滅菌工藝與滅菌柜風險評估培訓課件

滅菌工藝與滅菌柜風險評估林祥喜2013年3月28日目錄

滅菌工藝

滅菌柜滅菌柜驗證案例324目錄1滅菌柜改造前后風險評估案例12/28/2022212/28/2022滅菌工藝3目錄目錄滅菌工藝滅菌柜滅菌柜改造前后風險評估案例滅菌柜驗證案例12/28/20223滅菌工藝4濕熱滅菌工藝設計應考慮的因素滅菌工藝滅菌工藝概念、問題的理解常見方法過熱水滅菌12/28/2022412/28/2022滅菌工藝5

幾個基本概念和問題的通俗理解滅菌工藝明確幾個基本概念和問題，以消除對滅菌知識的理解障礙，增強對滅菌知識的理解力和親和力。幾個基本概念和問題的通俗理解●

變量：溫度、時間、微生物抗性術語：F值、D值、Z值便于直觀判斷和評價。12/28/2022512/28/202212/28/2022滅菌工藝6

幾個基本概念和問題的通俗理解滅菌工藝●

D值和Z值D值：以時間（min）為單位，使微生物降低90%或一個對數(shù)值所需要的時間。制藥環(huán)境發(fā)現(xiàn)的微生物絕大多數(shù)是不耐熱的，D值121度時小于0.5min（很少發(fā)現(xiàn)0.5min），通常取1min。Z值：使D值變化10倍所需的溫度，濕熱時一般為10度，干熱時一般為20度。12/28/2022612/28/202212/28/202212/28/2022滅菌工藝7

幾個基本概念和問題的通俗理解滅菌工藝

●F值和F0值，F(xiàn)0≥8，F(xiàn)0≥12●F值：以時間為（min）為單位，在一定溫度下，作用于容器或產品單元的與之等量的時間。對濕熱滅菌，以T=121.1度，Z=10度作參比，即F0●F0：指蒸汽滅菌時，與在121.1度滅菌效果等效的時間（對于干熱，以FH計，與170度等效）?！駷楹芜x121度：經濟、易得、省時?！駷楹芜x121度15分鐘：產品銷往國際市場的條件（如歐盟最終滅菌制劑法規(guī)中，將過度殺滅定義為濕熱121度15分鐘）。12/28/2022712/28/202212/28/202212/28/2022滅菌工藝8

幾個基本概念和問題的通俗理解滅菌工藝●

F0≥8

●無菌保值（SAL）：10-6——106個滅菌產品中存在活菌的產品不超過1個（每一批）產品中一百萬活的微生物中有少于一個微生物存活的機會（每一個）。

●按GMP生產，實際微生物初始數(shù)量為每個容器1-100個菌（見附表）（1）要達到無菌保證值，必須：F0′=D121℃×（lgN0-lgNF）=1.0×（lg106-lg100）=6（min）（2）要將容器中100個菌殺滅，必須：F0″=D121℃×（lg102-0）=2（min）（3）將100cfu/容器的污染達到無菌保證值必須：F0=F0′+F0″=6+2=8（min）12/28/2022812/28/202212/28/202212/28/2022滅菌工藝9

幾個基本概念和問題的通俗理解滅菌工藝●F0≥12F0=12被認為是最小過度殺死周期；習慣被大多數(shù)企業(yè)作為進一步的無菌保證，即滅菌工藝擴大一倍：●綜上所述：F0=6，無菌保證值；F0=8，確保在GMP生產環(huán)境的產品無菌。F0=12，最小過度殺滅周期，負荷和耐熱性遠高于實際（6+6,D=1)；滅菌工藝擴大一倍。F0=15，國際市場條件12/28/2022912/28/202212/28/202212/28/2022滅菌工藝10

幾個基本概念和問題的通俗理解滅菌工藝●芽孢：微生物在惡劣環(huán)境下非正常分裂的產物，有較強的抗熱性。●生物有示劑：一種微生物制品（通常為孢子），對滅菌工藝有明確和穩(wěn)定的抗性?！駷楹我M行微生物前負荷檢測？F0′=D121℃×（lgN0-lgNF）=D121℃×（lg102-lg10-6)=8,耐熱的設定值稍高，故污染水平增加或耐熱性增加都會造成滅菌程序目標的失敗。類型有：孢子懸液的載體；孢子懸浮液；自含式生物指示劑。電離輻射——短小芽胞桿菌環(huán)氧乙烷——萎縮芽胞桿菌干熱滅菌——萎縮芽胞桿菌低于121.1℃濕熱——枯草芽胞桿菌低溫蒸汽和甲醛消毒——嗜熱脂肪芽胞桿菌12/28/20221012/25/202212/25/202212/25/2022滅菌工藝11滅菌菌工工藝藝滅菌菌常常見見方方法法簡簡介介滅菌菌常常見見方方法法簡簡介介12/25/20221112/25/202212/25/202212/25/2022滅菌菌工工藝藝12過熱熱水水滅滅菌菌滅菌菌工工藝藝●過熱熱水水滅滅菌菌：：效效率率高高；；升升、、降降溫溫可可控控性性強強；；介介質質污污染染小小。。最最常常見見，，濕濕熱熱滅滅菌菌程程序序決決策策樹樹：：過熱熱水水滅滅菌菌12/25/20221212/25/202212/25/202212/25/202212/25/2022滅菌工藝13濕熱滅菌工藝藝設計應考慮慮的因素滅菌工藝濕熱滅菌工藝藝設計應考慮慮的因素●GMP描述：第六十一條無無菌藥品品應當盡可能能采用加熱方方式進行最終終滅菌，最終終滅菌產品中中的微生物存存活概率（即即無菌保證水水平，SAL）不得高于10-6。采用濕熱滅滅菌方法進行行最終滅菌的的，通常標準準滅菌時間F0值應當大于8分鐘，流通蒸蒸汽處理不屬屬于最終滅菌菌。對熱不穩(wěn)定的的產品，可采采用無菌生產產操作或過濾濾除菌的替代代方法。第六十二條......每一種滅菌方方式都有其特特定的適用范范圍，滅菌工工藝必須與注注冊批準的要要求相一致，，且應當經過過驗證。第六十三條任任何滅菌菌工藝在投入入使用前，必必須采用物理理檢測手段和和生物指示劑劑，驗證其對對產品或物品品的適用性及及所有部位達達到了滅菌效效果。12/25/202213第六十四條應應當定期期對滅菌工藝藝的有效性進進行再驗證（（每年至少一一次）。設備備重大變更后后，須進行再再驗證。應當當保存再驗證證記錄。第六十五條所所有的待待滅菌物品均均須按規(guī)定的的要求處理，，以獲得良好好的滅菌效果果，滅菌工藝藝的設計應當當保證符合滅滅菌要求。第六十六條應應當通過過驗證確認滅滅菌設備腔室室內待滅菌產產品和物品的的裝載方式。。第七十條熱熱力滅菌通通常有濕熱滅滅菌和干熱滅滅菌，應當符符合以下要求求：（一）在驗證證和生產過程程中，用于監(jiān)監(jiān)測或記錄的的溫度探頭與與用于控制的的溫度探頭應應當分別設置置，設置的位位置應當通過過驗證確定。。每次滅菌均均應記錄滅菌菌過程的時間間-溫度曲線。采用自控和監(jiān)監(jiān)測系統(tǒng)的，，應當經過驗驗證，保證符符合關鍵工藝藝的要求。自自控和監(jiān)測系系統(tǒng)應當能夠夠記錄系統(tǒng)以以及工藝運行行過程中出現(xiàn)現(xiàn)的故障，并并有操作人員員監(jiān)控。應當當定期將獨立立的溫度顯示示器的讀數(shù)與與滅菌過程中中記錄獲得的的圖譜進行對對照。（二）可使用用化學或生物物指示劑監(jiān)控控滅菌工藝，，但不得替代代物理測試。。（三）應當監(jiān)監(jiān)測每種裝載載方式所需升升溫時間，且且從所有被滅滅菌產品或物物品達到設定定的滅菌溫度度后開始計算算滅菌時間。。（四）應當有有措施防止已已滅菌產品或或物品在冷卻卻過程中被污污染。除非能能證明生產過過程中可剔剔除任何滲漏漏的產品或物物品，任何與與產品或物品品相接觸的冷冷卻用介質（（液體或氣體體）應當經過過滅菌或除菌菌處理。第七十一條濕濕熱滅菌菌應當符合以以下要求：（一）濕熱滅滅菌工藝監(jiān)測測的參數(shù)應當當包括滅菌時時間、溫度或或壓力。腔室底部裝有有排水口的滅滅菌柜，必要要時應當測定定并記錄該點點在滅菌全過程中的溫溫度數(shù)據。滅滅菌工藝中包包括抽真空操操作的，應當當定期對腔室作檢漏漏測試。（二）除已密密封的產品外外，被滅菌物物品應當用合合適的材料適適當包扎，所所用材料及包扎扎方式應當有有利于空氣排排放、蒸汽穿穿透并在滅菌菌后能防止污染。在規(guī)規(guī)定的溫度和和時間內，被被滅菌物品所所有部位均應應與滅菌介質充分接觸觸。產品：滅菌前前生物負荷，，產品穩(wěn)定性性包裝/容器：密封系系統(tǒng)完整性工藝：工藝設設計、設備設設計●理解解產品滅菌前的生物物負荷、數(shù)量量、種類（D值限度）它是滅菌周期期開發(fā)的基礎礎依據。常見微生物數(shù)數(shù)≤100cfu/ml；D值＜0.5min12/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/2022滅菌工藝18濕熱滅菌工藝藝設計應考慮慮的因素滅菌工藝·微生物來源：：原輔料和賦形形劑（通常不不應超過100CFU/g）生產環(huán)環(huán)境（（按A、B、C、D控制，，會較較低））生產設設備、、管道道（包包括壓壓縮空空氣、、惰性性氣體體等））人員（（直接接、間間接））滅菌前前微生生物越越少，，所需需滅菌菌時間間就越越短；；如果果污染染的各各種來來源沒沒有被被控制制，滅滅菌周期也也可能能是不不適合合的。。低污染染水平平：≤≤10CFU/100ml微生物物污染染風險險控制制措施施有效效：95%的樣品品為低低污染染水平平·產品穩(wěn)穩(wěn)定性性產品效效價、、降解解產物物、PH、顏色色、儲儲藏期期穩(wěn)定定性、、不溶溶性微微粒等等。如：克克林霉霉素磷磷酸酯酯、甘甘油果果糖、、鹽酸酸氨溴溴索、、氨基基酸等等。12/25/20221812/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/2022滅菌工工藝19濕熱滅滅菌工工藝設設計應應考慮慮的因因素滅菌工工藝●容器密密封系系統(tǒng)可可靠性性、完完整性性1、滅菌菌時的的污染染和貨貨架（（貯存存期））污染染：防防破壞壞密封封系統(tǒng)統(tǒng)結構構導致致滅菌菌介質質污染染及貯貯存污污染2、滅菌菌過程程中，，橡膠膠和塑塑料密密封受受到熱熱應力力作用用；3、現(xiàn)有有密封封型式式（密密封屏屏障））主要要為：：熱融融，膠膠塞和和鋁蓋蓋卷邊邊；4、當容容器內內壓大大于腔腔室2巴時：：產品品變形形，損損壞密密封；；5、暴露露在最最大滅滅菌條條件下下染料料滲入入試驗驗，微微生物物挑戰(zhàn)戰(zhàn)試驗驗或物物理完完整性性測試試。12/25/20221912/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/2022滅菌菌工工藝藝20濕熱熱滅滅菌菌工工藝藝設設計計應應考考慮慮的的因因素素滅菌菌工工藝藝●工藝藝設設計計、、設設備備設設計計1、滅滅菌菌工工藝藝設設計計選選擇擇應應基基于于產產品品特特定定處處方方和和包包裝裝材材料料考考慮慮；；2、溶溶液液劑劑型型產產品品滅滅菌菌選選擇擇決決策策樹樹產品品是是否否可可以以121度滅滅菌菌15分鐘鐘？？→121度15分鐘鐘滅滅菌菌；；產品品是是否否可可以以濕濕熱熱滅滅菌菌F0≥≥8，達達到到（（SAL）10-6？→濕熱熱滅滅菌菌F0≥≥8分鐘鐘；；是否否可可以以過過濾濾除除菌菌？？→→過過濾濾除除菌菌加加無無菌菌工工藝藝；；無菌菌配配制制和和灌灌封封。。12/25/2022203、滅滅菌菌設設備備適適用用性性是是指指滅滅菌菌設設備備執(zhí)執(zhí)行行滅滅菌菌工工藝藝的的能能力力，，即即滅滅菌菌設設備備對對滅滅菌菌工工藝藝各各參參數(shù)數(shù)的的控控制制準準確確度度和和精精確確度度能能否否使使任任意意位位置置的的產產品品的的實實際際F0值符符合合滅滅菌菌工工藝藝規(guī)規(guī)定定的的F0值范范圍圍，，滅滅菌菌工工藝藝允允許許的的F0范圍圍越越窄窄，，對對滅滅菌菌設設備備的的控控制制精精確確度度、、熱熱分分布布均均勻勻的的要要求求越越高高。。12/25/2022滅菌菌工工藝藝22生物物挑挑戰(zhàn)戰(zhàn)實實驗驗必必要要性性和和重重要要性性滅菌菌柜柜滅菌菌柜柜關于于水水浴浴滅滅菌菌柜柜水浴浴滅滅菌菌柜柜滅滅菌菌時時存存在在的的風風險險溫度度對對F0值的的影影響響12/25/20222212/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/2022滅菌工藝藝23關于水浴浴滅菌柜柜滅菌柜關于水浴浴滅菌柜柜●構成要素素：符合法規(guī)規(guī)的容器器（超50%的要求壓壓力值））安全門及及其控制制過程控制制系統(tǒng)和和數(shù)據處處理系統(tǒng)統(tǒng)輔助及管管路系統(tǒng)統(tǒng)（泵、、管道、、換熱器器、水位位閥、噴噴頭等））貨架/內車安全泄壓壓閥12/25/20222312/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/2022滅菌工藝24關于水浴滅菌菌柜滅菌柜●流程12/25/20222412/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/2022滅菌工藝25水浴滅菌柜柜滅菌時存存在的風險險滅菌柜水浴滅菌柜柜滅菌時存存在的風險險●冷點和溫度度均一性：：●探頭精度：：固定溫度度探頭（3個）與活動動穿刺溫度度探頭（4個以上）精精度一致；；溫度探頭選選用PT100鉑電阻（雙雙芯8線，一組用用于控制，，另一組用用于記錄），精精度：A級（≤±0.15℃），零漂移移量（≤±0.005℃/年）。●溫度傳感器器、探頭數(shù)數(shù)量及布點點：FAT和SAT計劃應注明明溫度傳感感器的數(shù)量量和位置，并陳述理理由，進行行統(tǒng)計分析析，評價效效果。20m3以上內置探探頭不少于于6組；60m3以上不少于于8組；進水總總管、排水水口各一，，滅菌柜頂部部1—2個熱點溫度度控制和監(jiān)監(jiān)測12/25/20222512/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/2022滅菌工藝26水浴滅菌柜柜滅菌時存存在的風險險滅菌柜●運行要求：：所有溫度探探頭數(shù)據達達到滅菌溫溫度時開始始計時。保溫段，腔腔室內溫度度波動范圍圍應在設置置值±1.0℃℃間波動（需需精確控溫溫的滅菌柜應達±0.5℃℃），最冷點點和最熱點點間溫差≤≤2℃。滅菌周期中中，噴淋水水量的變化化幅度、流流速。噴淋循環(huán)環(huán)使用時，，應有水溫溫和水壓監(jiān)監(jiān)測以及報報警裝置主循環(huán)管路路上應帶有有噴淋水流流量檢測裝裝置。噴淋方式。。噴淋無死角角。補充或排出出空氣的量量的可接受受標準。能源（蒸汽汽、冷卻水水）波動、、、裝載方方式。12/25/20222612/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/2022滅菌工藝27水浴滅菌柜滅滅菌時存在的的風險滅菌柜●壓力波動：對對溫度的影響響；對包裝容容器的影響；；保壓實驗?！駠娏芩|?！耜P鍵點報警：：蒸汽壓力；；噴淋水泵頻頻率；壓縮空空氣壓力；噴噴淋水電導率；對滅菌柜柜外部公用系系統(tǒng)進行實時時監(jiān)測，過高高和過低都進進行報警，并并且有記錄。如如蒸汽、冷卻卻水、壓縮空空氣、純化水水等。12/25/20222712/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/2022滅菌工藝28水浴滅菌柜滅滅菌時存在的的風險滅菌柜●控制系統(tǒng)PLC。人機交互界面面。滅菌柜自帶的的本地操作面面板。批報告附件內內容涵蓋的信信息：參數(shù)、、時間、圖表表、報警記錄錄等。打印數(shù)據程序序：每10秒實時打印。。獨立的數(shù)據記記錄儀；安全裝置如門門的控制。警告和報警：：可在人機交交互界面面板板上顯示，由由PLC產生；報警記錄與打打印，自動決決定滅菌周期期繼續(xù)與被終終止。12/25/20222812/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/2022滅菌工工藝29水浴滅滅菌柜柜滅菌菌時存存在的的風險險滅菌柜柜●安全門門：墊墊圈介介質及及性能能有利利于泄泄漏控控制，，以保保證滅滅菌階階段溫溫度穩(wěn)穩(wěn)定；；門的聲聲光報報警。?！癜惭b及及外觀觀?！衿渌海荷郎販?、降降溫時時間差差異；；柜內內與袋袋內偏偏差；；噴嘴嘴流速速及壓壓力；；滅菌菌車定定位；；驗證物物與待待滅物物的差差異；；意外外事件件；物物品大大小、、裝載載的類類型及及數(shù)量量。12/25/20222912/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/2022滅菌工工藝30水浴滅滅菌柜柜滅菌菌時存存在的的風險險滅菌柜柜●驗證需需求：：●FAT（工廠廠現(xiàn)場場測試試）：：柜內內溫度度分布布研究究，每每立方方米不不少于于1個探頭頭，找找出代代表性的溫溫度點點：如如最快快達到到滅菌菌溫度度、最最慢到到達滅滅菌溫溫度和降溫溫時最最慢到到達90℃℃的點，，確定定控制制探頭頭的位位置和和數(shù)量量。FAT由滅菌菌柜供供應商商獨立立完成成；應應包括括空載載熱分分布研研究，，給出出滿載載和熱熱穿透透驗證證時探頭頭位置置?！駵缇窆竦拇_確認和和驗證證應考考察裝裝載數(shù)數(shù)量、、裝載載方式式、滿滿載熱熱分布布和熱熱穿透透情況況及重重現(xiàn)性。?！?1個探頭頭+每個滅滅菌車車上至至少放放置1個探頭頭?！癜惭b需需求：：2個壓力力傳感感器。。12/25/202230溫度對對F0值的影影響（（溫度度均一一性的的重要要性））12/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/2022滅菌菌工工藝藝31溫度度對對F0值的的影影響響（（溫溫度度均均一一性性的的重重要要性性））滅菌菌柜柜F0=△△t××10（T-121.1）/Z●對一一個個121.1℃℃、15′′滅菌菌周周期期來來說說F0=15××10●若某某個個溫溫度度降降為為120.1℃℃，則則沸沸點點：：F0=15××1012/25/20223112/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/2022滅菌菌工工藝藝32濕熱熱滅滅菌菌工工藝藝設設計計應應考考慮慮的的因因素素滅菌菌柜柜12/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/202232滅菌工藝藝32溫度對F0值的影響響（溫度度均一性性的重要要性）滅菌柜溫度時間（min）F0值F0差異121.1℃15150120.1℃1511.85-3.15119.1℃159.45-5.15122.1℃1518.9+3.9同理，可可算出某某個溫度度119.1℃或122.1℃的F0值，列表表如下：：12/25/20223212/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/2022滅菌工工藝33濕熱滅滅菌工工藝設設計應應考慮慮的因因素滅菌柜柜12/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/202233滅菌工工藝33溫度對對F0值的影影響（（溫度度均一一性的的重要要性））滅菌柜柜即在121.1℃附近，，溫度度每增增減1℃，F(xiàn)0值變化化約3個單位位，其其對滅滅菌藥藥效的的影響很大大。●另外，，不難難看出出，若若溫度度為121.1℃，則時時間每每減少少或增增加1min，F(xiàn)0值變化1個單位位。●對于溫溫度和和時間間的變變化，，（1）溫度度對F0值影響響大；；（2）溫度度均一一性和和受影響響因變變復雜雜得多多，故故溫度度均一一性驗驗證及及溫度度均一一性保保證條條件尤尤為重重要。。12/25/202233生物挑挑戰(zhàn)實實驗必必要性性和重重要性性12/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/2022滅菌工藝34濕熱滅菌工工藝設計應應考慮的因因素滅菌柜12/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/202212/25/202234滅菌菌工工藝藝34生物物挑挑戰(zhàn)戰(zhàn)實實驗驗