隨著中國藥典和GMP要求的不斷發展完善,無菌檢查隔離器日益受到國內制藥企業的關注。本文介紹了無菌檢查隔離器的相關法規要求、發展技術背景及設備特點等。
1、無菌檢查隔離器的法規與技術背景
1.1與無菌檢查隔離器相關的法規
中國藥典2010年版附錄XIH無菌檢查法中規定,“無菌檢查應在環境潔凈度10000級下的局部潔凈度100級的單向流空氣區域內或隔離系統中進行”。而2014年中國藥典對微生物實驗室的增補征求意見《附錄XVIG藥品微生物實驗室質量管理指導原則》中說明,“無菌檢查應在B級背景下的A級單向流潔凈區域或D級背景下的隔離器中進行”。但中國藥典2015年版通則微生物內容第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驗證指導原則》,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境的潔凈度要求建議不低于我國現行GMP中D級空氣潔凈度要求,安裝隔離器的房間應限制無關人員出入”。由此可見,隔離器在無菌檢查中的應用己成為趨勢。
以下是國際主流法規機構對無菌檢查的相關說明。
(1)美國藥典(USP)24版無菌檢查-隔離器系統驗證:“用于實施藥典所規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,標準的實驗室服就足夠了。……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域要對非必要人員的進出限制管理。……房間里無需進行環境監控。……”
(2)國際藥品認證合作組織(PIC/S)PI012-3無菌檢查:
“無菌檢查應該在無菌條件下進行,無菌檢查的操作環境要求和無菌藥品的生產環境一致。”
(3)PIC/SPI014-3用于無菌工藝生產和無菌檢查的隔離器:
“當隔離器用于無菌檢查時,沒有正式要求他們被放置在D級環境。這個環境應當受到控制,例如只允許受過培訓的員工進入,但不一定需要定級別。”
1.2無菌檢查隔離器的發展與優勢
在隔離器技術用于無菌檢查之前,執行無菌檢查的操作和產生假陽性是關注的重點問題。無菌檢查過程中,假陽性的產生有以下可能性:(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)測試環境與設施造成的污染;(4)使用受到污染的試劑和設備,或者取樣的操作產生的污染。
質量控制微生物實驗室依賴于有效控制的測試環境、適當的產品樣本和測試試劑,以及操作者的無菌技巧,才能夠保證無菌檢查的成功執行。適當的試劑和產品樣本可以通過每批次促生長以及產品樣本抗菌性和抗真菌性測試來進行驗證,但是控制測試的環境和管理控制操作人員的行為則相對困難。隨著隔離器應用于無菌檢查,雖然操作方式上并沒有簡化,有時甚至操作起來不如傳統方式方便,但是受到更可控環境的保護,加強了微生物的控制,并且降低了假陽性的發生,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行無菌檢查所產生的假陽性和經濟損失的比較結果顯示,在潔凈室中進行無菌檢查造成的平均假陽性產生率、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,在國際制藥工程協會(internationalsocietyforpharmaceuticalengineering,ISPE)的《無菌產品生產設施基礎指南》中提到,在使用隔離器時,運行成本大約低于傳統潔凈室運行成本的75%,主要是與供熱通風與空氣調節(heating,ventilationandairconditioning,HVAC)有關的運行成本;其他成本,如更衣室、廠房設施布局及環境監測方面也節省了花費。
無菌檢查在B級背景下的A級設計的實驗室需要設計復雜的更衣區域和緩沖間(圖1)。而如果使用隔離器,最簡單的設計就是1個D級房間,帶1個物料進出口,1個人員進出口即可(圖2)。
2、無菌檢查隔離器
2.1無菌檢查隔離器的設計
無菌檢查隔離器一般由1個傳遞窗和1個操作區主箱體組成,結構使用不銹鋼制成(圖3)。隔離器具有良好的密閉性,運行時內部正壓控制,內部單向流設計。主箱體上配備有手套,用以在隔離器中執行無菌檢查操作。主箱體內部設置有無菌檢查專用的集菌儀,應當選用針對隔離器專門設計的集菌儀,如Millipore的Steritest™EquinoxIsofitPump(圖4)。傳遞窗和主箱體配備內置式汽化過氧化氫滅菌系統,根據工藝需求對隔離器內部或傳遞進入的耗材、樣品和試劑容器表面進行滅菌。
隔離器可集成粒子計數器、微生物采樣器等環境監測設備,通過觸摸屏進行操作,根據客戶不同需求提供滅菌數據和環境監測數據報表的存儲、電子版本輸出或打印等功能。控制系統的設計可滿足良好自動化生產實踐指南(goodautomatedmanufacturingpractice,GAMP),以及21CFRPart11(美國FDA聯邦法規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,可使隔離器內部控制在1個生物負載很低的環境下。合理的滅菌循環可以使整個滅菌循環快速和安全。
由內部氣流循環系統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、耗材外包裝表面進行滅菌。在隔離器完成空載的滅菌性能確認后,需要針對固定的試劑、耗材等物品的排放方式進行滿載的滅菌循環開發并驗證,圖5為正在進行滿載測試。合理的物品排放、恰當的滅菌循環工藝參數能在較短的時間內(視裝載量和隔離器空間大小而定,一般為1.5?2.5h)達到生物指示劑下降6個對數的效果。連續這種滅菌過程具有重演性,隔離器在空載時1次滅菌循環曲線見圖6。
汽化過氧化氫滅菌工藝中很重要的一點是通風后過氧化氫的殘留,一般要求通風后過氧化氫濃度小于1mg/L。過多的殘留可能會導致假陰性的產生。
2.3有關工藝耗材、試劑和工具
圖7所示為傳統的無菌檢查,操作人員正用注射器在酒精燈的火焰保護下處理粉針劑樣品。而試劑、培養基等是用牛皮紙覆蓋用線扎的。這樣的傳統操作方式,以及選用的耗材包裝在隔離器中是絕對不推薦的。
操作者應通過隔離器的手套對無菌檢查進行操作,在使用前后都要對手套的完整性進行檢查。戴隔離器手套進行操作會降低手的靈活性,因此在隔離器中應當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,例如用于環境檢測的培養基,如果過氧化氫滲透到培養基中,可能會造成檢測結果的假陰性;而材料吸附會延長過氧化氫的分解,延長滅菌后的通風時間。因此需要對選用的包裝材料進行一些評估,或者選用隔離器專用的成品耗材,如MerckMilliporeBD的相關產品。