隔离技术在无菌检查中的应用_吴文蕾

ISPE 的《无 菌产品生产设施基础指南》中提到，在使用隔离器时， 运行成本大约低于传统洁净室运行成本的 75%，主要 是与 HVAC 有关的运行成本。其他成本，如：更衣、 厂房设施布局、环境监测方面也节省了花费。
按照 2014 年增补版征求稿的《中国药典》，无菌 检查在 B 级背景下的 A 级设计的实验室，如图 1 所示， 需要设计复杂的更衣区域、缓冲间。
医药工艺与工程
2014年 第35卷 第5期 10月20日出版 Chemical and Pharmaceutical Engineering 2014，35(5)
化工与医药工程
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隔离技术在无菌检查中的应用
吴文蕾 程锦生 郑金旺
（上海东富龙爱瑞思科技有限公司，上海 201108）
摘 要 随着中国 GMP、中国药典相关行业法规的改版，对于无菌生产、无菌检查等要求的提高，隔离技术已经在 国内得到了广泛的应用。无菌检查隔离器近些年来也逐渐被越来越多的制药企业所关注。虽然无菌检查本身有着许 多局限性，但是目前仍然是法规强制要求的一项重要测试。主要介绍与无菌检查隔离器相关的国内外法规，以及隔 离器应用于无菌检查的优点，无菌检查隔离器的结构、应用特点与使用注意事项。 关键词 无菌检查；隔离器；汽化过氧化氢；假阳性 中图分类号：TQ 460.8+2 文献标识码：A 文章编号：2095-817X（2014）05-0031-005
隔离器可集成粒子计数器、微生物采样器等环境 监测设备。
通 过 触 摸 屏 对 隔 离 器 进 行 操 作， 根 据 客 户 需 求 不同可提供灭菌数据、环境监测数据报表的存储、电 子 版 本 输 出 或 打 印 等 功 能。 控 制 系 统 的 设 计 可 满 足 GAMP5，以及 21CFR Part 11 对电子记录和电子签名的 要求。
图 6 隔离器灭菌曲线报表
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2.3 有关工艺耗材、试剂和工具
的一天的使用周期，适合测试量较小的用户使用。如 图 5，即为这种应用方式。
所有传入隔离器的物品使用汽化过氧化氢进行表 面灭菌，要确保表面灭菌效果的同时，还要考虑过氧 化氢在包装表面造成的渗透和吸附问题。包装材料的 渗透可能会造成一定的工艺影响，例如，用于环境检 测的培养基，如果过氧化氢渗透到培养基中，可能会 造成检测结果的假阴性。而材料吸附会延长过氧化氢 的分解，延长灭菌后的通风时间。因此需要对选用的 包装材料进行一些评估，或者选用隔离器专用的成品 耗材，如 Merck Millipore，BD 的相关产品。
图 8 正在对隔离器进行装料
需要注意的是，当主箱体连续进行测试时，需要 定期进行微生物检测，尤其注意隔离器手套手指部分 要定期进行表面微生物测试，如果微生物水平有超过 警告线的趋势时，就应当对隔离器主箱体进行灭菌。 通过这些微生物测试数据，可确定隔离器整体灭菌的 周期，形成 SOP。 2.5 软墙隔离器
编号
测试步骤
时间（min）
1
准备试剂、样品，打开隔离器
15
2
按照 SOP 进料
30
3
隔离器关门检查
5
4
隔离器泄漏测试，灭菌循环启动
120
5
整理内部物料
15
6 无菌检查正式进行（约 10 个批次测试左右） 300
7
打开隔离器进行清理、清洁
30
总时间
510
2.4 无菌检查隔离器的排产 以下为一个仅含主箱体的隔离器（不带 Passbox）
汽化过氧化氢灭菌工艺中很重要的一点是通风后 过氧化氢的残留，一般要求通风后过氧化氢浓度 < 1 mL/m3（μg/g）。过多的残留可能会导致假阴性的产生。
图 4 隔离器专用集菌仪
2.2 汽化过氧化氢灭菌 汽化过氧化氢灭菌是无菌检查隔离器中最重要的
功能之一，使得隔离器内部控制在一个生物负载很低
图 5 隔离器满载测试
表 1 假阳性：隔离器 VS 洁净室
项目
使用隔离器
传统洁净室
平均假阳性产生率
0
0.5%~1.0%
未通过审查的药品率
0
1%~2%
$ 每年的损失
0
$200 000~$500 000
5.40 m2 6.00 m2 10.00 m2
16.77 m2 16.00 m2
16.67 m2
15.21 m2 无菌检测四 59.47 m2 图 1 传统的微生物实验室布局图
图 7 传统的无菌检查隔离器
图 7 所示为传统的无菌检查，操作人员正用注射 器在酒精灯的火焰保护下处理粉针剂样品。而试剂、 培养基等是用牛皮纸覆盖用线扎的。而这样的传统操 作方式，以及选用的耗材包装在隔离器中是绝对不推 荐的。
操作者通过隔离器的手套对无菌检查进行操作， 在使用前后都要对手套的完整性进行检查，在隔离器 中应当避免使用注射器这类尖锐物，同时进行的操作 又较精细复杂的工具。一是戴手套操作会使得手的灵 活性相对降低，复杂的动作容易造成动作失误，而尖 锐物容易扎破手套，破坏隔离器的完整性。
最早的无菌检查隔离器是软墙隔离器。它由不锈 钢材质作为框架和基座，在框架上装上封闭的 PVC 材 质的塑料罩，装配有半身衣或手套对无菌检查进行操 作，透明的材质使得工艺内部的操作一览无余。相对 于不锈钢的硬墙材质，这种软墙隔离器较为经济。由 于 PVC 材料可折叠，框架可拆散，因此对于进厂空间 有限制的实验室可能是一种可选方案。
1 无菌检查隔离器的法规与技术背景
1.1 与无菌检查隔离器相关的法规 在 2010 年《中国药典》中的《附录 XI H 无菌检
查法》[1] 中规定“无菌检查应在环境洁净度 10 000 级 下的局部洁净度 100 级的单向流空气区域内或隔离系 统中进行，……”
而 2014 年，《中国药典》对微生物实验室的增补 征求意见《附录 XVIII G 药品微生物实验室质量管理 指导原则》中说明，“无菌检查应在 B 级背景下的 A 级 单向流洁净区域或 D 级背景下的隔离器中进行，……”
主箱体内部设置有无菌检查专用的集菌仪，应当 选用针对隔离器专门设计的集菌仪，如 Millipore 的
D级
缓冲
更衣
图 2 无菌检查隔离器实验室部件图 SteritestTM Equinox Isofit Pump（见图 4）。
传递窗和主箱体配备内置式汽化过氧化氢灭菌系 统，根据工艺需求对隔离器内部或传递进入的耗材、 样品和试剂容器表面进行灭菌。
当用户检测批次较多时，建议配置 Passbox，从而 可以连续进行无菌检查。在进行无菌检查的同时，可 利用 Passbox 进行下一批物料的灭菌，完成后转移至主 箱体。图 8 所示即为带 Passbox 的隔离器，图中操作人 员正在对隔离器的主箱体和 Passbox 进料。
首 次 灭 菌 完 成 后， 主 箱 体 就 不 再 打 开， 而 传 递、 进料和灭菌的操作都将在 Passbox 中进行，实现连续的 测试。一天 8.5 h 左右可以连续做约 20 个测试。
这也就意味着，如果征求意见通过审批，原来使 用 10 000 级（即 C 级）下局部 A 级的制药企业已经无 法满足增补版的药典要求。如要继续满足法规，则有 两种选择，一是改造实验室为 B 级，另一种就是直接 将局部的单向流洁净区域换成隔离器。
收稿日期 ：2014-08-20 作者简介 ：吴文蕾（1982—）女，工程师，主要从事隔离器在无菌 制剂生产中的应用、验证等研究。
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2014年 第35卷 第5期 10月20日出版 Chemical and Pharmaceutical Engineering 2014，35(5)
● 在容器表面存在的污染； ● 测试环境与设施造成的污染； ● 使用受到污染的试剂和设备，或者取样的操作 产生的污染。 质量控制微生物实验室依赖于有效控制的测试环 境，适当的产品样本和测试试剂，以及操作者的无菌 技巧，才能够保证无菌检查的成功执行。适当的试剂 和产品样本可以通过每批次促生长以及产品样本抗菌 性和抗真菌性测试来进行验证，但是控制测试的环境 和管理控制操作人员的行为则相对困难。 随着隔离器应用于无菌检查，虽然操作方式上并 没有简化，有时甚至操作起来不如传统的方式方便， 但是受到更可控环境的保护，加强了微生物的控制， 并且降低了假阳性的发生，从而提高了测试性能。 Jack Lysfjord 在其著作中引用了美国某药厂对无菌 检查在洁净室进行与在隔离器中进行产生假阳性和经 济损失做的比较，见表 1 所示 [6]：
但 是 软 墙 隔 离 器 的 结 构 不 如 硬 墙 的 坚 固， 容 易 造成破损。对柔软的表面擦拭清洁也不如硬墙结构的 操作可靠方便。在进行汽化过氧化氢灭菌的过程中， PVC 材质容易吸附过氧化氢，从而造成通风时间过长。 一般软墙隔离器中气流为紊流，虽然法规如 USP 对无 菌检查隔离器的气流要求的描述为“紊流或单向流”， 事实上，越来越多的用户倾向于使用单向流。图 9 所 示的为一家无菌检查隔离器供应商对软墙隔离器和硬 墙隔离器 （带 passbox 和不含 passbox） 进行的趋势分 析。可见无菌检查隔离器的需求量逐年增大，而软墙
从 1980 年代中期，无菌检查隔离器，当时也被称 为实验室隔离器，首先在欧洲发展起来。隔离器被证 实能够提供微生物测试一个最可靠的环境，该环境能 够很好的防止微生物对测试用品的污染，并且避免假 阳性的产生。并且在全球制药行业得到了广泛的应用。
随着中国药典、GMP 的发展，无菌检查隔离器也 更多的被国内制药企业关注。本文针对无菌检查隔离 器的法规要求，发展技术背景以及设备特点进行了说 明。
而如果是用隔离器，最简单的设计就是一个 D 级 房间，带一个物料进出口，一个人员进出口即可。如 图 2 所示。