湿热灭菌工艺的开发与验证

邢轩?周亚萍?胡瑾

摘要：在目前药品生产过程中，面对待灭菌物品时，如何达到灭菌效果一直都是被广泛讨论和研究的课题。尤其是在日趋严格的法规要求以及GMP符合性检查下，选择合适的灭菌工艺和验证该灭菌工艺，既不对待灭菌物品造成损坏，又能达到灭菌的效果，也就显得尤为重要。本文主要介绍在面对不同物品时，应该如何选择合适的灭菌工艺，以及如何验证灭菌效果。从而在药品生产过程中，达到合规的目的。

关键词：湿热灭菌 热分布 热穿透 生物指示剂;

【中图分类号】 Q93-334 【文獻标识码】 A      【文章编号】2107-2306（2022）08--01

1常用的灭菌方法

1.1灭菌的定义

首先，灭菌的定义在不同的法规中描述有所不同，在PDA TR01中，灭菌是指使一个产品达到规定微生物存活概率的工艺过程[1];在EN 285中指减少产品微生物数量的有效工艺[2]。虽然说国内外关于灭菌的描述有所不同，但是核心内容是一样的，即确认灭菌后的微生物不能超过规定的数量。

1.2灭菌方法的类型[3]

总的来说，目前灭菌类验证可以分为两大类，一类为物理灭菌法，一类为化学灭菌法：物理灭菌法是利用蛋白质与核算具有遇热、射线不稳定的特性，采用加热、射线和过滤的方法，杀灭或除去微生物，主要包括湿热灭菌、干热灭菌、除菌过滤和辐射灭菌等;化学灭菌法是指用化学药品直接作用与微生物而将其杀灭的方法。

2湿热灭菌工艺的开发

2.1湿热灭菌工艺的优势

由于蒸汽湿热灭菌本身具备无残留，不污染环境，不破坏产品表面，容易控制和重现性好等优点，被广泛应用。药品、容器、培养基、无菌衣、胶塞以及其他遇髙温和潮湿不发生变化或损坏的物品，均可采用本法灭菌。此外，由于流通蒸汽不能有效杀灭细菌孢子，一般可作为不耐热无菌产品的辅助灭菌手段;湿热灭菌条件的选择应考虑被灭菌物品的热稳定性、热穿透力、微生物污染程度等因素。

2.2湿热灭菌工艺开发的方法

湿热灭菌工艺的开发，一般来说，有两种灭菌方法，过渡灭杀法和残存概率法。在选择具体哪一种灭菌方法之前，要了解待灭菌物品的一个关键参数，即细菌的耐热性（即D值）。过度灭杀法对被灭菌品微生物初始数量和日常监控的信息要求较少，但要求的热能比较大，其后果是被灭菌品降解的可能性增大;残存概率法则相反，对被灭菌品的信息要求更多，包括微生物初始数量和日常监控微生物的耐热性，有利于被灭菌的材料的稳定性，可能会延长产品的有效期。

2.3装载方式对湿热灭菌工艺的影响

湿热灭菌程序开发的另一个影响因素，装载方式。由于湿热灭菌是以高温饱和的灭菌蒸汽来达到灭菌效果。那么不同的装载方式，就会导致高温蒸汽气流流向不同，从而影响到待灭菌的物品。对于悬浮液或乳剂的灭菌，可能需要保持装载的运动状态来促进内部的热循环。液体灭菌程序中，最需要关注的问题是保证装载中最低温度点获得足够的杀灭时间，与此同时，有保证装载中最高温度点的产品符合产品质量要求。

3湿热灭菌工艺的验证

3.1湿热灭菌验证的前提条件

在确定了湿热灭菌的方法后，需要对该方法进行验证，确保可以达到灭菌效果。在灭菌工艺验证之前，我们需要对灭菌设备进行确认，确保设备的安装情况，运行情况满足使用要求。保证灭菌设备的一些关键参数时合格的，比如说泄漏率，空气置换能力等。其次，要对蒸汽质量进行测试，因为饱和蒸汽中没有不凝性气体。因为过热现象，湿蒸汽、过热蒸汽和含有不凝性气体的蒸汽，对多孔/固体物品程序的灭菌率有潜在的不良影响。一般来说，评价蒸汽质量有以下指标，即不凝性气体含量、干燥度、过热度。之后需要确认好待验证物品的每一种装载方式，准备好待验证物品。最后对相关人员进行培训，检查验证仪器的校验情况。

3.2物理确认

当一切准备就绪后，便可以对灭菌工艺进行验证。首先是物理确认，需要对灭菌器进行热分布试验，空载与负载都需要进行。主要目的是证明整个装载区加热介质的分布是均匀的，测试温度探头应置于装载区，不能装载物相接触，应有详细描述具体温度探头的图形。通过采集的数据，计算均匀度和波动度，确保灭菌器内部每个位置的温度波动情况也在接受范围之内。其次是对灭菌器进行热穿透试验，证明所需的热量已经转移到物品。应将热穿透温度探头置于液体容器中的冷点，或经多孔/坚硬物品升温最慢/最难灭菌的位置;对液体装载而言，将整个腔室装载区根据几何方式来选定一些位置，并将温度探头放置在这些位置以及可能已明确为冷点或热点的位置的容器中;对热穿透特性不同的产品组成的多孔/坚硬装载，探头应置于每个类型中具有代表性的装载物中，对于只有一种类型物质组成的多孔/坚硬装载物，可采用与液体装载模式相同的方法;

3.3生物确认

除此之外，还需要进行生物确认。常以微生物挑战测试进行（通过生物指示剂的方式）。所谓的微生物挑战，就是获取生物指示剂的有关数据，证明所开发的灭菌程序实际达到了设计时确认的灭菌生物杀灭时间。 评价灭菌程序是否达到所设计的足够的杀灭时间，应当选择恰当的生物指示剂进行挑战试验，以获得有意义的结果。为此，生物指示剂的形式应当随着不同的装载形式而异，挑战的规模应符合预期的目的。

结语

湿热灭菌在药品生产过程中有着很重要的作用，灭菌效果的好坏与药品安全和质量也有着莫大的联系。湿热灭菌工艺的开发，验证是一个耗时且复杂的事情。既需要满足国内相关法律法规的要求，又需要考虑成本。根据自身情况，有效的开发灭菌工艺，选择合适的验证方法，才能够在各种GMP符合性检查中满足各方要求，从而实现企业的效益。

参考文献：

[1] PDA： Validation of Moist Heat Sterilization Processes： Cycle Design Development， Qualification and Ongoing Control Technical Report N01（Revised 2007）

[2] Sterilization--Steam sterilizers--Large sterilizers. （The European Standard EN 285：2006 has the status of a British Standard）

[3] GMP附录1 无菌药品-CFDA