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1、湿热灭菌器以及湿热灭菌工艺湿热灭菌器以及湿热灭菌工艺的验证指南的验证指南协会标准的编制背景及内容协会标准的编制背景及内容上海市食品药品包装材料测试所验证部7/20/20241有关湿热灭菌协会标准n编制背景“欣弗”和“齐二药”的启示国家审评中心的相关规定GMP的改版国际国内的发展趋势n起草单位7/20/20242编制协会的参考依据n欧盟医药产品管理法规第四卷欧盟医药产品管理法规第四卷 欧盟有关人用和兽用医药产欧盟有关人用和兽用医药产品品GMP指南指南（2008年3月）以及：附录1无菌药品的生产附录20质量风险管理nFDA的CGMP（2004年9月）nValidationofAsepticPhar
2、maceuticalProcesses,FrederickJ.Carleton&JamesP.Agalloco1998nISO11134Sterilizationofhealthcareproducts-Requirementsforvalidationandroutinecontrol-IndustrialmoistheatsterilizationnISO17665Sterilizationofhealthcareproducts-MoistheatnISO13408.1AsepticprocessingofhealthcareproductsPart1:Generalrequiremen
3、tsnISO11138Sterilizationofhealthcareproducts-Biologicalindicatorsn其他相关标准7/20/20243指南的结构n范围n目的n定义n产品与设备n灭菌工艺的开发和验证n附录7/20/20244指南的内容n常用的蒸汽灭菌器及灭菌程序常用的蒸汽灭菌器及灭菌程序nFDA与欧盟、与欧盟、ISO在湿热灭菌器验证方面的内在湿热灭菌器验证方面的内容容EN285EN554CGMP、ISO以及相关标准以及相关标准DQ、IQ、OQ、PQn关于湿热灭菌选择决策树关于湿热灭菌选择决策树欧盟欧盟PDA7/20/20245指南的内容n关于湿热灭菌工艺验证以及方法
4、学的研究关于湿热灭菌工艺验证以及方法学的研究各国各国CGMP以及药典以及药典ISO 11134；ISO17665PDA Validation of Moist Heat Sterilization Processes: Cycle Design, Development Qualification and Ongoing ControlFDA 灭菌工艺检查指南灭菌工艺检查指南 n过度杀灭法和生物负载法（残存概率法）过度杀灭法和生物负载法（残存概率法）定义定义D值测试值测试方法与评价方法与评价n湿热灭菌工艺验证的内容湿热灭菌工艺验证的内容DQ、IQ、OQ、PQ相关测试文件及培训等n质量风险管理质
5、量风险管理7/20/20246目的n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。7/20/20247目的n灭菌效果是通过饱和蒸汽、空气-蒸汽混合物或过热水等灭菌介质所含的热量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
6、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。7/20/20248定义n湿热灭菌周期的设计和开发与蒸汽灭菌器的性能以及被灭菌产品的适用性有关。n空气蒸汽混合气体（空气蒸汽混合气体（air-steam mixture）n预真空过程预真空过程n过热水过程过热水过程n无菌保证水平（无菌保证水平（Sterility Assurance Level, SAL）7/20/20249DVALUED值n在基础温度下减少一个在基础
7、温度下减少一个Log菌数所需的时间。就是在一定温度菌数所需的时间。就是在一定温度下，将微生物杀灭下，将微生物杀灭90（即下降一个对数单位）所需的时间。（即下降一个对数单位）所需的时间。6543210-1-2-3-4-5-61 2 3 4 5 6 7 8 9 10Log # ofSurvivors残存物残存物Log数数Minutes at 121.1 oC 在在121.1 oC 时的分钟时的分钟D value = 1D值值 = 1Thermal death curve热杀死曲线热杀死曲线7/20/202410DVALUED值n微生物名称 温度 介质D值（分）n嗜热芽胞杆菌1055葡萄糖87.8n
8、嗜热芽胞杆菌1105葡萄糖32.0n嗜热芽胞杆菌1155葡萄糖11.7n嗜热芽胞杆菌1215葡萄糖2.4n嗜热芽胞杆菌1215葡萄糖乳酸液2.1n嗜热芽胞杆菌121注射用水3.0n嗜热芽胞杆菌1055葡萄糖1.3n嗜热芽胞杆菌105注射用水13.7n嗜热芽胞杆菌115注射用水2.17/20/202411ZVALUEZ值nZ值是指使某一种微生物的D值下降一个对数单位时，灭菌温度应升高的度数。 Z Z值对于比较不同灭菌过程温度的标准灭菌时间值对于比较不同灭菌过程温度的标准灭菌时间F F0 0值计算是必须的值计算是必须的10121.1111.1131.110.1Log ofD ValueD值的值的L
9、og数数Z Value = 10 oCZ 值值 = 10 oCTemperature oC 温度温度7/20/202412ZVALUEZ值n嗜热芽胞杆菌在不同溶液中的Z值n溶液Z值（）n5葡萄糖水溶液 10.3n注射用水8.4n5葡萄糖乳酸液 11.3nPH7磷酸盐缓冲液7.6n平均平均 9.47/20/202413F值nF值可用于衡量灭菌的有效性。F(T,z)是采用一定的Z值计算得到的一个容器或一个产品在T度下的等效灭菌时间。可根据挑战的微生物数、微生物悬浮液的类型、D值和F一起，来评估灭菌程序杀灭微生物的有效性。当Z取10，温度为121.1时，灭菌过程的杀灭力（processlethali
10、ty）则为Fo。采用以下公式，或许多公开的参考文献中可方便地计算出灭菌的杀灭力。7/20/202414LETHALITY （F0值）温度对温度对F0值的影响值的影响For each minute at:每一分钟在每一分钟在111.1 oC115.0 oC118.0 oC119.0 oC120.0 oC121.1 oC122.0 oC131.1 oCequivalent F0 *:相应的相应的 F0： 0.1 minute at 121.1 oC0.25 在在121.1 oC时的分钟时的分钟 0.50.630.7611.2610*注：灭菌温度为注：灭菌温度为 121.1 oC， Z =107/2
11、0/202415定义n初始菌（初始菌（bioburden）n生物指示剂（生物指示剂（biological indicator）n化学指示剂化学指示剂n无菌无菌n灭菌灭菌n工艺验证过程工艺验证过程7/20/202416产品与设备n产品以及包装的蒸汽灭菌适用性灭菌选择决策树产品的包装适用性n蒸汽灭菌器的安装、验证和维护n对蒸汽或过热水等灭菌介质的建议对蒸汽或过热水等灭菌介质的建议n用于验证的测试仪器用于验证的测试仪器7/20/202417关于蒸汽灭菌器的标准nHIM1020nEN285nEN554nISO11134（GB18278)nISO17665n其他PDA或ISPE指南7/20/202418
12、湿热灭菌器验证的国际标准n湿热灭菌的国际标准一般比较详尽和具备可操作性，并且也代表了目前最先进的安装、运行、性能确认理念。它们将灭菌过程的验证和常规控制的有关内容作了更详细、更明确的规定，包括灭菌设备的确认、安装检查、包装适用性、装载试验、空气过滤器的检查、蒸汽的质量及管理、真空检查和再验证周期等等内容。7/20/202419蒸汽灭菌器的DQnDQ在选用蒸汽灭菌器时，首先应根据产品的工艺来考虑蒸汽灭菌器的选型，主要是装量的大小、灭菌温度与时间的可控制性、灭菌程序的可选择性、灭菌时腔室内温度的一致性、升温与降温速率的稳定性、控制及记录系统的可靠性等。7/20/202420蒸汽灭菌器的IQ/OQ/
13、PQn对蒸汽灭菌设备的各项控制内容详细定义：对蒸汽灭菌设备的各项控制内容详细定义：排水报警；排水报警；空气去除；空气去除；自动控制器；自动控制器；生物指示剂生物指示剂设备腔室的深度、宽度和高度；设备腔室的深度、宽度和高度；灭菌周期的设计、极限挑战周期的确认；灭菌周期的设计、极限挑战周期的确认；蒸汽供应管路的检查；蒸汽供应管路的检查； 门的压力试验；门的压力试验；等效灭菌时间、最小灭菌时间以及双倍最小灭菌时间；等效灭菌时间、最小灭菌时间以及双倍最小灭菌时间；失效的风险以及管理；失效的风险以及管理；参考测点的位置；参考测点的位置；压力试验（真空度）、泄漏率；压力试验（真空度）、泄漏率；安装偏差以及
14、处理；安装偏差以及处理；7/20/202421蒸汽灭菌器的IQ/OQ/PQn设备本身有足够的产热能力（容量），以便有利于灭菌周期的设计和极限挑战周期的确认；有利于研究等效灭菌时间、最小灭菌时间以及双倍最小灭菌时间。例如：对蒸汽供应管路有相应的规定，并制订行之有效的检查指南；对门的压力试验有相应的规定，并制订行之有效的检查指南；各类报警失效的风险分析以及管理；参考测点位置的确认；压力试验（真空度）、泄漏率；安装偏差以及处理等等。n选择空气过滤器也必须考虑它的过滤效率，一般应不小于99.5%（0.3m）。7/20/202422蒸汽灭菌器的IQ/OQ/PQn如果选择预真空或脉动真空灭菌器，则应确认真
15、空度的范围和控制指标。n对蒸汽灭菌器的温度显示也有详细的规定，例如：温度显示可以是数字的或其他类似物，范围在50150K，精度不小于1；温度若数字显示，则不能小于0.1K；温度测量点的响应时间不大于5s；灭菌时间显示的精度应在2.5%(5分钟以下)和1（5分钟以上含5分钟）等。n对于一个完整的灭菌器使用的温度探头，除了温度探头外还有一个不能忽视的地方是它的导线部分，导线外面的硅胶管是抗高温，压力和湿度的。当导线的软管部分对于高温，压力，水蒸气的抗性不好的时候，水蒸气就会进入软管内部，对里边的导线的电阻产生影响从而产生较大的漂移，而导致测量误差超过我们规定的标准。7/20/202423灭菌介质和
16、其他辅助设施n对蒸汽质量的测试项目：过热值(Superheat)；蒸汽干燥值（Drynessvalue）；不冷凝气体（non-condensablegases）；清洁蒸汽测试（化学项目，含药典注射用水项下的绝大部分内容）SVMSSteamQualityTestApparatusKitn用于验证的测试仪器用于验证的测试仪器具备进行热均匀性试验的验证装置并符合规定要求：测量仪器的精度大于被测灭菌设备的允差范围（一般小于0.5）7/20/202424灭菌工艺的开发及验证n两种灭菌方法过度杀灭法残存概率法n用于注射剂生产的辅助物料的灭菌工艺n用于注射剂的灭菌工艺n灭菌工艺验证的方法灭菌工艺验证的方法n
17、灭菌验证形成的相关文件7/20/202425细菌的耐热性n湿热灭菌耐热性强的孢子主要有二个属：梭菌属Clostridium，它一般是严格的厌氧菌(anaerobe)；芽孢杆菌属Bacillus是需氧菌(aerobe)，它可能是兼性厌氧菌。最常用的菌是Bacillussubtilis,枯草芽孢杆菌；Geobacillusstearothermophilus嗜热脂肪芽孢杆菌，Bacilluscoagulans(ATCC51232)凝结芽孢杆菌，Clostridiumsporogenes梭状芽孢杆菌，和Clostridiumthermosaccharolyticum糖梭菌。7/20/202426过度
18、杀灭法n工业上蒸汽灭菌工艺的开发，灭菌周期的设定和应用，一般使用过度杀灭法（theoverkillmethod）。使用过度杀灭法的目标是确保达到一定程度的无菌保证，而不管装载物的实际负载生物的数量多少和耐热性如何。nSAL（无菌保证水平）7/20/202427过度杀灭法nF0D121（LogN0LogNF）12分钟很少发现自然生成的微生物拥有超过0.5分钟的D121值。过度杀灭法假设的微生物负载数量和抵抗力都要高于实际。大多数微生物的耐热性都要比这低，因此能够提供很高程度的无菌保证。即便采用湿热灭菌工艺为过度杀灭法（theoverkillmethod），仍然需要对被灭菌产品的初始菌进行周期监测
19、，并最好定期采用生物指示剂测试。n国际法规和标准简述7/20/202428WHO GMP 2006n5.1Wheneverpossible,productsshouldpreferablybeterminallysterilizedbyheatintheirfinalcontainer.Whereitisnotpossible,adecisionshouldbetakentouseanalternativemethodofterminalsterilizationfollowingfiltrationand/orasepticprocessing.n5.2Sterilizationcanbea
20、chievedbytheuseofmoistordryheat,.Wherepossible&practicable,heatsterilizationisthemethodofchoice.n5.1可能条件下，采用最终容器中进行热力灭菌的方法是无菌药品首选的灭菌法。如无法在最终容器中采用热力方法灭菌时，则应在无菌操作和/或除菌过滤后采用其他可选用的最终灭菌方法。n5.2可使用湿热、干热灭菌。只要条件允许，就应选用热力灭菌法。7/20/202429WHO Sterilization by moist heatn6.4Sterilizationbymoistheatissuitableonlyf
21、orwater-wettablematerialsandaqueousformulations.Thetemperaturerecordershouldnormallybeindependentofthecontroller,andthereshouldbeanindependenttemperatureindicator,thereadingfromwhichshouldberoutinelycheckedagainstthechartrecorderduringthesterilizationperiod.Forsterilizersfittedwithadrainatthebottomo
22、fthechamber,itmayalsobenecessarytorecordthetemperatureatthispositionthroughoutthesterilizationperiod.Thereshouldberegularleaktestsonthechamberwhenavacuumphaseispartofthecycle.n6.4湿热灭菌法仅适用于水浸润性材料或水溶液。程序控制系统应独立于温度记录仪表，并配置独立的温度显示器。灭菌过程中，温度显示器的读数应与灭菌曲线记录对照。腔室底部装有排水口的灭菌柜，有必要测定并记录该点在灭菌全过程中的温度数据。如灭菌程序中含抽真空
23、，则应定期对腔室进行检漏试验。7/20/202430WHO Sterilization by moist heatn6.5Theitemstobesterilized,otherthanproductsinsealedcontainers,shouldbewrappedinamaterialthatallowstheremovalofairandthepenetrationofsteambutpreventsrecontaminationaftersterilization.Allpartsoftheloadshouldbeincontactwithwaterorsaturatedsteama
24、ttherequiredtemperaturefortherequiredtime.n6.5如被灭菌品不是最终灭菌产品，则应使用合适的材料将其适当包扎，所用材料及包扎方式应利于排除空气，有利于蒸汽穿透并能防止灭菌后的二次污染。在规定的灭菌温度和灭菌时间内，所有被灭菌品应与水或饱和蒸汽相接触.蒸汽的潜热为蒸汽的潜热为540卡卡/克，有空克，有空气处灭菌效果差，脉动真空水气处灭菌效果差，脉动真空水喷淋等就是要解决潜热问题喷淋等就是要解决潜热问题7/20/202431WHO Sterilization by dry heatn6.7Sterilizationbydryheatmaybesuitabl
25、efornon-aqueousliquidsordrypowderproducts.Theprocessincludeaircirculationwithinthechamberandthemaintenanceofapositivepressuretopreventtheentryofnon-sterileair.Ifairissupplied,itshouldbepassedthroughamicroorganismretainingfilter.Wheresterilizationbydryheatisalsointendedtoremovepyrogens,challengetests
26、usingendotoxinswillberequiredaspartofthevalidation.n6.7干热灭菌适用于非水性液体或干粉状产品。灭菌过程中腔室内的空气需循环并保持正压，以阻止非无菌空气的进入；干热灭菌如有送风，则空气应通过除菌过滤器（HEPA）过滤。当干热灭菌用于去除热原时，验证应包括内毒素挑战试验7/20/202432欧盟CGMP中对蒸汽灭菌的规定n原则原则n为降低微生物、微粒和热原污染的风险，无菌药品的生产应有各种特殊要求。这在很大程度上取决于生产人员的技能、所接受的培训及其工作态度。质量保证极为重要，无菌药品的生产必须严格按照精心制订并经验证的方法及规程进行。产品的无
27、菌或其它质量特性绝不能仅依赖于任何形式的最终操作或成品检验。7/20/202433欧盟CGMP中对蒸汽灭菌的规定n无菌药品生产所需的洁净区一般可分为4个级别：A级n高风险操作区，如：灌装区，放置胶塞桶、敞口安瓿瓶、敞口西林瓶的区域及无菌装配/连接操作的区域。通常用层流操作台/罩来维护该区的环境状态。层流系统在其工作区域必须均匀送风，风速为0.36-0.54m/s（指导值）。应有数据证明层流的状态并须验证。在密闭的隔离操作器或手套箱内，可使用单向流或较低的风速。B级n指无菌配制和灌装A级区所处的背景区域。C级和D级n指生产无菌产品过程中重要程度较次的清洁操作区。7/20/202434欧盟CGMP
28、中对蒸汽灭菌的规定n最终灭菌产品最终灭菌产品n28原料和大多数产品的准备/配制至少应在D级区进行，以降低粒子和微生物污染的风险，并与过滤及灭菌操作的要求相适应。微生物污染风险比较高时，如容易长菌的产品、配制后要等相当长时间方可灭菌的产品或因故主要不在密闭容器内进行配制操作的产品，配制必须在C级环境中进行。n29最终灭菌产品的灌装应至少在C级区进行。n30当环境对产品污染的风险比较大时，例如灌装速度慢或容器是广口瓶、或是须暴露数秒钟后方可压塞的产品，必须在C级区内局部A级条件下灌封。软膏、霜剂、悬浊液以及乳剂一般应在C级区配制和灌封，然后作最终灭菌。7/20/202435欧盟CGMP中对蒸汽灭菌
29、的规定n80应监控灭菌前产品的微生物污染水平并确立控制标准，此标准与所采用灭菌方法的效果相关。必要时，还应监控热原。可能情况下，应在紧挨灌装点的位置，用除菌过滤器将所有药液，尤其是大容量注射剂进行除菌过滤。n81无菌操作所需的物料、容器、设备和任何其它物品都应灭菌，并通过与墙密封的双扉灭菌柜进入无菌操作区，或以其它方式进入无菌操作区，但不得引入污染。非燃性气体应通过除菌过滤器进入洁净区。n82任何新的工艺都须验证其有效性。应根据工艺及设备的实际运行情况，定期进行再验证，确认已验证的状态，或在工艺及设备有重要变更后，进行再验证。7/20/202436欧盟CGMP中对蒸汽灭菌的规定n灭菌灭菌n83
30、所有的灭菌工艺都应验证。应特别注意那些在现行的欧洲药典中没有收载的灭菌方法或者被灭菌产品不是一种简单的水溶液或油溶液时所采用灭菌方法。可能条件下，应尽量采用热力灭菌法。任何情况下，所采用的灭菌工艺必须同时获得注册和安监这个部门的认可。n84任何灭菌工艺在投入使用前，都必须通过物理检测手段和必要时的生物指示剂试验，来验证其对产品的适用性及灭菌效果，即每种被灭菌品的所有部位都达到了设定的灭菌要求。应对工艺的有效性定期进行再验证（一年至少一次）。设备有重要变更后，应进行再验证。应保存再验证的结果和记录。n85所有的被灭菌品均须按规定的要求处理，以获得良好的灭菌效果，灭菌程序的设计应确保灭菌完全。7/
31、20/202437欧盟CGMP中对蒸汽灭菌的规定n灭菌灭菌n86应通过验证确立所有灭菌程序的装载方式。n87应将生物指示剂作为灭菌监控的补充手段。应按供货商的要求保存和使用生物指示剂，并通过阳性对照试验来确认其质量。n使用生物指示剂时，应采取严格措施，防止由其所致的微生物污染。n88应当有明确区分已灭菌产品和未灭菌产品的方法。每一车（盘或其它装载设备）产品或物料均应贴签，清晰地注明品名、批号并标明是否已经灭菌。必要时，可用湿热灭菌指示带来指示一批（或一个亚批）是否已灭过菌，但事实上，灭菌指示带并不能确保该批的无菌特性。n89每一个灭菌批次都应有灭菌记录。应把灭菌记录作为该批产品放行与否的一个依
32、据。7/20/202438欧盟CGMP中对蒸汽灭菌的规定n热力灭菌热力灭菌n90每次热力灭菌均应用适当大小的记录纸记录灭菌过程的时间/温度曲线。也可用具有适当精确度和准确度的其他设备记录。应通过验证确定监控和/或记录灭菌温度探头的位置。可能条件下，在验证过程中，应在同一部位安放另一支独立的测温探头作对照。n91可使用化学或生物指示剂，但它们不得替代物理测试。n92.应留有足够时间保证所有被灭菌品都达到设定的灭菌温度后，才开始计算灭菌时间。每种装载方式所需升温时间均须测定。n93.在灭菌高温阶段后，应有措施防止冷却过程中已灭菌品遭受污染。任何与产品相接触的冷却用液体或气体都应当是灭过菌的，除非能
33、证明任何渗漏的容器不可能被批准投放市场。7/20/202439欧盟CGMP中对蒸汽灭菌的规定n湿热灭菌湿热灭菌n94.湿热灭菌程序监控的参数应包括灭菌温度和压力。程序控制仪表通常应独立于监控及记录仪表。如采用自控和监测系统，该系统应经过验证，以确保符合关键工艺的要求。该系统应能记录系统本身以及工艺运行过程中出现的故障，操作人员应监控这类故障的发生。应定期将独立的温度显示器的读数与灭菌过程中记录获得的图谱对照。对腔室底部装有排水口的灭菌柜而言，可能需要测定并记录该点在灭菌全过程中的温度数据。如灭菌程序中包括抽真空操作，则应经常对腔室作检漏试验。n95.被灭菌品如果不是密封容器中的产品，则应用合适
34、的材料将其适当包扎，所用材料及包扎方式应有利于空气排放、蒸汽穿透并在灭菌后能防止污染。在规定的温度和时间内，被灭菌物品所有部位均应与灭菌剂充分接触。n96.应注意，灭菌用蒸汽应达到适当的质量标准。蒸汽中含添加剂的量不应给产品或设备造成污染。7/20/202440欧盟灭菌选择决策树n欧洲药典（2006年版）n决策树7/20/202441欧盟EN285、EN554、EN866、CEN/TC54、CEN/TC269对湿热灭菌的规定：nIQ/OQ/PQ必须包含：杀死率研究（Lethality）包含最小装载、饱和装载和大致装载三种；极限最低温度与最大值相差不大于3K；等效灭菌时间的偏差不大于15s（对最
35、大的灭菌设备不大于30s）；对于参考测点，在前60s内温度最大偏差不大于5K，在保温段温度最大偏差不大于2K（对于不同的装载稍微有点细小变化）；空气过滤器的流速应不大于0.13Kpa/min；空气移除速度的检查；生物指示剂的分层布置（建议灭菌物品的厚度不大于30mm）；若必需，则需测物品的微生物负载；要做包装适应性研究；以最小值为控制温度；7/20/202442欧盟EN285、EN554、EN866、CEN/TC54、CEN/TC269对湿热灭菌的规定：n验证应分为试运行（OQ）和性能确认（PQ），而PQ应包含物理性能和微生物杀灭试验；OQ包含以上第3条的全部内容外，还应有验证计划（操作指令）
36、、备品和维修资料检查核实、测试规程、每种装载的试验计划、测试设备的校准规程和自动控制系统的性能确认；OQ还包含：蒸汽、水的质量控制、测量设备必须包含12个以上的温度传感器，并应进行至少3次的重复试验；真空度试验；PQ应包含极限装载试验、空气探测器的检查及报警、报警及处理、再确认程序等；热穿透试验的详细记录以及培训记录总体评价并指导最佳灭菌效果的装载量。7/20/202443FDA的CGMP对湿热灭菌的规定n验证研究的目的是为了论证灭菌程序的效用。在一定的周期之后，必须进行再验证。装载产品的情况，生物指示剂以及温度探头的位置应该被记录在验证记录中。根据验证中的装载形式，用来指导并应该记录后续生产
37、的所有批次的装载情况。n在蒸汽灭菌程序中，从灭菌腔体内去除空气是一个重要的环节。因为空气隔热的特性，使得能量不容易传递，所以其得到的热致死率比纯蒸汽要小。同时必须注意到，微生物的热抵抗能力随着不同的被灭菌的物质不同而不同。由于这个原因，在灭菌验证中，必须仔细考虑包裹生物指示剂的材料的特性和类型，以保证其具有代表性。7/20/202444FDA的CGMP对湿热灭菌的规定n应该评估灭菌器或灭菌车（运用于在线灭菌）内热量难以达到的潜在点。例如，在管道内安装过滤器会导致压差的出现，这会显著的导致在下游形成温度降。我们推荐在过滤器下游使用生物指示剂。n空载验证是为了评估灭菌器内各点的均匀性（如温度、压差
38、）。对于均匀性的研究，应该通过校验后的测量设备来完成。7/20/202445FDA的CGMP对湿热灭菌的规定n热穿透研究必须在在确定灭菌装载后。在装载后的腔体内进行灭菌验证可以论证热量进入灭菌物品的效率以及确认潜在灭菌不足物品的热穿透状况。在包括最难灭菌点的装载物品中放置生物指示剂是一个确认灭菌过程效能的最直接的途径。一般来说，生物指示剂应该贴近温度探头放置，以便来评估生物热致死率与基于热输入而预测得出的热致死率之间的关系。当确定了最难灭菌的物质后，就必须特别注意过滤器、填充材料、泵的灭菌情况。此外，还必须特别注意紧紧包裹的地方、厚厚打包的物品、考虑安全而系得很紧的材料、非常长的管子、无菌过滤
39、器、防潮湿过滤器，等等。7/20/202446PDA的指南n灭菌选择决策树nD值的变化取决于以下因素：-挑战试验所用的微生物种类-挑战微生物的贮存条件-挑战微生物培养与收集的条件-挑战微生物的培养基或悬浮液的情况-挑战微生物的恢复及培养条件-灭菌柜的灭菌温度-在D值测试时，挑战微生物的起始温度，如是从冰浴开始还是从室温开始-挑战微生物悬浮和恢复介质的类型-挑战微生物BI在灭菌后保持的温度及时间-蒸汽的饱和程度-内包装材料及外包装材料的情况。7/20/202447ISO11134和ISO17665对湿热灭菌的规定：n确定灭菌设备的性能、公用设施、组件、辅助设备以及控制装置的性能；公用设施包含蒸汽
40、的纯度和质量；压缩空气应不影响产品的安全；空气过滤器、结构组件的材质应符合规定；温度、时间、压力、温度和压力的改变速率应自动化控制并记录；设置报警点n用于验证的仪器精度应高于灭菌设备控制器和记录器的精度；n应进行包装适用性研究；7/20/202448生物负载法（残存概率法）n通常来说不耐热产品或物品的灭菌就不能使用过度杀灭法了。这就需要我们所建立的灭菌周期必须能恰当地杀灭微生物负载，但是不能导致不可接受的产品分解。这样的灭菌工艺的建立就有赖于研究产品上的微生物数量和耐热能力。一旦微生物负载的数量和耐热能力得以明确，就可以设计出一个能达到SAL小于10-6的灭菌周期。7/20/202449D值测
41、试n有二种主要的方法来确定D值：存活曲线法和阴性分数法。存活曲线法：本法将挑战生物指示剂部分灭菌，然后对存活菌进行计数（孢子计数）阴性分数法：阴性分数法主要有二种，一种是Spearman-KarberMethod，此法根据平均存活时间来分析（9）；另一种是Stumbo,Murphy,andCochranMethod，最大可能数方法（10）。二种阴性分数法的评估都要求数据在可计数的范围，即结果应当可以分为二组，有些单元为阳性结果，另一些则为阴性结果。Spearman-Karber法要求测试中，至少一次全部为阳性，另一次则全部为阴性。7/20/202450D值测试n以下情况需测定D值：n-在开发灭
42、菌程序过程中，当采用生物负荷/生物指示剂或生物负荷下降法需确定产品分离菌的耐热特性时n-当产品处方变更时n-在常规生产监控中，需要确定环境分离耐热菌的耐热特性时n-确认将用于验证试验的商业性生物指示剂（如孢子条、安瓿/小瓶类生物指示剂）标签所示的D值n-当将耐热孢子直接接种至物料或产品时，需要确定生物指示剂的D值时n-确定产品耐热分离菌（从环境中定期分离，通过筛选试验证明有耐热性的微生物）7/20/202451生物负载法（残存概率法）n当对一个给定注射剂溶液的灭菌程序进行验证时，通常将孢子接种入需验证的药液中，测试D值。测得D值后，有必要通过回收试验，如用被评估孢子的细菌/真菌抑制试验、过虑试
43、验或由Blank和Cooney开发的方法(19)，来证明产品本身对挑战菌无杀菌或抑菌作用。n如回收试验证明注射剂产品有杀菌或抑菌作用，那可能有几种处理方法。我们也许可以采用无杀菌或抑菌作的模拟品。模拟溶液的水的活度应当与被灭菌品的相似。如果一个企业有一个模拟品能用于数个最终灭菌产品，则这一模拟品便称为“mastersolution”-基准溶液，用于以后的研究。7/20/202452常用的蒸汽灭菌器介绍常用的蒸汽灭菌器介绍n下排式饱和蒸汽n过热水作为灭菌介质喷淋式水浴式n蒸汽/空气混合物（SAM）作为灭菌介质n脉动真空n其他7/20/202453下排式蒸汽灭菌柜下排式蒸汽灭菌柜下排式蒸汽灭菌柜下
44、排式蒸汽灭菌柜工作原理图工作原理图1、蒸汽进入、蒸汽进入2、高温度蒸汽比重、高温度蒸汽比重小，在上部小，在上部3、蒸汽不断进入蒸汽不断进入4、冷凝水及低温度冷凝水及低温度空气在底部被挤走空气在底部被挤走Gravity Displacement AutoclaveAt equal temperature and pressure, air is in fact on the average 1.5 times denser than steam.7/20/202454下排式蒸汽灭菌柜下排式蒸汽灭菌柜-续续蒸汽比同一温度和压力下的空气轻一倍多，在加热过程中，下排式蒸汽灭菌柜往往会出现难以排除空气的
45、问题。如被灭菌品是过滤器一类物品，滤芯中的空气更难排除，就很容易出现灭菌不完全的情况。因此，设计了具有高真空及多次真空功能辅助手段的灭菌柜，以及水喷淋式灭菌柜7/20/202455水喷淋式灭菌柜示意图水喷淋式灭菌柜示意图循环泵循环泵冷却水冷却水工业工业蒸汽蒸汽灭菌柜灭菌柜腔腔 室室水水压缩空气没标出压缩空气没标出Water Cascade Sterilizers 7/20/202456过热水喷淋灭菌柜管路简图过热水喷淋灭菌柜管路简图Sterile filter：除菌过滤器：除菌过滤器Compressed air：压缩空气：压缩空气Circulating water：循环水：循环水Cooling
46、 water：冷却水：冷却水Steam：蒸汽：蒸汽Cooling water out：冷却水出：冷却水出Condensate：冷凝水：冷凝水Heat exchanger：热交换器：热交换器Circulating pump：循环泵：循环泵Spraying system：喷淋系统：喷淋系统Level control：水位控制：水位控制Pressure vessel：压力容器：压力容器Sterile filter安全阀安全阀7/20/202457过热水喷淋过热水喷淋/温度温度-压力曲线压力曲线Temperature/Pressure ChartHot Water Shower ProcessTemp
47、erature (C)Pressure (bar)Time (min)0 2040601208010000.51.01.52.02.5140120100 80 60 40 20 0排气排气Fo7/20/202458Hot water spray sterilizer n本图为旋转式喷淋灭菌柜n水喷淋-高效热交换，程序短n可用于乳剂、氨基酸等n配外部双管板热交换器n过程：进PW蒸汽加热循环水在过压保护条件下水喷淋产品达到灭菌温度-保温冷却平衡压力-出料n转速：1-5转/分n产品温差可控 -0.07MPa进蒸汽：进蒸汽： 运行运行3次次121保温至保温至设定的时间设定的时间排气排气抽真空干燥抽真空
48、干燥约约15分钟分钟至设定的至设定的灭菌温度灭菌温度进过滤气体进过滤气体平衡压力平衡压力程序结束程序结束7/20/202467高真空灭菌程序示意图高真空灭菌程序示意图温度温度真空真空高真空的目的：消除冷点，让蒸汽与被灭菌品充分接触高真空的目的：消除冷点，让蒸汽与被灭菌品充分接触High-Vacuum Sterilizers7/20/202468脉动真空蒸汽灭菌程序脉动真空蒸汽灭菌程序温度温度脉动真空：抽真空脉动真空：抽真空- -进蒸汽进蒸汽- -抽真空抽真空- -进蒸汽进蒸汽 预真空预真空升温升温保温保温干燥干燥降温降温排气排气结束结束123真空真空Steam-Pulsing Steriliz
49、ers1001217/20/202469高真空与脉动程序比较高真空与脉动程序比较n高真空灭菌柜对设备的要求高象BI-生物指示剂测定时，就可能需要被灭菌品比较松散，抽真空起作用大灭菌时间较短，使用不普遍n脉动真空灭菌柜对设备的要求较低灌装机部件、过滤器、胶塞、器具、工作服、口罩等采用灭菌过程时间一般会要长一些。三次抽真空后，残留空气量小，影响不大，如：0.1x0.1x0.1=0.1%7/20/202470汽水分离器汽水分离器/疏水器疏水器n结构-气水分离气水分离一进二热静力膜盒-排放废气以浮球为阀体高精磨浮球由316L制造，阀座为420F不锈钢n排废气、排冷水废体=主要是空气进蒸汽，废气经热静力
50、膜盒的孔排出冷水从底部排放自由自由浮球浮球 内内 置置过滤网过滤网 热静力膜盒热静力膜盒排放废气排放废气 阀孔阀孔 浮球浮球冷时冷时阀开阀开浮球浮球7/20/202471疏水器脉冲式运行疏水器脉冲式运行n排冷凝水蒸汽进，出现冷凝水热静力膜盒受热膨胀，气门关闭冷凝水水位上升，阀孔开启，排冷凝水n灭菌排气水后，水位下降浮阀关闭，排水停止保持蒸汽压-灭菌阀孔关阀孔关浮球浮球小结：蒸汽灭菌应有疏水器小结：蒸汽灭菌应有疏水器 气水分离气水分离-自动完成自动完成 7/20/202472用于注射剂生产的辅助物料的灭菌工艺n用于注射剂生产的部分辅助物料在生产过程中与药品直接接触，因此同样需要灭菌。它们包括：过
51、滤器、胶塞、胶管、服装、不锈钢器皿、填充机械部件、清洁用品等等。一般通过与饱和蒸汽直接接触而实现灭活，湿热蒸汽的能量通过传导或对流作用传递热量。常用方法是建立能够提供相同的最小灭菌保证水平的标准周期，再加上一定的安全系数，不管装载物的内容是什么。对于这类物品，获得可重复和可预测无菌保证的最大障碍是物品中潜在的空气，所以适合的灭菌过程是先采用预真空过程，然后饱和蒸汽灭菌的方法。7/20/202473用于注射剂生产的辅助物料的灭菌工艺n对于多孔/坚硬物质的灭菌装载方式，需要注意以下几点：n装载物的类型和结构要加以确认并记录在案；n装载物不能接触到灭菌舱室内壁；n金属箱表面与底座之间的接触应减小到最
52、低程度，通常使用有孔的支架，必要时也可以用可调节的支架；n为了便于空气去除，冷凝水排出和蒸汽穿透，要明确地确定装载物的方位并记录在案；n质量大的装载物应放置在灭菌器中较低的架子上，以尽量减少被冷凝水弄湿；n控制灭菌器中物品的数量，如果装载物的大小能够改变，则需要确定最小和最大的装载物，确认中间装载物的合理插入法应包括最低负载中的最难灭菌物品；n如果确认研究表明物品的位置不影响灭菌效果，那么装载的形式可能是可变的；n装载记录可以作为操作人员的参考。7/20/202474用于注射剂的灭菌工艺n充满液体的装载物通常是同类型的，尺寸相同，容量相同，并来自于同一批产品。注射剂（液体）的灭菌工艺也根据产品
53、的技术要求设计灭菌工艺或灭菌周期。如果产品不是水溶液（如一些油性产品），需要特别考虑是否适合采用湿热灭菌法。n注射剂的灭菌是通过能量由加热介质传递给包装内部水溶液的过程来实现的。对于悬浮液和乳浊液的灭菌，装载物需要保持运动状态（比如翻转，选装或一定角度的摇摆）来促进内部的热循环。可以采用过热水过程或空气蒸汽混合灭菌程序来实现。7/20/202475用于注射剂的灭菌工艺n所有这些循环过热水方法都使用在灭菌过程中可以控制的空气超压，以保障产品的型态不致被破坏。循环水方法与其他的蒸汽灭菌法相比，最大的优点之一是加热和冷却的速率容易控制，而且如果参数合适，不会被产品和其他设施的参数变化所影响。n对于溶
54、剂型产品的灭菌，需要确定一些操作参数7/20/202476用于注射剂的灭菌工艺n做到以下几点：在验证和常规灭菌过程中，装载方式要一致；灭菌介质对装载物的加热过程是不变的；产品的微生物负载符合灭菌器的灭菌能力；足够的空气超压使得产品的破损和变形减小到最低程度；允许装载物的有效冷却，以保证产品的质量；产品具有热稳定性灭菌器舱室内的托盘和支架应根据产品和加热介质（饱和蒸汽、蒸汽空气混合物或过热水）的类型来设计7/20/202477灭菌工艺验证的方法n在灭菌工艺验证进行之前，需要先进行灭菌器的确认蒸汽灭菌器制造商的质量保证、以及蒸汽灭菌器的检查、安装和性能确认包含每种装载容器的每种装载方式；每种方式的
55、运行次数；每种方式的冷点是否确定等，以及出现热穿透偏差如何处理；若在同一灭菌柜上进行多产品多规格的灭菌再验证时，鼓励采用风险分析的方法，筛选出最有效、最经济的验证方案。见本指南附录四“质量风险管理”。7/20/202478灭菌工艺验证的方法n在升温阶段，极限最低温度与最大值相差不大于3K；在保温阶段（灭菌阶段）内温度波动应在0.5K1.0K之内（环境温度变化应尽可能小）；保温阶段内压力波动应在5KPa之内（对饱和蒸汽灭菌器必需）；n灭菌工艺验证包含最小装载、饱和装载和典型装载三种；或者采用最大装载，最小装载和混合装载的兼容性研究；7/20/202479灭菌工艺验证的方法n建议空气过滤器的流速应
56、不大于0.13KPa/min（若必需）；建议进行空气移除速度的检查（若必需，适合多孔/坚硬物质）；n生物指示剂的布置宜根据产品的情况而定；除了在灭菌器舱室内均匀布置外，一般还应考虑放置在最难灭菌部位，比如接近冷凝水的地方，产品内的几何中心等。若必需，则需测被灭菌物品的初始菌（微微生物负载）；n建议以冷点为控制温度；即确认所有测点均达到灭菌温度后才计算标准灭菌时间。7/20/202480灭菌验证形成的相关文件n灭菌器制造商及其设备信息；n灭菌器的安装报告；n首次灭菌的情况、所有操作及控制文件，包括仪表、阀门、报警装置以及相关设施的校验等；n产品的安全耐受性研究报告n真空度以及压力保障措施的验证n
57、泄漏率测试报告n蒸汽、水、压缩空气等辅助系统的质量测试报告7/20/202481灭菌验证形成的相关文件n包含冷点、装载分布、热分布、热穿透等项目研究的IQ、OQ、PQ方案及报告n对验证结果的总结和风险分析，提出装载指导报告n完整的操作记录（也可以是表格）n维护保养程序以及记录，包含预防性维护、条件维护等内容n任何偏差、变更、任何故障的处理报告n培训记录以及效果评价报告n再验证周期的规定n其他7/20/202482关于验证方案n验证方案要点n灭菌参数与被灭菌物品特性的确认n真空度（泄漏率）n蒸汽灭菌的初始菌控制（灭菌前物品的生物负荷的数量）n蒸汽灭菌中对于水、空气过滤器等的要求n产品的安全耐受值
58、-不同装载n对过度杀灭的限制-”灭菌渗透测试”n挑战试验-包含生物和化学指示剂(每点2支)n再验证周期n新的灭菌工艺的开发n其他n验证实施n偏差处理、风险分析以及验证报告FDA(510K)13881.pdf7/20/202483PRECALIBRATION测前校准Validator验证仪Autoclave消毒箱Thermocouples热电偶Temperaturereference温度基准CalibrationThermometer标定标准PCICU通讯接口7/20/202484POSTCALIBRATION测后校准Validator验证仪Autoclave消毒箱Thermocouples热电偶Temperaturereference温度基准CalibrationThermometer标定标准PCCIU通讯接口7/20/202485脉动真空蒸汽灭菌器穿透试验温度分布7/20/202486脉动真空蒸汽灭菌器穿透试验数据分析7/20/202487谢谢大家！不妥之处，务请不吝指正！7/20/202488
