滅菌工藝驗(yàn)證

1、1濕熱滅菌工藝的微生物學(xué)驗(yàn)證知識(shí)濕熱滅菌工藝的微生物學(xué)驗(yàn)證知識(shí)2概念與方式概念與方式n基礎(chǔ)概念基礎(chǔ)概念n滅菌工藝滅菌工藝 n無(wú)菌無(wú)菌n藥品達(dá)到無(wú)菌要求的兩種方式藥品達(dá)到無(wú)菌要求的兩種方式 n無(wú)菌生產(chǎn)工藝無(wú)菌生產(chǎn)工藝n最終滅菌最終滅菌 3兩種生產(chǎn)方式的比較兩種生產(chǎn)方式的比較n無(wú)菌生產(chǎn)工藝的局限無(wú)菌生產(chǎn)工藝的局限n通常的無(wú)菌保證水平（通常的無(wú)菌保證水平（10-3至至10-6） n影響因素較多影響因素較多n最終滅菌工藝的優(yōu)點(diǎn)最終滅菌工藝的優(yōu)點(diǎn)n賦予產(chǎn)品更高的無(wú)菌保證水平賦予產(chǎn)品更高的無(wú)菌保證水平 n生產(chǎn)中可變因素少，出現(xiàn)偏差的概率低生產(chǎn)中可變因素少，出現(xiàn)偏差的概率低 n幾乎能殺滅產(chǎn)品中的所有微生物幾

2、乎能殺滅產(chǎn)品中的所有微生物 4制藥工藝中常用的滅制藥工藝中常用的滅/除菌方式除菌方式n熱力滅菌熱力滅菌 n濕熱滅菌濕熱滅菌 （118-134）-蒸汽、過(guò)熱水蒸汽、過(guò)熱水n干熱滅菌（干熱滅菌（160-320 ）-熱空氣熱空氣 n氣體滅氣體滅-環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷n離子輻射滅菌離子輻射滅菌-輻射和電子束輻射輻射和電子束輻射n過(guò)濾除菌法過(guò)濾除菌法-過(guò)濾名義孔徑小于等于過(guò)濾名義孔徑小于等于0.2m 5熱力滅菌的基本原理熱力滅菌的基本原理n濕熱滅菌濕熱滅菌導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)關(guān)鍵性蛋白質(zhì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)關(guān)鍵性蛋白質(zhì)和酶發(fā)生熱變性或凝固和酶發(fā)生熱變性或凝固.濕度對(duì)該破壞濕度對(duì)該破壞性過(guò)程起促進(jìn)作用性過(guò)程起促進(jìn)作用.n干熱滅菌

3、干熱滅菌-使微生物氧化而不是蛋白使微生物氧化而不是蛋白質(zhì)變性質(zhì)變性. 6細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu) n細(xì)胞質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)膜n細(xì)胞壁細(xì)胞壁n莢膜莢膜n異染顆粒異染顆粒n線毛線毛n鞭毛鞭毛n色素體色素體n脂質(zhì)顆粒脂質(zhì)顆粒n中體中體n核糖體核糖體n擬核擬核n模隔壁模隔壁7濕熱滅菌的熱力學(xué)基礎(chǔ)濕熱滅菌的熱力學(xué)基礎(chǔ)水-蒸汽系統(tǒng)處在飽和狀態(tài)時(shí)的性質(zhì)溫度壓力Bar焓（內(nèi)部熱量）J/g水hLh*蒸汽hV1001.013419225626751151.692483221626991201.987504220227061212.026508219927071252.32252521882713飽和蒸汽表h = hV-h

4、L，凝結(jié)或汽化潛熱，1 Atmosphere = 1.013 bar = 14.71 psia8熱力滅菌設(shè)備熱力滅菌設(shè)備n過(guò)熱水滅菌釜過(guò)熱水滅菌釜n干熱滅菌釜干熱滅菌釜n蒸汽滅菌釜蒸汽滅菌釜9濕熱滅菌工藝研發(fā)與確認(rèn)濕熱滅菌工藝研發(fā)與確認(rèn)滅菌工藝的驗(yàn)證工藝研發(fā)階段工藝確認(rèn)階段方法設(shè)計(jì)裝載類型工藝類型工藝開發(fā)性能確認(rèn)連續(xù)控制非產(chǎn)品特異性滅菌工藝(過(guò)度殺滅法) 產(chǎn)品特異性滅菌工藝蒸汽不可透過(guò)型物品(液體型) 蒸汽可透過(guò)型物品飽和蒸汽型 預(yù)真空式 重力式空氣超壓型 蒸汽/空氣混和方式 過(guò)熱水方式確定參數(shù) 升溫階段 保溫階段 降溫階段物理學(xué)方法 溫度分布 熱穿透生物學(xué)方法日常放行 工藝評(píng)估 系統(tǒng)適用性再

5、確認(rèn)變更控制10最終滅菌產(chǎn)品無(wú)菌的標(biāo)準(zhǔn)最終滅菌產(chǎn)品無(wú)菌的標(biāo)準(zhǔn).無(wú)菌檢查結(jié)果合格-存在局限性批檢不合格率、實(shí)際污染率和取樣量之間的相互關(guān)系取樣量實(shí)際污染率0.1151015100.010.090.400.660.80200.020.180.650.890.9650 0.050.340.920.991000.090.630.993000.260.9530000.9511最終滅菌產(chǎn)品無(wú)菌的標(biāo)準(zhǔn)最終滅菌產(chǎn)品無(wú)菌的標(biāo)準(zhǔn)n通過(guò)物理通過(guò)物理/生物學(xué)方法證明，單位產(chǎn)生物學(xué)方法證明，單位產(chǎn)品內(nèi)微生物存在的概率不超過(guò)百萬(wàn)品內(nèi)微生物存在的概率不超過(guò)百萬(wàn)分之一分之一(即批產(chǎn)品的污染概率不超過(guò)即批產(chǎn)品的污染概率不超過(guò)百

6、萬(wàn)分之一百萬(wàn)分之一). 可實(shí)現(xiàn)參數(shù)放行可實(shí)現(xiàn)參數(shù)放行12影響滅菌效果的因素影響滅菌效果的因素n物理化學(xué)條件物理化學(xué)條件 .環(huán)境因子環(huán)境因子 .芽孢是否處于被包裹狀態(tài)芽孢是否處于被包裹狀態(tài)n濕度濕度n微生物的熱致死特性微生物的熱致死特性13適于濕熱滅菌工藝驗(yàn)證的微生物適于濕熱滅菌工藝驗(yàn)證的微生物菌種名稱D121 值范圍(min)嗜熱脂肪芽孢桿菌Geobacillus stearothermophilus 1.5-3.0枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis0.3-0.7凝結(jié)芽孢桿菌Bacillus coagulans 0.4-0.8梭狀芽孢桿菌Clostridum sporogenes0

7、.4-1.0 14實(shí)現(xiàn)無(wú)菌要求的標(biāo)準(zhǔn)手段實(shí)現(xiàn)無(wú)菌要求的標(biāo)準(zhǔn)手段n熱穩(wěn)定性產(chǎn)品熱穩(wěn)定性產(chǎn)品(過(guò)度殺滅過(guò)度殺滅) 美國(guó)美國(guó) 產(chǎn)品滅菌工藝的產(chǎn)品滅菌工藝的F0值不低于值不低于12分鐘分鐘; 歐盟歐盟 12115分鐘分鐘n熱敏感性產(chǎn)品熱敏感性產(chǎn)品 控制產(chǎn)品在滅菌前的帶菌量控制產(chǎn)品在滅菌前的帶菌量 產(chǎn)品滅菌工藝的產(chǎn)品滅菌工藝的F0值不低于值不低于8分鐘分鐘. 15藥典要求藥典要求nEP 對(duì)過(guò)度殺滅法的工藝要求：對(duì)過(guò)度殺滅法的工藝要求： 對(duì)溶液的滅菌條件至少為對(duì)溶液的滅菌條件至少為121oC 15 分鐘；分鐘；也可采用其它組合條件，但滅菌效果須與上也可采用其它組合條件，但滅菌效果須與上述相等效。述相等效。

8、 目標(biāo)：無(wú)菌保證值（目標(biāo)：無(wú)菌保證值（SAL，污染概率的負(fù)對(duì)數(shù)），污染概率的負(fù)對(duì)數(shù)）大于等于大于等于12。16藥典要求藥典要求nUSP 對(duì)過(guò)度殺滅法的工藝要求：對(duì)過(guò)度殺滅法的工藝要求： 對(duì)溶液的滅菌條件需達(dá)到對(duì)溶液的滅菌條件需達(dá)到12D ，至少為，至少為12 分分鐘。鐘。n設(shè)計(jì)目的：設(shè)計(jì)目的： 使使D121=1分鐘，數(shù)量為分鐘，數(shù)量為106的微生物經(jīng)過(guò)滅的微生物經(jīng)過(guò)滅菌后達(dá)到菌后達(dá)到SAL= 10-6。17滅菌程序的開發(fā)與設(shè)計(jì)滅菌程序的開發(fā)與設(shè)計(jì)n根據(jù)滅菌前帶菌量進(jìn)行設(shè)計(jì)根據(jù)滅菌前帶菌量進(jìn)行設(shè)計(jì) 基于對(duì)滅菌前產(chǎn)品所含微生物的耐熱特性和數(shù)量以及產(chǎn)品的基于對(duì)滅菌前產(chǎn)品所含微生物的耐熱特性和數(shù)量以及

9、產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性 滅菌后產(chǎn)品的污染概率須小于滅菌后產(chǎn)品的污染概率須小于10-6。n過(guò)度殺滅法過(guò)度殺滅法 基于工藝程序能殺滅更加耐熱微生物，并且再加上基于工藝程序能殺滅更加耐熱微生物，并且再加上 一定的安全系數(shù)；一定的安全系數(shù)； 理論上對(duì)生物指示劑孢子的殺滅能力達(dá)到理論上對(duì)生物指示劑孢子的殺滅能力達(dá)到10-12。n將兩者相結(jié)合將兩者相結(jié)合 兼顧產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性和無(wú)菌要求。兼顧產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性和無(wú)菌要求。18滅菌程序的效力測(cè)定滅菌程序的效力測(cè)定n生物學(xué)手段（生物學(xué)手段（FBiological） 用特定的生物指示劑作為標(biāo)準(zhǔn)微生物制劑用特定的生物指示劑作為標(biāo)準(zhǔn)微生物制劑 數(shù)據(jù)直接反映滅菌效果數(shù)據(jù)直接

10、反映滅菌效果 有時(shí)可取代物理手段的不足有時(shí)可取代物理手段的不足(如探頭無(wú)法放入安瓿瓶如探頭無(wú)法放入安瓿瓶) 局限性：較難進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析局限性：較難進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析n物理物理/數(shù)學(xué)手段（數(shù)學(xué)手段（FPhysical） 用滅菌值用滅菌值F0作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 精確測(cè)定熱分布和熱穿透狀況精確測(cè)定熱分布和熱穿透狀況 便于準(zhǔn)確計(jì)算不同滅菌條件下的滅菌效果便于準(zhǔn)確計(jì)算不同滅菌條件下的滅菌效果 測(cè)量數(shù)據(jù)便于統(tǒng)計(jì)學(xué)分析測(cè)量數(shù)據(jù)便于統(tǒng)計(jì)學(xué)分析19滅菌工藝驗(yàn)證滅菌工藝驗(yàn)證n確認(rèn)（確認(rèn)（IQ、OQ） 滅菌設(shè)備的運(yùn)行符合設(shè)計(jì)要求滅菌設(shè)備的運(yùn)行符合設(shè)計(jì)要求n驗(yàn)證（驗(yàn)證（PQ） 產(chǎn)品滅菌程序的有效性和重現(xiàn)性產(chǎn)品滅菌程

11、序的有效性和重現(xiàn)性n評(píng)估評(píng)估 滅菌時(shí)產(chǎn)品可能發(fā)生的變化給滅菌效果帶來(lái)滅菌時(shí)產(chǎn)品可能發(fā)生的變化給滅菌效果帶來(lái)的影響的影響20滅菌工藝驗(yàn)證滅菌工藝驗(yàn)證-IQ/OQ n檢查設(shè)備構(gòu)造、控制檢查設(shè)備構(gòu)造、控制/監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、運(yùn)行系統(tǒng)、安全系統(tǒng)及所監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、運(yùn)行系統(tǒng)、安全系統(tǒng)及所有零部件均與采購(gòu)要求相同；有零部件均與采購(gòu)要求相同；n控制控制/監(jiān)測(cè)儀表的校驗(yàn)，包括程序控制器、溫度、壓力和時(shí)監(jiān)測(cè)儀表的校驗(yàn)，包括程序控制器、溫度、壓力和時(shí)間控制設(shè)備，以及計(jì)時(shí)器、記錄測(cè)量?jī)x等；間控制設(shè)備，以及計(jì)時(shí)器、記錄測(cè)量?jī)x等；n試車試車空載熱分布試驗(yàn)空載熱分布試驗(yàn) 溫度探頭溫度探頭10-20支；探頭精確度支；探頭精確度0.5 o

12、C; 須有探頭與腔室原探頭并列放置須有探頭與腔室原探頭并列放置; 檢測(cè)報(bào)警和安全系統(tǒng)的可靠性檢測(cè)報(bào)警和安全系統(tǒng)的可靠性; 真空系統(tǒng)的可靠性真空系統(tǒng)的可靠性(產(chǎn)生的效率、維持時(shí)間等產(chǎn)生的效率、維持時(shí)間等); 滅菌溫度下，各點(diǎn)間最大溫差（腔室內(nèi)的）滅菌溫度下，各點(diǎn)間最大溫差（腔室內(nèi)的） = 2 oC；同一點(diǎn)的最大溫；同一點(diǎn)的最大溫差差1.0 oC; 重復(fù)試驗(yàn)至少重復(fù)試驗(yàn)至少3次以證明重現(xiàn)性次以證明重現(xiàn)性21滅菌工藝驗(yàn)證滅菌工藝驗(yàn)證PQ (一一) n每種裝載方式下的熱穿透試驗(yàn)每種裝載方式下的熱穿透試驗(yàn) 證明特定滅菌程序殺滅微生物的均一性和有效性證明特定滅菌程序殺滅微生物的均一性和有效性; 重復(fù)性試驗(yàn)

13、證明滅菌程序的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性重復(fù)性試驗(yàn)證明滅菌程序的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性; 證明滅菌程序?qū)Ρ粶缇锲返南嗳菪宰C明滅菌程序?qū)Ρ粶缇锲返南嗳菪? n容器內(nèi)部產(chǎn)品的熱穿透試驗(yàn)容器內(nèi)部產(chǎn)品的熱穿透試驗(yàn) 證明在每種裝載方式下各點(diǎn)的均一性、程序的重現(xiàn)證明在每種裝載方式下各點(diǎn)的均一性、程序的重現(xiàn)性性 證明最冷點(diǎn)處所獲得的滅菌效果符合既定要求。證明最冷點(diǎn)處所獲得的滅菌效果符合既定要求。22滅菌工藝驗(yàn)證滅菌工藝驗(yàn)證PQ (二二) n生物指示劑試驗(yàn)生物指示劑試驗(yàn) 結(jié)果與熱穿透試驗(yàn)保持一致結(jié)果與熱穿透試驗(yàn)保持一致 所有測(cè)試點(diǎn)均應(yīng)確保所有測(cè)試點(diǎn)均應(yīng)確保SAL 不低于不低于6 試驗(yàn)次數(shù)足以符合統(tǒng)計(jì)學(xué)要求（至少重復(fù)試驗(yàn)次數(shù)足

14、以符合統(tǒng)計(jì)學(xué)要求（至少重復(fù)3次試驗(yàn)，指示劑數(shù)量次試驗(yàn)，指示劑數(shù)量10 20 支支/次）。次）。23再驗(yàn)證和變更管理再驗(yàn)證和變更管理n再驗(yàn)證再驗(yàn)證 進(jìn)行再驗(yàn)證的條件進(jìn)行再驗(yàn)證的條件 設(shè)備、產(chǎn)品、工藝有重大改變，或設(shè)備有重大維修設(shè)備、產(chǎn)品、工藝有重大改變，或設(shè)備有重大維修 定期的常規(guī)再驗(yàn)證（一次定期的常規(guī)再驗(yàn)證（一次/12-24 月）月） 驗(yàn)證方法驗(yàn)證方法 通常與初次通常與初次PQ 方案相同。方案相同。n變更管理變更管理 有相關(guān)有相關(guān)SOP 來(lái)評(píng)價(jià)變更對(duì)工藝的潛在影響來(lái)評(píng)價(jià)變更對(duì)工藝的潛在影響 根據(jù)變更評(píng)估結(jié)果確定再驗(yàn)證的范圍根據(jù)變更評(píng)估結(jié)果確定再驗(yàn)證的范圍24無(wú)菌的影響因素?zé)o菌的影響因素nNt

15、= N0 -NR PNSU = N0 -DR Nt 滅菌后微生物殘存量；滅菌后微生物殘存量； PNSU -非無(wú)菌品概率；非無(wú)菌品概率； N0 -滅菌前微生物含量；滅菌前微生物含量； N0 -滅菌前產(chǎn)品的污染滅菌前產(chǎn)品的污染水平；水平； NR -滅菌時(shí)的殺滅量。滅菌時(shí)的殺滅量。 DR -滅菌時(shí)的殺滅水平。滅菌時(shí)的殺滅水平。25熱力滅菌的基本規(guī)律熱力滅菌的基本規(guī)律n在一定溫度下微生物數(shù)量的對(duì)數(shù)在一定溫度下微生物數(shù)量的對(duì)數(shù)值與滅菌時(shí)間的線性關(guān)系值與滅菌時(shí)間的線性關(guān)系微生物數(shù)量的對(duì)數(shù)值隨滅菌時(shí)間的增加而減少微生物數(shù)量的對(duì)數(shù)值隨滅菌時(shí)間的增加而減少26耐熱參數(shù)耐熱參數(shù)D 值的定義值的定義nD 值指一定溫

16、度下，將微生物殺滅值指一定溫度下，將微生物殺滅90（即（即下降一個(gè)對(duì)數(shù)單位）所需要的時(shí)間（下降一個(gè)對(duì)數(shù)單位）所需要的時(shí)間（Time for decimal reduction）27D T值的影響因素值的影響因素n.挑戰(zhàn)微生物的種類挑戰(zhàn)微生物的種類n.挑戰(zhàn)微生物的貯存條件挑戰(zhàn)微生物的貯存條件n.挑戰(zhàn)微生物的恢復(fù)生長(zhǎng)和培養(yǎng)條件挑戰(zhàn)微生物的恢復(fù)生長(zhǎng)和培養(yǎng)條件n.滅菌釜的滅菌工藝溫度滅菌釜的滅菌工藝溫度n.DT值測(cè)定開始前的起始溫度值測(cè)定開始前的起始溫度n.懸浮液和恢復(fù)生長(zhǎng)用培養(yǎng)基種類懸浮液和恢復(fù)生長(zhǎng)用培養(yǎng)基種類n.滅菌結(jié)束后的放置溫度與時(shí)間滅菌結(jié)束后的放置溫度與時(shí)間n.蒸汽的飽和度蒸汽的飽和度n.原

17、始包裝材料原始包裝材料28耐熱參數(shù)耐熱參數(shù)Z 值的定義值的定義nZ 值是指當(dāng)某種微生物的值是指當(dāng)某種微生物的D值下降（或上升）值下降（或上升）一個(gè)對(duì)數(shù)（一個(gè)對(duì)數(shù)（log ）單位時(shí)，其溫度應(yīng)升高）單位時(shí)，其溫度應(yīng)升高（或降低）的度數(shù)。（或降低）的度數(shù)。29滅菌率的概念滅菌率的概念n滅菌率滅菌率(L值值)系指在某溫度下滅菌系指在某溫度下滅菌1分鐘所分鐘所相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)滅菌時(shí)間相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)滅菌時(shí)間(分鐘分鐘)，即，即F0和和FT的的比值比值(LF0/FT)。當(dāng)。當(dāng)Z10時(shí)，不同溫度下時(shí)，不同溫度下的的L值是不同的。值是不同的。30商購(gòu)生物指示劑的確認(rèn)商購(gòu)生物指示劑的確認(rèn)n1. 進(jìn)行形態(tài)學(xué)和純度確認(rèn)進(jìn)行形態(tài)

18、學(xué)和純度確認(rèn)(至少鑒別至菌屬至少鑒別至菌屬) n2. 芽孢計(jì)數(shù)復(fù)核芽孢計(jì)數(shù)復(fù)核-蒸汽滅菌工藝用蒸汽滅菌工藝用BI，95-100下暴熱預(yù)處理下暴熱預(yù)處理15 分分鐘鐘-環(huán)氧乙烷和干熱滅菌工藝用環(huán)氧乙烷和干熱滅菌工藝用BI，80-85下暴熱預(yù)下暴熱預(yù)處理處理10 分鐘分鐘-預(yù)處理后迅速轉(zhuǎn)移至冰水浴內(nèi)預(yù)處理后迅速轉(zhuǎn)移至冰水浴內(nèi)-合格標(biāo)準(zhǔn)：合格標(biāo)準(zhǔn)：Log( 實(shí)測(cè)值實(shí)測(cè)值)在在0.3-1.48Log( 標(biāo)示值標(biāo)示值)之間之間3. D值復(fù)核值復(fù)核(視實(shí)驗(yàn)室能力而定視實(shí)驗(yàn)室能力而定) 31F0的定義及其意義的定義及其意義nF0是指在某特定溫度下所產(chǎn)生的滅菌效果與在是指在某特定溫度下所產(chǎn)生的滅菌效果與在121.1oC下相等效時(shí)所需要的滅菌時(shí)間（分鐘）下相等效時(shí)所需要的滅菌時(shí)間（分鐘）.n121.1 oC 或或250 oF表示表示100 KPa 飽和蒸汽的溫度飽和蒸汽的溫度, 為為標(biāo)準(zhǔn)滅菌溫度；標(biāo)準(zhǔn)滅菌溫度；nF 0值用于評(píng)價(jià)熱（濕值用于評(píng)價(jià)熱（濕/干熱）滅菌工藝的對(duì)微生物的殺滅干熱）滅菌工藝的對(duì)微生物的殺滅效果效果. nF0值可用來(lái)比較不同溫度下的滅菌效果值可用來(lái)比較不同溫度下的滅