194無菌生產(chǎn)工藝驗證中的生物指示劑

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發(fā)布日期 20071121

194無菌生產(chǎn)工藝驗證中的生物指示劑

欄目化藥藥物評價>>化藥質(zhì)量控制

標題無菌生產(chǎn)工藝驗證中的生物指示劑

作者張明平

部門

正文內(nèi)容

審評四部張明平

保證產(chǎn)品無菌是注射劑產(chǎn)品質(zhì)量保證的核心問題。無菌生產(chǎn)工藝是保障注射劑產(chǎn)品無菌的關鍵手段。而只有經(jīng)過充分驗證后的滅菌（無菌）生產(chǎn)工藝，才能保證生產(chǎn)出無菌的產(chǎn)品。微生物挑戰(zhàn)試驗是無菌生產(chǎn)工藝驗證的重要環(huán)節(jié)。而選擇適當?shù)纳镏甘緞﹦t是微生物挑戰(zhàn)試驗結果獲得認可的關鍵。本文將圍繞如何為終端滅菌工藝（過度殺滅和殘存概率法）選擇適當?shù)纳镏甘緞┻M行討論。

滅菌是指殺滅所有形式微生物的過程。在業(yè)界，常用“無菌保證水平”（Sterility Assurance Level,SAL）概念來評價滅菌（無菌）工藝的效果，SAL的定義為產(chǎn)品經(jīng)滅菌/除菌后微生物殘存的概率。該值越小，表明產(chǎn)品中微生物存在的概率越小。為了保證注射劑的無菌安全性，國際上一致規(guī)定，采用濕熱滅菌法的SAL不得大于10-6，即滅菌后微生物存活的概率不得大于百萬分之一。生物指示劑就是為了保證整個滅菌過程達到SAL 水平而應用的,它能綜合反映影響滅菌效果的各種因素。因此為了保證驗證結果的重復性，生物指示劑應當采用標準化的菌株（即變異性小，各項生物學特征均一性好的菌種），并且應當具備合乎要求的抗力。更重要的是，參照USP的要求“It must be established that the biological indicator system provides a challenge to the sterilization process that exceeds the challenge of the natural microbial burden in or on the product.”，我們應當選擇比現(xiàn)有生產(chǎn)線自然環(huán)境下所發(fā)現(xiàn)的`菌株更難殺滅的菌株來作為生物指示劑。舉例來說，比如通過對現(xiàn)有車間環(huán)境，生產(chǎn)線，人員，物料兩年的的連續(xù)觀測，發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下所發(fā)現(xiàn)的菌株的D值最高不超過0.8，則選擇D值在0.8～1.5之間的生孢梭菌( Clostridium sporogenes；ATCC7955)為生物指示劑進行驗證就是不合適的。而如果在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下所發(fā)現(xiàn)的菌株的D值最高不超過0.6，則可以選擇生孢梭菌為生物指示劑。

只要滿足以上兩個原則（標準化菌株及合乎要求的抗力），生產(chǎn)企業(yè)可以自行選擇、研究、培養(yǎng)生物指示劑（前提是提供充分的生產(chǎn)環(huán)境和驗證菌株的研究資料）；也可以選擇商用的生物指示劑產(chǎn)品，如Bacillus stearothermophilus（嗜熱脂肪芽孢桿菌）、

Clostridium Sporogenes（生孢梭菌）、Bacillus subtilis （枯草芽孢桿菌）、Bacillus coagulans（凝結芽孢桿菌）等菌種的孢子。不論采用何種驗證菌株，參照USP，對濕熱滅菌（121℃）的工藝驗證用菌株均應證明“具備合乎要求的抗力”；通常應滿足以下要求：D值在1.5～3.0之間；存活時間在4.5～14.0min之間；完全殺滅時間在13.5～32.0min之間。為了表征菌株的“抗力”，可參照USP<55> BIOLOGICAL INDICATORS—RESISTANCE PERFORMANCE TESTS的相關標準化程序，測定D值、存活時間和殺滅時間，并提交相關的驗證資料。

但在大多數(shù)情況下，在申報新藥時國內(nèi)企業(yè)缺乏對車間環(huán)境，生產(chǎn)線，人員，物料連續(xù)兩年的檢測資料。在這種情況下企業(yè)不能自行選擇“新”的生物指示劑，而應當選擇為目前業(yè)界熟知的一些生物指示劑。美國NIH 首先(1955 年) 使用嗜熱脂肪芽孢桿菌制備生物指示劑 ,因為該菌的孢子無致病性、無熱原、無毒，而且，對壓力蒸汽的抵抗力在大多數(shù)微生物中最強。目前，嗜熱脂肪芽孢桿菌孢子(ATCC 7953)已成為驗證濕熱滅菌程序的最常用的生物指示劑。采用該菌株進行滅菌工藝驗證通常不再需要企業(yè)提供連續(xù)兩年的微生物環(huán)境監(jiān)測結果。

驗證過程通常為將一定量已知耐熱性的孢子接入產(chǎn)品中, 用設定的滅菌程序滅菌, 以確認設定的滅菌工藝是否符合標準。然而有的產(chǎn)品可能會增加微生物的耐熱性, 有的產(chǎn)品可能會殺滅微生物或與之不相容, 在后一種情況下, 可考慮用生理鹽水或與產(chǎn)品相似的溶液替代產(chǎn)品進行驗證試驗。所以研究滅菌程序之前, 必須了解生物指示劑在產(chǎn)品或替代產(chǎn)品中的耐熱性。即參照USP<55>的要求對D值進行測定。其中規(guī)定“The requirements of the test are met if the determined D value is within 20% of the labeled D value for the selected sterilizing temperature and if the confidence limits of the estimate are within 10% of the determined D value.”。即測定的D值應該為標定值的80～120%（置信區(qū)間為10%以內(nèi)）。此外，企業(yè)有責任對購買的指示劑產(chǎn)品的純

http://hTtp://www.ishadingyu.com/news/55B947C0BB849D3D.html 度和分類學特征進行研究，至少應當確定該微生物的“種”；并詳細說明供應商提供的菌種的D值范圍、適用的滅菌條件、存儲條件、出廠時間、過期時間、菌種穩(wěn)定性等資料。當該生物指示劑存儲時間較長或者擬進行驗證的滅菌條件與生產(chǎn)商的說明不符時，必須重新測定指示劑的D值、存活時間和殺滅時間。

在使用生物指示劑時容易忽視的一點就是——所有關于滿足SAL不得大于10-6的產(chǎn)品就是無菌產(chǎn)品的假設都是建立在原產(chǎn)品中的微生物量（bioburden，生物負荷）不超過每單位壹佰萬個。因此應當檢測生物指示劑每個單劑量中的微生物孢子數(shù)。參照USP要求“The requirements of the test are met if the average number of viable spores per carrier is not less than 0.3 log of the labeled spore count per carrier and does not exceed the log labeled spore count per carrier by 0.48.”；即單劑量包裝中的孢子數(shù)不低于標示量的0.3Log，亦不得過標示量的0.48Log。

總而言之，選擇恰當?shù)纳镏甘緞�，�?zhí)行正確的步驟，并提供系統(tǒng)完整的信息，才能使無菌生產(chǎn)工藝驗證結果令人信服。

【參考文獻】

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備注

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