除菌过滤器微生物截留的试验分析
液体的除菌过滤
测试设计的两种方法
1. 直接接种法
2. 修改法
有时被称为:
间接法 两步法 再循环法
1. 直接注入细菌法
B. Diminuta / 挑战微生物
直接接种测试
化验滤出液 的微生物
药品
可存活
泵 测试过滤器
微生物?
2. 间接法
B. Diminuta / 挑战微生物
挑战微生物的选择 - 2.
推荐选择Brevundimonas diminuta 作为用于 除菌级过滤器验证的微生物。
目前应用的培养方法有两种:
肉汤法 (Leahy and Sullivan, 1978) 冻膏法 (Fennington Jr. and Howard Jr., 1997) 两者都符合现行工业标准
过滤器生物负荷的计算
B area = BV/A 在这里…
B = 微生物计数 (cfu/mL) V = 总体积 (mL) A = 过滤器总表面积 (cm2)
通过适当的标准试验或同等的方法进行细菌挑战实验来 决定过滤器膜的级别。
由过滤器的使用者或指定的测试机构（例如：过滤器生 产商或契约实验室）…
使用一种代表性的挑战微生物证明能完全去除一种产品或一组 产品上的细菌。
在进行验证试验前，具有每组产品是按照适当监管机构的规定 生产和检验的科学依据。
挑战微生物的选择
修改产品、过程的两个例子
预处理8 小时
预处理
冲洗
修改过的产品 8小时
截留测试
预处理4小时
✓ 8 小时过程时间 ✓ 杀菌产品
实际的产品 4小时
细菌截留研究的一般图示
测试过滤器装置
细菌截留 一般测试结构
细菌截留验证指导程序
细菌截留验证程序和方案形成应使用标准方法确证膜过滤器的微生物截留能力。
然而，对于某种产品来说，仅证明缺陷假单胞菌在水溶液中被截留，而不是在特定产品中，不足以验证此产品的除菌过滤工艺。
为了确定正确的挑战测试方法，应将测试微生物直接接种在承载流体（产品或替代品）中以证明其生存性。
微生物应以与挑战实验中使用的同等方式培养，以保留其生物形态特征和生理特征。
用于生存性研究的测试暴露时间应该等于或超过实际工艺过滤时间。
当测试微生物在产品中的生存性已经完成测试，就应该形成挑战方法和方案了。
细菌挑战实验的条件应模拟实际生产工艺。
既然细菌挑战实验通常都在实验室里进行，那么方法的规模也应相应调整。
通量应调整到每单位面积的流速，表示为基于滤芯表面积的形式(ml/min)/cm2。
如果过滤过程按压差控制，则挑战实验压差至少等同于最大工艺压差。
如果制订方案过程中遇到关于测试方法可接受性的问题，则建议联系相关管理机构以获取指导。
图1列出了在为特定过滤器和产品/工艺组合选择合适的验证策略时需要考虑的关键步骤。
（1）非杀菌性的工艺和流体直接在产品中接种测试微生物是测试除菌级过滤器微生物截留能力的首选方法。
当产品和工艺流体被证明在产品和工艺条件下没有杀菌效力的时候，这样是可行的。
在这些工艺中，应使用足够浓度的挑战微生物在产品中接种，而且要在实际工艺条件下，包括时间、压差、流速和其它关键变量（例如温度），应尽量减少稀释，以避免不必要的产品改变。
（2）抑菌的/杀菌的/非分散的挑战流体在杀菌性的产品中进行细菌截留测试，使得与验证相关的一些问题更难回答，例如：产品对过滤器有什么影响，产品对其中的生物菌落有什么影响。
在杀菌性产品中或是在不利于微生物活性的条件（例如，温度上升）下进行的细菌截留测试不一定能得到正确的结果。
为了评估产品/工艺对过滤器的潜在影响，可以使用产品和实际的工艺条件，包括流速、压差、温度和时间，对过滤器进行预处理。
这种预处理可在一个闭路系统中将产品循环通过测试过滤器或者单路通过测试过滤器，接着对滤芯进行细菌挑战。
PDA TR26 除菌过滤验证(中文2008)
液体的除菌过滤PDA第26份技术报告（2008年修订本）制药科学与技术的PDA期刊增刊2008年第62卷，第S-5号1.0引言除菌过滤是从液体流中去除微生物*而对产品质量没有负面影响的过程。
（1-4）这份技术报告的目的是提供系统的方法，用于选择和验证液体除菌过滤应用的最适当过滤器。
PDA的第26份原始技术报告发表于1998年，标题为液体的除菌过滤，其中描述了一代制药科学家和工程师对除菌过滤的使用和验证。
由于过滤技术的加强以及制药行业近期产生了其他的法规要求，因而对原始报告进行了修改。
修订本涉及到了法规文件、标准以及科学出版物，其中包含更多的细节和支持性数据。
在20世纪60年代膜过滤器进入市场，当时认为0.45µm级别的膜为“除菌级”过滤器且成功应用于注射剂的除菌过滤。
使用serratia marcescens作为标准菌对这些过滤器进行确认，确认用于水质量测试的膜。
然而在1960年发布的论文中，美国FDA的Frances Bowman博士发现0.45µm的“除菌过滤的”培养基可受到一种生物的污染，在每平方厘米104-106以上的挑战水平下少量的这种生物可反复穿透0.45µm级别的膜。
（5）ASTM F838也由此产生，这是一种标准测试法，用于评估除菌级别的膜过滤器。
（6）在第6.4部分中对挑战生物进行了讨论。
1.1目的/ 适用范围工作组的主要目标是开发一份有关除菌过滤的科学的技术报告。
报告不会对区域的法规要求进行过多的描述，但是提供了最新的科学建议以供业内人士及制定除菌过滤政策的人员使用。
这份报告是一份指南性文件，其目的不是确立强制的除菌过滤标准。
报告中提出的概念与一些工艺有关，在这些工艺中除菌过滤器的性能是不可缺少的，而且这些概念不能通用于所有过滤工艺（例如，早期过滤或常规生物负载）。
这些概念包括但不限于细胞培养基、缓冲液、无菌工艺中的中间体暂存区、集中和最终无菌灌装。
[除菌过滤器验证]除菌过滤器的风险管理与验证
![[除菌过滤器验证]除菌过滤器的风险管理与验证](https://img.taocdn.com/s3/m/951822c17e192279168884868762caaedd33ba4d.png)
[除菌过滤器验证]除菌过滤器的风险管理与验证篇一: 除菌过滤器的风险管理与验证作者：刘晓伟有限公司，上海201206）收稿日期：2012-03-09作者简单介绍：叶璇，女，工程师，主要从事药物研发工作。
Tel：186****9320E-mail：******************摘要通过分析目前新版GMP 对液体除菌过滤的相关规定，将液体除菌过滤器和除菌过滤工艺的验证分别进行详细的陈述和说明。
旨在通过介绍，使大家更进1步了解有关验证的各项内容和目的。
关键词新版GMP；液体除菌过滤器；除菌过滤工艺验证新版GMP 与1998 版GMP 相比，对于液体除菌过滤器和除菌过滤工艺的规定更加严格和具体。
新版GMP 附录 1 第四十一条指出“过滤器应当尽可能不脱落纤维。
严禁使用含石棉的过滤器。
过滤器不得因与产品发生反应、释放物质或吸附作用而对产品质量造成不利影响。
”第六十二条“可采用湿热、干热、离子辐射、环氧乙烷或过滤除菌的方式进行灭菌。
每1种灭菌方式都有其特定的使用范围，灭菌工艺必须与注册批准的要求相一致，且应当经过验证。
”第六十三条“任何灭菌工艺在投入使用前，必须采用物理检测手段和生物指示剂，验证其对产品或物品的适用性及所有部位达到了灭菌效果。
”第七十五条“过滤除菌工艺应当经过验证，验证中应当确定过滤一定量药液所需时间及过滤器二侧的压力。
任何明显偏离正常时间或压力的情况应当有记录并进行调查，调查结果应当归入批记录。
”第七十五条“同一规格和型号的除菌过滤器使用时限应当经过验证，一般不得超过1个工作日。
”为保证整个生产工艺可控，生产的连续稳定性和生产批次重复性好，工艺验证不仅成为众多制药企业关注的内容，同时也是GMP 等法规实施中的重要部分。
FDA 无菌工艺指南中提到，与过滤器完整性相关的性能测试应包括：模拟生产条件，在最苛刻生产环境下进行微生物挑战试验。
美国GMP 21 CFR Parts210&211 中也指出，必须建立和跟进相应的证明性文件，这些文件中包括所有的除菌工艺的验证文件。
除菌过滤器测试方法和原理
除菌过滤器测试方法和原理对于关键的除菌级过滤工艺而言，完整性测试是一种必要的手段，以确保过滤工艺的安全性。
通过完整性测试，可以确定过滤器自身的完整性及正确安装，可以确保工艺中安装了正确的过滤器，可以确定所安装的过滤器符合制造商提供的标准，还可以确保过滤系统的密闭性等等。
同时，进行完整性测试也是各国法规和审计的要求。
总体而言，完整性测试方法分为两大类，破坏性的和非破坏性的，下面将分别进行介绍。
破坏性测试对除菌级过滤器而言，破坏性测试是指细菌挑战测试，该测试方法是证明过滤器能够满足苛刻的除菌级过滤器标准的根本方法。
在细菌挑战测试中，需根据统计学原理从每批产品中抽取一定数量的样品，按照标准测试方法（如：ASTMF838-83）,利用缺陷性假单胞菌溶液（BrevundimonasdiminutaATCC19146）进行细菌挑战测试，过滤器需要达到至少107CFU/cm2滤膜的细菌截留，才可认为该滤器为除菌级过滤器。
Millipore将破坏性完整性测试结果作为每批产品放行的放行标准。
而对于客户而言，则需要在除菌过滤器验证时进行细菌挑战测试，测试中采用实际工艺料液并在最差工艺条件下进行。
非破坏性测试非破坏性完整性测试方法主要包括基于毛细管原理的起泡点和HydroCorr（挤水法）测试，以及基于扩散原理的扩散流和保压测试。
下面分别做一下简单介绍：流测试。
而对于小面积滤器测试，由于扩散流很小，测量误差可能较大，推荐采用直接与孔径GasFlow关联的泡点测试。
DifferentialPressure保压测试保压测试，又称为压力衰减测试，实际上是基于扩散流测试原理的方法，该方法需要利用精密压力表测量过滤系统上游由于扩散流所导致的压力衰减。
以下为压力衰减公式：D=扩散流量Pa=大气压(1atm.or14.7psi)Vh=过滤系统上游体积P=压力衰减由于这种方法仅检测上游压力变化，从而避免了在滤器下游进行操作，可以方便的对灭菌后的过滤系统进行检测而不会破坏其无菌性。
除菌过滤器微生物截留的试验分析
除菌过滤器微生物截留的试验分析1、背景简介在医疗、食品加工、生产制造等产业中，微生物污染是不可避免的问题。
为了降低生产过程中的微生物污染，可以采用多种手段，其中，除菌过滤器是一种常见的辅助工具。
与其他消毒方式相比，除菌过滤器具有易操作、不影响产品质量等优点，在医疗、生产制造过程中有着广泛应用。
除菌过滤器一般采用微孔膜过滤，将微生物截留在过滤器界面，而其它溶于介质中的物质被过滤掉，从而达到除菌效果。
经过消毒后的产品在经过除菌过滤器处理之后，可降低微生物数量，达到更高的洁净度。
然而，作为一种化学物品，除菌过滤器的安全性、效益性一直是人们关注的话题之一。
本文将对除菌过滤器微生物截留的试验分析进行探讨。
2、试验原理本次试验为人工滴菌法（Drip Method），试验使用的除菌过滤器为0.22μm级。
实验的步骤如下：•打开除菌过滤器包装，取出除菌过滤器，并将其固定在过滤台上•准备好两只平滑的玻璃板，用96%乙醇擦拭干净•取出营养琼脂培养基并加热到液化状态•在一块平滑的玻璃板上滴加一定量的细菌悬液，等待其适当扩散•将除菌过滤器的进口端竖立，用一只注射器将营养琼脂培养基滴入进口端，使营养琼脂培养基在除菌过滤器的另一侧渗透出来•在另一块平滑的玻璃板上滴加一定量的营养琼脂培养基，并将装有除菌过滤器的滤芯朝下，轻轻放在玻璃板上，使两者保持接触状态，静置一段时间•将玻璃板在恒温恒湿箱内培养，通常培养时间为24-48小时，待培养的菌落丰富到一定程度之后，可以进行观察和统计本次实验使用的菌种为大肠杆菌(Escherichia coli)，为常用的实验菌种之一，在微生物实验中有着重要的应用。
3、试验结果经过本次试验，发现膜过滤器可以起到较好的微生物截留效果，成功除去了菌落中大部分的微生物，经过培养后可得出滤芯表面和菌落表面的菌落数量。
试验组涂布色素菌落数量通过率对照组无9100%实验组有00%数据显示，该除菌过滤器通过率为100％，证明了除菌过滤器可以在一定程度上对于微生物起到截留的作用，降低其在产品中的含量。
膜过滤单元对微生物的截留性能及完整性检测概述
Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｅｓｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｉｎ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ
给水排水 Ｖｏｌ．４０ Ｎｏ．３ ２０１４ ２ ７
０ 前 言 近年来，以超滤 为 代 表 的 低 压 膜 过 滤 工 艺 在 饮
用水处理中已得到越来越广泛的应用。随着膜成本 的持续下降，膜过滤 取 代 传 统 介 质 过 滤 （如 砂 滤）将 成为趋势。与传 统 的 介 质 过 滤 相 比，膜 过 滤 的 主 要 优势在于膜过滤 的 出 水 水 质 稳 定，受 滤 前 水 水 质 的 影响极小。即便是 无 预 处 理 （如 混 凝、沉 淀）或 预 处 理效果不好 时，膜 过 滤 仍 能 保 证 滤 后 水 水 质。 超 滤 膜过滤对贾第鞭 毛 虫、隐 孢 子 虫 和 大 肠 杆 菌 等 致 病 微生物具有极好 的 截 留 效 果；对 病 毒 也 有 一 定 的 截 留 作 用 。 膜 过 滤 特 别 适 合 于 原 水 水 质 （如 浊 度 ）不 稳 定但供水水质要求较高的水厂。
摘要 膜过滤在饮用水处理领域具有广阔的应用前景。膜过滤单元对微生物等颗粒物质的持续有效 截留是膜过滤工艺成功应用的关键。膜组件在用于实际饮用水生产之前，需要通过微生物负荷试验确定 其对微生物的截留性能。膜过滤单元在运行过程中，需要进行例行的膜完整性检测以保证其对微生物持 续高效的截留效果。主要参考美国环保局的《膜过滤指南》，对微生物负荷试验、膜过滤单元的直接和间接 完整性检测进行总结性介绍，重点阐明上述试验和检测之间的作用、基本原理、主要方法和相互关系。以 促进制水企业和相关管理部门对膜过滤工艺的了解，并帮助国内膜生产企业完善其现有产品和控制系统。
除菌过滤验证—细菌截留试验课件
对行业的深远影响
提高产品质量
除菌过滤技术的广泛应用将有助于提高各行各业的产品质量和安 全性，增强消费者信心。
促进产业升级
除菌过滤技术的发展将推动相关产业的升级和转型，加速行业的技 术进步和创新。
保障人类健康
通过除菌过滤技术的不断革新和应用拓展，将为人类健康提供更加 可靠的保障，降低疾病传播的风险。
论谴责。
经验教训与改进建议
经验教训
除菌过滤验证是确保产品无菌的重要手段，企业必须充分认识到细菌截留试验的重要性，严格按照相关标准和规 范进行操作，确保试验结果的准确性和可靠性。
改进建议
企业应加强除菌过滤验证的细菌截留试验的培训和指导，提高操作人员的技能水平；同时，应不断优化试验方案 和改进设备，提高除菌效率和质量，确保产品的安全性和有效性。
根据试验数据，计算过滤器对细 菌的截留效率。
03
实际操作与结果分析
操作步骤
准备试验材料
准备试验所需的除菌过滤器、细菌培 养基、无菌水、试验管等。
02
试验设置
将除菌过滤器安装在试验管上，用无 菌水冲洗过滤器，然后加入一定量的 细菌培养基。
01
03
过滤操作
开启过滤器，使细菌培养基通过过滤 器进行过滤，收集过滤后的液体。
结果分析
分析试验数据，找出影响除菌效果 的因素，为改进过滤器提供依据。
误差分析
01
02
03
04
操作误差
在试验过程中，可能由于操作 不规范或仪器使用不当造成误
差。
环境因素误差
试验环境中的温度、湿度等变 化可能对试验结果产生影响。
测量误差
在测量液体体积、温度等参数 时，可能由于测量工具或方法
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除菌过滤器微生物截留的试验分析
录入时间:2011-9-22 9:20:27 来源：中国论文下载中心
【摘要】目的：探讨非最终灭菌注射剂生产过程中除菌过滤器对微生物的截留效果，确认过滤除菌工艺的有效性与安全性。
方法：采用孔径为0.22 μm除菌级聚醚砜滤芯，以直径在0.3～0.4 μm的缺陷假单胞菌为生物指示剂，将菌液用滤芯过滤，计算被过滤液体过滤前的微生物数量与过滤后的微生物数量比的常用对数值(LRV)。
结果：菌液过滤前后微生物数量比的常用对数值LRV大于7。
结论：滤芯每平方厘米有效过滤面积符合中国药典2005年版2部附录ⅩⅦ灭菌法的规定，确认除菌过滤工艺在注射剂生产过程中的有效性与安全性。
【关键词】除菌过滤器；缺陷假单胞菌；微生物截留；无菌保证程度
除菌过滤器在药品生产中主要用于无菌药品的除菌过滤，除菌过滤是药品生产过程中非常重要的一种除菌方式，特别是对非最终灭菌的注射剂而言，除菌过滤是消除药液中微生物的唯一方法。
通过对除菌过滤器滤芯材质的选择、灭菌方法、完整性测试以及细菌的截留试验，确认除菌的效果，提高除菌过滤在注射剂生产过程中无菌保证程度重要性的认识。
1 材料与方法
1.1 试验材料
(1)滤芯：滤膜材质为聚醚砜，10英寸226卡式，孔径：0.22 μm，级别：除菌级，滤膜面积：3 600 cm2。
来源：颇尔过滤器(北京)有限公司。
(2)全自动过滤器完整性测试仪：上海先维过滤设备厂，型号：212A。
(3)甘露醇：广西南宁化学制药有限公司，批号：0809110，配置20 kg 浓度为0.5%的水溶液。
(4)微生物指示剂：缺陷假单孢菌(ATCC19146直径0.3～0.4 μm)，北京鑫四环消毒技术开发中心。
(5)菌液浓度：每平方厘米应达到107个菌的挑战水平。
(6)培养基：硫乙醇酸盐流体培养基：北京三药科技开发公司，批号:081111；营养
琼脂：广东环凯微生物科技有限公司，批号:200902081；营养肉汤：广东环凯微生物科技有限公司，批号:200901071。
(7)试验压力：约为0.2 Mpa。
(8)试验流量：筒式过滤器2～3.86L/(m3·min)。
1.2 方法
1.2.1 滤芯的清洗
将滤芯浸泡于0.1%氢氧化钠溶液中12～24 h，取出用注射用水反复冲洗至冲洗水的pH值呈中性。
1.2.2 完整性测试
将过滤器与完整性测试仪连接，向经过注射用水充分浸润的过滤器(含滤芯)中通入压缩空气，观察压力表读数的变化，当浸入液面下的导管出口处出现第1个气泡时，读取压力表指示值，此压力值即为滤器滤芯的起泡点压力，压力要求≥0.31 Mpa。
1.2.3 缺陷假单胞菌液的制备
取缺陷假单胞菌的新鲜培养物少许，接种至营养肉汤培养基中，于(32.5±2.5)℃培养18～24 h，活菌计数将上述培养物用0.9%无菌氯化钠溶液制成含菌<100 CFU/mL的菌液，稀释级别：10 7，计数结果：27 CFU/mL。
1.2.4 微生物截留试验
(1)过滤系统灭菌：将试验所需的不锈钢桶、硅胶管、过滤器及滤芯等置于脉动真空灭菌器中于121 ℃灭菌30 min。
(2)对照试验：取1 000 mL甘露醇溶液(0.5%)用无菌过滤器压滤，各取2份样品，分别用薄膜过滤法处理后，一份作阴性对照，另一份在最后1次冲洗液中加入缺陷假单胞菌菌液1 mL(<100 CFU/mL),取滤膜置于硫乙醇酸盐流体培养基中培养作为阳性对照，对照试验培养(33 ℃,14 d)均符合规定。
(3)截留试验：将缺陷假单胞菌液360 mL加入余量0.5%甘露醇溶液中搅拌均匀，取1 mL按中国药典2005年版2部附录Ⅺ J微生
物限度检查法进行检查，计数过滤前液体的微生物数量。
然后将菌液全部用过滤器滤过，取1 000 mL按过滤前药液微生物数量检查法同法操作，计数过滤后的液体的微生物数量。
计算被过滤液体过滤前的微生物数量(N0)与过滤后的微生物数量(N)比的常用对数值,即：LRV=1gN0 1gN=7.8。
(4) 过滤后滤器的完整性测试将过滤之后的除菌滤器再次进行起泡点测试，确认试验过程中滤膜的完整性。
2 结果
药液过滤前的微生物的数量与药液过滤后的微生物数量比的常用对数值为7.8，大于标准规定值7，结果见表1。
证明除菌级滤芯可达到每平方厘米107个菌的截留效果，完全符合非最终灭菌注射剂的生产工艺要求。
表1 微生物截留试验结果（略）
3 讨论
除菌过滤器微生物截留试验结果表明，孔径为0.22 μm除菌级滤芯对微生物的截留试验可达到LRV大于7的微生物截留效果，达到除菌的目的。
但是与其他灭菌方法相比，除菌过滤的风险最大，实际生产中宜安装第2只已灭菌的除菌过滤器再过滤1次药液，最终的除菌过滤器应尽可能接近灌装点。
因此，对于采用除菌过滤和无菌生产工艺生产的注射剂产品，在除菌过滤时，被过滤产品总的微生物污染量应控制在规定的限度内。
要达到这一目的，应在无菌控制的环境下进行过滤操作，相关的设备、包装容器、胶塞及其他物品应采用适当的方法进行灭菌，并防止再次污染。
对生产用原辅料还应进行微生物限度的检查，以降低其微生物负载率，通过整个生产过程的严格控制，采用经验证确认的除菌过滤和无菌生产的工艺，产品的无菌是能够得到保证的。
作者：刘春燕，吴清刚，黎李，陈艳
【参考文献】
1 国家药典委员会.中华人民共和国药典(2部)［M］.北京:化学工业
出版社，2005.附录：93 94,169 170.
2 国家食品药品监督管理局.药品生产验证指南［M］.北京:化学工业出版社,2003.12
3 130.
3 苏德模,马绪荣.药品微生物学检验技术［M］.北京:华龄出版
社,2007.300 311.。