隨著中國藥典和GMP要求的不斷發(fā)展完善,無菌檢查隔離器日益受到國內(nèi)制藥企業(yè)的關(guān)注。本文介紹了無菌檢查隔離器的相關(guān)法規(guī)要求、發(fā)展技術(shù)背景及設(shè)備特點(diǎn)等。
1、無菌檢查隔離器的法規(guī)與技術(shù)背景
1.1與無菌檢查隔離器相關(guān)的法規(guī)
中國藥典2010年版附錄XIH無菌檢查法中規(guī)定,“無菌檢查應(yīng)在環(huán)境潔凈度10000級下的局部潔凈度100級的單向流空氣區(qū)域內(nèi)或隔離系統(tǒng)中進(jìn)行”。而2014年中國藥典對微生物實(shí)驗(yàn)室的增補(bǔ)征求意見《附錄XVIG藥品微生物實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理指導(dǎo)原則》中說明,“無菌檢查應(yīng)在B級背景下的A級單向流潔凈區(qū)域或D級背景下的隔離器中進(jìn)行”。但中國藥典2015年版通則微生物內(nèi)容第3次公開征求意見的通知中《1101無菌檢查法》中取消了第2次公開征求意見中對環(huán)境要求的明確說明。值得注意的是新增加了《9206無菌檢查用隔離系統(tǒng)驗(yàn)證指導(dǎo)原則》,這是中國藥典中首次納入隔離器,其中提到“無菌檢查用隔離器安裝環(huán)境的潔凈度要求建議不低于我國現(xiàn)行GMP中D級空氣潔凈度要求,安裝隔離器的房間應(yīng)限制無關(guān)人員出入”。由此可見,隔離器在無菌檢查中的應(yīng)用己成為趨勢。
以下是國際主流法規(guī)機(jī)構(gòu)對無菌檢查的相關(guān)說明。
(1)美國藥典(USP)24版無菌檢查-隔離器系統(tǒng)驗(yàn)證:“用于實(shí)施藥典所規(guī)定無菌檢査的隔離器從1980年代中期就開始使用了。……使用隔離器的操作者無需穿著特殊的潔凈服來操作無菌檢查,標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室服就足夠了。……無菌檢査隔離器不一定要放置于定級的潔凈室中,重要的是放置隔離器的區(qū)域要對非必要人員的進(jìn)出限制管理。……房間里無需進(jìn)行環(huán)境監(jiān)控。……”
(2)國際藥品認(rèn)證合作組織(PIC/S)PI012-3無菌檢查:
“無菌檢查應(yīng)該在無菌條件下進(jìn)行,無菌檢查的操作環(huán)境要求和無菌藥品的生產(chǎn)環(huán)境一致。”
(3)PIC/SPI014-3用于無菌工藝生產(chǎn)和無菌檢查的隔離器:
“當(dāng)隔離器用于無菌檢查時,沒有正式要求他們被放置在D級環(huán)境。這個環(huán)境應(yīng)當(dāng)受到控制,例如只允許受過培訓(xùn)的員工進(jìn)入,但不一定需要定級別。”
1.2無菌檢查隔離器的發(fā)展與優(yōu)勢
在隔離器技術(shù)用于無菌檢查之前,執(zhí)行無菌檢查的操作和產(chǎn)生假陽性是關(guān)注的重點(diǎn)問題。無菌檢查過程中,假陽性的產(chǎn)生有以下可能性:(1)由操作者在無意識的情況下造成的污染;(2)在容器表面存在的污染;(3)測試環(huán)境與設(shè)施造成的污染;(4)使用受到污染的試劑和設(shè)備,或者取樣的操作產(chǎn)生的污染。
質(zhì)量控制微生物實(shí)驗(yàn)室依賴于有效控制的測試環(huán)境、適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品樣本和測試試劑,以及操作者的無菌技巧,才能夠保證無菌檢查的成功執(zhí)行。適當(dāng)?shù)脑噭┖彤a(chǎn)品樣本可以通過每批次促生長以及產(chǎn)品樣本抗菌性和抗真菌性測試來進(jìn)行驗(yàn)證,但是控制測試的環(huán)境和管理控制操作人員的行為則相對困難。隨著隔離器應(yīng)用于無菌檢查,雖然操作方式上并沒有簡化,有時甚至操作起來不如傳統(tǒng)方式方便,但是受到更可控環(huán)境的保護(hù),加強(qiáng)了微生物的控制,并且降低了假陽性的發(fā)生,從而提高了測試性能。
美國某藥廠對分別在潔凈室及隔離器中進(jìn)行無菌檢查所產(chǎn)生的假陽性和經(jīng)濟(jì)損失的比較結(jié)果顯示,在潔凈室中進(jìn)行無菌檢查造成的平均假陽性產(chǎn)生率、未通過審查的藥品率及每年的損失分別為0.5%?1.0%、1%?2%和20萬?50萬美元;而在隔離器中進(jìn)行無菌檢查上述情況均可避免。另外,從使用成本角度考慮,在國際制藥工程協(xié)會(internationalsocietyforpharmaceuticalengineering,ISPE)的《無菌產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)施基礎(chǔ)指南》中提到,在使用隔離器時,運(yùn)行成本大約低于傳統(tǒng)潔凈室運(yùn)行成本的75%,主要是與供熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)(heating,ventilationandairconditioning,HVAC)有關(guān)的運(yùn)行成本;其他成本,如更衣室、廠房設(shè)施布局及環(huán)境監(jiān)測方面也節(jié)省了花費(fèi)。
無菌檢查在B級背景下的A級設(shè)計的實(shí)驗(yàn)室需要設(shè)計復(fù)雜的更衣區(qū)域和緩沖間(圖1)。而如果使用隔離器,最簡單的設(shè)計就是1個D級房間,帶1個物料進(jìn)出口,1個人員進(jìn)出口即可(圖2)。


2、無菌檢查隔離器
2.1無菌檢查隔離器的設(shè)計
無菌檢查隔離器一般由1個傳遞窗和1個操作區(qū)主箱體組成,結(jié)構(gòu)使用不銹鋼制成(圖3)。隔離器具有良好的密閉性,運(yùn)行時內(nèi)部正壓控制,內(nèi)部單向流設(shè)計。主箱體上配備有手套,用以在隔離器中執(zhí)行無菌檢查操作。主箱體內(nèi)部設(shè)置有無菌檢查專用的集菌儀,應(yīng)當(dāng)選用針對隔離器專門設(shè)計的集菌儀,如Millipore的Steritest™EquinoxIsofitPump(圖4)。傳遞窗和主箱體配備內(nèi)置式汽化過氧化氫滅菌系統(tǒng),根據(jù)工藝需求對隔離器內(nèi)部或傳遞進(jìn)入的耗材、樣品和試劑容器表面進(jìn)行滅菌。
隔離器可集成粒子計數(shù)器、微生物采樣器等環(huán)境監(jiān)測設(shè)備,通過觸摸屏進(jìn)行操作,根據(jù)客戶不同需求提供滅菌數(shù)據(jù)和環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)報表的存儲、電子版本輸出或打印等功能。控制系統(tǒng)的設(shè)計可滿足良好自動化生產(chǎn)實(shí)踐指南(goodautomatedmanufacturingpractice,GAMP),以及21CFRPart11(美國FDA聯(lián)邦法規(guī)21章第11款)對電子記錄和電子簽名的要求。
2.2汽化過氧化氫滅菌
汽化過氧化氫滅菌是無菌檢查隔離器中最重要的功能之一,可使隔離器內(nèi)部控制在1個生物負(fù)載很低的環(huán)境下。合理的滅菌循環(huán)可以使整個滅菌循環(huán)快速和安全。
由內(nèi)部氣流循環(huán)系統(tǒng)將快速生成的汽化過氧化氫帶入隔離器主箱體和傳遞窗中,對試劑樣品、耗材外包裝表面進(jìn)行滅菌。在隔離器完成空載的滅菌性能確認(rèn)后,需要針對固定的試劑、耗材等物品的排放方式進(jìn)行滿載的滅菌循環(huán)開發(fā)并驗(yàn)證,圖5為正在進(jìn)行滿載測試。合理的物品排放、恰當(dāng)?shù)臏缇h(huán)工藝參數(shù)能在較短的時間內(nèi)(視裝載量和隔離器空間大小而定,一般為1.5?2.5h)達(dá)到生物指示劑下降6個對數(shù)的效果。連續(xù)這種滅菌過程具有重演性,隔離器在空載時1次滅菌循環(huán)曲線見圖6。
汽化過氧化氫滅菌工藝中很重要的一點(diǎn)是通風(fēng)后過氧化氫的殘留,一般要求通風(fēng)后過氧化氫濃度小于1mg/L。過多的殘留可能會導(dǎo)致假陰性的產(chǎn)生。
2.3有關(guān)工藝耗材、試劑和工具
圖7所示為傳統(tǒng)的無菌檢查,操作人員正用注射器在酒精燈的火焰保護(hù)下處理粉針劑樣品。而試劑、培養(yǎng)基等是用牛皮紙覆蓋用線扎的。這樣的傳統(tǒng)操作方式,以及選用的耗材包裝在隔離器中是絕對不推薦的。
操作者應(yīng)通過隔離器的手套對無菌檢查進(jìn)行操作,在使用前后都要對手套的完整性進(jìn)行檢查。戴隔離器手套進(jìn)行操作會降低手的靈活性,因此在隔離器中應(yīng)當(dāng)不接觸或小心使用尖銳物品,如西林瓶的鋁蓋、針頭、剪刀等,避免這些尖銳物扎破手套,導(dǎo)致隔離器的完整性被破壞。
所有傳入隔離器的物品均須使用汽化過氧化氫進(jìn)行表面滅菌,要確保表面滅菌效果的同時,還要考慮過氧化氫在包裝表面造成的滲透和吸附問題。包裝材料的滲透可能會造成一定的工藝影響,例如用于環(huán)境檢測的培養(yǎng)基,如果過氧化氫滲透到培養(yǎng)基中,可能會造成檢測結(jié)果的假陰性;而材料吸附會延長過氧化氫的分解,延長滅菌后的通風(fēng)時間。因此需要對選用的包裝材料進(jìn)行一些評估,或者選用隔離器專用的成品耗材,如MerckMilliporeBD的相關(guān)產(chǎn)品。
