1 概念

1.1 驗證的概念

(1)WHO 1992 GMP 的定義

能證實任何程序 、生產過程 、設備、物料、活動或系統確實能導致預期結果的有文件證明的行為。

(2)我國 98 GM P 的定義

證明任何程序、生產過程、設備 、物料 、活動或系統確實達到預期結果的有文件證明的一系列活動 。

1.2 消毒滅菌方法

滅菌方法是指應用物理或化學等方法殺滅或除去一切存活的微生物增殖體或芽孢 ,使之達到無菌的方法。

(1)濕熱滅菌法

物質在滅菌器內利用高壓飽和蒸汽殺滅細菌 。它滅菌能力強, 是熱力學滅菌中最有效和用途最廣的方法 。

藥品 、藥品的溶液、玻璃器械 、培養基、無菌衣、敷料等在高溫和濕熱條件下不發生變化或損壞的物質 ,均可使用 。

(2)干熱滅菌法

物質在干燥空氣中加熱達到殺滅細菌的方法 。

(3)除菌過濾法

利用細菌不能通過致密具孔濾材的原理, 除去對熱不穩定的藥品溶液或液體物質中的細菌 。

(4)輻射滅菌法

將滅菌產品暴露在由放射源輻射的 Y 射線或適宜的電子加速器發生的射線中, 達到殺滅細菌的目的 。

(5)環氧乙烷滅菌法

將產品暴露在充有環氧乙烷的環境中 ,達到滅菌的目的 。

1.3 蒸汽 —濕熱滅菌法

當溫度超過細胞最佳生理活動的溫度范圍時, 隨著溫度的升高, 細胞代謝減緩 , 細胞的生長及繁殖最終停止。每種細胞的生理活動的溫度均有一上限, 一旦溫度超過它的上限, 起生命作用的蛋白質 、酶及核酸會被永久性破壞,從而導致細胞發生不可逆轉的死亡。

由于蒸汽—濕熱滅菌本身具備不破壞產品表面并容易重現等優點,被廣泛應用于醫藥用品的除菌過程中 。所有蒸汽 —濕熱滅菌周期的設計都以與飽和蒸汽直接接觸為基礎 ,飽和蒸汽是與液體狀態的水保持平衡時的水蒸汽,因此飽和蒸汽只能存在于水汽的分界線上 ,即溫度與壓力之間的關系是固定的 。滅菌效果是通過蒸汽與滅菌物品的熱傳遞和產生冷凝水的水合作用來實現的 。冷凝水是在蒸汽回到它的能量較低的液態時形成的。這種相變需要蒸汽潛熱向周圍環境的轉化,這樣就加熱了滅菌器和滅菌物品。選擇一種適合的蒸汽滅菌方式,能在滿足產品本身性能的情況下取得滿意的滅菌效果,但是任何一種滅菌方法,都必須在實際應用前予以驗證。

1.4 蒸汽—濕熱滅菌驗證

評價無菌保證工藝是否有效曾一度主要通過產品抽樣進行無菌檢驗來判斷 。由于微生物在產品中的分布是不均勻的,且抽檢樣品的數量有限,故抽檢的結果不能真實代表整批產品的無菌狀態 。國際上更為注重無菌保證工藝的設計是否合理 、所用的設備與工藝是否經過充分的驗證 ,在此基礎上, 切實按照驗證后的工藝進行生產 ,這樣才能保證滅菌(無菌)工藝的可靠性。

蒸汽 —濕熱滅菌驗證的目的 ,就是通過一系列驗證試驗提供足夠的數據和文件依據 ,從而找到最有效最合理的滅菌參數 ,并把已經驗證過的飽和蒸汽滅菌設備和滅菌工藝參數應用到藥品生產的除菌過程中去 , 以證明用于藥品生產過程中的每一臺飽和蒸汽滅菌設備都能起到滅菌的效果 ,并且對不同滅菌物品的滅菌過程和滅菌效果具有可靠性和重現性, 即驗證結果必須證明生產中所采用的滅菌過程對經過滅菌的物品能夠保證殘存微生物污染的概率或可能性低于百萬分之一。

2 國內外熱力消毒滅菌設備驗證標準介紹

2.1 世界衛生組織GM P 、中國《藥品生產驗證指南》《藥品生產驗證指南》關于濕熱滅菌設備驗證中溫度檢測要求:

(1)儀表校準 :溫度 ±0.5 ℃,時間 ±1 %。

(2)校準過程 :至少十個測點 ,三次空載艙室內溫度分布測量各點間的溫度差在±1 ℃(溫度均勻性的要求)。

(3)再驗證 :定期再驗證、改變性再驗證。

2.2 歐洲標準 EN554(關于高溫蒸汽滅菌設備)

(1)對傳感器檢定的要求

用于驗證和日�？刂� 、指示、記錄的儀器都要被檢定。驗證用的儀器可以用來校準、檢定設備上用于控制 、指示、記錄的儀器,用于校準的儀器的準確度應該是被校準的儀器的 1/3 。

(2)性能合格測試技術要求和方法

①測試應該對新的、改進的產品 、包裝、裝載類型、維護后的設備 、調整的過程參數進行, 除非有等效或已有參考裝載的驗證證明。

②測量空艙室熱分布, 溫度傳感器數量足夠給出分布圖 ,建議 12 支/米 m3 。

每個裝載類型的包裝或參考測試包都做熱穿透測試,溫度傳感器放置在測試包中心, 測試包要放置在艙室中最冷的地方, 溫度傳感器的數量不少于空艙熱分布測試,其中至少有一個傳感器放置在設備控制、指示、記錄溫度計附近。至少三次測試以檢查重復性。

③測試合格的參數要求

滅菌保持時間內 :溫度測量值在滅菌溫度帶內(滅菌溫度±3 ℃), 溫度偏差 。溫度測量值波動度不超過 ±1 ℃, 溫度波動度 。

任何兩個點溫度測量值之差不超過 2 ℃, 溫度均勻度。

對于艙室容積小于 800 升的, 平衡時間不超過 15s ;艙室容積大于 800 升的, 平衡時間不超過 30s 。

(3)定期再驗證

2.3 英國標準 HTM 2010

與 EN554 比較 :

(1)HTM 2010 內容更全,要求更細致 ,內容也更多適用于多孔裝載高溫蒸汽滅菌設備 ,處理密閉容器中液體的高溫蒸汽滅菌設備, 處理無包裝器械的高溫蒸發滅菌設備,干熱滅菌設備。

(2)有更明確的操作方法規定

(3)有明確的滅菌設備日常、周期檢查內容

(4)以采樣率有明確規定 ,保持時間內有 180 個讀數

(5)對測試包的大小 、裝載內容和質量也有明確規定(EN554 沒有要求)

3 對消毒滅菌設備驗證的方法及實例對某制藥廠腔室容積為 1.2m

3 的高壓蒸汽滅菌器進行滅菌驗證 。

3.1 驗證目的

滅菌器滅菌程序包括準備、升溫、保溫滅菌、排氣冷卻等幾個階段。對滅菌器的現場驗證 , 主要目的在于確認設備內的溫度 、腔內壓力、時間等計量參數在工作過程中的實際測量,滅菌器內的實際溫度分布等。

3.2 驗證方法與范圍

驗證主要包括以下項目 :

(1)消毒滅菌設備計量儀表的效驗(溫度表 、壓力表 、時間計量等)

(2)熱分布試驗:空載熱分布試驗 、滿載熱分布試驗(3)熱穿透試驗

3.3 驗證用儀器

無線測溫記錄儀:精度 ,溫度優于 ±0.1 ℃;壓力優于±20mbar

無線測溫記錄儀 12 支 ,無線溫度 、壓力記錄儀 1 支 ,秒表 1 塊。

3.4 驗證校準方案的具體實施

(1)空載熱分布試驗

①將 2 支無線測溫儀分別放在滅菌器溫度傳感器和排水口旁邊 。

②剩余無線測溫儀分布于滅菌器內, 按照不同位置和層面布置測溫儀。

③進和滅菌循環試驗,滅菌程序:121 ℃, 30min ,采樣間隔時間5s,保持滅菌時間內每個測試點有360 個讀數。

④讀取數據看哪個溫度記錄儀處于溫度最低處,作為參考點,改動其他測溫儀位置重復進行試驗(第2 次試驗)。

⑤讀取數據看第二次測試中哪個溫度記錄儀處于溫度最低處,以此作為參考點 ,改動其他測溫儀位置重復進行試驗(第 3 次試驗)。

目的:了解滅菌器腔內空載溫度均勻性 ,找到滅菌器腔內“冷點”位置和“冷點”溫度滯后時間, 證明滅菌工藝達到了預計的均一性 、重現性和其他性能指標 。為下一步的試驗提供試驗依據 。

對某制藥廠高壓蒸汽滅菌器進和滅菌驗證的空載溫度 、腔內壓力及時間關系

(2)滿載熱分布試驗

滅菌器內根據試驗項目 ,進行裝載后分別進行試驗。

①將 2 支無線測溫儀分別放在滅菌器溫度傳感器和排水口旁邊 。

②將待滅菌物品(1ml 水針安瓿)放在滅菌器中, 剩余無線測溫儀分布于滅菌器內, 按照不同位置和層面布置測溫儀, 測溫儀不要與滅菌物品相接觸 ,放置位置應包括空載試驗中確定的溫度最低位置 。

③進行滅菌循環試驗 , 滅菌程序:121 ℃, 30min , 采樣間隔 5s,保持滅菌時間內每個測試點有 360 個讀數 。

④重復進行 a ～ c的測試試驗 ,共做 3 次 。

目的 :確定裝載方式對被滅菌品的熱力學影響 。

對某制藥廠高壓蒸汽滅菌器進行滅菌驗證的滿載溫度、腔內壓力及時間關系

(3)熱穿透試驗

熱穿透試驗傳感器位置與滿載熱分布放置位置相同。

①將 2 支無線測溫儀分別放在滅菌器溫度傳感器和排水口旁邊。

②將待滅菌物品(1ml 水針安瓿)放在滅菌器中 , 剩余無線測溫儀均勻分布到裝載物中 , 放置位置應包括空載試驗中確定的溫度最低位置 。

③進行滅菌循環試驗,滅菌程序:121℃, 30min, 采樣間隔時間 3s,保持滅菌時間內每個測試點有 360 個讀數。

④可放置其他不同式樣 , 重復進行 a ～ c 的測試試驗,共做 3 次。

對某制藥廠高壓蒸汽滅菌器進行滅菌驗證的穿透溫度、腔內壓力及時間關系如圖 3 所示:

3.5 驗證校準的數據處理

給出溫度波動度 、均勻度 、滅菌時間 、腔內壓力等驗證結果。

3.6 驗證校準的結果分析

從以上空載熱分布、滿載熱分布以及熱穿透試驗的數據曲線對比可以看出, 在裝載方式和蒸汽源壓力一定的條件下,滿載熱分布以及熱穿透試驗的協調時間明顯大于空載熱分布試驗的協調時間 。但滿載熱分布以及熱穿透試驗由于滅菌腔內有裝載物 ,熱容量增大, 所以其滅菌時間內的溫度波動度又小于空載熱分布試驗的溫度波動度。

所以,在使用滅菌器時應注意:

①必須先用流通蒸汽或真空排除滅菌器腔內空氣 。

若滅菌器內有空氣存在, 則壓力表上所指示的壓力是滅菌器內蒸汽和空氣二者的總壓而非單純的水蒸氣壓力 ,結果壓力雖達要求 ,但滅菌溫度卻未達到, 不能產生應有的滅菌效果。同時 ,由于空氣攜帶熱能低于蒸汽 ,穿透力亦差,致使滅菌效能降低。

②滅菌時間必須是從全部裝載的滅菌物均已達到滅菌溫度時開始計算,故測定預熱時間具有重要意義。

③裝載方式的確定 。不同的裝載類型須驗證確認 ,裝載類型的參數有記載和檔案, 避免隨意性。

④注意滅菌器的防銹和除銹 。經常注意滅菌器的防銹和除銹,可以保持滅菌器腔內的積水能順利排除, 使滅菌器底層與上層溫度趨于一致。

⑤高壓蒸汽滅菌器必須進行周期性驗證。