01第一節(jié)熱力滅菌知識

 

輔助設(shè)備指除制藥工藝設(shè)備、分析儀器之外的其它設(shè)備，主要包括熱力滅菌設(shè)備和環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備。熱力滅菌設(shè)備主要提供穩(wěn)定的滅菌/除熱原溫度，環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備主要提供穩(wěn)定的溫度和（或）濕度環(huán)境。

 

熱力滅菌知識

 

熱力滅菌是制藥行業(yè)使用最廣的滅菌方式。當(dāng)溫度超過細(xì)胞最佳生理活動(dòng)時(shí)，隨著溫度的升高，細(xì)胞代謝減緩，細(xì)胞的生長及繁殖最終停止。每種細(xì)胞對溫度的耐受性均有上限，一旦溫度超過上限，起生命作用的蛋白質(zhì)、酶及核酸會(huì)被永久性的破壞，從而導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的死亡。

 

對于熱力滅菌，濕度對殺滅細(xì)菌芽孢起著重要作用，根據(jù)濕度的不同，熱力滅菌分為濕熱滅菌和干熱滅菌。濕度達(dá)到飽和[相對濕度(RH)為100％時(shí)的滅菌方式稱為濕熱滅菌；相對濕度低于100％條件下的滅菌方式統(tǒng)稱干熱滅菌。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，溫度在90～125℃之間，相對濕度在20％～50％時(shí)，細(xì)菌芽孢較難殺滅；當(dāng)相對濕度高于50％或低于20％時(shí)較易殺滅。

 

從滅菌機(jī)理上說，濕熱滅菌是使微生物的蛋白質(zhì)及核酸變性而殺滅微生物，濕熱滅菌所需的溫度較低。干熱滅菌是利用高溫使微生物或脫氧核糖核酸酶等生物高分子產(chǎn)生非特異性氧化而殺滅微生物，干熱滅菌需要較高的溫度條件。

 

在恒定的熱力滅菌條件下，同一種微生物的死亡遵循一級動(dòng)力學(xué)規(guī)則（也叫存活曲線）。微生物死亡速率是微生物的耐熱參數(shù)D和殺滅時(shí)間的函數(shù)，它與滅菌程序中微生物的數(shù)量無關(guān)。存活曲線可以用下面的半對數(shù)一級動(dòng)力模式來表示：

 

LogNF=Log No-F(T,z)/DT

 

公式中：

 

No	滅菌前微生物數(shù)量
NF	滅菌F分鐘后微生物存活數(shù)量
DT	溫度T下將微生物殺滅90％或使之下降一個(gè)對數(shù)單位所需的時(shí)間
z	使微生物的D值變化一個(gè)對數(shù)單位所需升高或下降的溫度
F(T,z)	滅菌程序在確定的溫度系數(shù)z下的T℃等效滅菌時(shí)間

 

半對數(shù)模型的微生物存活曲線如下圖所示：

 

 

圖1半對數(shù)模型的微生物存活曲線

 

熱力滅菌能量傳遞的方式分為傳導(dǎo)、對流和輻射。

 

傳導(dǎo)：

 

傳導(dǎo)是以分子振動(dòng)的形式傳遞能量，如能量通過容器壁傳遞給被滅菌的液體；能量通過與滅菌介質(zhì)的直接接觸傳遞到物體表面（例如蒸汽或熱水）。

 

對流：

 

對流是與運(yùn)動(dòng)流體的接觸而產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)移。如容器中被滅菌的液體自然流動(dòng)稱為自然對流；如果通過風(fēng)扇或泵促使液體流動(dòng)稱為強(qiáng)制對流。

 

輻射：

 

輻射是能量以電磁波形式的傳遞。輻射是真空干燥階段能量傳遞的主要方式。

 

熱力滅菌相關(guān)術(shù)語在各指南種描述有所不同，本書將參考術(shù)語闡述清晰的一些指南對熱力滅菌常用術(shù)語進(jìn)行解釋，熱力滅菌常用術(shù)語如下：

 

D值：

 

微生物的耐受參數(shù)，指在特定溫度下使微生物的數(shù)量下降一個(gè)對數(shù)單位或殺滅90％所需要的時(shí)間。D值越大，說明該微生物的耐熱性越強(qiáng)。D值需注明參照溫度，即以DT表示，如D121℃=1.5分鐘，指在121℃條件下，殺滅90%的微生物需要1.5分鐘。

 

Z值：

 

使微生物的D值變化一個(gè)對數(shù)單位所需要升高或下降的溫度。常用于累計(jì)一個(gè)滅菌程序在加熱和冷卻階段隨溫度變化的殺滅時(shí)間。

 

Z＝(T1－T2)／(1gD2—lgD1)

 

滅菌率（Lethal Rate，L）

 

指某一溫度T（℃）下滅菌1分鐘所獲取的標(biāo)準(zhǔn)滅菌時(shí)間，用L表示。

 

L(Tref,z)=10(T-Tref)/z=Fref/FT=Dref/DT

 

Tref:指標(biāo)準(zhǔn)滅菌溫度

 

F0：

 

是指Z取10℃時(shí)，一個(gè)濕熱滅菌程序賦予被滅菌品121℃下滅菌的等效滅菌時(shí)間。

 

FH：

 

一個(gè)干熱滅菌程序賦予被滅菌品170℃下滅菌的等效滅菌時(shí)間。干熱滅菌時(shí)Z取20℃；干熱除熱原時(shí)Z取值54℃。

 

FPHY：

 

物理殺滅時(shí)間，指以滅菌程序的物理參數(shù)計(jì)算的殺滅時(shí)間。FPHY是滅菌率L對時(shí)間的積分值。

 

FPHY=ΔtΣ10(T-Tref)/z

 

FBIO：

 

生物殺滅時(shí)間，它是生物指示劑挑戰(zhàn)試驗(yàn)系統(tǒng)中微生物實(shí)際殺滅效果的量度。

 

FBIO= DT×(LogN0- Log NF)

 

無菌保證水平（Sterility Assurance Level, SAL）

 

產(chǎn)品/物品經(jīng)滅菌后微生物殘存的概率。描述滅菌后非無菌單元概率。在制藥工業(yè)中，預(yù)期的設(shè)計(jì)終點(diǎn)是無菌保證水平≤10-6，即滅菌后微生物存活的概率不得大于百萬分之一。

 

熱分布測試：

 

對腔室中整個(gè)裝載區(qū)域加熱介質(zhì)溫度的測試，測試用探頭不應(yīng)接觸任何物品。

 

熱穿透測試：

 

為評價(jià)滅菌柜腔室內(nèi)傳遞給被滅菌品能量而進(jìn)行的溫度測試，測試用探頭應(yīng)放置于被滅菌物品中。

 

平衡時(shí)間：

 

平衡時(shí)間是指滅菌腔室（腔室參照溫度通常是排水口探頭溫度）達(dá)到最低設(shè)定滅菌溫度和裝載達(dá)到最低設(shè)定滅菌溫度之間的時(shí)間間隔，后者由加熱最慢的熱穿透探頭測得。它體現(xiàn)了滅菌柜去除裝載中空氣并對裝載加熱的能力。

 

02第二節(jié)滅菌法規(guī)指南要求匯總

 

（一）中國GMP2010版附錄1無菌藥品

 

第六十三條 任何滅菌工藝在投入使用前，必須采用物理檢測手段和生物指示劑，驗(yàn)證其對產(chǎn)品或物品的適用性及所有部位達(dá)到了滅菌效果。

 

第六十四條 應(yīng)當(dāng)定期對滅菌工藝的有效性進(jìn)行再驗(yàn)證（每年至少一次）。設(shè)備重大變更后，須進(jìn)行再驗(yàn)證。應(yīng)當(dāng)保存再驗(yàn)證記錄。

 

第六十六條 應(yīng)當(dāng)通過驗(yàn)證確認(rèn)滅菌設(shè)備腔室內(nèi)待滅菌產(chǎn)品和物品的裝載方式。

 

第七十條 熱力滅菌通常有濕熱滅菌和干熱滅菌，應(yīng)當(dāng)符合以下要求：

 

（1）在驗(yàn)證和生產(chǎn)過程中，用于監(jiān)測或記錄的溫度探頭與用于控制的溫度探頭應(yīng)當(dāng)分別設(shè)置，設(shè)置的位置應(yīng)當(dāng)通過驗(yàn)證確定。每次滅菌均應(yīng)記錄滅菌過程的時(shí)間-溫度曲線。

 

采用自控和監(jiān)測系統(tǒng)的，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過驗(yàn)證，保證符合關(guān)鍵工藝的要求。自控和監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠記錄系統(tǒng)以及工藝運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障，并有操作人員監(jiān)控。應(yīng)當(dāng)定期將獨(dú)立的溫度顯示器的讀數(shù)與滅菌過程中記錄獲得的圖譜進(jìn)行對照。

 

（2）可使用化學(xué)或生物指示劑監(jiān)控滅菌工藝，但不得替代物理測試。

 

（3）應(yīng)當(dāng)監(jiān)測每種裝載方式所需升溫時(shí)間，且從所有被滅菌產(chǎn)品或物品達(dá)到設(shè)定的滅菌溫度后開始計(jì)算滅菌時(shí)間。

 

（4）應(yīng)當(dāng)有措施防止已滅菌產(chǎn)品或物品在冷卻過程中被污染。除非能證明生產(chǎn)過程中可剔除任何滲漏的產(chǎn)品或物品，任何與產(chǎn)品或物品相接觸的冷卻用介質(zhì)（液體或氣體）應(yīng)當(dāng)經(jīng)過滅菌或除菌處理。

 

第七十一條 濕熱滅菌應(yīng)當(dāng)符合以下要求：

 

（1）濕熱滅菌工藝監(jiān)測的參數(shù)應(yīng)當(dāng)包括滅菌時(shí)間、溫度或壓力。

 

腔室底部裝有排水口的滅菌柜，必要時(shí)應(yīng)當(dāng)測定并記錄該點(diǎn)在滅菌全過程中的溫度數(shù)據(jù)。滅菌工藝中包括抽真空操作的，應(yīng)當(dāng)定期對腔室作檢漏測試。

 

（2）除已密封的產(chǎn)品外，被滅菌物品應(yīng)當(dāng)用合適的材料適當(dāng)包扎，所用材料及包扎方式應(yīng)當(dāng)有利于空氣排放、蒸汽穿透并在滅菌后能防止污染。在規(guī)定的溫度和時(shí)間內(nèi)，被滅菌物品所有部位均應(yīng)與滅菌介質(zhì)充分接觸。

 

第七十二條 干熱滅菌符合以下要求：

 

（1）干熱滅菌時(shí)，滅菌柜腔室內(nèi)的空氣應(yīng)當(dāng)循環(huán)并保持正壓，阻止非無菌空氣進(jìn)入。進(jìn)入腔室的空氣應(yīng)當(dāng)經(jīng)過高效過濾器過濾，高效過濾器應(yīng)當(dāng)經(jīng)過完整性測試。

 

（2）干熱滅菌用于去除熱原時(shí)，驗(yàn)證應(yīng)當(dāng)包括細(xì)菌內(nèi)毒素挑戰(zhàn)試驗(yàn)。

 

（3）干熱滅菌過程中的溫度、時(shí)間和腔室內(nèi)、外壓差應(yīng)當(dāng)有記錄。

 

（二）EN285/GB8599（針對濕熱滅菌柜）

 

滅菌溫度范圍下限為滅菌溫度，上限應(yīng)不超過滅菌溫度+3℃。

 

滅菌階段同一時(shí)刻各點(diǎn)之間的差值應(yīng)不超過2℃

 

對于滅菌溫度分別為121℃、126℃和134℃的滅菌器，維持時(shí)間應(yīng)分別不小于15min、10min和3min。

 

（三）PDATM01（針對濕熱滅菌柜）

 

空載溫度分布研究---多孔負(fù)載程序

 

在暴露平衡階段，腔室內(nèi)溫度應(yīng)不超過平均溫度的1.5℃。

 

蒸汽滅菌柜的溫度控制探頭/記錄儀與附近的溫度探頭溫度差值不大于1.0℃。

 

所有熱電偶（除疏水口處），同一時(shí)刻差值（最大-最小）不超過2℃。

 

滅菌柜的打印輸出所示的控制器滅菌時(shí)間在預(yù)定的暴露階段誤差不大于1%。

 

滅菌柜打印輸出所示的壓力與打印輸出的溫度與對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)飽和蒸汽表所顯示的壓力的誤差不大于1.6%。

 

最冷點(diǎn)（由熱分布研究產(chǎn)生的）應(yīng)是一致的和可識別的。

 

三次連續(xù)（中間無失敗運(yùn)行）成功的運(yùn)行是必須的。

 

空載溫度分布研究---無孔負(fù)載程序

 

在暴露平衡階段，腔室內(nèi)溫度應(yīng)不超過平均溫度的1.0℃。

 

蒸汽滅菌柜的溫度控制探頭/記錄儀與附近的溫度探頭溫度差值不大于1.0℃。

 

所有熱電偶（除疏水口處），同一時(shí)刻差值（最大-最小）不超過1.5℃。

 

在滅菌階段，任何熱電偶的溫度波動(dòng)不超過1℃。

 

滅菌柜的打印輸出所示的控制器滅菌時(shí)間與預(yù)定階段誤差不大于1%。

 

三次連續(xù)（中間無失敗運(yùn)行）成功的運(yùn)行是必須的。

 

負(fù)載熱穿透/生物學(xué)挑戰(zhàn)研究---多孔負(fù)載

 

所有熱穿透的探頭F0值不小于15分鐘。

 

滅菌柜的打印輸出所示的控制器滅菌時(shí)間在預(yù)定的暴露階段誤差不大于1%。

 

滅菌柜打印輸出所示的壓力與打印輸出的溫度與對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)飽和蒸汽表所顯示的壓力的誤差不大于1.6%。

 

最冷點(diǎn)（由最小F0產(chǎn)生的）應(yīng)一致的和可識別的。

 

三次連續(xù)（中間無失敗運(yùn)行）成功的運(yùn)行是必須的。

 

可用的生物指示劑孢子含量不少于1.0x106，D121°C值不小于1分鐘。

 

滅菌后生物指示劑培養(yǎng)后與陽性對照相比應(yīng)呈陰性。

 

負(fù)載熱穿透/生物學(xué)挑戰(zhàn)研究---無孔負(fù)載

 

所有熱穿透的探頭F0值都能達(dá)到預(yù)期的范圍（包括最大值和最小值）。

 

滅菌柜的打印輸出所示的控制器滅菌時(shí)間在預(yù)定的暴露階段誤差不大于1%。

 

滅菌柜打印輸出所示的壓力與指定的規(guī)范中規(guī)定的壓力誤差不大于1.6%。

 

冷點(diǎn)和熱點(diǎn)（由最小F0與最大F0產(chǎn)生的）在所有運(yùn)行中應(yīng)是一致的和清晰的。

 

生物指示劑應(yīng)有確定的含量及耐熱性。

 

三次連續(xù)（中間無失敗運(yùn)行）成功的運(yùn)行是必須的。

 

03第三節(jié)濕熱滅菌程序開發(fā)（一）

 

熱力滅菌設(shè)備

 

熱力滅菌設(shè)備分為濕熱滅菌設(shè)備和干熱滅菌設(shè)備。

 

濕熱滅菌設(shè)備：按滅菌介質(zhì)不同分為飽和蒸汽滅菌設(shè)備和空氣加壓滅菌設(shè)備。

 

飽和蒸汽滅菌設(shè)備：脈動(dòng)真空蒸汽滅菌柜、重力置換蒸汽滅菌柜，帶滅菌功能的膠塞清洗機(jī)、在線滅菌系統(tǒng)（如罐體及凍干機(jī)SIP功能）

 

空氣加壓滅菌設(shè)備：蒸汽-空氣混合滅菌柜，過熱水滅菌柜。

 

干熱滅菌設(shè)備：按使用方式可分為間歇式和連續(xù)式。

 

間歇式干熱滅菌設(shè)備：如干熱滅菌柜，用于金屬器具、設(shè)備部件滅菌及除熱原。

 

連續(xù)式干熱滅菌設(shè)備：如隧道烘箱，用于安瓶瓶或因林瓶滅菌及除熱原。

 

濕熱滅菌程序的開發(fā)

 

為了滿足特定物品的無菌要求和質(zhì)量穩(wěn)定性，有必要開發(fā)與被滅菌物品相適應(yīng)的濕熱滅菌程序，滅菌程序的開發(fā)是確定滅菌工藝的各項(xiàng)物理參數(shù)的過程。滅菌程序的開發(fā)應(yīng)列入正式的開發(fā)計(jì)劃并有相應(yīng)的文件和記錄。本節(jié)將以濕熱滅菌柜為例進(jìn)行濕熱滅菌程序的開發(fā)，圖2是PDA濕熱滅菌方法選擇決策樹，對程序的開發(fā)有著指導(dǎo)作用。

 

 

圖2PDA濕熱滅菌方法選擇決策樹

 

設(shè)計(jì)滅菌方法

 

滅菌程序設(shè)計(jì)方法主要有兩種：過度殺滅法和殘存概率法。兩種方法都可以使被滅菌物品達(dá)到相同的無菌保證水平，選擇哪種設(shè)計(jì)方法很大程度上取決于被滅菌物品的熱穩(wěn)定性。過度滅殺法要求的熱能較大，被滅菌物品降解的可能性較大；殘存概率法要求的熱能較小，有利于被滅菌物品的穩(wěn)定性。

 

過度殺滅法

 

過度殺滅法的目標(biāo)是確保滅菌程序賦予被滅菌物品達(dá)到一定程度的無菌保證水平，而不管被滅菌品在滅菌前的微生物含量以及污染菌的耐熱性。設(shè)計(jì)過度殺滅法時(shí)，通常假設(shè)初始菌的數(shù)量及其耐熱參數(shù)如下：

 

N0=106，D121℃=1分鐘，z=10℃

 

為了達(dá)到微生物殘存概率為一百萬分之一，NF=10-6

 

利用上面的以上數(shù)值，可以計(jì)算出達(dá)到設(shè)計(jì)要求的FPHY和FBIO如下：

 

F0＝FPHY＝FBIO＝D121℃×（LogN0－LogNF）＝12分鐘

 

因此一個(gè)用過度殺滅法設(shè)計(jì)的滅菌程序可以定義為“一個(gè)被滅菌品獲得的F0至少為12分鐘的滅菌程序”。歐盟在最終滅菌制劑的法規(guī)中，將對過度殺滅定義為“濕熱滅菌121℃下15分鐘”

 

在自然環(huán)境中，很少發(fā)現(xiàn)微生物的D121℃超過0.5分鐘。在過度殺滅法中所假設(shè)的污染菌含量及其耐熱性都高于實(shí)際數(shù)。在過度殺滅設(shè)計(jì)法中，由于該方法已經(jīng)對微生物含量及耐熱性作了最大程度的估計(jì)，因此從無菌保證的設(shè)計(jì)角度看，沒必要對被滅菌品進(jìn)行常規(guī)的滅菌前污染菌監(jiān)控。

 

殘存概率法

 

不耐熱產(chǎn)品或物品的滅菌不能使用過度殺滅法，這就需要所建立的滅菌程序必須能恰當(dāng)?shù)貧缥⑸铮荒軐?dǎo)致產(chǎn)品或物品的降解。這樣的滅菌周期的建立有賴于研究產(chǎn)品或物品上的微生物數(shù)量和耐熱性。一旦確定了微生物的數(shù)量和耐熱性，就可以設(shè)計(jì)出一個(gè)能達(dá)到SAL小于10-6的滅菌程序。

 

殘存概率法設(shè)計(jì)時(shí)，N0和DT的取值是基于產(chǎn)品或物品在滅菌前污染菌含量檢測數(shù)據(jù)，另需加上安全余地，它取決于以下方面：

 

專業(yè)判斷

 

生物負(fù)荷數(shù)據(jù)的范圍

 

對產(chǎn)品生物負(fù)荷常規(guī)測試的程度。

 

按GMP規(guī)范生產(chǎn)的產(chǎn)品，實(shí)際微生物初始數(shù)量應(yīng)該很低，通常每個(gè)容器1-100個(gè)菌。通常說來，只有環(huán)境中形成的芽孢或從產(chǎn)品分離的芽孢才需要測試D值。將產(chǎn)品在80-100℃下加熱10-15分鐘，可以篩選掉耐熱性差的微生物。DT值的選擇應(yīng)將初始微生物試驗(yàn)中檢出的最耐熱菌的安全系數(shù)考慮在內(nèi)。所選定的安全系數(shù)反過來又與初始微生物的數(shù)量和耐熱性測試的頻率和程度相關(guān)。

 

假設(shè)產(chǎn)品的生物負(fù)荷測試中：

 

N0＝102

 

D121℃＝1分鐘

 

Z＝10℃

 

利用以上數(shù)值，可以計(jì)算出經(jīng)121℃滅菌，微生物殘存概率小于10-6所需的FPHY和FBIO如下：

 

F0＝FPHY＝FBIO＝D121℃×（LogN0－LogNF）＝8分鐘

 

殘存概率法設(shè)計(jì)的滅菌工藝，通常要求對每批產(chǎn)品滅菌前進(jìn)行微生物含量及耐熱性測試，積累微生物污染的數(shù)據(jù)。如果長期以來的數(shù)據(jù)證明在實(shí)際的GMP控制條件下，污染水平很低，且檢不到耐熱菌，污染菌監(jiān)控的方案可作適當(dāng)調(diào)整。

 

確定裝載類型

 

滅菌工藝開發(fā)的下一個(gè)步驟是確定滅菌物品的種類，確定裝載類型。滅菌物品通常劃分為多孔/堅(jiān)硬裝載和液體裝載。不同裝載類型應(yīng)選擇合適的滅菌方法。

 

多孔/堅(jiān)硬裝載

 

多孔/堅(jiān)硬裝載是指直接接觸飽和蒸汽來實(shí)現(xiàn)滅菌的物品。當(dāng)蒸汽在被滅菌物品的表面冷凝時(shí)，發(fā)生熱量轉(zhuǎn)移。多孔/固體物品包括但不局限于下述內(nèi)容：

 

過濾器（薄膜式過濾器、筒式過濾器、預(yù)過濾器等）

 

膠塞和其它聚合物密封件

 

管道和軟管

 

工作服

 

清潔設(shè)備

 

設(shè)備部件

 

液體裝載

 

液體裝載的滅菌通過傳導(dǎo)和(或)對流作用，將能量傳遞給容器中的內(nèi)容物。液體裝載包括但不局限于以下內(nèi)容：

 

最終容器（如小瓶、袋、瓶子、針筒或安瓿）的藥液（溶液、懸浮液和/或乳劑）

 

實(shí)驗(yàn)后或生產(chǎn)后需處理的含有潛在致病微生物的廢液

 

04第四節(jié) 濕熱滅菌程序開發(fā)（二）

 

選擇滅菌程序

 

對于濕熱滅菌來說，有兩種常用的滅種程序：飽和蒸汽滅菌程序和空氣加壓滅菌程序。飽和蒸汽滅菌程序通常用于多孔/堅(jiān)硬裝載滅菌，空氣加壓滅菌程序通常用于液體裝載滅菌。下面對這兩種滅菌程序作簡要介紹：

 

飽和蒸汽滅菌程序

 

按滅菌前排除空氣的方式不同，飽和蒸汽滅菌程序分為脈動(dòng)真空滅菌程序和重力置換滅菌程序。

 

脈動(dòng)真空滅菌程序

 

脈動(dòng)真空滅菌程序在滅菌前通過機(jī)械真空泵將空氣從腔室中抽走，常用于難以去除空氣的多孔/堅(jiān)硬裝載的滅菌，比如軟管、過濾器和灌裝機(jī)部件。滅菌程序開始之前，對裝載的處理很重要。如果每次抽真空至0.1個(gè)大氣壓，那么每個(gè)脈沖（抽真空-充蒸汽）將使滅菌柜內(nèi)的空氣減少90%或者1個(gè)對數(shù)單位。三次脈沖可使滅菌柜內(nèi)的空氣下降3個(gè)對數(shù)單位，有效地將空氣去除99.9%。為了使裝載處于正常狀態(tài)，可能另需正壓脈沖（充蒸汽至高于大氣壓，避免空氣進(jìn)入腔室）。通過這個(gè)方法，提高去除空氣的效率，縮短平衡時(shí)間。在制定滅菌程序時(shí)，要準(zhǔn)確地確定脈沖的次數(shù)和類型。

 

重力置換滅菌程序。

 

重力置換滅菌程序的原理在于滅菌柜腔室中的冷空氣比進(jìn)入的蒸汽重，冷空氣被從腔室頂部輸入的蒸汽往下排擠到腔室的底部，并通過腔室底部的排水管排出。蒸汽往往通過導(dǎo)流檔板或散流器輸至滅菌柜腔室。蒸汽注入腔室的速度非常關(guān)鍵，如果蒸汽進(jìn)入過快或分布不合理，裝載的頂部或周圍可能會(huì)夾帶空氣層。如果進(jìn)汽過于緩慢，空氣受熱而擴(kuò)散入蒸汽中，從而使排除空氣更加困難。

 

重力置換滅菌程序排除空氣的效率低于脈動(dòng)真空滅菌程序，對排氣比較困難的裝載而言，不建議采用這類滅菌程序。

 

空氣加壓滅菌程序

 

對于液體裝載滅菌，液體容器頂部常留有小部分氣體(空氣、氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w)。當(dāng)液體被加熱時(shí)，頂部氣體膨脹，容器中的壓力隨之增大。冷卻階段，容器內(nèi)的溫度高于容器外，容器內(nèi)的壓力也會(huì)比腔室內(nèi)壓力大。為保持容器的形狀和密封完好性，需空氣加壓，增大腔室的壓力，降低腔室和容器內(nèi)的壓差。加壓滅菌程序通常采用無油壓縮空氣。通入腔室的空氣須先經(jīng)過除菌過濾器過濾。為防止加入冷空氣會(huì)引起腔室內(nèi)的溫度波動(dòng)，空氣在通入腔室前要預(yù)熱。常見的空氣加壓程序有蒸汽-空氣混合滅菌程序（SAM）和過熱水滅菌程序。

 

蒸汽-空氣混合滅菌程序

 

程序以空氣和蒸汽混合物為加熱介質(zhì)。當(dāng)蒸汽中加入空氣，產(chǎn)生高于一定溫度下飽和蒸汽壓的壓力，這種滅菌程序即為蒸汽-空氣混合滅菌程序。與飽和蒸汽滅菌相比，它的熱傳遞速率低。滅菌結(jié)束后，常見的冷卻方法是向滅菌柜夾套通入冷卻水，保持空氣循環(huán)冷卻。也可通過在裝載上方噴淋冷卻水使其降溫。

 

過熱水滅菌程序。

 

過熱水滅菌程序是指在空氣加壓條件下，以過熱水為加熱介質(zhì)進(jìn)行滅菌。這個(gè)程序中，加壓是為了保持水在高溫下的液體狀態(tài)。

 

多孔/堅(jiān)硬裝載滅菌程序開發(fā)要素

 

多孔/堅(jiān)硬裝載滅菌重現(xiàn)性和獲取無菌保證水平的最大風(fēng)險(xiǎn)是單個(gè)產(chǎn)品中可能夾帶的空氣，因此滅菌前，應(yīng)確保充分地排除滅菌柜腔室和產(chǎn)品中的空氣，同時(shí)滅菌過程確保向滅菌柜提供干飽和蒸汽。通常多孔/堅(jiān)硬裝載滅菌程序的開發(fā)需要從以下方面進(jìn)行考慮：

 

裝載最冷點(diǎn)

 

在腔室熱穿透試驗(yàn)前進(jìn)行熱分布研究，畫出裝載的分布圖，確定滅菌品中適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控點(diǎn)位置，確定裝載中最難加熱的部位。

 

裝載的溫度測試應(yīng)取最難加熱的物品（如質(zhì)量大的、易包藏空氣的、長的軟管，或這類特性兼?zhèn)涞难b載物品）。作溫度分布圖時(shí)，要比較裝載類型對加熱的影響（如比較排除空氣的難易及大裝載加熱的難易程度）并將溫度探頭放置在最難加熱的位置。

 

裝載準(zhǔn)備

 

多孔/堅(jiān)硬裝載的準(zhǔn)備方式可有多種，包括但并不局限于以下示例：

 

用可穿透蒸汽和空氣的包裝材料將裝載包扎（如不脫落纖維的紙或其他聚合包裝材料）

 

加蓋但不封閉的桶/盒（如帶孔的不銹鋼桶/盒)

 

將裝載放在靜止或旋轉(zhuǎn)桶式的容器中（如膠塞）

 

無菌生產(chǎn)中所用的物品必須加以包裝或包扎，以便在使用之前保持無菌狀態(tài)。包裝材料需考慮空氣及冷凝水的排除，避免微生物污染。

 

裝載方式

 

在運(yùn)行確認(rèn)后及性能確認(rèn)前，要確認(rèn)裝載的類型和方式，并有相應(yīng)記錄。裝載方式的確定應(yīng)考慮以下方面：

 

裝載不能接觸腔室內(nèi)壁。

 

盡可能減小金屬容器平面間的接觸以及與滅菌車之間的接觸。

 

為方便去除空氣及冷凝水，明確裝載物的方位并有相應(yīng)記錄，如將桶倒置。

 

質(zhì)量大的裝載應(yīng)放在腔室中較低的架子上，盡量減少冷凝水所致的裝載潮濕。

 

控制滅菌柜中裝載物的數(shù)量，如果預(yù)期裝載物的量是變化的，則需確定最小和最大裝載量。

 

如果確認(rèn)表明物品的擺放位置不影響滅菌效果，那么裝載方式是可變的。

 

應(yīng)制定適當(dāng)?shù)腟OP，便于相關(guān)操作人員執(zhí)行操作。

 

運(yùn)行參數(shù)

 

建立滅菌程序的關(guān)鍵要素是確定運(yùn)行參數(shù)，以滿足滅菌工藝設(shè)計(jì)的目標(biāo)并確定它們屬關(guān)鍵因素或重要因素。表1列出了建立多孔/堅(jiān)硬裝載滅菌程序參數(shù)時(shí)需要考慮的因素。

 

表1多孔/堅(jiān)硬裝載滅菌程序主要參數(shù)

 

 

過程	參數(shù)	影響因素
全過程	夾套的溫度和/或壓力	夾套溫度不能超過或者明顯低于腔室的滅菌溫度。要控制溫度避免過熱或者過冷。通常系重要參數(shù)。
升溫階段	真空/脈沖的次數(shù)、范圍和持續(xù)時(shí)間（如果適用）	它們決定去除多孔物品中空氣和達(dá)到適當(dāng)平衡的時(shí)間。通常是關(guān)鍵參數(shù)。
	充蒸汽的正脈沖次數(shù)、范圍和持續(xù)時(shí)間（如果適用）	蒸汽的正脈沖是（滅菌前）創(chuàng)造裝載滅菌條件的有效方法。通常是重要參數(shù)。
	腔室加熱時(shí)間	飽和蒸汽滅菌與所供的蒸汽相關(guān)，可設(shè)報(bào)警限，對非正常的加熱時(shí)間報(bào)警。
滅菌階段	滅菌時(shí)間	每個(gè)滅菌程序均需驗(yàn)證，并需監(jiān)控/記錄的關(guān)鍵參數(shù)。
	溫度設(shè)定值	驗(yàn)證過程中確認(rèn)的關(guān)鍵參數(shù)。
	獨(dú)立的排水或腔室溫度	每個(gè)滅菌程序均需驗(yàn)證，并需監(jiān)控/記錄的關(guān)鍵參數(shù)。
	裝載探頭的溫度	這不屬控制參數(shù)，且在多孔/固體物品的滅菌中沒有廣泛應(yīng)用。
	腔室壓力	對飽和蒸汽滅菌而言，可用以確認(rèn)飽和蒸汽滅菌的條件。可能是關(guān)鍵因素，這要根據(jù)控制系統(tǒng)的情況來定。
	裝載探頭最低F0值	如采用裝載探頭，這是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。
冷卻階段	干燥時(shí)間	下列因素可能會(huì)提高干燥效率：加熱、高真空、脈沖或這些因素的組合。裝載有特定的干燥要求時(shí)，它是滅菌程序的重要參數(shù)。
	補(bǔ)氣速率（消除真空的速率）	可以設(shè)定，以保護(hù)包裝和過濾器的完整性；但不具有代表性。是可能的重要參數(shù)。

 

關(guān)鍵參數(shù)涉及產(chǎn)品的安全和有效性，關(guān)鍵參數(shù)不合格可能會(huì)導(dǎo)致滅菌的失敗。重要參數(shù)保證日常滅菌運(yùn)行處于“受控”狀態(tài)，重要參數(shù)不合格時(shí)需調(diào)查并有文件證明對滅菌裝載處理的合理性。

 

平衡時(shí)間

 

平衡時(shí)間表示去除空氣并使裝載達(dá)到滅菌條件的能力。即使最終達(dá)到了設(shè)定的滅菌溫度，平衡時(shí)間的延長也表示去除空氣或加熱能力的不足。在程序開發(fā)中，盡可能減小平衡時(shí)間，采用以下方法可縮短平衡時(shí)間：

 

確認(rèn)裝載正確放置，有效排除空氣（如膠管不受擠壓）

 

增加真空或蒸汽正脈沖的次數(shù)

 

提高真空脈沖的真空度

 

優(yōu)化裝載方式

 

05第五節(jié) 濕熱滅菌程序開發(fā)（三）

 

液體裝載滅菌程序開發(fā)要素

 

封閉容器中液體的濕熱滅菌，是通過加熱介質(zhì)將熱能經(jīng)內(nèi)包裝容器傳遞給容器內(nèi)液體來實(shí)現(xiàn)的。在浸入-噴淋式滅菌柜中，可以使用過熱水和壓縮空氣。這類滅菌方式通常不需要排除腔室中的空氣就可進(jìn)行滅菌，但一般要求加熱/冷卻介質(zhì)強(qiáng)制循環(huán)，以促進(jìn)物品加熱/冷卻過程中的熱傳遞。

 

在建立最終滅菌產(chǎn)品的滅菌程序中，最需要關(guān)注的問題是保證裝載中最低溫度點(diǎn)獲得足夠的殺滅時(shí)間，又要保證裝載中高溫點(diǎn)的產(chǎn)品符合產(chǎn)品質(zhì)量要求，滅菌程序開發(fā)時(shí)應(yīng)注意以下方面：

 

在確認(rèn)和常規(guī)滅菌過程中，裝載物要處于相同的位置。

 

輸入裝載的熱量應(yīng)一致，不應(yīng)過高或過低。

 

裝載的生物負(fù)荷應(yīng)符合設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)。

 

有足夠的空氣增壓值（如果是采用空氣加壓的程序），使容器的破損和變形降低到最小程度。

 

滅菌柜應(yīng)控制產(chǎn)品的冷卻速率，避免產(chǎn)品的爆裂。

 

生物指示劑在產(chǎn)品中的耐熱性。

 

應(yīng)根據(jù)加熱介質(zhì)的類型（飽和蒸汽、蒸汽-空氣混合物或過熱水）和液體容器的類型（如玻璃容器、軟袋、塑瓶）設(shè)計(jì)滅菌柜的托盤/架子。

 

每種容器及裝載規(guī)格均應(yīng)通過熱穿透試驗(yàn)來確認(rèn)裝載的冷區(qū)及熱區(qū)。通常液體裝載滅菌程序的開發(fā)。需要從以下方面進(jìn)行考慮：

 

冷點(diǎn)位置

 

容器的冷點(diǎn)是滅菌過程最低F0值的位置。對于大容量注射劑，冷點(diǎn)位于產(chǎn)品幾何中心和縱軸的底部（如圖1所示），此冷點(diǎn)需要確認(rèn)。在小容量注射劑中，冷點(diǎn)的定位并不典型，因?yàn)槿芤荷郎氐乃俾蕩缀跖c滅菌柜相同。冷點(diǎn)的位置也受容器方位的影響。當(dāng)容器旋轉(zhuǎn)時(shí)，可能找不到可辨識的冷點(diǎn)。

 

 

圖1液體容器中探頭位置示例

 

裝載方式

 

對于密封的液體裝載，裝載方式需要考慮以下方面：

 

蒸汽、蒸汽-空氣混合物或過熱水對裝載容器的有效穿透，使整個(gè)裝載具有一致的滅菌條件。

 

在滅菌后，確定裝載有效冷卻的范圍，以保護(hù)產(chǎn)品的質(zhì)量特性。如：培養(yǎng)基滅菌后的促菌生長的能力。

 

恰當(dāng)?shù)膲毫ζ胶猓谷萜鞯钠茡p和變形降低至最小程度。

 

如果裝載容器大小不同，應(yīng)明確裝載的最少數(shù)量和最多數(shù)量。

 

運(yùn)行參數(shù)

 

表1列出了建立液體裝載滅菌程序參數(shù)時(shí)需要考慮的因素：

 

表1裝載滅菌程序主要參數(shù)

 

過程	參數(shù)	影響因素
全過程	夾套的溫度及/或壓力	在過熱水循環(huán)中，通常不用夾套。如果使用，夾套的溫度不應(yīng)高于滅菌柜腔室的溫度。
	SAM法中風(fēng)扇的轉(zhuǎn)數(shù)	最低要求：風(fēng)扇的故障應(yīng)能啟動(dòng)警報(bào)。轉(zhuǎn)速應(yīng)是重要參數(shù)。
	搖動(dòng)/旋轉(zhuǎn)速度	最低要求：需要時(shí)，搖動(dòng)/旋轉(zhuǎn)故障應(yīng)能啟動(dòng)警報(bào)。搖動(dòng)/旋轉(zhuǎn)速度應(yīng)看作重要參數(shù)。
	過熱水循環(huán)流速	最低要求：泵的故障應(yīng)啟動(dòng)警報(bào)器。泵的操作應(yīng)是重要參數(shù)
加熱階段	腔室的水位（過熱水法）	確定最低水位并設(shè)報(bào)警。潛在的重要參數(shù)。
	腔室加熱時(shí)間	對于飽和蒸汽滅菌法而言，它與供汽相關(guān)。應(yīng)設(shè)加熱時(shí)間長短的警報(bào)限度。SAM和過熱水法滅菌潛在的重要參數(shù)。
	腔室加熱速率	在任何裝載條件下，為使加熱時(shí)間及熱分布具有重現(xiàn)性，應(yīng)為SAM和過熱水工藝確定其控制功能，系潛在的重要參數(shù)
	升壓速率	對于一些使用SAM或過熱水滅菌法的產(chǎn)品，保持容器的特性（如形狀及針筒中膠塞的位置）需要有一定的升壓速率。系潛在的重要參數(shù)。
滅菌階段	設(shè)定溫度點(diǎn)	這是驗(yàn)證過程中的關(guān)鍵控制點(diǎn)
	滅菌時(shí)間	如果不使用裝載探頭，這是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。在每個(gè)滅菌程序中都需要對這個(gè)變量進(jìn)行確認(rèn)/監(jiān)控/記錄。
	腔室的壓力	空氣增壓滅菌程序的壓力是一個(gè)由用戶定義的參數(shù)。根據(jù)所用控制系統(tǒng)的情況，它可能是飽和蒸汽潛在的關(guān)鍵參數(shù)。
	滅菌期間獨(dú)立的加熱介質(zhì)的溫度	如果不使用裝載探頭，這是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。每次滅菌時(shí)，要監(jiān)控/記錄這個(gè)溫度。
	超過特定的最低溫度的裝載探頭時(shí)間	可適用于有特定時(shí)間/溫度要求的產(chǎn)品，以代替F0的要求。這是一個(gè)潛在的關(guān)鍵或重要參數(shù)。
	裝載探頭的最低F0值	當(dāng)采用裝載探頭時(shí)，這是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。
冷卻階段	裝載探頭的最小F0值	當(dāng)采用裝載探頭時(shí)，這是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。
	裝載探頭最大F0值	當(dāng)采用裝載探頭時(shí)，這是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。
	降溫速率	過熱水及SAM程序中，需要設(shè)定的控制參數(shù)。
	降壓速率	對于采用SAM或過熱水法的滅菌程序，保持特定的容器特性（例如形狀、注射器塞子的位置）需控制一定的速率。系容器完好性潛在的重要參數(shù)。
	裝載冷卻時(shí)間	滅菌后，經(jīng)一定時(shí)間，產(chǎn)品達(dá)到適當(dāng)溫度，以便進(jìn)一步加工（如貼簽，裝箱）。通常不是關(guān)鍵及重要參數(shù)。

 

06第六節(jié) 濕熱滅菌設(shè)備的確認(rèn)

 

濕熱滅菌設(shè)備的確認(rèn)范圍和程度應(yīng)當(dāng)經(jīng)過風(fēng)險(xiǎn)評估來確定，可采用系統(tǒng)影響性評估（SIA）及部件關(guān)鍵性評估（CCA）對設(shè)備進(jìn)行全面評估。滅菌設(shè)備作為關(guān)鍵設(shè)備，需要執(zhí)行的確認(rèn)通常包括設(shè)計(jì)確認(rèn)、安裝確認(rèn)、運(yùn)行確認(rèn)、性能確認(rèn)。本節(jié)將以飽和蒸汽滅菌柜為例，對濕熱滅菌設(shè)備確認(rèn)的重點(diǎn)項(xiàng)目作簡要闡述。

 

運(yùn)行確認(rèn)---聯(lián)鎖功能

 

對于雙扉蒸汽滅菌柜，設(shè)備應(yīng)具備以下安全聯(lián)鎖功能：

 

滅菌柜在正常工作條件下，當(dāng)門未鎖緊時(shí)，聯(lián)鎖功能禁止蒸汽進(jìn)入滅菌室內(nèi)；

 

連鎖功能控制滅菌柜的門在室內(nèi)壓力完全釋放前禁止打開；

 

在滅菌周期運(yùn)行過程中聯(lián)鎖功能禁止打開滅菌柜兩側(cè)門；

 

除非維護(hù)的需要，聯(lián)鎖功能應(yīng)禁止同時(shí)打開兩個(gè)門；

 

在未顯示滅菌周期結(jié)束之前，聯(lián)鎖功能禁止打開卸載門。

 

BD測試和真空泄漏測試程序結(jié)束后，聯(lián)鎖功能禁止打開卸載門。

 

運(yùn)行確認(rèn)---BD測試 Bowie and Dick test

 

BD測試用于評估滅菌柜空載條件下空氣去除能力和蒸汽穿透能力的一種試驗(yàn)。BD測試通常是按測試包說明將測試包放置在滅菌腔內(nèi)，進(jìn)行簡短的空載滅菌，查看測試包中的指示卡是否顏色變化均勻。導(dǎo)致BD測試失敗有以下可能的原因：

 

空氣去除不完全；

 

在去除空氣的階段出現(xiàn)了真空泄漏；

 

在供蒸汽過程中出現(xiàn)了非冷凝氣體。

 

運(yùn)行確認(rèn)---真空泄露測試

 

真空泄露測試主要用于用于脈動(dòng)真空滅菌柜，確認(rèn)在真空狀態(tài)下，漏入滅菌室的氣體量不足以阻礙蒸汽滲透負(fù)載，并且不會(huì)導(dǎo)致在干燥期間負(fù)載受到污染，真空泄露測試步驟如下：

 

滅菌室為空載的條件下，開始運(yùn)行真空泄露程序。

 

開啟真空泵，當(dāng)滅菌室壓力為7kPa或者以下的時(shí)候，關(guān)閉所有與滅菌室相連的閥門，停止真空泵。觀察并記錄時(shí)間（t1）和壓力（p1）。

 

至少等待300s，但不超過600s，讓滅菌室中的冷凝水氣化，觀察并記錄滅菌柜滅菌室內(nèi)的壓力（p2）和時(shí)間（t2）。

 

再經(jīng)過（600±10）s之后，觀察并記錄一次壓力（p3）和時(shí)間（t3）。

 

真空泄露率：V= (p3-p2)/(t3-t2)應(yīng)不超過0.13 kPa/min。

 

注意：如果(p2-p1)的數(shù)值大于2kPa，可能是由于滅菌室開始時(shí)有過量的冷凝水。

 

運(yùn)行確認(rèn)---空載熱分布測試

 

空載熱分布測試是確認(rèn)空載條件下滅菌室內(nèi)的溫度均勻性和滅菌介質(zhì)的穩(wěn)定性，測定滅菌腔內(nèi)不同位置的溫差狀況，確定可能存在的冷點(diǎn)。空載熱分布測試一般需要注意以下幾點(diǎn)：

 

測試用探頭在布點(diǎn)時(shí)不應(yīng)與腔室內(nèi)金屬(如內(nèi)壁、架子等)接觸。

 

測試用探頭在滅菌腔室內(nèi)幾何均勻分布。

 

至少有一支測試探頭布于設(shè)備自身控制系統(tǒng)的溫度傳感器附近。

 

至少選擇10個(gè)經(jīng)過校正的溫度探頭，（探頭的校準(zhǔn)偏差應(yīng)小于±0.5℃，當(dāng)驗(yàn)證設(shè)備有特殊要求時(shí)，可依據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行校準(zhǔn)），連續(xù)重復(fù)三次測試應(yīng)符合要求。

 

性能確認(rèn)---負(fù)載熱分布測試及負(fù)載熱穿透測試

 

在負(fù)載條件下對熱分布及熱穿透研究，測試一般需要注意以下幾點(diǎn)：

 

應(yīng)盡可能使用待滅菌產(chǎn)品，如果采用模擬物，應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品的熱力學(xué)性質(zhì)等進(jìn)行適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)評估。

 

熱分布探頭的數(shù)量和安放的位置一般同空載熱分布試驗(yàn)。

 

熱分布探頭不能接觸帶滅菌的裝載物品；熱穿透探頭必須布于裝載內(nèi)部。

 

熱穿透探頭布點(diǎn)位置應(yīng)有代表性，獲得的數(shù)據(jù)可以確定最難滅菌的位置。

 

采用熱穿透數(shù)據(jù)來計(jì)算物理殺滅時(shí)間FPHY。

 

性能確認(rèn)---生物指示劑挑戰(zhàn)測試

 

生物指示劑挑戰(zhàn)測試主要目的是獲取所要驗(yàn)證的滅菌程序殺滅微生物的實(shí)際數(shù)據(jù)，從而證明所建立的滅菌程序達(dá)到了程序設(shè)計(jì)中建立的生物殺滅時(shí)間(FBIO)。生物指示劑挑戰(zhàn)測試一般需要注意以下幾點(diǎn)：

 

所選用生物指示劑的數(shù)量應(yīng)比裝載物品的生物負(fù)荷高，耐熱性應(yīng)比生物負(fù)荷強(qiáng)。

 

評價(jià)FPHY和FBIO間的關(guān)系，生物指示劑應(yīng)盡可能靠近溫度探頭的放置部位。

 

在放置溫度探頭和生物指示劑時(shí)，要避免人為地增加或減少某一區(qū)域空氣的去除或蒸汽的穿透。

 

用于挑戰(zhàn)測試的生物指示劑通常為嗜熱脂肪芽孢桿菌的孢子，D值通常為1.5~3.0分鐘，每片（或每瓶）活孢子數(shù)5×105~5×106個(gè)。生物指示劑用量的計(jì)算有兩種方法：殘存曲線法（按對數(shù)規(guī)則計(jì)算），陰性分?jǐn)?shù)法(也稱不生長分?jǐn)?shù)法)。

 

殘存曲線法

 

計(jì)算生物指示劑的用量可以采用以下公式：

 

F0＝DBi(lgNBi+1)

 

備注：DBi是生物指示劑的D值，NBi是生物指示劑的孢子含量。為了使生物指示劑驗(yàn)證得到陰性培養(yǎng)結(jié)果，滅菌F0應(yīng)能使生物指示劑孢子含量下降至100后，再降低1個(gè)對數(shù)單位，即F0＝DBi(lgNBi-lgNF)=DBi(lgNBi+1)。

 

陰性分?jǐn)?shù)法

 

計(jì)算生物指示劑的用量可以采用以下公式：

 

lgNBi=lgNt+F0/Dbi=2.303×lg(n/q)+F0/Dbii

 

備注：n為挑戰(zhàn)試驗(yàn)瓶樣品總數(shù)，q為挑戰(zhàn)性試驗(yàn)結(jié)果為陰性的瓶數(shù)。當(dāng)濕熱滅菌工藝的滅菌溫度和滅菌時(shí)間確定后，F(xiàn)0可以確定；生物指示劑確定后，Dbi可以確定；微生物挑戰(zhàn)試驗(yàn)方案確定后，n、q可以確定。所以，通過以上的幾個(gè)公式，可以計(jì)算出生物指示劑的用量，即N0。

 

07第七節(jié) 干熱滅菌工藝開發(fā)

 

工藝開發(fā)的目的是為了確認(rèn)關(guān)鍵和重要運(yùn)行參數(shù)，這些參數(shù)能夠保證裝載滿足滅菌/除熱原的最低可接受標(biāo)準(zhǔn)。組成裝載的物品必須在工藝開發(fā)前確定下來。腔體的熱力學(xué)性質(zhì)及物品和裝載模式的熱力學(xué)屬性將在工藝開發(fā)過程中進(jìn)行測定。滅菌工藝應(yīng)能代表實(shí)際的生產(chǎn)條件（例如使用經(jīng)過水噴淋的方式模擬清洗過的西林瓶），并且開發(fā)工藝的過程需要進(jìn)行良好的記錄。本節(jié)將以干熱滅菌柜為例進(jìn)行干熱滅菌工藝的開發(fā)。

 

設(shè)計(jì)滅菌方法

 

用于滅菌/除熱原工藝開發(fā)可分為干熱滅菌（殘存概率法）、干熱滅菌（過度殺滅方法）、滅菌和除熱原。三者都能夠?qū)崿F(xiàn)對物品滅菌或除熱原以達(dá)到無菌保證或內(nèi)毒素的降低水平。

 

干熱滅菌（殘存概率法）

 

殘存概率法可以用在熱不穩(wěn)定物品的滅菌工藝開發(fā)。該工藝取決于測定物品攜帶微生物的數(shù)量及耐受性。一旦負(fù)荷微生物的耐熱性和數(shù)量被界定就可以設(shè)計(jì)PNSU不大于10-6的滅菌程序。微生物負(fù)荷應(yīng)進(jìn)行定期監(jiān)控；經(jīng)風(fēng)險(xiǎn)評估確定監(jiān)控頻率。

 

干熱滅菌（過度殺滅方法）

 

當(dāng)被滅菌品的熱穩(wěn)定性強(qiáng)時(shí)往往采用此法，通常不需要檢查污染菌的含量。驗(yàn)證時(shí)可以采用半程序法進(jìn)行生物指示劑挑戰(zhàn)試驗(yàn)。

 

滅茵和去熱原

 

對于去熱原工藝，過度殺滅法應(yīng)證明裝載最冷點(diǎn)內(nèi)毒素水平能夠下降至少3個(gè)log單位。使用該工藝開發(fā)方法時(shí)，必須要考慮滅菌物品存在熱降解的可能性。

 

定義運(yùn)行參數(shù)

 

干熱滅菌/除熱原過程的關(guān)鍵操作參數(shù)是溫度和暴露時(shí)。另外要考慮的重要參數(shù)可能包括壓差、加熱和冷卻階段的時(shí)間、溫度。運(yùn)行參數(shù)的開發(fā)應(yīng)確保滅菌工藝使用的挑戰(zhàn)菌滿足最低的PNSU達(dá)到至少10-6的水平，和/或除熱原工藝實(shí)現(xiàn)內(nèi)毒素下降至少3個(gè)log單位。裝載應(yīng)進(jìn)行溫度研究，以確認(rèn)裝載的最差條件。工藝開發(fā)研究結(jié)果必須在起始驗(yàn)證或確認(rèn)運(yùn)行中進(jìn)行確證。

 

開發(fā)裝載類型

 

最差條件的裝載取決于裝載種類，布局或其它參數(shù)。工藝參數(shù)應(yīng)達(dá)到裝載所要求的時(shí)間和溫度條件。

 

對于每個(gè)裝載配置，裝載內(nèi)部和周圍應(yīng)有充足的空間，保證對裝載物的熱穿透性和去除水分的有效性。應(yīng)考慮包裝材料的類型，保護(hù)物品防止其在滅菌/除熱原（前/中/后階段）受到污染。

 

物品太大而無法裝上推車的應(yīng)高于地面放置，確保空氣流通。柜內(nèi)小推車的位置應(yīng)在裝載形式中記錄（如裝載位置的方向）。應(yīng)考慮裝載位置對物品加熱的影響。用于放置裝載的托盤、架子、手推車的材料應(yīng)不產(chǎn)生顆粒或降解。通過熱穿透研究進(jìn)行最差位置或者最難滅菌/除熱原位置的確認(rèn)。熱穿透FH值可用于研究最難滅菌或除熱原的區(qū)域。

 

熱分布研究

 

裝載物的熱分布研究是為了確認(rèn)工藝過程中熱介質(zhì)穿過裝載物的溫度分布情況。熱分布研究可能與熱穿透研究同時(shí)進(jìn)行。熱分布測試用溫度探頭不能接觸裝載物品或柜體硬件（例如推車，架子，托盤）。應(yīng)有圖片詳細(xì)描述溫度探頭在每個(gè)裝載中的位置。

 

在進(jìn)行溫度分布研究時(shí)，運(yùn)行參數(shù)應(yīng)記錄，運(yùn)行階段的標(biāo)準(zhǔn)包括以下方面：

 

每個(gè)探頭測得溫度的最大差值

 

探頭與探頭之間測得溫度的最大差值

 

探頭測得溫度與設(shè)定溫度之間的最大差值。

 

熱穿透研究

 

熱穿透研究確認(rèn)預(yù)期量的能量已傳輸?shù)窖b載中的物料或物品表面。熱穿透研究用溫度探頭應(yīng)被放置在裝載物中，計(jì)算每個(gè)探頭的FH值，用于確認(rèn)加熱最慢的位置。這樣的位置可代表最難滅菌/除熱原的位置。

 

對于由不同熱穿透特性的物品組成的裝載，探頭放置應(yīng)能代表每一種物品類型。每一種研究的裝載方式，其溫度探頭放置位置以及選擇該位置的理由應(yīng)當(dāng)作記錄。

 

計(jì)算分析裝載內(nèi)所有溫度探頭的FH值，確定熱穿透研究過程的有效性。這些數(shù)據(jù)可為隨后的性能確認(rèn)研究提供冷點(diǎn)位置。如果BI/EI挑戰(zhàn)研究與熱穿透研究同時(shí)進(jìn)行，滅菌率和/或內(nèi)毒素降低水平應(yīng)符合預(yù)定的接受標(biāo)準(zhǔn)。

 

08第八節(jié) 干熱滅菌設(shè)備確認(rèn)

 

干熱滅菌設(shè)備確認(rèn)

 

以下將以干熱滅菌柜為例，對干熱滅菌設(shè)備確認(rèn)的重點(diǎn)項(xiàng)目作簡要闡述。

 

運(yùn)行確認(rèn)---壓差測試

 

干熱滅菌柜內(nèi)氣流和溫度分布情況受室內(nèi)壓差影響，最小壓差的確定依照系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，腔體內(nèi)與外部環(huán)境的壓差應(yīng)當(dāng)經(jīng)過確證。

 

運(yùn)行確認(rèn)---高效檢漏測試

 

干熱滅菌器的出風(fēng)系統(tǒng)必須保證符合A級潔凈空氣的標(biāo)準(zhǔn)，因此應(yīng)對其高效過濾器定期進(jìn)行完整性測試（如PAO測試）。髙效過濾器本身可能被高溫破壞產(chǎn)生懸浮粒子，同時(shí)在使用過程中升溫和降溫速度對高效過濾器的壽命亦有很大影響。

 

運(yùn)行確認(rèn)---塵埃粒子測試

 

塵埃粒子測試通常是在開啟風(fēng)機(jī)但不加熱模式下操作，應(yīng)當(dāng)關(guān)注取樣點(diǎn)到粒子計(jì)數(shù)器的導(dǎo)管長度和彎曲度。如果需要，測試也可在升溫和冷卻狀態(tài)下進(jìn)行，在高溫狀態(tài)下測試時(shí)，測試導(dǎo)管應(yīng)連接熱交換器，用來冷卻進(jìn)入粒子計(jì)數(shù)器的空氣。

 

運(yùn)行確認(rèn)---空載熱分布測試

 

空載條件下的溫度分布研究是確認(rèn)加熱介質(zhì)的均一性。測試用溫度探頭不應(yīng)與腔室的內(nèi)表面接觸，至少在溫度控制探頭附近放置一個(gè)熱分布探頭。在測試期間，應(yīng)當(dāng)確定并記錄運(yùn)行的關(guān)鍵參數(shù)和重要參數(shù)。至少選擇10個(gè)以上經(jīng)過校正的測試探頭，此試驗(yàn)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行3次，以證明熱分布的重現(xiàn)性。

 

性能確認(rèn)---負(fù)載熱分布及熱穿透測試

 

負(fù)載熱分布測試可反應(yīng)負(fù)載情況下空氣溫度達(dá)到滅菌溫度設(shè)定值所需要的時(shí)間，負(fù)載熱穿透測試則反映滅菌對象達(dá)到滅菌溫度時(shí)所需要的時(shí)間。顯然，滅菌對象達(dá)到最低滅菌溫度的時(shí)間將滯后于腔室內(nèi)空氣達(dá)到最低滅菌溫度所用的時(shí)間，而滯后值在最大裝載時(shí)最為明顯。負(fù)載熱分布及熱穿透測試可同時(shí)進(jìn)行。應(yīng)連續(xù)運(yùn)行3次，以證明滅菌/除熱原過程具有重現(xiàn)性。

 

性能確認(rèn)---微生物挑戰(zhàn)測試

 

微生物挑戰(zhàn)是通過使用生物指示劑或內(nèi)毒素指示劑來確認(rèn)對裝載物品的滅菌/除熱原效果。指示劑應(yīng)放在裝載物內(nèi)的數(shù)個(gè)地方，包括除熱原/滅菌效果最差的位點(diǎn)。微生物挑戰(zhàn)測試可與熱穿透測試同時(shí)進(jìn)行。

 

對于干熱滅菌，應(yīng)證明挑戰(zhàn)微生物在該過程中的存活概率不大于10-6。通常生物指示劑為枯草芽孢桿菌孢子，D值大于1.5min，含菌量5×105~5×106個(gè)。

 

對于除熱原，一般將不小于1000單位的細(xì)菌內(nèi)毒素加人待除熱原的裝載物，證明該除熱原工藝能使內(nèi)毒素至少下降3個(gè)對數(shù)單位。細(xì)菌內(nèi)毒素滅活驗(yàn)證試驗(yàn)所用的細(xì)菌內(nèi)毒素一般為大腸埃希菌內(nèi)毒素。

 

由于除熱原的工藝比殺滅袍子的滅菌工藝要苛刻得多，所以干熱除熱原工藝驗(yàn)證中實(shí)施內(nèi)毒素挑戰(zhàn)試驗(yàn)時(shí)，不必再進(jìn)行生物指示劑挑戰(zhàn)試驗(yàn)。

 

環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備確認(rèn)

 

環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備主要指提供穩(wěn)定溫度和/或濕度環(huán)境的箱體類設(shè)備，一般為市售的非訂制設(shè)備。包括但不僅限于以下設(shè)備：

 

干燥箱

 

培養(yǎng)箱

 

恒溫恒濕箱

 

藥用冰箱

 

水浴箱

 

環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備確認(rèn)要點(diǎn)如下：

 

校準(zhǔn)檢查

 

關(guān)鍵儀表、傳感器應(yīng)在運(yùn)行確認(rèn)前進(jìn)行校準(zhǔn)。校驗(yàn)范圍應(yīng)滿足用戶使用的范圍。如藥用冰箱實(shí)際使用范圍是2~8℃，則校準(zhǔn)范圍應(yīng)至少涵蓋2~8℃。

 

功能確認(rèn)

 

根據(jù)用戶需求的操作范圍，對操作參數(shù)的范圍進(jìn)行確認(rèn)，而不能僅僅對典型的情況進(jìn)行測試。

 

報(bào)警確認(rèn)

 

如冰箱的高溫或低溫報(bào)警，恒溫恒濕箱的溫度/濕度超標(biāo)報(bào)警。

 

權(quán)限確認(rèn)

 

如果操作系統(tǒng)有登錄權(quán)限的設(shè)定功能，應(yīng)進(jìn)行權(quán)限測試。不同級別的權(quán)限應(yīng)在使用SOP中進(jìn)行規(guī)定。

 

數(shù)據(jù)管理確認(rèn)

 

如適用，數(shù)據(jù)的安全性、存儲、備份、恢復(fù)審計(jì)追蹤等功能應(yīng)按照規(guī)定的程序進(jìn)行測試。

 

溫度/濕度分布確認(rèn)

 

確認(rèn)溫度/濕度能夠持續(xù)穩(wěn)定在樣品儲存的要求范圍內(nèi)。一般進(jìn)行空載測試，如需要，可進(jìn)行負(fù)載測試。溫度/濕度分布測試一般不低于24小時(shí)連續(xù)記錄。