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1、湿热灭菌工艺的验证湿热灭菌工艺的验证标准与方法标准与方法上海市食品药品监督管理局上海市食品药品监督管理局上海市食品药品包装材料测试所验证部上海市食品药品包装材料测试所验证部徐敏凤徐敏凤电话：电话：,mail: GMP的新增内容63条：任何灭菌工艺在投入使用前，都必须通过物条：任何灭菌工艺在投入使用前，都必须通过物理检测手段验证其对产品的适用性及灭菌效果，即理检测手段验证其对产品的适用性及灭菌效果，即每种被灭菌产品和物品的所有部位都达到了设定的每种被灭菌产品和物品的所有部位都达到了设定的灭菌要求，必要时还应进行生物指示剂试验，作为灭菌要求，必要时还应进行生物指示剂试验，作为灭菌监控的补充手段。灭
2、菌监控的补充手段。64条：应对灭菌工艺的有效性定期进行再验证（每条：应对灭菌工艺的有效性定期进行再验证（每年至少一次）。设备有重大变更后，应进行再验证。年至少一次）。设备有重大变更后，应进行再验证。应保存再验证的结果和记录。应保存再验证的结果和记录。65条：所有的待灭菌物品均须按规定的要求处理，条：所有的待灭菌物品均须按规定的要求处理，以获得良好的灭菌效果，灭菌工艺的设计应确保灭以获得良好的灭菌效果，灭菌工艺的设计应确保灭菌完全。菌完全。GMP的新增内容66条：应通过验证确认灭菌设备腔室内待灭菌产品条：应通过验证确认灭菌设备腔室内待灭菌产品和物品的装载方式。和物品的装载方式。67条：应按供应商
3、的要求保存和使用生物指示剂，条：应按供应商的要求保存和使用生物指示剂，并通过阳性对照来确认其质量。使用生物指示剂时，并通过阳性对照来确认其质量。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。应采取严格措施，防止由其所致的微生物污染。68条：应有明确区分已灭菌产品和待灭菌产品的方条：应有明确区分已灭菌产品和待灭菌产品的方法。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。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加以区分。必要时，可用湿热灭菌指示带加以区分。69条：每一个
4、灭菌批次都应有灭菌记录。应把灭菌条：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的依据。记录作为该批产品放行的依据。GMP的新增内容热力灭菌热力灭菌监测或记录的温度探头与用于控制的温度探头应分监测或记录的温度探头与用于控制的温度探头应分开开每次灭菌均应记录灭菌过程的时间每次灭菌均应记录灭菌过程的时间/温度曲线温度曲线 应定期将独立的温度显示器的读数与灭菌过程中记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。录获得的图谱对照。应监测每种装载方式所需升温时间，且从所有被灭应监测每种装载方式所需升温时间，且从所有被灭菌产品或物品达到设定的灭菌温度后开始计算灭菌菌产品或物
5、品达到设定的灭菌温度后开始计算灭菌时间。时间。应有措施防止已灭菌产品或物品在冷却过程中遭受应有措施防止已灭菌产品或物品在冷却过程中遭受污染。污染。 GMP的新增内容湿热灭菌湿热灭菌参数应包括灭菌时间、温度或压力参数应包括灭菌时间、温度或压力 应经常对腔室作检漏测试应经常对腔室作检漏测试 被灭菌物品应用合适的材料适当包扎被灭菌物品应用合适的材料适当包扎 直接接触产品的包装容器、灌装设备、胶塞及可能与直接接触产品的包装容器、灌装设备、胶塞及可能与产品接触的工器具等的湿热灭菌应采用纯蒸汽产品接触的工器具等的湿热灭菌应采用纯蒸汽 国际法规和标准ISO 11135ISO 17665PDA No.1 技术
6、文件技术文件Validation of Moist Heat Sterilization Processes: Cycle Design, Development Qualification and Ongoing Control Technical Report No. 1 (2007 Revision)British Standard BS EN 285:2008 Sterilization-Steam sterilizers-Large sterilizersEN 554FDA CGMP（2004）EU CGMP（2008）灭菌技术和验证指南日本灭菌技术和验证指南日本其它其它目的获得有效
7、合理的灭菌参数获得有效合理的灭菌参数证明湿热灭菌设备对被灭菌品的适用性证明湿热灭菌设备对被灭菌品的适用性不同灭菌程序的可靠性和重现性不同灭菌程序的可靠性和重现性术语初始菌初始菌Bioburden 湿热灭菌介质：湿热灭菌介质：饱和蒸汽饱和蒸汽空气空气-蒸汽混合气体蒸汽混合气体过热水等过热水等D值值/Z值值F值（值（F0值）值）术语蒸汽的质量蒸汽的质量干燥值（干燥值（Dryness value ）不冷凝气体（不冷凝气体（Noncondesable Gases ）饱和蒸汽饱和蒸汽（Saturated Steam ）过度杀灭程序过度杀灭程序（Overkill Approach）预真空程序预真空程序（P
8、revacuum Process）蒸汽蒸汽空气混合气体空气混合气体（Steam- Air Mixture）灭菌灭菌 过热水程序过热水程序（Superheated Water Process） 无菌保证水平无菌保证水平（Sterility Assurance Level, SAL） 灭菌法选择的基本原则灭菌法选择的基本原则过度杀灭法。过度杀灭法。假设：假设：N0106D1211分钟分钟Z10将数据代入公式，得将数据代入公式，得L=1，再按计算，达到微生物，再按计算，达到微生物残存概率为一百万分之一所需的物理及生物杀灭力残存概率为一百万分之一所需的物理及生物杀灭力如下：如下：物理杀灭力物理杀灭力F
9、PHY为为12分钟，分钟，生物杀灭力生物杀灭力 FBIO D121（LogN0Log NF）12分钟分钟灭菌法选择的基本原则 残存概率法残存概率法假设产品的生物负荷测试中：假设产品的生物负荷测试中：N0102D1211分钟分钟Z10经灭菌后，微生物残存概率经灭菌后，微生物残存概率NF小于小于10-6利用上面的数值，可以计算出微生物残存概率小于利用上面的数值，可以计算出微生物残存概率小于10-6所需的所需的FPHY和和FBIO如下：如下：F0FPHYFBIOD121（LogN0Log NF）8分分钟钟灭菌法选择的基本原则装载类型的界定装载类型的界定考虑到装载的特性及特定装载的方式。例如，多孔考虑
10、到装载的特性及特定装载的方式。例如，多孔/固体物品通常包括但不局限于以下物品：固体物品通常包括但不局限于以下物品：过滤器（薄膜式过滤器、筒式过滤器、预过滤器等）过滤器（薄膜式过滤器、筒式过滤器、预过滤器等）胶塞和其它聚合物密封件胶塞和其它聚合物密封件管道和软管管道和软管工作服、口罩工作服、口罩清洁用具清洁用具设备更换部件，如药液灌装设备更换部件，如药液灌装液体装载通常包括但不局限于以下物品：液体装载通常包括但不局限于以下物品：已灌装入最终容器（如小瓶、软包装、玻瓶或安瓿）的产已灌装入最终容器（如小瓶、软包装、玻瓶或安瓿）的产品（溶液、混悬剂或乳剂）品（溶液、混悬剂或乳剂）已检验或加工后剩下的可
11、能含有致病菌的废液。已检验或加工后剩下的可能含有致病菌的废液。WHO Sterilization by moist heat6.4 Sterilization by moist heat is suitable only for water-wettable materials and aqueous formulations. . The temperature recorder should normally be independent of the controller, and there should be an independent temperature indicator,
12、 the reading from which should be routinely checked against the chart recorder during the sterilization period. For sterilizers fitted with a drain at the bottom of the chamber, it may also be necessary to record the temperature at this position throughout the sterilization period. There should be r
13、egular leak tests on the chamber when a vacuum phase is part of the cycle.6.4 湿热灭菌法湿热灭菌法仅适用于水浸仅适用于水浸润性材料或水溶液。润性材料或水溶液。程序控程序控制系统应独立于温度记录仪表，制系统应独立于温度记录仪表，并配置独立的温度显示器。灭并配置独立的温度显示器。灭菌过程中，温度显示器的读数菌过程中，温度显示器的读数应与灭菌曲线记录对照。应与灭菌曲线记录对照。腔腔室底部装有排水口的灭菌柜，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。如灭菌全过程中的温度
14、数据。如灭菌程序中含抽真空，则应定期对程序中含抽真空，则应定期对腔室进行检漏试验。腔室进行检漏试验。WHO Sterilization by moist heat6.5 The items to be sterilized, other than products in sealed containers, should be wrapped in a material that allows the removal of air and the penetration of steam but prevents recontamination after sterilization. All
15、 parts of the load should be in contact with water or saturated steam at the required temperature for the required time.6.5 如被灭菌品不是最终灭菌如被灭菌品不是最终灭菌产品，则应使用合适的材料产品，则应使用合适的材料将其适当包扎，所用材料及将其适当包扎，所用材料及包扎方式应利于排除空气，包扎方式应利于排除空气，有利于蒸汽穿透并能防止灭有利于蒸汽穿透并能防止灭菌后的二次污染。在规定的菌后的二次污染。在规定的灭菌温度和灭菌时间内，所灭菌温度和灭菌时间内，所有被灭菌品应与水或饱
16、和蒸有被灭菌品应与水或饱和蒸汽相接触汽相接触.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几种常用的湿热灭菌法液体注射剂产品的灭菌液体注射剂产品的灭菌空气蒸汽混合物（空气蒸汽混合物（SAM）过热水喷淋法过热水喷淋法重力置换法（不推荐）重力置换法（不推荐）下排式蒸汽灭菌柜下排式蒸汽灭菌柜（重力置换法）（重力置换法）下排式蒸汽灭菌柜下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
17、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.过热水喷淋灭菌柜过热水喷淋灭菌柜- -外形外形热交换器由不锈钢制造、卫生级、双功能（加热及冷却），有效，安全。湍流、速热交换器由不锈钢制造、卫生级、双功能（加热及冷却），有效，安全。湍流、速度、液体循环交换（蒸汽和冷却水）自动实现热交换器内部的清洁。度、液体循环交换（蒸汽和冷却水）自动实现热交换器内部的清洁。控
18、控制制柜柜卫生离心泵：保持水的高速循环，这对实现温度的均一性至关重要。卫生离心泵：保持水的高速循环，这对实现温度的均一性至关重要。CA除菌除菌过滤器过滤器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 ProcessTemperature (C)Pressure (bar)Time (min)02040601208010000.51.01.52.02.5140120100 80 60 40 20 0排气排气FoHot water spray sterilizer 本图为旋转式喷淋灭菌柜本图为旋转式喷淋灭菌柜水
19、喷淋水喷淋-高效热交换，程序短高效热交换，程序短可用于乳剂、氨基酸等可用于乳剂、氨基酸等配外部双管板热交换器配外部双管板热交换器过程：进过程：进PW蒸汽加热循环蒸汽加热循环水水 在过压保护条件下在过压保护条件下 水水喷淋产品喷淋产品 达到灭菌温度达到灭菌温度-保保温温冷却冷却平衡压力平衡压力-出料出料转速：转速：1-5转转/分分产品温差可控产品温差可控 0.5被灭菌品被灭菌品纯化水纯化水门门密密封封条条喷淋管喷淋管固定架固定架传动传动装置装置hot water spray sterilizer withRotating Cage for fat emulsions, etc.过热水旋转喷淋灭菌
20、程序过热水旋转喷淋灭菌程序Initialization 程程 序序 开开 始始Filling PW 进进PW到到设定液位设定液位Heating 逐步加热逐步加热加压缩空气加压缩空气Sterilizing 灭菌灭菌压缩空气压缩空气Draining 排放气排放气/水水Safety exhaust check 0.1 bar 安全压力检查安全压力检查Safety cooling Check -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
21、束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 Sterilizers100121灭菌工艺的验证及其验证文件DQ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、升性、灭菌程序的可选择性、灭菌时腔室内
22、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。温与降温速率的稳定性、控制及记录系统的可靠性等。首先对所选灭菌器进行确认（首先对所选灭菌器进行确认（IQ/OQ）例如：例如：空气过滤器的泄漏测试空气过滤器的泄漏测试容积、真空度、压力以及泄漏率测试容积、真空度、压力以及泄漏率测试如有夹层，必须消除运行风险如有夹层，必须消除运行风险蒸汽质量测试蒸汽质量测试传感器的测试传感器的测试验证设备的校准验证设备的校准其他其他灭菌工艺的验证及其验证文件PQ空载热分布试验空载热分布试验满载热分布试验满载热分布试验热穿透和生物挑战试验热穿透和生物挑战试验升温、降温速度对生产工艺、产品的影响；升温、降
23、温速度对生产工艺、产品的影响；喷淋冷却速度对被灭菌产品的影响；冷却用水是否喷淋冷却速度对被灭菌产品的影响；冷却用水是否能有效地控制微生物能有效地控制微生物温度测量系统（包含灭菌器的温度传感器和验证用温度测量系统（包含灭菌器的温度传感器和验证用多点温度测试仪）是否提供每一个测点的打印数据；多点温度测试仪）是否提供每一个测点的打印数据；温度测量系统是否都进行校准；温度测量系统的校温度测量系统是否都进行校准；温度测量系统的校准是否符合相关法规和标准的规定准是否符合相关法规和标准的规定灭菌工艺的验证及其验证文件PQ生物指示剂的使用生物指示剂的使用对过度杀灭的风险分析及管理；对过度杀灭的风险分析及管理；
24、灭菌后的干燥程序对灭菌效果的影响灭菌后的干燥程序对灭菌效果的影响研究产品耐受性变更导致的灭菌工艺变化研究产品耐受性变更导致的灭菌工艺变化总体评价并指导最佳灭菌效果的装载量总体评价并指导最佳灭菌效果的装载量验证及其相关项目的培训等验证及其相关项目的培训等灭菌工艺的验证及其验证文件灭菌工艺的验证灭菌工艺的验证温度的变化以及变化量温度的变化以及变化量装载装载空气移除速度空气移除速度生物指示剂的选择及位置确认生物指示剂的选择及位置确认程序控制的确定（包括冷点）程序控制的确定（包括冷点）其他其他灭菌工艺的验证及其验证文件验证文件验证文件除常规程序、步骤及文件外，还应注意：除常规程序、步骤及文件外，还应注意：有必要绘制灭菌器的相关管线及控制点示意图有必要绘制灭菌器的相关管线及控制点示意图灭菌器制造商及信息灭菌器制造商及信息灭菌器的灭菌器的OQ文件文件首次灭菌的完整信息及文件首次灭菌的完整信息及文件产品的安全耐受性报告产品的安全耐受性报告蒸汽、水、压缩空气系统的质量测试报告蒸汽、水、压缩空气系统的质量测试报告完整的操作记录完整的操作记录任何变更、任何故障的处理报告任何变更、任何故障的处理报告培训记录以及效果评价报告培训记录以及效果评价报告再验证周期的确定再验证周期的确定其他其他谢谢大家！谢谢大家！不妥之处，务请不吝指正！不妥之处，务请不吝指正！
