除菌過(guò)濾驗(yàn)證細(xì)菌截留試驗(yàn)通用PPT課件

1、技術(shù)報(bào)告No. 26 (2008 修訂版)Celebrating over 65 Yearsof Connecting People, Science and RegulationSM除菌過(guò)濾器的驗(yàn)證 細(xì)菌的截留第6.0部分液體的除菌過(guò)濾第 6.0部分 除菌過(guò)濾器的驗(yàn)證 / 細(xì)菌的截留6.1影響微生物截留的因素6.2細(xì)菌截留驗(yàn)證研究需要考慮的方面6.3挑戰(zhàn)細(xì)菌的選擇6.4培養(yǎng)的保持6.5培養(yǎng)條件和標(biāo)準(zhǔn)6.6有效挑戰(zhàn)濃度6.7挑戰(zhàn)水平6.8聚集6.9培養(yǎng)物的生存能力6.10挑戰(zhàn)試驗(yàn)方法6.11試驗(yàn)用微生物的生存能力6.12 試驗(yàn)步驟和方案6.13非殺菌過(guò)程和液體6.14替代液體6.15殺菌液體6

2、.16過(guò)濾介質(zhì)vs.裝置6.17壓力/流量6.18持續(xù)時(shí)間6.19下游取樣6.20試驗(yàn)用膜的選擇6.21結(jié)果的解釋6.22產(chǎn)品的生物負(fù)荷6.23過(guò)濾器構(gòu)造的改變目 錄除菌級(jí)性能的基本解釋除菌過(guò)濾是在對(duì)產(chǎn)品沒(méi)有不良影響的前提下從流動(dòng)的液體中去除微生物的過(guò)程。ASTMF 838-05 是一種標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)置TM，可以用于比較所有滅菌級(jí)的膜。證明能去除一種標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)細(xì)菌(Brevundimonas diminuta) 最低濃度為107 cfu/cm2 這是一個(gè)很好的開(kāi)始，但是還要考慮其他因素重要參考 ASTM F 838-05ASTM 標(biāo)準(zhǔn) F838-05, “決定液體過(guò)濾器過(guò)濾膜細(xì)菌截留性能的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法

3、”, 賓州Conshohocken美國(guó)測(cè)試和材料協(xié)會(huì) ASTM 委員會(huì) D19(2005) 除菌級(jí)表現(xiàn)的基本定義2008 版 TR 26 進(jìn)一步描述了過(guò)濾器驗(yàn)證需要考慮的方面除菌過(guò)濾器驗(yàn)證要考慮的兩個(gè)重要因素: 通過(guò)適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)或同等的方法進(jìn)行細(xì)菌挑戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)來(lái)決定過(guò)濾器膜的級(jí)別。由過(guò)濾器的使用者或指定的測(cè)試機(jī)構(gòu)（例如：過(guò)濾器生產(chǎn)商或契約實(shí)驗(yàn)室）使用一種代表性的挑戰(zhàn)微生物證明能完全去除一種產(chǎn)品或一組產(chǎn)品上的細(xì)菌。在進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)前，具有每組產(chǎn)品是按照適當(dāng)監(jiān)管機(jī)構(gòu)的規(guī)定生產(chǎn)和檢驗(yàn)的科學(xué)依據(jù)。挑戰(zhàn)微生物的選擇以前一直推薦用 Pseudomonas diminuta 作為驗(yàn)證0.22 m 除菌級(jí)過(guò)濾器的

4、細(xì)菌之選。Pseudomonas diminuta 最近基于DNA的相同性被重新劃分為Brevundimonas diminutaFDA并沒(méi)有統(tǒng)一推薦某種細(xì)菌用于細(xì)菌截留試驗(yàn)細(xì)菌大小應(yīng)能通過(guò) 0.45 m 過(guò)濾器其他符合要求的細(xì)菌也能被接受時(shí)間影響細(xì)菌截留的因素微生物大小形狀產(chǎn)品 pH滲透壓離子強(qiáng)度表面活性劑膜孔徑分布 表面化學(xué)成分微孔結(jié)構(gòu)P流量溫度Section 6/6.1產(chǎn)品細(xì)菌截留驗(yàn)證需要考慮的方面對(duì)過(guò)濾過(guò)程進(jìn)行詳盡的評(píng)估，包括：溶劑的性質(zhì) (如：水的，酸性的，堿性的, 有機(jī)的)過(guò)濾時(shí)間過(guò)程壓力過(guò)程流量過(guò)程溫度過(guò)濾器設(shè)計(jì)說(shuō)明 簽約細(xì)菌截留試驗(yàn)，三大廠家會(huì)給一個(gè)POP文件Satorious

5、的所有試驗(yàn)都在德國(guó)，millipore的析出物試驗(yàn)在美國(guó)。Section 6.2細(xì)菌截留驗(yàn)證需要考慮的方面產(chǎn)品細(xì)菌截留驗(yàn)證研究應(yīng)該包括多個(gè)過(guò)濾膜 (通常三個(gè)) 。最接近泡點(diǎn)的過(guò)濾膜做這個(gè)試驗(yàn)。市場(chǎng)流通的過(guò)濾器基本泡點(diǎn)都會(huì)比較高 在產(chǎn)品可能對(duì)膜造成傷害的情況下，膜的確切數(shù)量和測(cè)試設(shè)計(jì)取決于過(guò)程。Section 6.2細(xì)菌截留驗(yàn)證需要考慮的方面用于細(xì)菌截留驗(yàn)證試驗(yàn)的三個(gè)膜中至少有一個(gè)膜應(yīng)該在試驗(yàn)前或使用前物理完整性測(cè)試數(shù)值達(dá)到或接近過(guò)濾器生產(chǎn)商的測(cè)試要求。 可能無(wú)法獲得達(dá)到或接近過(guò)濾器生產(chǎn)商要求的膜 在這種情況下，應(yīng)該從一批使用前完整性測(cè)試數(shù)值盡量低的膜產(chǎn)品中選取測(cè)試膜。然后根據(jù)（驗(yàn)證研究中）使用

6、前物理完整性測(cè)試數(shù)值最接近生產(chǎn)商要求的膜來(lái)確定一個(gè)特定過(guò)濾過(guò)程的完整性測(cè)試要求Section 6.2細(xì)菌截留驗(yàn)證需要考慮的方面測(cè)試報(bào)告中應(yīng)該包括細(xì)菌截留驗(yàn)證研究中得到的膜物理完整性測(cè)試值。應(yīng)在挑戰(zhàn)測(cè)試前使用水、產(chǎn)品或其他有說(shuō)明的液體來(lái)確定物理完整性Section 6.2細(xì)菌截留驗(yàn)證需要考慮的方面應(yīng)該在產(chǎn)品細(xì)菌挑戰(zhàn)后調(diào)查測(cè)試微生物是否在過(guò)濾器的下游重現(xiàn)。如果調(diào)查確認(rèn)測(cè)試微生物穿過(guò)了過(guò)濾器，并且過(guò)濾器達(dá)到了完整性測(cè)試要求那么應(yīng)重新考慮該過(guò)濾器是否適合于這樣的過(guò)程條件。Section 6.2細(xì)菌截留驗(yàn)證需要考慮的方面成分相同、只有濃度不同的系列產(chǎn)品可以通過(guò)挑戰(zhàn)極限濃度和接受中間一組濃度來(lái)驗(yàn)證。如果某

7、個(gè)單個(gè)產(chǎn)品被認(rèn)為是最差情況代表，則應(yīng)伴有依據(jù)和數(shù)據(jù)。Section 6.2細(xì)菌截留驗(yàn)證需要考慮的方面一般來(lái)說(shuō)重復(fù)使用過(guò)濾器是不實(shí)際的，或者說(shuō)不建議用于制藥生產(chǎn)但是如果重復(fù)使用除菌級(jí)過(guò)濾器應(yīng)該給出理由，并且重復(fù)使用參數(shù)應(yīng)該經(jīng)過(guò)驗(yàn)證。測(cè)試設(shè)計(jì)的兩種方法1. 直接接種法2. 修改法有時(shí)被稱為:間接法兩步法再循環(huán)法1. 直接注入細(xì)菌法直接接種測(cè)試藥品可存活微生物?B. Diminuta / 挑戰(zhàn)微生物測(cè)試過(guò)濾器泵化驗(yàn)濾出液的微生物2. 間接法藥品可存活微生物?化驗(yàn)濾出液的微生物否改變產(chǎn)品/過(guò)程預(yù)處理過(guò)濾器B. Diminuta / 挑戰(zhàn)微生物泵測(cè)試過(guò)濾器抗生素防腐劑溫度pH12預(yù)處理 時(shí)間溫度化學(xué)性質(zhì)

8、壓力流量使過(guò)濾器暴露于實(shí)際的產(chǎn)品和過(guò)程條件中抑制配方預(yù)處理注入物12沖洗緩沖器:去除過(guò)濾器的毒殺活動(dòng)維持全部過(guò)程條件驗(yàn)證此步驟確保細(xì)菌活性修改產(chǎn)品、過(guò)程的兩個(gè)例子8 小時(shí)過(guò)程時(shí)間殺菌產(chǎn)品預(yù)處理8 小時(shí)修改過(guò)的產(chǎn)品8小時(shí)預(yù)處理截留測(cè)試預(yù)處理4小時(shí)實(shí)際的產(chǎn)品4小時(shí)沖洗細(xì)菌截留研究的一般圖示接種后產(chǎn)品儲(chǔ)存罐無(wú)菌儲(chǔ)存罐測(cè)試過(guò)濾器裝置細(xì)菌截留 一般測(cè)試結(jié)構(gòu) 壓力計(jì)蠕動(dòng)泵化驗(yàn)過(guò)濾器支架()()()()(細(xì)菌截留研究的一般圖示 接種挑戰(zhàn)溶液的再循環(huán)研究設(shè)計(jì)決策樹(shù)Validation Strategy Study DesignValidation Strategy Study DesignIdeal Meth

9、od / ApproachValidation Strategy Study DesignAlternative ApproachValidation Strategy Study Design挑戰(zhàn)微生物的選擇 - 1.推薦選擇Brevundimonas diminuta 作為用于除菌級(jí)過(guò)濾器驗(yàn)證的微生物。但是:請(qǐng)明白FDA或其他法規(guī)機(jī)構(gòu)并沒(méi)有推薦某一種微生物作為用于驗(yàn)證的唯一微生物。微生物的尺寸應(yīng)小到能通過(guò) 0.45 m 的過(guò)濾器其他符合要求的微生物也可以接受。必須建立挑戰(zhàn)細(xì)菌符合要求的模型必須清楚過(guò)程中的生物負(fù)荷對(duì)所選擇細(xì)菌的影響挑戰(zhàn)微生物的選擇 - 2.推薦選擇Brevundimonas

10、 diminuta 作為用于除菌級(jí)過(guò)濾器驗(yàn)證的微生物。目前應(yīng)用的培養(yǎng)方法有兩種:肉湯法 (Leahy and Sullivan, 1978)凍膏法 (Fennington Jr. and Howard Jr., 1997)兩者都符合現(xiàn)行工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 有效挑戰(zhàn)濃度過(guò)濾后應(yīng)該過(guò)濾器測(cè)試膜每平方厘米表面達(dá)到至少107 個(gè)微生物均勻分布于膜的表面是最理想的挑戰(zhàn)濃度 (cfu/mL) 和挑戰(zhàn)水平 (cfu/cm2).是不同的，不可混淆有效的挑戰(zhàn)水平最低挑戰(zhàn)水平應(yīng)為每平方厘米膜表面至少 107 cfu B. diminuta (或生物負(fù)荷)基于Bowman對(duì)0.45 m過(guò)濾器的觀察Bowman et al.,

11、 J. Pharm. Sci., 56: 222 (1967)0.45 m 過(guò)濾器截留數(shù)量 104-106 cfu/cm2檢查過(guò)大的孔“除菌級(jí)”的定義聚集單分散性的細(xì)胞最適用于挑戰(zhàn)用光學(xué)顯微鏡甄選菌株使用超聲波/振動(dòng)使其散開(kāi)通過(guò)光學(xué)顯微鏡和存活計(jì)數(shù)予以確定使用 0.45 m過(guò)濾器作為過(guò)濾器挑戰(zhàn)測(cè)試中的陽(yáng)性對(duì)照措施。 測(cè)試微生物的活性確認(rèn)挑戰(zhàn)液體中微生物的活性藥物產(chǎn)品或替代物微生物必須在整個(gè)挑戰(zhàn)測(cè)試的過(guò)程中是存活的 如果損失了10倍的微生物，可能就不適合采用直接接種法來(lái)進(jìn)行挑戰(zhàn)測(cè)試。挑戰(zhàn)前后確定活性使用可接受的微生物學(xué)方法，如標(biāo)準(zhǔn)平板計(jì)數(shù)，用于上游分析方法必須經(jīng)過(guò)驗(yàn)證 (暗示)使用相同的培養(yǎng)基分

12、析濾出液中細(xì)菌存在的情況。Section 6.9/6.11抑菌/殺菌/非分散溶液由于直接接種法是理想的由于測(cè)試微生物活性的一些問(wèn)題，一個(gè)成功的測(cè)試計(jì)劃可能需要改變挑戰(zhàn)液體挑戰(zhàn)條件或兩者兼有可能需要預(yù)處理過(guò)濾器文件給出了定義毒性水平的指南2. 直接法可存活的微生物?否改變產(chǎn)品/過(guò)程預(yù)處理過(guò)濾器B. Diminuta / 挑戰(zhàn)微生物泵測(cè)試過(guò)濾器抗生素防腐劑溫度pH12藥品化驗(yàn)濾出液中的微生物產(chǎn)品或過(guò)程的改變:抑菌/殺菌溶液概述決策過(guò)程一般不能被很好地理解。圖2 給出了大概的指南首選始終是直接接種法。第二個(gè)選擇是改變產(chǎn)品/過(guò)程。預(yù)處理過(guò)濾器需要與改變產(chǎn)品/過(guò)程結(jié)合起來(lái)進(jìn)行。文件提供了關(guān)于定義毒性水平

13、的指南 (毒性大于 1 log)文件沒(méi)有試圖把改變產(chǎn)品或程序的方法區(qū)分優(yōu)先次序必須科學(xué)地使決策合理化。 Section 6.15壓差和流量應(yīng)包括最大過(guò)程條件達(dá)到或超過(guò)已知壓差達(dá)到或超過(guò)已知流量也許不能在小范圍內(nèi)同時(shí)模擬兩者。使用者決定哪個(gè)與特定的過(guò)程更相關(guān)建立支持決策的理由Section 6.17化驗(yàn)和結(jié)果解釋可以用0.45 或 0.22 m過(guò)濾器從濾出液中回收微生物。所有的濾出液必須經(jīng)過(guò)化驗(yàn)要認(rèn)為一個(gè)過(guò)濾器對(duì)于某個(gè)過(guò)程來(lái)說(shuō)是滅菌級(jí)別:測(cè)試過(guò)濾器不能允許任何微生物通過(guò)所有的陽(yáng)性和陰性對(duì)照措施必須是有效的。為確定微生物穿過(guò)了過(guò)濾器而進(jìn)行重復(fù)測(cè)試是允許的產(chǎn)品的生物負(fù)荷產(chǎn)品的生物負(fù)荷必須經(jīng)辨認(rèn)確定特

14、征 確定數(shù)量過(guò)濾器生物負(fù)荷(即挑戰(zhàn)水平)的計(jì)算過(guò)濾器生物負(fù)荷=BV/A，那么B = 微生物計(jì)數(shù) (cfu/mL)V = 總體積 (ml)A = 過(guò)濾器總表面積 (cm2)過(guò)濾器生物負(fù)荷單位是cfu/cm2允許使用者拿生產(chǎn)過(guò)濾器生物負(fù)荷與標(biāo)準(zhǔn)挑戰(zhàn)測(cè)試生物負(fù)荷（107 cfu/cm2)相比較。Section 6.22設(shè)備測(cè)試的原理： 評(píng)估過(guò)濾器裝置的完整性要考慮到生產(chǎn)出來(lái)的裝置可能沒(méi)有截留作用膜未封閉好膜遭到了破壞構(gòu)件相交之處膜有缺陷要考慮到不能依賴完整性測(cè)試檢查出設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中形成的缺陷。濾介體 vs. 裝置選擇膜盤(pán)還是裝置取決于驗(yàn)證操作的目的如果目的是驗(yàn)證膜的截留性能，那么使用膜盤(pán)進(jìn)行縮小比

15、例試驗(yàn)完整性測(cè)試的方法必須有意義: 如: 建立泡點(diǎn)和擴(kuò)散流之間的關(guān)系膜的完整性在安放膜的時(shí)候得以建立，在裝置測(cè)試中得以確認(rèn)。擴(kuò)大試驗(yàn):濾介體 vs. 裝置膜盤(pán)是適用于驗(yàn)證過(guò)程過(guò)濾裝置某些特征的一種模型。過(guò)濾裝置必須經(jīng)過(guò)驗(yàn)證才能應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程中。Section 6.1647 mm 盤(pán)濾筒膜盤(pán)測(cè)試的原因: 確保過(guò)濾裝置完整性過(guò)濾器最初的和過(guò)程中的完整性通過(guò)以下手段得以充分保證證明過(guò)濾器與過(guò)程相匹配的充分研究過(guò)濾器生產(chǎn)商質(zhì)量系統(tǒng)審查經(jīng)驗(yàn)證的完整性測(cè)試于過(guò)濾器使用前后恰當(dāng)?shù)貓?zhí)行壓差和流量應(yīng)包括最大過(guò)程條件達(dá)到或超過(guò)已知壓差達(dá)到或超過(guò)已知流量也許不能在小范圍內(nèi)同時(shí)模擬兩者。使用者決定哪個(gè)與特定的過(guò)程更相

16、關(guān)建立支持決策的理由化驗(yàn)?zāi)さ倪x擇通常兩者均可0.45 m 或 0.22 m用額定的分析過(guò)濾器回收測(cè)試微生物一篇發(fā)表的論文支持使用0.45 m過(guò)濾器(J. Carter, PDA-JPST, Volume 50, No.3, 1996)化驗(yàn)過(guò)濾器的選擇應(yīng)該經(jīng)過(guò)驗(yàn)證產(chǎn)品生物負(fù)荷驗(yàn)證設(shè)計(jì)必須考慮最初的生物負(fù)荷辨認(rèn)確定特征 確定數(shù)量過(guò)濾器生物負(fù)荷的計(jì)算B = BV/A 在這里B = 微生物計(jì)數(shù) (cfu/mL)V = 總體積 (mL)A = 過(guò)濾器總表面積 (cm2)使用B. diminuta假定用過(guò)濾的方法去除自然生物負(fù)荷微生物更難。area生物負(fù)荷Brevundimonas diminuta 對(duì)比自然生物負(fù)荷試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)法 (ASTM)小細(xì)胞單分散性的細(xì)胞歷史上需要培養(yǎng)方法培養(yǎng)的效果?需要大小分析法沒(méi)有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)安全事宜生物負(fù)荷何時(shí)變化?B. diminuta將 B. diminuta 與自然生物負(fù)荷微生物相比較?培養(yǎng)方法的建立微生物大小的確定光學(xué)顯微鏡掃描電子顯微鏡同時(shí)測(cè)量生物負(fù)荷微生物和B. diminuta 過(guò)濾性研究使用0.45 m 膜盤(pán)同時(shí)測(cè)量生物負(fù)荷微生物和B. diminuta的截留情況自然生物負(fù)荷微生物知道生物負(fù)荷情況質(zhì)量上數(shù)量上考慮對(duì)B. diminuta有殺菌/抑菌作用的產(chǎn)品。所選的微生物必須能在實(shí)際測(cè)試產(chǎn)品中生存。必須能繁殖到足以提供107cfu/c