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GMP认证中对高压蒸汽灭菌器的验证要求

[导读]世界卫生组织 GM P 标准规定:对高压蒸汽灭菌器必须检测灭菌的温度、压力和时间。 本文就消毒灭菌验证的概念、方法以及国内外热力消毒灭菌设备验证标准作了介绍。 对高压蒸汽灭菌器的灭菌验证进行实例列举, 并对验证结果作出分析。

1 概念

1.1 验证的概念

(1)WHO 1992 GMP 的定义

能证实任何程序 、生产过程 、设备、物料、活动或系统确实能导致预期结果的有文件证明的行为。

(2)我国 98 GM P 的定义

证明任何程序、生产过程、设备 、物料 、活动或系统确实达到预期结果的有文件证明的一系列活动 。

1.2 消毒灭菌方法

灭菌方法是指应用物理或化学等方法杀灭或除去一切存活的微生物增殖体或芽孢 ,使之达到无菌的方法。

(1)湿热灭菌法

物质在灭菌器内利用高压饱和蒸汽杀灭细菌 。它灭菌能力强, 是热力学灭菌中最有效和用途最广的方法 。

药品 、药品的溶液、玻璃器械 、培养基、无菌衣、敷料等在高温和湿热条件下不发生变化或损坏的物质 ,均可使用 。

(2)干热灭菌法

物质在干燥空气中加热达到杀灭细菌的方法 。

(3)除菌过滤法

利用细菌不能通过致密具孔滤材的原理, 除去对热不稳定的药品溶液或液体物质中的细菌 。

(4)辐射灭菌法

将灭菌产品暴露在由放射源辐射的 Y 射线或适宜的电子加速器发生的射线中, 达到杀灭细菌的目的 。

(5)环氧乙烷灭菌法

将产品暴露在充有环氧乙烷的环境中 ,达到灭菌的目的 。

1.3 蒸汽 —湿热灭菌法

当温度超过细胞最佳生理活动的温度范围时, 随着温度的升高, 细胞代谢减缓 , 细胞的生长及繁殖最终停止。每种细胞的生理活动的温度均有一上限, 一旦温度超过它的上限, 起生命作用的蛋白质 、酶及核酸会被永久性破坏,从而导致细胞发生不可逆转的死亡。

由于蒸汽—湿热灭菌本身具备不破坏产品表面并容易重现等优点,被广泛应用于医药用品的除菌过程中 。所有蒸汽 —湿热灭菌周期的设计都以与饱和蒸汽直接接触为基础 ,饱和蒸汽是与液体状态的水保持平衡时的水蒸汽,因此饱和蒸汽只能存在于水汽的分界线上 ,即温度与压力之间的关系是固定的 。灭菌效果是通过蒸汽与灭菌物品的热传递和产生冷凝水的水合作用来实现的 。冷凝水是在蒸汽回到它的能量较低的液态时形成的。这种相变需要蒸汽潜热向周围环境的转化,这样就加热了灭菌器和灭菌物品。选择一种适合的蒸汽灭菌方式,能在满足产品本身性能的情况下取得满意的灭菌效果,但是任何一种灭菌方法,都必须在实际应用前予以验证。

1.4 蒸汽—湿热灭菌验证

评价无菌保证工艺是否有效曾一度主要通过产品抽样进行无菌检验来判断 。由于微生物在产品中的分布是不均匀的,且抽检样品的数量有限,故抽检的结果不能真实代表整批产品的无菌状态 。国际上更为注重无菌保证工艺的设计是否合理 、所用的设备与工艺是否经过充分的验证 ,在此基础上, 切实按照验证后的工艺进行生产 ,这样才能保证灭菌(无菌)工艺的可靠性。

蒸汽 —湿热灭菌验证的目的 ,就是通过一系列验证试验提供足够的数据和文件依据 ,从而找到最有效最合理的灭菌参数 ,并把已经验证过的饱和蒸汽灭菌设备和灭菌工艺参数应用到药品生产的除菌过程中去 , 以证明用于药品生产过程中的每一台饱和蒸汽灭菌设备都能起到灭菌的效果 ,并且对不同灭菌物品的灭菌过程和灭菌效果具有可靠性和重现性, 即验证结果必须证明生产中所采用的灭菌过程对经过灭菌的物品能够保证残存微生物污染的概率或可能性低于百万分之一。

2 国内外热力消毒灭菌设备验证标准介绍

2.1 世界卫生组织GM P 、中国《药品生产验证指南》《药品生产验证指南》关于湿热灭菌设备验证中温度检测要求:

(1)仪表校准 :温度 ±0.5 ℃,时间 ±1 %。

(2)校准过程 :至少十个测点 ,三次空载舱室内温度分布测量各点间的温度差在±1 ℃(温度均匀性的要求)。

(3)再验证 :定期再验证、改变性再验证。

2.2 欧洲标准 EN554(关于高温蒸汽灭菌设备)

(1)对传感器检定的要求

用于验证和日常控制 、指示、记录的仪器都要被检定。验证用的仪器可以用来校准、检定设备上用于控制 、指示、记录的仪器,用于校准的仪器的准确度应该是被校准的仪器的 1/3 。

(2)性能合格测试技术要求和方法

①测试应该对新的、改进的产品 、包装、装载类型、维护后的设备 、调整的过程参数进行, 除非有等效或已有参考装载的验证证明。

②测量空舱室热分布, 温度传感器数量足够给出分布图 ,建议 12 支/米 m3 。

每个装载类型的包装或参考测试包都做热穿透测试,温度传感器放置在测试包中心, 测试包要放置在舱室中最冷的地方, 温度传感器的数量不少于空舱热分布测试,其中至少有一个传感器放置在设备控制、指示、记录温度计附近。至少三次测试以检查重复性。

③测试合格的参数要求

灭菌保持时间内 :温度测量值在灭菌温度带内(灭菌温度±3 ℃), 温度偏差 。温度测量值波动度不超过 ±1 ℃, 温度波动度 。

任何两个点温度测量值之差不超过 2 ℃, 温度均匀度。

对于舱室容积小于 800 升的, 平衡时间不超过 15s ;舱室容积大于 800 升的, 平衡时间不超过 30s 。

(3)定期再验证

2.3 英国标准 HTM 2010

与 EN554 比较 :

(1)HTM 2010 内容更全,要求更细致 ,内容也更多适用于多孔装载高温蒸汽灭菌设备 ,处理密闭容器中液体的高温蒸汽灭菌设备, 处理无包装器械的高温蒸发灭菌设备,干热灭菌设备。

(2)有更明确的操作方法规定

(3)有明确的灭菌设备日常、周期检查内容

(4)以采样率有明确规定 ,保持时间内有 180 个读数

(5)对测试包的大小 、装载内容和质量也有明确规定(EN554 没有要求)

3 对消毒灭菌设备验证的方法及实例对某制药厂腔室容积为 1.2m

3 的高压蒸汽灭菌器进行灭菌验证 。

3.1 验证目的

灭菌器灭菌程序包括准备、升温、保温灭菌、排气冷却等几个阶段。对灭菌器的现场验证 , 主要目的在于确认设备内的温度 、腔内压力、时间等计量参数在工作过程中的实际测量,灭菌器内的实际温度分布等。

3.2 验证方法与范围

验证主要包括以下项目 :

(1)消毒灭菌设备计量仪表的效验(温度表 、压力表 、时间计量等)

(2)热分布试验:空载热分布试验 、满载热分布试验(3)热穿透试验

3.3 验证用仪器

无线测温记录仪:精度 ,温度优于 ±0.1 ℃;压力优于±20mbar

无线测温记录仪 12 支 ,无线温度 、压力记录仪 1 支 ,秒表 1 块。

3.4 验证校准方案的具体实施

(1)空载热分布试验

①将 2 支无线测温仪分别放在灭菌器温度传感器和排水口旁边 。

②剩余无线测温仪分布于灭菌器内, 按照不同位置和层面布置测温仪。

③进和灭菌循环试验,灭菌程序:121 ℃, 30min ,采样间隔时间5s,保持灭菌时间内每个测试点有360 个读数。

④读取数据看哪个温度记录仪处于温度最低处,作为参考点,改动其他测温仪位置重复进行试验(第2 次试验)。

⑤读取数据看第二次测试中哪个温度记录仪处于温度最低处,以此作为参考点 ,改动其他测温仪位置重复进行试验(第 3 次试验)。

目的:了解灭菌器腔内空载温度均匀性 ,找到灭菌器腔内“冷点”位置和“冷点”温度滞后时间, 证明灭菌工艺达到了预计的均一性 、重现性和其他性能指标 。为下一步的试验提供试验依据 。

对某制药厂高压蒸汽灭菌器进和灭菌验证的空载温度 、腔内压力及时间关系

(2)满载热分布试验

灭菌器内根据试验项目 ,进行装载后分别进行试验。

①将 2 支无线测温仪分别放在灭菌器温度传感器和排水口旁边 。

②将待灭菌物品(1ml 水针安瓿)放在灭菌器中, 剩余无线测温仪分布于灭菌器内, 按照不同位置和层面布置测温仪, 测温仪不要与灭菌物品相接触 ,放置位置应包括空载试验中确定的温度最低位置 。

③进行灭菌循环试验 , 灭菌程序:121 ℃, 30min , 采样间隔 5s,保持灭菌时间内每个测试点有 360 个读数 。

④重复进行 a ~ c的测试试验 ,共做 3 次 。

目的 :确定装载方式对被灭菌品的热力学影响 。

对某制药厂高压蒸汽灭菌器进行灭菌验证的满载温度、腔内压力及时间关系

(3)热穿透试验

热穿透试验传感器位置与满载热分布放置位置相同。

①将 2 支无线测温仪分别放在灭菌器温度传感器和排水口旁边。

②将待灭菌物品(1ml 水针安瓿)放在灭菌器中 , 剩余无线测温仪均匀分布到装载物中 , 放置位置应包括空载试验中确定的温度最低位置 。

③进行灭菌循环试验,灭菌程序:121℃, 30min, 采样间隔时间 3s,保持灭菌时间内每个测试点有 360 个读数。

④可放置其他不同式样 , 重复进行 a ~ c 的测试试验,共做 3 次。

对某制药厂高压蒸汽灭菌器进行灭菌验证的穿透温度、腔内压力及时间关系如图 3 所示:

3.5 验证校准的数据处理

给出温度波动度 、均匀度 、灭菌时间 、腔内压力等验证结果。

3.6 验证校准的结果分析

从以上空载热分布、满载热分布以及热穿透试验的数据曲线对比可以看出, 在装载方式和蒸汽源压力一定的条件下,满载热分布以及热穿透试验的协调时间明显大于空载热分布试验的协调时间 。但满载热分布以及热穿透试验由于灭菌腔内有装载物 ,热容量增大, 所以其灭菌时间内的温度波动度又小于空载热分布试验的温度波动度。

所以,在使用灭菌器时应注意:

①必须先用流通蒸汽或真空排除灭菌器腔内空气 。

若灭菌器内有空气存在, 则压力表上所指示的压力是灭菌器内蒸汽和空气二者的总压而非单纯的水蒸气压力 ,结果压力虽达要求 ,但灭菌温度却未达到, 不能产生应有的灭菌效果。同时 ,由于空气携带热能低于蒸汽 ,穿透力亦差,致使灭菌效能降低。

②灭菌时间必须是从全部装载的灭菌物均已达到灭菌温度时开始计算,故测定预热时间具有重要意义。

③装载方式的确定 。不同的装载类型须验证确认 ,装载类型的参数有记载和档案, 避免随意性。

④注意灭菌器的防锈和除锈 。经常注意灭菌器的防锈和除锈,可以保持灭菌器腔内的积水能顺利排除, 使灭菌器底层与上层温度趋于一致。

⑤高压蒸汽灭菌器必须进行周期性验证。


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