菌的耐热性 湿热灭菌耐热性强的孢子主要有二个属 梭菌属Clostridium 它一般是严格的厌氧菌 anaerobe 芽孢杆菌属Bacillus是需氧菌 aerobe 它可能是兼性厌氧菌 最常用的菌是Bacillussubtilis 枯草芽孢杆菌 Geobacillusstearothermophilus嗜热脂肪芽孢杆菌 Bacilluscoagulans ATCC51232 凝结芽孢杆菌 Clostridiumsporogenes梭状芽孢杆菌 和Clostridiumthermosaccharolyticum糖梭菌 中国医药设备工程协会 27 2020 3 15 过度杀灭法 工业上蒸汽灭菌工艺的开发 灭菌周期的设定和应用 一般使用过度杀灭法 theoverkillmethod 使用过度杀灭法的目标是确保达到一定程度的无菌保证 而不管装载物的实际负载生物的数量多少和耐热性如何 SAL 无菌保证水平 中国医药设备工程协会 28 2020 3 15 过度杀灭法 F0 D121 LogN0 LogNF 12分钟很少发现自然生成的微生物拥有超过0 5分钟的D121值 过度杀灭法假设的微生物负载数量和抵抗力都要高于实际 大多数微生物的耐热性都要比这低 因此能够提供很高程度的无菌保证 即便采用湿热灭菌工艺为过度杀灭法 theoverkillmethod 仍然需要对被灭菌产品的初始菌进行周期监测 并最好定期采用生物指示剂测试 国际法规和标准简述 中国医药设备工程协会 29 2020 3 15 WHOGMP2006 5 1Wheneverpossible products shouldpreferablybeterminallysterilizedbyheatintheirfinalcontainer Whereitisnotpossible adecisionshouldbetakentouseanalternativemethodofterminalsterilizationfollowingfiltrationand orasepticprocessing 5 2Sterilizationcanbeachievedbytheuseofmoistordryheat Wherepossible practicable heatsterilizationisthemethodofchoice 5 1可能条件下 采用最终容器中进行热力灭菌的方法是无菌药品首选的灭菌法 如 无法在最终容器中采用热力方法灭菌时 则应在无菌操作和 或除菌过滤后采用其他可选用的最终灭菌方法 5 2可使用湿热 干热灭菌 只要条件允许 就应选用热力灭菌法 中国医药设备工程协会 30 2020 3 15 WHOSterilizationbymoistheat 6 4Sterilizationbymoistheat issuitableonlyforwater wettablematerialsandaqueousformulations Thetemperaturerecordershouldnormallybeindependentofthecontroller andthereshouldbeanindependenttemperatureindicator thereadingfromwhichshouldberoutinelycheckedagainstthechartrecorderduringthesterilizationperiod Forsterilizersfittedwithadrainatthebottomofthechamber itmayalsobenecessarytorecordthetemperatureatthispositionthroughoutthesterilizationperiod Thereshouldberegularleaktestsonthechamberwhenavacuumphaseispartofthecycle 6 4湿热灭菌法 仅适用于水浸润性材料或水溶液 程序控制系统应独立于温度记录仪表 并配置独立的温度显示器 灭菌过程中 温度显示器的读数应与灭菌曲线记录对照 腔室底部装有排水口的灭菌柜 有必要测定并记录该点在灭菌全过程中的温度数据 如灭菌程序中含抽真空 则应定期对腔室进行检漏试验 中国医药设备工程协会 31 2020 3 15 WHOSterilizationbymoistheat 6 5Theitemstobesterilized otherthanproductsinsealedcontainers shouldbewrappedinamaterialthatallowstheremovalofairandthepenetrationofsteambutpreventsrecontaminationaftersterilization Allpartsoftheloadshouldbeincontactwithwaterorsaturatedsteamattherequiredtemperaturefortherequiredtime 6 5如被灭菌品不是最终灭菌产品 则应使用合适的材料将其适当包扎 所用材料及包扎方式应利于排除空气 有利于蒸汽穿透并能防止灭菌后的二次污染 在规定的灭菌温度和灭菌时间内 所有被灭菌品应与水或饱和蒸汽相接触 蒸汽的潜热为540卡 克 有空气处灭菌效果差 脉动真空水喷淋等就是要解决潜热问题 中国医药设备工程协会 32 2020 3 15 WHOSterilizationbydryheat 6 7Sterilizationbydryheatmaybesuitablefornon aqueousliquidsordrypowderproducts Theprocess includeaircirculationwithinthechamberandthemaintenanceofapositivepressuretopreventtheentryofnon sterileair Ifairissupplied itshouldbepassedthroughamicroorganismretainingfilter Wheresterilizationbydryheatisalsointendedtoremovepyrogens challengetestsusingendotoxinswillberequiredaspartofthevalidation 6 7干热灭菌适用于非水性液体或干粉状产品 灭菌过程中腔室内的空气需循环并保持正压 以阻止非无菌空气的进入 干热灭菌如有送风 则空气应通过除菌过滤器 HEPA 过滤 当干热灭菌用于去除热原时 验证应包括内毒素挑战试验 中国医药设备工程协会 33 2020 3 15 欧盟CGMP中对蒸汽灭菌的规定 原则为降低微生物 微粒和热原污染的风险 无菌药品的生产应有各种特殊要求 这在很大程度上取决于生产人员的技能 所接受的培训及其工作态度 质量保证极为重要 无菌药品的生产必须严格按照精心制订并经验证的方法及规程进行 产品的无菌或其它质量特性绝不能仅依赖于任何形式的最终操作或成品检验 中国医药设备工程协会 34 2020 3 15 欧盟CGMP中对蒸汽灭菌的规定 无菌药品生产所需的洁净区一般可分为4个级别 A级高风险操作区 如 灌装区 放置胶塞桶 敞口安瓿瓶 敞口西林瓶的区域及无菌装配 连接操作的区域 通常用层流操作台 罩来维护该区的环境状态 层流系统在其工作区域必须均匀送风 风速为0 36 0 54m s 指导值 应有数据证明层流的状态并须验证 在密闭的隔离操作器或手套箱内 可使用单向流或较低的风速 B级指无菌配制和灌装A级区所处的背景区域 C级和D级指生产无菌产品过程中重要程度较次的清洁操作区 中国医药设备工程协会 35 2020 3 15 欧盟CGMP中对蒸汽灭菌的规定 最终灭菌产品28 原料和大多数产品的准备 配制至少应在D级区进行 以降低粒子和微生物污染的风险 并与过滤及灭菌操作的要求相适应 微生物污染风险比较高时 如容易长菌的产品 配制后要等相当长时间方可灭菌的产品或因故主要不在密闭容器内进行配制操作的产品 配制必须在C级环境中进行 29 最终灭菌产品的灌装应至少在C级区进行 30 当环境对产品污染的风险比较大时 例如灌装速度慢或容器是广口瓶 或是须暴露数秒钟后方可压塞的产品 必须在C级区内局部A级条件下灌封 软膏 霜剂 悬浊液以及乳剂一般应在C级区配制和灌封 然后作最终灭菌 中国医药设备工程协会 36 2020 3 15 欧盟CGMP中对蒸汽灭菌的规定 80 应监控灭菌前产品的微生物污染水平并确立控制标准 此标准与所采用灭菌方法的效果相关 必要时 还应监控热原 可能情况下 应在紧挨灌装点的位置 用除菌过滤器将所有药液 尤其是大容量注射剂进行除菌过滤 81 无菌操作所需的物料 容器 设备和任何其它物品都应灭菌 并通过与墙密封的双扉灭菌柜进入无菌操作区 或以其它方式进入无菌操作区 但不得引入污染 非燃性气体应通过除菌过滤器进入洁净区 82 任何新的工艺都须验证其有效性 应根据工艺及设备的实际运行情况 定期进行再验证 确认已验证的状态 或在工艺及设备有重要变更后 进行再验证 中国医药设备工程协会 37 2020 3 15 欧盟CGMP中对蒸汽灭菌的规定 灭菌83 所有的灭菌工艺都应验证 应特别注意那些在现行的欧洲药典中没有收载的灭菌方法或者被灭菌产品不是一种简单的水溶液或油溶液时所采用灭菌方法 可能条件下 应尽量采用热力灭菌法 任何情况下 所采用的灭菌工艺必须同时获得注册和安监这个部门的认可 84 任何灭菌工艺在投入使用前 都必须通过物理检测手段和必要时的生物指示剂试验 来验证其对产品的适用性及灭菌效果 即每种被灭菌品的所有部位都达到了设定的灭菌要求 应对工艺的有效性定期进行再验证 一年至少一次 设备有重要变更后 应进行再验证 应保存再验证的结果和记录 85 所有的被灭菌品均须按规定的要求处理 以获得良好的灭菌效果 灭菌程序的设计应确保灭菌完全 中国医药设备工程协会 38 2020 3 15 欧盟CGMP中对蒸汽灭菌的规定 灭菌86 应通过验证确立所有灭菌程序的装载方式 87 应将生物指示剂作为灭菌监控的补充手段 应按供货商的要求保存和使用生物指示剂 并通过阳性对照试验来确认其质量 使用生物指示剂时 应采取严格措施 防止由其所致的微生物污染 88 应当有明确区分已灭菌产品和未灭菌产品的方法 每一车 盘或其它装载设备 产品或物料均应贴签 清晰地注明品名 批号并标明是否已经灭菌 必要时 可用湿热灭菌指示带来指示一批 或一个亚批 是否已灭过菌 但事实上 灭菌指示带并不能确保该批的无菌特性 89 每一个灭菌批次都应有灭菌记录 应把灭菌记录作为该批产品放行与否的一个依据 中国医药设备工程协会 39 2020 3 15 欧盟CGMP中对蒸汽灭菌的规定 热力灭菌90 每次热力灭菌均应用适当大小的记录纸记录灭菌过程的时间 温度曲线 也可用具有适当精确度和准确度的其他设备记录 应通过验证确定监控和 或记录灭菌温度探头的位置 可能条件下 在验证过程中 应在同一部位安放另一支独立的测温探头作对照 91 可使用化学或生物指示剂 但它们不得替代物理测试 92 应留有足够时间保证所有被灭菌品都达到设定的灭菌温度后 才开始计算灭菌时间 每种装载方式所需升温时间均须测定 93 在灭菌高温阶段后 应有措施防止冷却过程中已灭菌品遭受污染 任何与产品相接触的冷却用液体或气体都应当是灭过菌的 除非能证明任何渗漏的容器不可能被批准投放市场 中国医药设备工程协会 40 2020 3 15 欧盟CGMP中对蒸汽灭菌的规定 湿热灭菌94 湿热灭菌程序监控的参数应包括灭菌温度和压力 程序控制仪表通常应独立于监控及记录仪表 如采用自控和监测系统 该系统应经过验证 以确保符合关键工艺的要求 该系统应能记录系统本身以及工艺运行过程中出现的故障 操作人员应监控这类故障的发生 应定期将独立的温度显示器的读数与灭菌过程中记录获得的图谱对照 对腔室底部装有排水口的灭菌柜而言 可能需要测定并记录该点在灭菌全过程中的温度数据 如灭菌程序中包括抽真空操作 则应经常对腔室作检漏试验 95 被灭菌品如果不是密封容器中的产品 则应用合适的材料将其适当包扎 所用材料及包扎方式应有利于空气排放 蒸汽穿透并在灭菌后能防止污染 在规定的温度和时间内 被灭菌物品所有部位均应与灭菌剂充分接触 96 应注意 灭菌用蒸汽应达到适当的质量标准 蒸汽中含添加剂的量不应给产品或设备造成污染 中国医药设备工程协会 41 2020 3 15 欧盟灭菌选择决策树 欧洲药典 2006年版 决策树 中国医药设备工程协会 42 2020 3 15 欧盟EN285 EN554 EN866 CEN TC54 CEN TC269对湿热灭菌的规定 IQ OQ PQ必须包含 杀死率研究 Lethality 包含最小装载 饱和装载和大致装载三种 极限最低温度与最大值相差不大于3K 等效灭菌时间的偏差不大于15s 对最大的灭菌设备不大于30s 对于参考测点 在前60s内温度最大偏差不大于5K 在保温段温度最大偏差不大于2K 对于不同的装载稍微有点细小变化 空气过滤器的流速应不大于0 13Kpa min 空气移除速度的检查 生物指示剂的分层布置 建议灭菌物品的厚度不大于30mm 若必需 则需测物品的微生物负载 要做包装适应性研究 以最小值为控制温度 中国医药设备工程协会 43 2020 3 15 欧盟EN285 EN554 EN866 CEN TC54 CEN TC269对湿热灭菌的规定 验证应分为试运行 OQ 和性能确认 PQ 而PQ应包含物理性能和微生物杀灭试验 OQ包含以上第3条的全部内容外 还应有验证计划 操作指令 备品和维修资料检查核实 测试规程 每种装载的试验计划 测试设备的校准规程和自动控制系统的性能确认 OQ还包含 蒸汽 水的质量控制 测量设备必须包含12个以上的温度传感器 并应进行至少3次的重复试验 真空度试验 PQ应包含极限装载试验 空气探测器的检查及报警 报警及处理 再确认程序等 热穿透试验的详细记录以及培训记录总体评价并指导最佳灭菌效果的装载量 中国医药设备工程协会 44 2020 3 15 FDA的CGMP对湿热灭菌的规定 验证研究的目的是为了论证灭菌程序的效用 在一定的周期之后 必须进行再验证 装载产品的情况 生物指示剂以及温度探头的位置应该被记录在验证记录中 根据验证中的装载形式 用来指导并应该记录后续生产的所有批次的装载情况 在蒸汽灭菌程序中 从灭菌腔体内去除空气是一个重要的环节 因为空气隔热的特性 使得能量不容易传递 所以其得到的热致死率比纯蒸汽要小 同时必须注意到 微生物的热抵抗能力随着不同的被灭菌的物质不同而不同 由于这个原因 在灭菌验证中 必须仔细考虑包裹生物指示剂的材料的特性和类型 以保证其具有代表性 中国医药设备工程协会 45 2020 3 15 FDA的CGMP对湿热灭菌的规定 应该评估灭菌器或灭菌车 运用于在线灭菌 内热量难以达到的潜在点 例如 在管道内安装过滤器会导致压差的出现 这会显著的导致在下游形成温度降 我们推荐在过滤器下游使用生物指示剂 空载验证是为了评估灭菌器内各点的均匀性 如温度 压差 对于均匀性的研究 应该通过校验后的测量设备来完成 中国医药设备工程协会 46 2020 3 15 FDA的CGMP对湿热灭菌的规定 热穿透研究必须在在确定灭菌装载后 在装载后的腔体内进行灭菌验证可以论证热量进入灭菌物品的效率以及确认潜在灭菌不足物品的热穿透状况 在包括最难灭菌点的装载物品中放置生物指示剂是一个确认灭菌过程效能的最直接的途径 一般来说 生物指示剂应该贴近温度探头放置 以便来评估生物热致死率与基于热输入而预测得出的热致死率之间的关系 当确定了最难灭菌的物质后 就必须特别注意过滤器 填充材料 泵的灭菌情况 此外 还必须特别注意紧紧包裹的地方 厚厚打包的物品 考虑安全而系得很紧的材料 非常长的管子 无菌过滤器 防潮湿过滤器 等等 中国医药设备工程协会 47 2020 3 15 PDA的指南 灭菌选择决策树D值的变化取决于以下因素 挑战试验所用的微生物种类 挑战微生物的贮存条件 挑战微生物培养与收集的条件 挑战微生物的培养基或悬浮液的情况 挑战微生物的恢复及培养条件 灭菌柜的灭菌温度 在D值测试时 挑战微生物的起始温度 如是从冰浴开始还是从室温开始 挑战微生物悬浮和恢复介质的类型 挑战微生物BI在灭菌后保持的温度及时间 蒸汽的饱和程度 内包装材料及外包装材料的情况 中国医药设备工程协会 48 2020 3 15 ISO11134和ISO17665对湿热灭菌的规定 确定灭菌设备的性能 公用设施 组件 辅助设备以及控制装置的性能 公用设施包含蒸汽的纯度和质量 压缩空气应不影响产品的安全 空气过滤器 结构组件的材质应符合规定 温度 时间 压力 温度和压力的改变速率应自动化控制并记录 设置报警点用于验证的仪器精度应高于灭菌设备控制器和记录器的精度 应进行包装适用性研究 中国医药设备工程协会 49 2020 3 15 生物负载法 残存概率法 通常来说不耐热产品或物品的灭菌就不能使用过度杀灭法了 这就需要我们所建立的灭菌周期必须能恰当地杀灭微生物负载 但是不能导致不可接受的产品分解 这样的灭菌工艺的建立就有赖于研究产品上的微生物数量和耐热能力 一旦微生物负载的数量和耐热能力得以明确 就可以设计出一个能达到SAL小于10 6的灭菌周期 中国医药设备工程协会 50 2020 3 15 D值测试 有二种主要的方法来确定D值 存活曲线法和阴性分数法 存活曲线法 本法将挑战生物指示剂部分灭菌 然后对存活菌进行计数 孢子计数 阴性分数法 阴性分数法主要有二种 一种是Spearman KarberMethod 此法根据平均存活时间来分析 9 另一种是Stumbo Murphy andCochranMethod 最大可能数方法 10 二种阴性分数法的评估都要求数据在可计数的范围 即结果应当可以分为二组 有些单元为阳性结果 另一些则为阴性结果 Spearman Karber法要求测试中 至少一次全部为阳性 另一次则全部为阴性 中国医药设备工程协会 51 2020 3 15 D值测试 以下情况需测定D值 在开发灭菌程序过程中 当采用生物负荷 生物指示剂或生物负荷下降法需确定产品分离菌的耐热特性时 当产品处方变更时 在常规生产监控中 需要确定环境分离耐热菌的耐热特性时 确认将用于验证试验的商业性生物指示剂 如孢子条 安瓿 小瓶类生物指示剂 标签所示的D值 当将耐热孢子直接接种至物料或产品时 需要确定生物指示剂的D值时 确定产品耐热分离菌 从环境中定期分离 通过筛选试验证明有耐热性的微生物 中国医药设备工程协会 52 2020 3 15 生物负载法 残存概率法 当对一个给定注射剂溶液的灭菌程序进行验证时 通常将孢子接种入需验证的药液中 测试D值 测得D值后 有必要通过回收试验 如用被评估孢子的细菌 真菌抑制试验 过虑试验或由Blank和Cooney开发的方法 19 来证明产品本身对挑战菌无杀菌或抑菌作用 如回收试验证明注射剂产品有杀菌或抑菌作用 那可能有几种处理方法 我们也许可以采用无杀菌或抑菌作的模拟品 模拟溶液的水的活度应当与被灭菌品的相似 如果一个企业有一个模拟品能用于数个最终灭菌产品 则这一模拟品便称为 mastersolution 基准溶液 用于以后的研究 中国医药设备工程协会 53 2020 3 15 常用的蒸汽灭菌器介绍 下排式饱和蒸汽过热水作为灭菌介质喷淋式水浴式蒸汽 空气混合物 SAM 作为灭菌介质脉动真空其他 中国医药设备工程协会 54 2020 3 15 下排式蒸汽灭菌柜 下排式蒸汽灭菌柜工作原理图1 蒸汽进入2 高温度蒸汽比重小 在上部3 蒸汽不断进入4 冷凝水及低温度空气在底部被挤走 GravityDisplacementAutoclave Atequaltemperatureandpressure airisinfactontheaverage1 5timesdenserthansteam 中国医药设备工程协会 55 2020 3 15 下排式蒸汽灭菌柜 续 蒸汽比同一温度和压力下的空气轻一倍多 在加热过程中 下排式蒸汽灭菌柜往往会出现难以排除空气的问题 如被灭菌品是过滤器一类物品 滤芯中的空气更难排除 就很容易出现灭菌不完全的情况 因此 设计了具有高真空及多次真空功能辅助手段的灭菌柜 以及水喷淋式灭菌柜 中国医药设备工程协会 56 2020 3 15 水喷淋式灭菌柜示意图 压缩空气没标出 WaterCascadeSterilizers 中国医药设备工程协会 57 2020 3 15 过热水喷淋灭菌柜管路简图 Sterilefilter 除菌过滤器Compressedair 压缩空气Circulatingwater 循环水Coolingwater 冷却水Steam 蒸汽Coolingwaterout 冷却水出Condensate 冷凝水Heatexchanger 热交换器Circulatingpump 循环泵Sprayingsystem 喷淋系统Levelcontrol 水位控制Pressurevessel 压力容器 安全阀 中国医药设备工程协会 58 2020 3 15 过热水喷淋 温度 压力曲线 Temperature PressureChartHotWaterShowerProcess 中国医药设备工程协会 59 2020 3 15 Hotwaterspraysterilizer 本图为旋转式喷淋灭菌柜水喷淋 高效热交换 程序短可用于乳剂 氨基酸等配外部双管板热交换器过程 进PW 蒸汽加热循环水 在过压保护条件下 水喷淋产品 达到灭菌温度 保温 冷却 平衡压力 出料转速 1 5转 分产品温差可控 0 5 hotwaterspraysterilizerwithRotatingCageforfatemulsions etc 中国医药设备工程协会 60 2020 3 15 SAM 灭菌柜 SAM混合汽 气灭菌柜示意图Steam AirMixture 中国医药设备工程协会 61 2020 3 15 SAM 灭菌柜 流程示意 Steam 蒸汽Sterilefilter 除菌过滤器Referencebottle 参照瓶Heatexchanger 热交换器Pressurevessel 压力容器Fan 风叶 非金属 PT100 温度探头Coolingwater 冷却水Coldwater 冷冻水 7 Condensate 冷凝水SprayCondensate 喷淋冷凝水Drain 排放口 中国医药设备工程协会 62 2020 3 15 Temperature PressureChartSA MixtureProcess SAM混合气体灭菌温度 压力曲线 中国医药设备工程协会 63 2020 3 15 SAM灭菌柜 特点说明 风叶塑料制造 轻 保证了高效及完善的静动平衡流速控制器 保证在灭菌加热及冷却阶段腔室气体的有效循环和均一性 热交换器 用并列式的板式换热器作冷水循环 它比立管式热交换器速度快 因为它们在循环时产生湍流 改善热交换 且方便组装 检查 热交换器在流速调节器后面 取下的安全罩 中国医药设备工程协会 64 2020 3 15 SAM灭菌柜 特点说明 可有多功能设置的灭菌柜 饱和蒸汽 SAM 磁力风机解决密封问题 方便维修 不需要另加润滑油冷却到80度时 可抽真空用于干燥下部有 真空 水环泵 以方便冷却与干燥有的SAM冷却采用喷淋 磁力耦合器风机 水环泵 中国医药设备工程协会 65 2020 3 15 灭菌中的压力平衡 玻璃瓶目的是不让水汽化有一定的保持包装作用充气要求比较低 一般可控制在 2巴左右如加蒸汽 总压在2巴左右压力的设定还取决于产品 软包装要保护PP类塑料包装不变形 不受损坏 特别是在冷却阶段 当溶液温度较高 外部处冷却阶段时开始时压力也不宜过大 要考虑到对虚焊的影响压力控制要求比瓶子的要高一些 中国医药设备工程协会 66 2020 3 15 Equipmentsterilizer 中国医药设备工程协会 67 2020 3 15 器械灭菌柜灭菌程序 过滤器与胶塞 仪表和电器连线等工作服手套口罩过滤器灌装器具 中国医药设备工程协会 68 2020 3 15 高真空灭菌程序示意图 温度 真空 高真空的目的 消除冷点 让蒸汽与被灭菌品充分接触 High VacuumSterilizers 中国医药设备工程协会 69 2020 3 15 脉动真空蒸汽灭菌程序 温度 脉动真空 抽真空 进蒸汽 抽真空 进蒸汽 真空 Steam PulsingSterilizers 100 121 中国医药设备工程协会 70 2020 3 15 高真空与脉动程序比较 高真空灭菌柜对设备的要求高象BI 生物指示剂测定时 就可能需要被灭菌品比较松散 抽真空起作用大灭菌时间较短 使用不普遍 脉动真空灭菌柜对设备的要求较低灌装机部件 过滤器 胶塞 器具 工作服 口罩等采用灭菌过程时间一般会要长一些 三次抽真空后 残留空气量小 影响不大 如 0 1x0 1x0 1 0 1 中国医药设备工程协会 71 2020 3 15 汽水分离器 疏水器 结构 气水分离气水分离一进二热静力膜盒 排放废气以浮球为阀体高精磨浮球由316L制造 阀座为420F不锈钢排废气 排冷水废体 主要是空气进蒸汽 废气经热静力膜盒的孔排出冷水从底部排放 浮球 冷时阀开 浮球 中国医药设备工程协会 72 2020 3 15 疏水器脉冲式运行 排冷凝水蒸汽进 出现冷凝水热静力膜盒受热膨胀 气门关闭冷凝水水位上升 阀孔开启 排冷凝水灭菌排气水后 水位下降浮阀关闭 排水停止保持蒸汽压 灭菌 阀孔关 浮球 小结 蒸汽灭菌应有疏水器气水分离 自动完成 中国医药设备工程协会 73 2020 3 15 用于注射剂生产的辅助物料的灭菌工艺 用于注射剂生产的部分辅助物料在生产过程中与药品直接接触 因此同样需要灭菌 它们包括 过滤器 胶塞 胶管 服装 不锈钢器皿 填充机械部件 清洁用品等等 一般通过与饱和蒸汽直接接触而实现灭活 湿热蒸汽的能量通过传导或对流作用传递热量 常用方法是建立能够提供相同的最小灭菌保证水平的标准周期 再加上一定的安全系数 不管装载物的内容是什么 对于这类物品 获得可重复和可预测无菌保证的最大障碍是物品中潜在的空气 所以适合的灭菌过程是先采用预真空过程 然后饱和蒸汽灭菌的方法 中国医药设备工程协会 74 2020 3 15 用于注射剂生产的辅助物料的灭菌工艺 对于多孔 坚硬物质的灭菌装载方式 需要注意以下几点 装载物的类型和结构要加以确认并记录在案 装载物不能接触到灭菌舱室内壁 金属箱表面与底座之间的接触应减小到最低程度 通常使用有孔的支架 必要时也可以用可调节的支架 为了便于空气去除 冷凝水排出和蒸汽穿透 要明确地确定装载物的方位并记录在案 质量大的装载物应放置在灭菌器中较低的架子上 以尽量减少被冷凝水弄湿 控制灭菌器中物品的数量 如果装载物的大小能够改变 则需要确定最小和最大的装载物 确认中间装载物的合理插入法应包括最低负载中的最难灭菌物品 如果确认研究表明物品的位置不影响灭菌效果 那么装载的形式可能是可变的 装载记录可以作为操作人员的参考 中国医药设备工程协会 75 2020 3 15 用于注射剂的灭菌工艺 充满液体的装载物通常是同类型的 尺寸相同 容量相同 并来自于同一批产品 注射剂 液体 的灭菌工艺也根据产品的技术要求设计灭菌工艺或灭菌周期 如果产品不是水溶液 如一些油性产品 需要特别考虑是否适合采用湿热灭菌法 注射剂的灭菌是通过能量由加热介质传递给包装内部水溶液的过程来实现的 对于悬浮液和乳浊液的灭菌 装载物需要保持运动状态 比如翻转 选装或一定角度的摇摆 来促进内部的热循环 可以采用过热水过程或空气 蒸汽混合灭菌程序来实现 中国医药设备工程协会 76 2020 3 15 用于注射剂的灭菌工艺 所有这些循环过热水方法都使用在灭菌过程中可以控制的空气超压 以保障产品的型态不致被破坏 循环水方法与其他的蒸汽灭菌法相比 最大的优点之一是加热和冷却的速率容易控制 而且如果参数