拜耳GMP培训讲义

动态下环境监测Dr.BerndKalkertSep.2004

2023/10/61Environmentalmonitoring1.引言本文的目的是阐述有关无菌产品生产的微生物和微粒控制的概念和原则。这些概念对于无菌产品生产非常重要，但也可用于非无菌产品的生产。环境监测的重点在于其有关的设施控制和符合标准。环境监测的目的在于可帮助建立一个有针对性的、易于管理和有预防功能的程序。2为确保稳定的生产环境，全面的环境控制程序应包括以下方面：

a.合理的厂房设计和维护b.文件系统c.已验证/确认的卫生清洁/消毒程序d.可靠的过程控制e.良好的设备管理和保养f.进入洁净区的有效控制g.有效的培训，证书/资格以及评估程序h.物料及设备的质量保证环境监测是一种评估对生产环境控制的有效性的工具。进入制药厂的洁净室和其它受控环境的程序是无菌保证程序的辅助。32.

环境级别应基于科学合理的原则设计和执行环境监测程序，并与生产所在地的政府法规要求相一致。如果是为了供应国际市场，应以最严格的要求作为环境监测的基本原则。45673.监督保证从事环境监测程序的人员应具有科学方面的知识，并经过相应的培训和授权。应校准所使用的设备，验证系统，正确制备培养基，所有操作程序应书面成文并遵照执行。83.1清洁及卫生/消毒执行清洁和卫生程序是厂房控制的关键部分。环境监测的数据用于确定这些程序的有效性。消毒剂的选择包括：

a.必需的接触时间的评估

b.消除的微生物的种类

c.有效性的确定

d.待处理表面的类型

e.毒性

f.残留

g.使用方法对已建立的清洁和卫生程序进行的验证应证明微生物的减少。其目的是为了证明经培训的清洁人员执行的日常卫生程序能够保证所使用区域的微生物控制是符合使用要求的。采用环境监测过程中获得的分离菌，对所选择的清洁剂和消毒剂进行挑战试验是可靠的方法。93.2

取样点的选择取样的主要目的是为了提供有意义的数据，这些数据可以帮助确定目前的或潜在的污染，有关a)特殊操作；b)设备；c)物料；d)加工过程的污染问题。应从最有可能导致产品污染的位置取样；然而，应谨慎确定取样点的位置是接近，但不是接触产品。10日常监测选择取样点应考虑的因素：a.在这些取样点，是否微生物污染最可能对产品质量有不利影响？b.实际生产过程中，哪些位置是最利于微生物增殖的？c.一些日常监测点是否应轮换？d.哪些位置能代表最难以接近或清洁/消毒的区域？f.区域中的哪些操作导致污染的扩散？g.在指定位置的取样是否严重干扰环境，导致收集了错误的数据或污染产品？取样是否仅在一班的最后进行？11123.3

取样频率单一取样方案不适合于所有环境。选择监测频率的关键是能够确定潜在的系统缺陷。每个点的检验频率可以少于系统或区域的检验频率。在多种情况下，批生产时进行监测可以满足常规区域监测的要求。133.4警报和行动水平一般的，行动水平必须符合官方或行业指南，警报水平可依据环境监测数据的历史分析制定。一旦建立了警报和/或行动水平，应作为日常趋势分析的一部分定期进行回顾。警报和行动水平不是产品规格的扩充，但可作为确定变化的标志，因此可以在产品质量受到不良影响前采取纠正措施。并非所有情况都需要使用警报和行动水平。一般的，严格控制环境中的污染不是在正态分布范围内。143.5数据管理数据收集：日常数据以统一的记录格式汇集到指定的数据库中。数据分析：15数据整理：

应对监测数据进行总结和评估，以确定生产环境是否处于受控状态。

统计学方法是进行评估的一种方法。

对于数据的显著波动或菌群的改变所产生影响的分析，应基于有资质的人所作出的判断。

评估过程应考虑的情况：a)出现高于一般值的数值时，可能预示工艺规格不再合适。可能需回顾工艺参数。b)几个连续点或偏离可看作是一组，如果高于警报水平，表示需进行调查。c)数值的显著波动或跳跃也是很重要的，重复出现可能显示出周期性的变化。d)一个或一个以上的数据显著高于或低于大多数数据时，可以计算在内或不计算在内。163.6分离菌的检定检定环境和人员监测中获得的微生物是监测程序的重要部分。最初，检定的许多分离菌可建立一个区域中所发现的微生物的数据库。一旦数据库建立，日常的检定应继续进行以确定分离菌是正常菌群的一部分或是其它不同的微生物。分离菌的检定也可用于环境的调查，例如阳性无菌检查结果，阳性培养基灌封结果，警报和行动水平偏移，或引入一种可给出耐清洁剂信号的普通生物体。菌群的变化或系统中出现一种以前未检测到的菌时，应进行调查。检定可为分离菌的来源提供有用的线索。例如，金黄色葡萄球菌通常在皮肤上发现，铜绿假单胞菌常常与水有关。173.7调查/纠正措施当偏移发生时，可能会与基准线有偏差。应进行调查以确定发生何种偏差以及采取何种措施来防止此类偏差再次发生。记录应显示偏差已确认并且采取了适当的措施。当超过警报或行动水平时，可采取下列措施：a.通知有关的管理者。 －开始调查，以确定偏离指定操作参数的原因和结果。b.执行纠正措施，着手解决问题。c.回顾后续行动以评估纠正措施的有效性。18193.8文件文件记录中应考虑的项目：

a)检验的日期和时间b)检验方法/参考程序c)检验的行动水平d)鉴别仪器e)位置f)区域分类g)平面图显示取样点h)取样点（关键点或非关键点）I)检验结果j)结果的评估k)显示数据结果l)警报和或行动水平m)温度和培养时间n)核对检验结果o)报告日期，批准日期，以及所使用培养基的失效期。p)污染的检定q)回顾者姓名r)报告日期s)历史数据的回顾t)变更控制系统u)所使用仪器的校准日期v)确定行动或警报水平的分析方法w)记录调查/纠正措施的文件系统：1.缺陷的描述2.可能的原因3.纠正措施相关责任人的确定4.行动步骤的描述以及执行进度表5.行动有效性的评估204.监测系统4.1.1

最终灭菌最终灭菌环境控制程序与影响灭菌前产品的生物负载和内毒素含量的微生物菌群有关。

包括蒸馏水、灭菌冷却水、精制水、自来水、空气、表面、容器和盖子的微生物限度。此程序的最关键部分是已灌装的待灭菌产品的生物负载。这部分保证灭菌过程中出现的芽孢（耐热）生物负载限度不超过经验证的灭菌能力，并且达到期望的灭菌水平。4.1.2无菌灌装监测的取样点数量和频率通常大于已建立的最终灭菌过程监测点的数量和频率。灌装间内的空气、水、人员、压缩空气、地面、墙壁、设备、表面。有效的环境控制是无菌制剂生产过程的一部分，是保证无菌的关键因素。无菌灌装产品的生产文件中应包括日常环境监测数据的回顾。21洁净蒸汽检测频率：每月一次

检测项目 限度内毒素 警报水平：=>0.12EU/ml；行动水平：>0.25EU/ml微粒数 光阻法（HIAC）:=>10微米max.500个/100ml =>25微米max.20个/100ml

微滤法（MF）: =>25微米max.100个/100ml =>50微米max.10个/100ml

金属微粒=>100微米

max.1/100ml化学性质 必须符合药典中注射用水的要求。

22氮气检测频率：每月一次

检测项目 限度

微生物数量 警报水平：10cfu/m3；行动水平：100cfu/m3

压缩空气

检验频率：每月一次

检测项目 限度

微生物数量 警报水平：10cfu/m3；行动水平：100cfu/m3

23高压灭菌锅中的水检验频率：微生物计数：每周一次；内毒素：每两周一次；电导率：连续检测

检测项目 限度微生物数量 警报水平：5cfu/100ml；行动水平：10cfu/100ml

不得检出大肠杆菌、大肠菌群和铜绿假单胞菌内毒素 警报水平：0.12EU/ml；行动水平：0.25EU/ml电导率 max.15microS/cm

244.2水的监测水中微生物数量的控制对于药品生产厂非常重要，因为水可用于制剂产品以及各种清洗和冲洗程序。水的来源或供给应满足饮用水的标准要求。这些要求保证水中无大肠菌群。如果使用点的水使用前是循环的，收集同一循环中的样品是适当的。如果生产过程需要使用水管，那么取通过水管，而不是直接来源于水龙头的样品。取样后立即进行微生物检验。如果不能立即进行检验，实验室收到样品后应在2-8°C条件下冷藏样品。取样和检验之间的时间间隔通常不超过24小时。25纯化水

检测项目 限度

微生物数量 警报水平：50cfu/ml；行动水平：100cfu/ml

不得检出大肠杆菌、大肠菌群和铜绿假单胞菌

内毒素 警报水平：0.12EU/ml；行动水平：0.25EU/ml

电导率 警报水平：1.0microS/cm；行动水平：1.5microS/cm(连续)TOC 警报水平：250ppb；行动水平：500ppb(连续)

26注射用水检测频率：每天；微粒：每月

检测项目 限度 微生物数量 警报水平：5cfu/100ml；行动水平：10cfu/100ml

不得检出大肠杆菌、大肠菌群和铜绿假单胞菌内毒素 警报水平：0.12EU/ml；行动水平：0.25EU/ml电导率 警报水平：1.0microS/cm；行动水平：1.5microS/cm(连续)TOC 警报水平：250ppb；行动水平：500ppb微粒 光阻法（HIAC）:=>10微米max.500个/100ml =>25微米max.20个/100ml

微滤法（MF）:=>25微米max.100个/100ml =>50微米max.10个/100ml

金属微粒=>100微米max.1/100ml

274.3压缩空气的监测应考虑以下几点：a)用于密封或保护无菌贮罐中产品的压缩空气应经过疏水的通风过滤器，并按一定的频率进行监测，以保证过滤器能有效过滤细菌。b)用于无菌环境的压缩气体/空气应采用无菌级的过滤器过滤，并按一定的频率进行检验，以保证气体/空气对环境无不良影响。c)所有不影响操作间中空气的压缩气体可按较少的频率进行监测。284.4空气监测环境监测程序应包括有活性和无活性的空气中悬浮微粒的日常监测。来源于人体的活菌与皮肤的脱落物有关，因此无活性微粒的数量高可能指示活性数量的增加。人是环境中活性和无活性微粒的主要来源。除满足法规中要求的动态监测之外，静态监测也可能是必需的。294.4.1无活性微粒的监测生产过程中有暴露过程的产品，应证明环境中的潜在污染是受控的。0.5um或更大的微粒通常作为环境污染的指标。对5.0um微粒的监测也可包括在内。通常使用的监测方法是目视微粒计数。此方法的原理是使带有悬浮粒子的气体通过一个聚焦光源，使得光线在单个微粒表面发生散射。微粒的尺寸和数量可同时测量。除便携式微粒计数器外，已研制出的监测系统可永久安装在生产区域，连续监测生产过程，并有集中数据存储和报警功能。304.4.2活性微粒的监测空气中的微生物通常与固体或液体微粒有关。生物体可能粘附尘粒或其它小载体，如果没有附着，也存在自由流动的微粒悬浮在空气中。4.4.2.1监测点监测位置：在灌装/密封过程中，距离操作点不超过1英尺，并且在气流的上游。除最初验证/确认时环境、人流和生产过程的取样点之外，应选择其它的监测位置。4.4.2.2

方法环境中主动气体取样是为了证明可能存在的活性悬浮微粒是受控的。个别国家要求使用平皿暴露法和主动空气取样法。空气中悬浮微粒的监测程序可能要求使用主动和被动空气取样两种方法。314.4.2.3设备表面空气取样器（SurfaceAirSampler）

SAS取样器的工作原理：空气通过涡轮被吸入装置中，被吸在一个培养基平板的表面。优点：轻便灵活独立的电源带孔的盖板可蒸汽灭菌可测量大量空气使用标准培养基板可测量气流

Slit-to-Agar(STA)空气取样器 在距裂缝口的精确位置处，使用一可旋转的琼脂平板，气体样品直接撞击固体营养培养基的表面。优点：可测量大量气体可利用时间-浓度关系可使用微量取样探针可用于压缩气体的取样缺点：设备大而不便有些设备不能蒸汽灭菌32离心取样器

工作原理：空气通过涡轮被吸入装置中，微粒由于地心引力而沉积在固体营养采集培养基（带状）的表面。优点：轻便灵活独立的电源收集顶部可蒸汽灭菌可测量大量空气可测量气流缺点：培养带来源单一表面真空取样器

取样器使用不锈钢容器，填充有营养培养基的培养皿置于容器中。利用真空系统将空气样品（和微粒）吸在培养平板的表面。优点：整个取样部分可蒸汽灭菌可用于压缩气体的取样可遥控放置可测量气流可取样大量气体缺点：设备有些笨重（带有真空系统）33液体气雾捕集法

此种方法是使空气通过一个管子，管子的出口在液体收集培养基的液面下。优点：可选择培养基，例如磷酸盐缓冲液(PBS)或培养基（培养基中可能需加防沫剂）有生长力的细胞在液体培养基中更易存活价格便宜缺点：

样品处理可能会引起污染过滤法

此方法使用空气取样器，取样器采用真空系统将空气吸过一个过滤器，使得颗粒聚集在过滤器上。无菌转移此过滤器，并在合适的营养培养基上进行培养。优点：可测量大量气体过滤器培养基和可用的孔径选择广泛可测量气流缺点：收集样品的膜必须放置在营养培养基上34平皿放置法

此方法使用有固体营养培养基的细菌培养皿，细菌培养皿直接暴露在环境中。

空气中的微粒沉积在琼脂的表面，培养后可直接计数。优点：使用简便经济实际上任何培养基都可使用可沿着灌装线放置可连续监测，通过更换培养皿延长监测时间不需要提供能量缺点：微生物数量与空气体积无关。沉积的微粒受微粒大小、温度和通过其表面的气流/空气量的影响。如果暴露时间太长，平皿会变干。35空气中微生物的监测平皿放置法：频率和限度cfu/25cm2微生物数量级别需氧菌霉菌和酵母菌厌氧菌警报水平行动水平A.无菌灌装：