无菌区与设备清洗消毒灭菌的设计及验证

2018/1/27,1,无菌区与设备清洗消毒灭菌的设计及验证钱应璞2010年5月20日济南,2018/1/27,2,无菌药品工艺再验证的主要内容,2018/1/27,3,设备、器具清洗消毒灭菌,目的确立可靠的清洁方法和程序，以防止药品在生产过程中受到污染和交叉污染。原则设备的设计、选型、安装、改造和维护必须符合预定用途，应尽可能降低发生污染、交叉污染、混淆和差错，便于操作、清洁、维护，以及必要时进行的消毒或灭菌。要求规定具体而完整的清洁方法、清洁用设备或工具、清洁剂的名称和配制方法、保护已清洁设备在使用前免受污染的方法、已清洁设备最长的保存时限、使操作者能以可重现的、有效的方式对各类设备进行清洁。,2018/1/27,4,设备、器具清洗消毒灭菌,对设备消毒或灭菌，应规定消毒或灭菌的具体方法、消毒剂的名称和配制方法；设备生产结束至清洁前所允许的最长间隔时限；范围通常只有接触产品设备表面的清洁规程需要验证。非接触产品部分也应考虑；验证的阶段选定清洁方法，制定清洁规程（开发阶段）；制定验证方案（参照物、取样点、合格标准、取样方法和检验方法）；实施验证，获取数据，评价并提出结论；监控及再验证。,2018/1/27,5,欧洲清洁与清洁验证的有关法规介绍,生产设备的设计应使其能被易于并彻底清洁，其清洁应该根据详细与书面化的程序进行，并只能储藏在清洁与干燥的环境中。清洗与清洁设备的选择与使用不应使其成为污染的来源；应进行清洁验证，以确认清洁程序的有效性。在设定产物残余物，清洁剂与微生物污染的限定值时，其合理性应科学地基于所涉及的各种材料的特性；使用对于检测残余物或污染物具有敏感性的，经验证的分析方法，每一分析方法的检测范围应足以每感地检测到达到一定水平的残余物或污染。,2018/1/27,6,设备、器具清洗,清洁从设备表面去除可见及不可见物质的过程：活性成份及活性物质的衍生物；清洁剂（来自清洁过程）；微生物（来自物料污染、清洁污染）；消毒剂；润滑剂；环境污染物质；设备运行过程中释放出的异物；冲洗水中残留的异物。清洁验证去除上述污染物，防止可能发生的污染和交叉污染（混淆）,2018/1/27,7,设备、器具清洗,清洁方法分类手工清洗由操作人员拆、擦洗或用高压水枪清洗；机械磨擦，效果较好，但重现性差；自动清洗由自动控制进行冲洗的清洗，有的带干燥功能；溶解、冲击法去污，有些部位不容易清洁，但重现性好；半自动清洗以上两种方式相结合的清洗过程；,2018/1/27,8,设备、器具清洗,清洗原理的基础溶剂移动到表面扩散与对流溶剂和尘垢“反应”反应产物通过扩散与对流进行远离表面的移动；清洗的程序拆卸方法预洗/检查要求清洗（清洁剂、方法、时间、温度范围）淋洗（用符合药典标准的水、固定的方法和固定的时间）装配：按说明书、示意图要求装配）,2018/1/27,9,设备、器具清洗,干燥：明确方式和参数检查；符合设定标准，包括目检贮存：保持设备及系统完好状态的方法，如倒置、放在层流罩下、在线灭菌、规定存放时间；在线清洗系统的设计必须满足特定工艺的清洁要求；在线清洗溶液与所有被污染的表面接触并持续补充溶关键变量的自动控制。浓度（在线清洗溶液的）；温度；时间（在线清洗溶液暴露的）；压力；,2018/1/27,10,器具清洗与灭菌工艺的设计思路,器具清洗的关键是应具有“可重复性”，为得到可重现的和一致的结果和清洗结果方便列入文件，GMP要求在生产过程中所有接触药品的部件，如玻璃器皿，容器，桶，管道，灌装部件等，都必须采用“可重复”，“能被记录”的清洁方式来去除残留杂质。人工清洗无法验证和重复，所有直接或间接接触药液的容器具均采用CIP或器具清洗机清洗，以避免难以验证的手动清洗；经过初步手工清洗后，放入器具清洗机进行清洗。之后进行装配，所有器具有灭菌前，都应使用适用于蒸汽和环氧乙烷两种方法灭菌的呼吸材料进行适当无菌包装。再进入湿热灭菌柜灭菌。对需要传入A/B级使用器具也必须进行双层包装。,2018/1/27,11,典型工艺系统的清洗,清洁方法在线清洗（CIP）-设备处于原位，通常可自动控制也可半自动，例如多个容器的洗涤采用洗涤CIP机组清洗；离线清洗-小型设备和工器具适合。取清洗残余水样确认参考清洗验证标准残留物小于等于10ppmpH值：与原来注射用水一致；杂菌小于25cfn/ml;内毒素小于0.25EU/ml；,2018/1/27,12,工艺系统清洗确认,清洁验证中常见参考方法加参考品法加入容易测试（化合物）成分的方法，经清洁后测残留；限度试验法在注射用水中加入理论计算量的组分，使之刚好是残留控制标准，然后将淋洗水样用同一方法进行比较；参照物增量法将某个要控制组分的量加大，解决量小无法测试的问题，再测清洁后的残留；浓缩法将样品浓缩，测试后计算。,2018/1/27,13,工艺系统清洗确认,最难清洗产品活性物质的溶解度（水/清洗剂）；剂型；活性物质在产品中的浓度；辅料的物理及化学性质；一些特殊的工艺过程（加热、匀化、混合等）；清洗工的经验。,2018/1/27,14,工艺系统清洗确认,确定最难清洁部位和取样点死角清洁剂不易接触到的部位；压力小、流速很低的部位；容易吸附残留物的部位；残留物限度的确定最小批量；最具有活性的产品；最大日服用剂量。,2018/1/27,15,工艺系统清洗确认,清洗程度的检测清洁后设备的目检化学检验棉签擦拭取样，确定残留在设备表面活性物质的浓度；冲洗溶剂取样，确定残留在设备表面活性物质的浓度，适用于棉签无法取样的部件；最终冲洗水取样，确定残留在设备表面所有水溶性物质及清洁剂的残留量。微生物检验棉签取样检验最终冲洗水取样检验总有机碳（TOC）测试测量擦洗或冲洗后的水样中总有机碳的量。,2018/1/27,16,工艺系统清洗确认,分析方法确认分析方法：能够检测出残留物或污染物。特定的物质可以检出；在允许的清洁限度内可以检出（灵敏度）灵敏度和特殊性HPLC、GC、光谱法、TOC；验证分析方法应该包括：精密度、线性和选择性；回收率；再现性；检测限能够检测出已确定限度的残留物/污染物。,2018/1/27,17,消毒灭菌方法的设计与确认,2018/1/27,18,药品无菌性的形成原理,无菌相关的术语 无菌保证值（SAL）：指经灭菌后非无菌品的概率。 最终灭菌产品非无菌吕的概率不超过百万分之一，即SAL10-6 ；非最终灭菌产品非无菌品的概率不超过千分之一，即SAL10-3 Z值：当某种微生物的D值下降（或上升）一个对数单位时，其温度应升高（或降低）度数。 FT：指T摄氏度下的灭菌时间； F0：指标准灭菌时间。将121作为标准灭菌温度，当Z设定为10时，灭菌程序赋予被灭菌品121下的等效灭菌时间；,2018/1/27,19,药品无菌性的形成原理,D值-微生物耐热参数 在特定灭菌条件下，使微生物杀灭90%（下降一个对数单位）所需的分钟数。影响D值的因素： 使用的微生物； 微生物贮存条件； 复苏和培养条件； 灭菌柜工作时间； 起始温度； 培养基悬置及复苏类型； 灭菌后段持续时间及温度； 蒸汽饱和度； 包装情况。,2018/1/27,20,注射剂无菌性的形成原理,注射剂无菌性的形成的三种主要工艺 湿热灭菌工艺； 干热灭菌工艺； 除菌过滤工艺。,2018/1/27,21,注射剂的无菌标准,最终灭菌产品普遍接受的无菌标准灭菌后，最终灭菌注射剂或其它关键设备微生物存活的概率达到10-6 ，即一百万个已灭菌物品或制剂中存活的微生物低于一个。非最终灭菌产品的无菌标准产品中微生物存活的概率达到10-3 ，即保证1000个制剂中存活的微生物数低于一个。,2018/1/27,22,湿热灭菌工艺,湿热灭菌工艺的用途药品小容量注射剂 玻璃瓶；塑料瓶；软包装材料。器材： 过滤器； 胶塞； 工器具； 配料罐、接收罐； 药液、工艺用水管道； 灌装用具； 无菌工作服、口罩、手套。,2018/1/27,23,干热灭菌工艺,干热灭菌工艺的用途金属、玻璃制品/工具和干粉的灭菌与除热原干热灭菌参照温度干热灭菌中孢子的D值是变化的；干热灭菌温度分布均一性及穿透性均不如湿热灭菌；国际上以121为标准灭菌温度，相应灭菌时间以F0表示；干热灭菌一般取170为标准参照温度，相应灭菌时间以FH表示；中国药典中规定的是：160-170 2小时以上；170-180 1小时以上；250 45分钟以上。,2018/1/27,24,干热灭菌工艺,干热灭菌与去热原的关系去热原工艺条件比孢子杀灭程序要苛刻得多，通常相当于标准干热灭菌进行FH的数十倍；如果干热法去热原工艺能使细菌内毒素下降3个对数单位，就不必再进行微生物的生物指示剂挑战性试验。,2018/1/27,25,洁净/无菌环境的消毒灭菌,2018/1/27,26,洁净/无菌环境的消毒灭菌与微生物监控,无菌药品中污染菌的来源生产环境；操作人员；原料及内包装材料；工艺用水、氮气、压缩空气；生产设备：药液（粉）接收罐、灌药机、工器具；生产区域使用的清洁工具及消毒剂等。以微生物鉴别系统为调查手段API系统（Analytical Profile Index);FDA对菌的种属比细菌的数量更重视；要求：希望能够最大限度的把被污染的药品检查出来；要尽量克服无菌检查的局限性。,2018/1/27,27,洁净/无菌环境的消毒灭菌与微生物监控,洁净室内人员管理与微生物监控人员行为的污染和控制措施人眼可见最小颗粒为30微米；坐着不动能产生100000个颗粒；行走能产生5000000个颗粒；跑动能产生15000000个颗粒；微生物在空气和体内外表面；包括细菌、病毒、霉菌和酵母菌；人体携带的微生物数量惊人，且根据个人卫生习惯的不同因人而异。,2018/1/27,28,洁净/无菌环境的消毒灭菌与微生物监控,管理人员应具有能务，资格和经验；组织机构完善、关键岗位人员配备合理；生产，工程，维护，保洁等部门所有员工的培训；洁净厂房；卫生学；微生物学；洁净/无菌区域内行为的培训。制订健康规定，行为规范，服装规则；控制人员到最小量，出入控制。,2018/1/27,29,洁净/无菌环境的消毒灭菌与微生物监控,洁净/无菌区域消毒灭菌消毒对付微生物的一种手段；其目的是消除其活性或者破坏微生物；在地上、墙上、玻璃上、固定管路的外部、贮罐外部、盥洗盆、人员的手表面喷洒消毒剂；注意：消毒可以使孢子、微生物产生耐受性；灭菌：以完全杀灭微生物（包括芽孢和顽固的有机体）为目的；消灭一切有机体以及完全铲除其恢复活性能力的手段。,2018/1/27,30,洁净/无菌环境的消毒灭菌,消毒剂定义能消除以细胞繁殖形态出现微生物污染的化学物质。理想的消毒剂抗菌谱广；低毒或无毒；无腐蚀性，无污染；有洗涤作用；稳定性好；作用迅速；作用持久；价格低廉；,2018/1/27,31,洁净/无菌环境的消毒灭菌,消毒剂验证通过特定的微生物与某消毒剂在规定的使用浓度下，接触规定的时间后，对微生物进行培养、计数，考察消毒剂的消毒/杀菌效果。,2018/1/27,32,洁净/无菌环境的消毒灭菌,消毒剂的使用无菌区域使用的消毒剂须通过0.22微米的无菌过滤；为克服耐药性，应轮流使用不同种类的消毒剂；使用消毒剂消毒后，只能用消毒或灭菌的清洁工具；使用消毒剂的人员要接受相关的培训；消毒剂应有专门的进入各生产区域的途径；异常情况的处理方案；带菌实验器具和耗材要灭菌处理。,2018/1/27,33,洁净/无菌环境的消毒灭菌,影响消毒剂使用的因素菌种；培养基组分；接触时间；中和剂的种类；表面张力；样品量；测试/验证方法；接种；,培养时间/温度；pH值；渗透压；回收率；培养基性质。,2018/1/27,34,洁净/无菌环境的消毒灭菌与微生物监控,洁净室常用消毒剂醇类：醇类消毒剂使微生物的蛋白质变性，在没有水的情形下，蛋白质不易被变性，在乙醇中加入一些水会使杀菌效力更佳。酚类化合物：广谱抑菌，对革兰氏阳笥细菌和革兰氏阴性细菌以及真菌均有杀伤作用。酚类消毒剂适宜用水溶液或含乙醇的水溶液配制。有效浓度为400ppm到1300ppm之间。季铵盐类化合物：季铵盐类化合物在酸性或碱性环境均能杀死细菌或真菌，在碱性环境中的杀菌效力稍强一些。如新洁尔灭溶液（0.05%-0.1%的苯扎溴铵溶液）。液体灭菌剂和杀孢子剂：次氯酸钠、二氧化氯、过氧化氢、戊二醛、甲醛和过氧乙酸等；消毒剂定期交替使用不同消毒剂是为了防止环境中微生物对同一种消毒剂产生抗性影响实际的消毒效果。,2018/1/27,35,洁净/无菌环境的消毒灭菌,无菌生产场地常用化学熏蒸对区域进行灭菌，亦称大消毒；灭菌介质甲醛气体/戊二醛；石碳酸与乳酸混合气体（1：1）气化双氧水；臭氧、紫外线；灭菌方法对室内换气速度的影响气体熏蒸的废气排除速度与熏蒸方法有关；气体熏蒸的废气排除与中和处理与否有关；与HVAC系统中的排风与新风系统设计有关，通常希望新风在排废气时的进风量与回风量相等。与自动控制水平有关。通过化学气体残留测试确认系统是否满足工艺要求的灭菌周期。甲醛消毒与排气至人员可以进入周期为24小时。,2018/1/27,36,洁净/无菌环境的消毒灭菌,气体灭菌的细菌挑战试验方法：每个试验位置的配养皿内有含107个枯草杆菌的试纸2张；设定灭菌程序熏蒸后取一张试纸作菌检（普通肉汤配养基37 ，72小时），如果无菌则试验完成，但属实验不成功。须减少药量重新熏蒸直至为阳性，即有菌有各另一张试纸作含菌数试验；合格标准：灭菌后枯草杆菌残留104为合格（即下降3个对数单位）；熏蒸无菌后室内残留量的测试。应有残余浓度小于1-2ppm。,2018/1/27,37,洁净/无菌环境的消毒灭菌,甲醛或杀孢子空间灭菌效果验证实例 通过用生物指示剂进行细菌挑战性试验，消毒剂灭菌前后表面微生物检测，来检查其的灭菌效果； 接受标准： 生产指示剂挑战性试验接受标准：含菌量为105 -106和103的菌条消毒后，无菌条件下放入配套增菌液中于37培养72小时，阳性对照为加入未消毒菌条的增菌液，阴性对照为未加指未剂的增菌液；空间熏蒸消毒的方法： 在无菌区有一套独立的熏蒸消毒系统，使消毒剂在各房间内形式雾状水气渗透到洁净区的每一角落，通过验证确定消毒的剂量、空间的温湿度、熏蒸时间和雾化程序。,2018/1/27,38,洁净/无菌环境的消毒灭菌,消毒剂用量：37-40%甲醛：12-15ml/m3 ，中和用25-28%氨水（ 12-15ml/m3 ）；杀孢子剂为22%的过氧化氢及4.5%的过氧乙酸，60ml/m3 ，5%的稀释液（也可根据洁净厂房设施及地面抗氧化的能力适当提高浓度）；空间熏蒸消毒的条件：调整万级无菌区域空调为消毒状态；甲醛：设定无菌区域温度为35-40 ，湿度为65-75%；熏蒸4小时；杀孢子剂：设定无菌区域温度为20-25 ，湿度为40-50%，熏蒸2小时。,2018/1/27,39,洁净/无菌环境的消毒灭菌,测试方法 生物指示剂挑战性试验：确定生物指示剂的摆放位置，放在生产重点区域，及污染高风险区域，避免回风口。消毒前将生物指示剂放入洁净区的各个测试点，使菌条暴露在空气下，消毒结束后待洁净区无刺激性气味后进入洁净区收回菌条，无菌条件下依次将菌条放入配套增菌液中，在37培养24小时、48小时、72小时，记录结果。同时做阳性对照和阴性对照；表面微生物测试：检测人员分别在