国家计量院灭菌规范-金志军

NationalInstituteofMetrology,医用热力灭菌设备温度计校准规范及温度检测在热力灭菌设备验证的作用中国计量科学研究院金志军2012.6,NationalInstituteofMetrology,国内外关于灭菌设备验证标准介绍医用热力灭菌设备温度计校准规范灭菌设备验证程序与校准过程湿热灭菌与验证灭菌法原理与选择,NationalInstituteofMetrology,国内外热力灭菌设备验证标准,热力灭菌设备质量管理方法-验证1.世界卫生组织GMP、中国药品生产验证指南2.欧洲标准EN554(关于高温蒸汽灭菌设备）SterilizationofmedicaldevicesValidationandroutinecontrolofsterilizationbymoistheat3.英国标准HTM2010Healthtechnicalmemorandum-sterilization,NationalInstituteofMetrology,1.世界卫生组织GMP、中国药品生产验证指南的要求：药品生产验证指南关于湿热灭菌设备验证中温度检测要求：仪表校准：温度0.5oC,时间1%校准过程:至少十个测点，三次空载舱室内温度分布测量各点间的温度差在1oC(温度均匀性的要求)三次热穿透实验：a)最大负载b)最小负载C)空载(热分布试验)再验证:定期再验证、改变性再验证,NationalInstituteofMetrology,中国药典2005年版在通则附录中收载了灭菌法.对灭菌方法及生物指示剂做了描述灭菌法-用热力或其他适宜方法将物质中的微生物杀死或除去的方法.在执行GMP的原则下:灭菌效果-灭菌设备的性能污染菌的特性被灭菌品的性质受污染的程度等因素有关.降低被灭菌品灭菌前的微生物污染及灭菌后的再次污染,NationalInstituteofMetrology,灭菌方法:1.湿热灭菌法-物质在灭菌器内利用高压蒸汽或其他热力学灭菌手段杀灭细菌.灭菌能力强，是热力学灭菌中最有效和用途最广的方法.药品，药品的溶液,玻璃器械，培养基,无菌衣,敷料等-在高温和湿热条件下不发生变化或损坏的物质，均可使用.2.干热灭菌法:物质在干燥空气中加热达到杀灭细菌的方法.3.除菌过滤法:利用细菌不能通过致密具孔滤材的原理，除去对热不稳定的药品溶液或液体物质中的细菌.4.辐射灭菌法:将灭菌产品暴露在由放射源辐射的射线或适宜的电子加速器发出的射线中，达到杀灭细菌的目的.5.环氧乙烷灭菌法:将产品暴露在充有环氧乙烷的环境中，达到灭菌的目的.,NationalInstituteofMetrology,2.欧盟标准EN554（关于高温蒸汽灭菌设备）验证的内容：试运行合格测试、性能合格测试对传感器检定的要求：用于验证和日常控制、指示、记录的仪器都要被检定。验证用的仪器可以用来校准、检定设备上用于控制、指示、记录的仪器，用于校准的仪器的准确度应该是被校准的仪器的1/3。,NationalInstituteofMetrology,性能合格测试技术要求和方法：a)测试应该对新的、改进的产品、包装、装载类型、维护后的设备、调整的过程参数进行，除非有等效或已有参考装载的验证证明。b)测量空舱室热分布，温度传感器数量足够给出分布图，建议12支/米3每个装载类型的包装或参考测试包都做热穿透测试，温度传感器放置在测试包中心，测试包要放置在舱室中最冷的地方，温度传感器的数量不少于空舱热分布测试的，其中至少有一个传感器放置在设备控制、指示、记录温度计附近。至少三次测试以检查重复性。,NationalInstituteofMetrology,c)典型温度分布图(HTM2010给出的),NationalInstituteofMetrology,d)测试合格的参数要求：灭菌保持时间内：温度测量值在灭菌温度带内（灭菌温度+3oC）温度测量值波动度不超过1oC任何两个点温度测量值之差不超过2oC对于舱室容积小于800升的，平衡时间不超过15s；舱室容积大于800升的，平衡时间不超过30s。定期再验证要求,NationalInstituteofMetrology,3.英国标准HTM2010与EN554比较：HTM2010内容更全，要求更细致,内容也更多,适用于多孔装载高温蒸汽灭菌设备，处理密闭容器中液体的高温蒸汽灭菌设备，处理无包装器械的高温蒸发灭菌设备，干热灭菌设备，ethyleneoxide（环氧乙烷）灭菌设备有更明确的操作方法规定有明确的灭菌设备日常、周期检查内容对采样率有明确规定，保持时间内有180个读数,NationalInstituteofMetrology,小装载测试对过热度有明确规定，对高温蒸汽多孔包装灭菌设备，舱室自由空间的温度测量值在平台期的最初60秒，不得超过排水口处5对测试包的大小、装载内容和质量也有明确规定(EN554没有要求),NationalInstituteofMetrology,医用热力灭菌设备温度计校准规范,1.范围适用于医用饱和蒸汽热力灭菌设备温度计计量性能的校准，其他湿热灭菌设备温度计校准可以参照本规范。2.引用文献3.术语和定义,NationalInstituteofMetrology,1.灭菌温度：杀灭耐热杆菌、孢子的饱和蒸汽温度。2.灭菌平衡时间：灭菌设备舱室某个点达到灭菌温度时刻至全部灭菌装载内所有点均达到灭菌温度时刻的时间间隔3.灭菌温度带：在灭菌保持时间内，介于灭菌温度至灭菌最高允许温度的范围。4.灭菌保持时间：灭菌装载内所有点的温度都保持在灭菌温度带内的时间长度。5.灭菌平台时间：灭菌设备某点达到灭菌温度起至灭菌结束的时间间隔。6.医用热力灭菌设备温度计：灭菌设备自身配置的温度计。7.参考温度计：用于校准和测试目的的温度计8.示值误差：灭菌平台时间内，被校准温度计示值平均值与参考温度计实测温度平均值的差值。,NationalInstituteofMetrology,4.计量特性被校温度计使用范围被校温度计示值误差医用灭菌设备技术要求,NationalInstituteofMetrology,5.校准条件环境条件负载条件测量标准,NationalInstituteofMetrology,6校准项目和方法校准项目：示值误差校准方法：参考温度计放置位置校准过程数据处理7.校准结果的表达8.复校时间间隔,NationalInstituteofMetrology,灭菌设备验证程序与校准过程,1.灭菌过程2.名词术语3.灭菌程序设计4.验证项目与要求5.验证方法,NationalInstituteofMetrology,1.灭菌过程:热力灭菌是使用最广,、研究最多的灭菌方式.当温度超过细胞最佳生理活动的温度范围时,随着温度的升高，细胞代谢减缓,细胞的生长及繁殖将逐渐停止。每种细胞的生理活动均有一个温度上限，一旦超过，起生命作用的蛋白质、酶、核酸等会被永久性破坏，从而导致细胞发生不可逆转的死亡.,NationalInstituteofMetrology,2.名词术语:D值-微生物耐热参数一定温度下将微生物杀灭90%或使微生物下降一个对数单位所需的时间.Z值-灭菌温度系数微生物的D值变化一个对数单位，灭菌温度应升高或下降的度数.FT值-灭菌时间灭菌程序在温度T下的等效灭菌时间F0值-标准灭菌时间被灭菌产品在灭菌过程中获得参照标准条件下相同灭菌效果的曝晒时间.L-灭菌率在某一温度下灭菌1min所获得的标准灭菌时间(无单位),NationalInstituteofMetrology,3.灭菌程序设计,1）微生物污染检测和灭菌程序验证严格控制最终灭菌前的污染微生物，促使被灭菌物最终达到无菌状态严格执行GMP要求，灭菌前，按无菌操作生产的药品，一般不会含有耐热孢子。如果不能执行非无菌操作，需要检测微生物类型和数量，对于耐热孢子，需要对其鉴别确定灭菌温度下的D值，需要使用耐热性更强的生物指示剂，或使用从产品中分离出的耐热污染菌，对灭菌程序验证。,NationalInstituteofMetrology,2）微生物控制有观点认为，在设计灭菌工艺或灭菌程序验证时，必须将耐热性最强的芽孢接入产品中，浓度达到106，灭菌程序使孢子数下降6D至12D，灭菌工艺才能被认可。在生产工艺过程中，对灭菌前的微生物污染能有效控制并掌握污染菌的耐热性.,NationalInstituteofMetrology,热力灭菌:在非饱和或饱和湿度下进行的热力学灭菌.在灭菌过程中，通过强制方式将空气对流.一般来说，细菌孢子具有耐热性,他的破坏程度取决于在水分条件下孢子的水合作用以及核酸和蛋白质的变性.所以，灭菌过程中使用饱和蒸汽是至关重要的.饱和蒸汽的穿透性比于热空气及过热蒸汽的穿透性要强.蒸汽冷凝时放出的潜热传递给灭菌器，使之升温并使被灭菌物品所携带的微生物尤其是表面微生物发生水合作用，从而加速杀菌效果。温度低于100时,灭菌率L非常低,温度逐渐升高，L变大。当高于121,灭菌率L随温度上升急剧增加.不同温度获得同样灭菌率所需的时间是不同的.温度越高，灭菌时间越短.,NationalInstituteofMetrology,4.灭菌设备验证的要求与项目4、1基本要求:表面洁净无污染排列不应过密4、2验证项目及指标要求,NationalInstituteofMetrology,5.验证方法:5.1空载试验5.1.1温度,压力准确度5.1.2温度均匀度及波动度5.2负载试验热穿透试验:(1)最大负载状态,热穿透试验的结果达到最冷点灭菌物品的暴露时间为12115min.F015(1)最大负载状态,热穿透试验的结果达到最冷点灭菌物品的暴露时间为12115min.F015,NationalInstituteofMetrology,提高灭菌效率的途径：前期消毒处理对实际过程的测量，确定合适的暴热时间，不过长，也不太短。,NationalInstituteofMetrology,湿热灭菌与验证,湿热灭菌程序的设计，与蒸汽灭菌器的性能及被灭菌产品的性能相关.湿热灭菌介质:饱和蒸汽,空气蒸汽混合气体,过热水.灭菌效果是通过灭菌介质与被灭菌物品的热传递来实现的.,NationalInstituteofMetrology,1.定义(1).初始菌-生物负荷.灭菌前原材料,部件或包装等物品上所带有存活微生物的总数.(2).生物指示剂-接种已知数量微生物用于测试湿热灭菌工艺实际效果的产品。(3).腔室冷点-灭菌过程中，装载区温度最低的位置.(4).热穿透-用以评估热量已经转移到被灭菌品的测温试验.为了测试热量的穿透,应将测温探头放在需评估的装载上(或装载物品中间)(5).灭菌-用以去除产品中活的微生物并使其达到规定存活概率的处理过程。(6)灭菌程序-使某一物品达到无菌所需条件及规定运行参数(温度，时间，压力等)的程序。,NationalInstituteofMetrology,2.湿热灭菌的机理研究最深,使用最广的灭菌方式。温度超过细胞最佳生理活动的温度范围时,随着温度的升高，细胞的生长及繁殖最终停止。每种细胞对温度的耐受性均有一上限,一旦超过，起生命作用的蛋白质、酶及核酸会被永久性破坏，从而导致细胞发生不可逆转的死亡。湿热灭菌-苞芽的死亡属蛋白质的变性,所需温度不高.干热灭菌-属于氧化，灭菌温度要高.,NationalInstituteofMetrology,水在1.0大气压的热曲线,NationalInstituteofMetrology,水在2.0大气压的热曲线,NationalInstituteofMetrology,水的三相图,NationalInstituteofMetrology,1at=1.013Bar=0.1MPa=14.71psia,NationalInstituteofMetrology,3.影响灭菌效果的因素物理/化学条件在细菌形成芽孢过程中的多种环境因素会影响孢子的耐热性。湿度条件.热力灭菌中水对杀灭细菌芽孢起着重要作用.干热(相对湿度小于100%RH)、湿热(100%RH)灭菌.20%RH-50%RH暴热时间温度与某一时间芽孢存活对数间一般呈线性关系。,NationalInstituteofMetrology,灭菌法选择的基本原则,灭菌方法:湿热灭菌干热灭菌辐射灭菌除菌过滤液体产品以最终灭菌方式采用湿热灭菌是首选方法.美国:验证一个不合理的系统是没有意义的.实际中的验证试验是有限的，一个不合理的灭菌程序会给产品和患者带来风险.,NationalInstituteofMetrology,灭菌程序设计-灭菌法的选择,在执行GMP的原则下:灭菌效果-灭菌设备的性能污染菌的特性被灭菌品的性质受污染的程度等因素有关.降低被灭菌品灭菌前的微生物污染及灭菌后的再次污染,NationalInstituteofMetrology,灭菌达标的涵义最终灭菌产品无菌的标准-对于湿热灭菌,F0不小于8衡量灭菌完全与否的标准么?在制药工业实践中,耐热性差的产品，在F0低于8时,只要强化工艺控制手段，仍能达到无菌的标准;相反，当工艺失控时,F0大于8时,也不一定能达到无菌的要求。污染概率低于百万分之一是国际公认的标准，指灭菌后达到的无菌状态.,NationalInstituteofMetrology,灭菌程序设计原则,制药工业，热力灭菌程序根据药典通则、GMP要求及被灭菌品的特点来设计。考虑被灭菌产品的完整性、稳定性、无菌保证及经济性等多方面因素。灭菌温度和时间的选定,在保证达到无菌要求的同时，应防止灭菌时间过长或温度过高，造成产品降解.灭菌程序的设定应兼顾无菌保证、产品降解、容器/密封完好及整个贮存有效期内的稳定性要求.,NationalInstituteofMetrology,不同的被灭菌品设计不同的灭菌程序,1.器械,瓶皿2.衣物,洁净服3.培养基4.ampoule安瓿,NationalInstituteofMetrology,液体产品灭菌选择决策树:(欧盟),NationalInstituteofMetrology,灭菌过程中被灭菌品放置方式,对不同的被灭菌品应有相对合理和固定的灭菌程序和放置方式，避免随意性.放置方式对于被灭菌物品灭菌效果有很大的影响，应以不影响热蒸汽穿透为目标.,NationalInstituteofMetrology,NationalInstituteofMetrology,ampoule安瓿的放置,NationalInstituteofMetrology,装载类型的界定,选择适当的灭菌程序，还需要充分考虑装载特性对灭菌效果的影响。多孔/固体物品通常包括:过滤器胶塞和其他聚合物密封件管道和软管清洁用具设备更换部件,如药液灌装液体装载通常包括:已灌装入最终容器(如小瓶,软包装，玻璃瓶,AMPLE)的产品(溶液，混悬剂,乳剂)已检验或加工后剩下的可能含有病菌的废液,NationalInstituteofMetrology,湿热灭菌对介质的要求:与产品接触的介质应是无菌的.蒸汽:工业蒸汽-一般不与被灭菌产品直接接触,只用于转移能量.用于脉动真空灭菌器的夹套(外层)加热.纯蒸汽-洁净蒸汽/高质量蒸汽,灭菌腔室中应用。可由纯蒸汽发生器生产，也可由蒸馏水机提供。压缩空气:冷却水:,NationalInstituteofMetrology,湿热灭菌器的程序控制和记录仪表,WHOGMP2006的原则要求”热力灭菌”指出:对于每次加热灭菌过程，应使用适当精密度和准确度的设备对关键运行参数进行记录.应在被灭菌品或灭菌腔室冷点处安装温度探头，该冷点通过验证确定.同一部位应安放另一温度计，以显示温度。可用化学或生物指示剂,但不得替代物理测定。确定每种装载方式所需时间。灭菌高温阶段后，防止冷却期间污染。“湿热灭菌”:湿热灭菌法仅适用于水浸润性材料或水性药液.过程监控参数包括灭菌温度，时间，压力等。程序控制胸应独立于温度记录仪表,并配有独立的温度显示器.底部装有排水口的灭菌器，应测定并记录该点灭菌全过程数据。,NationalInstituteofMetrology,技术性要求EN285对灭菌器的温度显示有详细规定.为保证灭菌器运行准确，可靠，应配置独立控制与记录系统:-程序控制系统，能显示，可记录或储存-记录系统，输出模拟曲线，包括温度、压力、时间等.温度探头的导线部分要防止由于老化而影响测量准确和稳定。测温系统应进行校准溯源。,NationalInstituteofMetrology,灭菌工艺验证,验证步骤灭菌器的设备确认和产品灭菌程序的验证应分开处理，不能等同或混为一谈.在灭菌程序验证开始之前，对灭菌器进行确认,一般包括:空气过滤器的完好性检查灭菌设备容积,真空度，压力测试；夹层与腔室之间的压力与温度的安全范围升温时间的控制，灭菌温度、时间、压力的控制，灭菌保温阶段温度波动范围的控制；灭菌设备热分布热穿透测试用仪器的校准,N