冻干粉针生产过程中无菌不合格原因分析.docx

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冻干粉针生产过程中无菌不合格原因分析

随着国家药监部门对药品行业的监管力度加大，迫使每个生产企业对药品质量丝毫不敢松懈，做为生产无菌制剂的企业来说，无菌是企业关注的焦点，由于微生物本身特点，摸不着，看不见，这样给生产带来了很大风险，而且控制无菌环境因素也有很多，这就要求做生产现场工作的员工，要拿出比其它岗位人员更多的责任心，时刻牢记自己生产出的每一支药都关系着人们的生命安全。

造成产品无菌不合格的因素是多方面的。

应从各个方面着手考虑，但在考察各个生产环节时，应先确立考查重点及先后。

首先查看在当批生产过程中有无异常情况发生，如果有，那么该异常情况导致无菌不合格的概率是多大，如果在确立了该异常情况引起本批无菌不合格的概率非常小的情况下，其次就要考查生产系统问题。

从冻干粉针剂的角度来说，排除系统因素包括排除生产环境、除菌过滤系统、灭菌设备（灭菌柜、隧道烘箱、胶塞），灌装设备以及冻干机等方面影响。

在生产环境方面要考虑到“一尘三菌”，即尘埃粒子、浮游菌、沉降菌及表面微生物。

在环境检测中，我们要对各区域的高效过滤器进行检漏与尘埃粒子数测定，对各个房间压差进行检测，是否有压差不合格即倒灌现象发生，对各个主要操作室进行沉降菌及浮游菌测定，以判定生产环境是否符合生产要求，是否会对产品的无菌性产生影响。

对讲到生产环境我们先探讨一下环境的消毒方面，现目前有三种常用方法：

即甲醛、臭氧及紫外线。

对微生物作用原理来说，常归为抑菌、杀菌和溶菌等方法。

甲醛消毒我们一般采用加热法，针对的微生物类型为细菌繁殖体和细菌芽抱，当甲醛气体浓度高则强，过高则有聚合物产生；当甲醛熏蒸时间长，则消毒效果强；当甲醛熏蒸温度高（>180C）,则消毒效果强;当甲醛熏蒸相对湿度低于70%时，则有聚合物产生；此外有机物的产生，会减低其杀菌作用。

由于甲醛和空气中水雾结合成甲酸，对金属有轻度腐蚀；同时，多孔性织物极易吸附甲醛，会形成聚合物严重堵塞过滤器的滤材微孔，故甲醛熏蒸对设备有一定程度的破坏。

紫外线灯照射影响因素

紫外线灯照射影响因素：

紫外线灯照射影响消毒因素有时间、温度、相对湿度、有机物、介质系数和表面粗糙度。

一般当悬挂距离照射表面为2-2.2m,有效照射直径为1.5-2m时，标称寿命为4000-7500ho

紫外线灯照射存在问题

（1）杀菌能力随照射距离的增加而骤减，穿透力受水雾、浮尘（介质系数ε）的直接影响而有所减弱，照射强度不能面面俱到。

同时受到安装位置限制了消毒几何空间、有许多很大消毒死角照射不到，而细菌病毒会在生产时随人物流到处发散。

然而当实际使用寿命大于300-1000h时，就会低于标称强度70μW/cm2,杀菌能力随使用时间增长而降低。

（2）又由于消毒时间上的不确定，定期管理和检测困难。

同时又

伤害检测和作业者的皮肤和眼镜。

（3）紫外线灯照杀菌原理主要抑菌、杀离的种类有限，所能达到的洁净度也有限，一般说高于30万级的洁

臭氧的灭菌机制

臭氧对细菌和病毒的作用属于生物化学的氧化还原反应，臭氧能氧化分解细菌细胞内的葡萄糖氧化酶，也能直接与细菌、病毒发生作用，破坏并分解其细胞的核酸（RNA、DNA）、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的新陈代谢与繁殖过程遭到破坏；还可渗透胞膜组织，侵入细胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖，使细胞发生通透性的畸变，导致细胞的溶解死亡。

所以臭氧杀菌属溶菌技术。

1.3.2臭氧消毒的优越性

（1）广谱性，臭氧的氧化性对所有还原性细胞、病毒、有机异味是没有选择性的；

（2）高效性，细胞、病毒、有机异味对臭氧的氧化性不存在抗药性。

由于臭氧具有强氧化性，杀菌速度是氯的800-3000倍，以大肠杆菌为例，按杀菌剂效果排列，依次是臭氧、次氯酸、二氧化氯、银离子、次氯酸根、高铁酸盐、氯胺。

同时，由于臭氧气体在空间四处扩散，故无消毒死亡。

（3）洁净性，臭氧分解的[0]一部分消耗在氧化细胞、病毒、有机异味，另一部分又合成氧气，不产生二次污染。

省却了使用其它消毒剂后，所必需的二次清洁和等待时间。

同时臭氧还减少空气中悬浮的气溶胶粒子，提高了空气洁净度。

（4）操作性，从控制电源、气源、时间、区域、浓度等来看，其操作变量易于控制。

（5）效益性：

当臭氧具体应用时，将在延长生产时间、节约空调系统的能耗、改善生产环境、保证员工健康水平等方面体现，大大提高企业的综合效益。

例如，对一个2000m2的万级洁净空间来说，选配臭氧消毒15年，至少可为企业节约近百万元，而首期投资约为8万

JL·o

在空气与物体表面方面臭氧与传统的消毒灭菌方案的比较

在空气与物体表面方面臭氧与传统的消毒灭菌方案的比较如表2所述。

臭氧

紫外线灯照射

甲醛it蒸

1操作简便、安全可靠，适应自动化管理控制

2高效率洁净，无死角和无二次污染，其广谱溶菌使各种洁净级别都能达标

3节能，能减少消毒时间和值既风机的运行

4提高产童，能增加生产班次，合理改造工艺设备并延长生产线的使用

5延长净化系统的使用寿命，溶菌疏通并延长过滤器

的使用

6运行成本的降幅大于首期投入，消毒综合成本很低

1照射强度与照射半径的平方成反比，杀菌能力随照射距离的增加而减小

2安装位置限制了消毒空间，穿透力又受湿度和死角限制，不能全面消毒

3定期检测管理困涎，杀菌能力随时间增加而减小

4适用的洁净度级别有限

5伤害操作者的皮肤

1操作娶琐，易燃易爆并增加管理成本和风险

2低效率，不彻底，非广谱杀菌,洁净级别越高，成本越大.消毒时人物流变化，雅确保洁净级别

3有二次污染，残留聚合物严重污染环境，影响药品质童，损害健康

4高能耗，延长消毒和洁净时间要求所保持肘间，风机耗电严重

5药剂结晶堵塞过痣器，使净化系统的使用寿命减低

6低效益，排挤生产班次

7运行成本较高

三种空气消毒方法简单比较如表3所丕。

表3三种空气消毒方法简单比较

需要处理时间

臭氧5T0分钟

紫外线30-60分钟

药剂熏蒸60分钟

对细菌有效性

有

有

有

对病毒有效性

有

略有

有

运行赛用

每天耗电0.4度

与臭氧类例

比臭氧、紫外线局

优点

杀菌快，广谱杀菌消毒能力，消毒效率可达一般紫外消毒的15倍，无

二次污染

杀菌效应较快，不用药剂

具有持久性的杀菌效力

其他功能

不仅可以对空气有效杀菌，还可以对室1内污染物如甲醛、苯等高效去除，还可以去除灰尘、烟味等其他异味.

无

无

缺点

消毒不宜在人员停留的时间进行.

无持续杀菌能力，紫外线只能直射，易受物体遮挡，只能消毒照射物表面，存在消毒死角.仅在1,5虬直线距离内有效，能童低穿透性弱.紫外线对人体眼粘膜和皮肤均有刺激、烧伤作用，消毒不宜在人员停留的时间进行.

杀菌速度慢，而且运行费用贵.残留物剂童大，而且对人体有害.

适合处理类型

适合所有场合空气消毒；器械表面消毒

简单空气杀菌

特定场合的空气消毒

排除环境因素外，我们要检查药业的除菌过滤是否合格。

在我们现在的实际生产中，我们对圆盘过滤器下药口进行取样检测，也可以证明药液除菌过滤是否合格。

药液过滤时，要特别注意确认除菌过滤器的孔径及其在生产过程中完整性，即除菌过滤器滤膜要进行气泡点试验，试验合格后使用。

过滤过程中的无菌保证程度，与过滤液体的初始生物负荷及过滤器的对数下降值LRV（LogReductionValue）有关。

LRV系指规定条件下，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。

即：

LRV=lgNO-LgN

式中：

N0为产品除菌前的微生物数量,N为产品除菌后的微生物数量。

LRV用于表示过滤器的过滤除菌效率，对孔径为0.22μm的过滤器而言，要求每lcm2有效过滤面积的过滤除菌效率LRV值应不小于7。

因此过滤除菌时，被过滤产品总的污染量应控制在规定的限度内。

为保证过滤除菌效果，可使用两个过滤器串连过滤，或在灌装前用过滤器进行再次过滤

配料或药液的配制应严加控制，以防止药液在除菌过滤前可能出现的微生物污染程度的增加。

因药液内毒素的增加与微生物污染的严重程度有关。

为有效控制生产过程中潜在的细菌内毒素污染，必须规定无菌工艺每一步操作的控制时限。

对配制工序的药液过滤操作，应规定产品过滤过程耗用的总时间长度的上限（最长时限），以防止微生物穿透除菌过滤器。

采用时限控制还能够防止过滤器上游微生物污染及细菌内毒素污染的明显增加。

微生物和热原污染水平的增加将会给下游带来不利因素，因此，应确定药液澄清或去除粒子的最长允许时限并说明设定标准的依据。

在我们实际生产过程中，一般应用物理灭菌方法的加热方法即湿热和干热。

灭菌：

应用物理或化学等方法把物体上或介质中所有微生物及芽胞全部杀灭，以获得无菌状态的总过程。

灭菌大体可分3大类，即化学药物灭菌，生物药物灭菌和物理法灭菌。

其中，物理灭菌法采用加热、光波、辐射、电磁场等物理方法杀有害微生物。

物理方法的湿热灭菌更多适用于液体制剂，物理方法灭菌在药品及食品中应用最普遍，湿热灭菌，过滤除菌在可最终灭菌的大、小容量注射剂生产中应用最为广泛。

杀灭时间（KT）:

用于生物指示物抗力鉴定时，指受试示物样本，经杀菌因子作用后全部样本无菌生长最短作用时间（min）。

衡量灭菌程度的几个参数：

（1）D值（D）,杀灭微生物量达90%所需的时间（min）,杀灭对数值，当微生物数量以对数表示时，指消毒前后微生物减少的对数值；

（2）杀灭率（KR）,在微生物杀灭试验中，用百分率表示微生物数量减少的值；（3）灭菌保证水平（SAL）,指灭菌处理后单位产品上存在活微生物的概率。

湿热法和干热法均是利用热力因子杀灭微生物的物理消毒灭菌方法。

但它们的杀菌机理有所不同，湿热法主要是通过凝固微生物的蛋白质致其死亡，干热法则是通过脱水干燥使蛋白质氧化、变性、碳化和电解质浓缩中毒而使微生物死亡。

它们的操作特点也各异，其根本的区别在于消毒灭菌处理时，加热环境和微生物细胞的湿度水平有所不同：

“湿热”加热在此指微生物内部和加热环境均处于湿度饱和状态的加热，此时微生物与纯净的水或饱和蒸汽呈平衡状态；而“干热”加热，则用于指加热环境中无水或不足以达到湿度饱和状态下的加热，其湿度水平可以为零，或刚刚低于饱和状态。

一般情况下，微生物对干热的耐受力较对湿热者为强，即湿热凝固蛋白质比干热氧化蛋白质快，从而杀灭微生物所需温度低得多。

而且水分的存在有利于蛋白质凝固，在热作用的局部环境中，水分愈多或湿度愈高，蛋白质凝固所需温度愈低，凝固速度愈快，对微生物的杀灭效果也愈好。

另外，湿热的穿透性也比干热强，因为蒸汽和水传导热能的效率比空气高，其次蒸汽冷凝时放出大量的潜热，可使物体迅速加热。

正是由于二者杀菌机理和加热特点的不同，湿热灭菌不仅效果可靠，而且也降低了杀菌温度和作用时间。

压力蒸汽灭菌的基本要素包括作用时间、灭菌温度及饱和蒸汽等三大要素。

饱和蒸汽必须满足干燥（含湿气＜5%=和纯净（含冷空气＜3.5%过热度不应超过5。

C,因为饱和蒸汽遇冷可快速冷凝而释放出大量的潜热能，使物品的温度上升；而冷凝的同时，其体积急剧收缩（1/1600）,还可产生局部负压，使随后的蒸汽穿透到物品的深处。

对过热蒸汽，一方面冷凝放缓，不利于灭菌，此现象在过热5。

C以上时即表现明显。

另外，蒸汽过热可导致物品加热不匀，纺织品与纸类物品易焦化，橡胶制品易快速老化。

过热蒸汽的产生可因输气系统或规定的压力明显下降，或夹套中温度较高。

当蒸汽中含有较多细微雾粒05%）时称为湿蒸汽，此时因雾粒可濡湿织物等，形成气体流动的屏障而不利于热的穿透，同时也会增加灭菌后干燥处理的难度。

雾粒的存在主要因在加水过多的锅炉中表面水泡迸裂被快速蒸汽带出，或蒸汽通过较长管道冷凝而成。

当蒸汽中混入空气，其压力和温度间的关系与饱和蒸汽有所偏差，此时压力表中所示压力值应扣除空气的分压，也即其所能达到温度也会相应下降，如不注意这一点，由于未达到灭菌温度而导致灭菌失败。

蒸汽中混入的空气可因输气系统、室内原有的空气或灭菌物品内部的空气未排除所产生，该空气的存在，还因为空气受蒸汽挤压形成空气气团，阻隔蒸汽接触灭菌物品，从而影响蒸汽向灭菌物品内部的穿透，形成包内温度低，包外温度高的温度不匀的情况，致使内部不能达到灭菌温度。

同时，由于空气的存在，减少了灭菌室内气体的含水量，即湿度水平的降低，不利于微杀物的杀灭。

所以我们处理的人员在处理较长、较细管路时，一定需要将管路内的空气排除，尤其不要出现有一段水一段气的现象。

我们现在采用脉动六次、器械灭菌方法，原理是利用饱和蒸汽在冷凝时蒸汽在冷凝时释放出大量潜热的物理特性，使待灭菌的物品处于高温和潮湿的状态，经过一段时间的保温从而达到灭菌的目的，理论上脉动三次即可抽去99%的空气，残余1%。

不同工艺无菌保证比较表

过度杀

灭法

Fo>12

10-6

热稳定性好的产品

以杀灭微生物作为实现无留的手段

残存概

率法

Fo>8

10-6

热稳定性较差产品

工艺过程将防止产品被耐热菌污染放在首

位，而不是仅依赖最终灭菌去消除污染

流通蒸

汽法

不计算Fo

0.1%

热不稳定产品

加热是尤留生产工艺（除菌过滤）的补充

手段

除菌

过滤法

LRV>7

0.1%

不能加热的产品

LRV=logreductionvalue过滤对数下降值，一般上游为107下游为1,则LRV=7由于后续尢留操作较多，最终产品达到的无菌保证水平远低于除菌过滤的本身的能力

对于接触产品的内包材，即西林瓶和丁基胶塞是都达到无菌需进行检测，对清洗灭菌后的胶塞和西林瓶进行分阶段取样检测无菌，能够判定胶塞与西林瓶是否无菌合格，当然这也不排除取样因素，所以在这基础上，我们需对胶塞清洗机和隧道灭菌烘箱进行热分布及挑战性实验，以验证设备的可靠性。

在实际的生产过程中，清洗灭菌后的胶塞在转运到灌装机的振荡斗中也存在一定的污染性，但概率比较小。

使用胶塞清洗灭菌干燥一体机处理胶塞，通过带RTP接口的专用无菌胶塞容器（罐）将胶塞机内胶塞无菌转移至灌装机的ActiveRABS旁,

用提升机将胶塞容器提升至ActiveRABS接口局度，将胶塞容器旋转180°通过RTP接口与ActiveRABS±胶塞振荡斗连接，将胶塞加入灌装机的胶塞振荡斗中，胶塞的无菌转移过程如图2。

图2核心区域工程集成的胶塞输送方式之一灭菌胶塞用RTF方式转运

清洗灭菌后的西林瓶目前在车间的转运过程中没有实现网带的连续输送以及层流保护，人员的操作会增加污染几率。

当然我们更希望灌装针头、下药管以及药液缓冲罐、多通实现生产前在线灭菌。

排除系统原因后我们需对人员的操作、更衣以及清场进行检查，这些生产过程中的细节直接会影响到产品的无菌性，如配剂在安装管路过程中是否超出百级层流外，药液进口及出口是否直接用手操作，灌装在安装针头过程中是否接触到机台等非灭菌容器，取样过程是否标准，处理岗位操作是冲洗时间、次数，是否冲洗全面，等等对其进行全程监控。

另外人员在更衣过程中不洗手、消毒的事件时有发生，更衣不按照更衣程序进行，随便的倚靠等等现象也需要我们去检查，这都会影响产品的无菌性。

清场过程中操作人员为节省时间以及早下班等，房间及设备清洁不测底，洁净布反复应用，不按照从上到下、从里到外原则清场，分工不明确，造成清场混乱，另外需要注意一点就是消毒剂的滤器完整性是否合格，消毒剂是否当天配制，需要批批检查，清场过后的洁净布是否分开放置并分开清洗，消毒也是检查的重点。

在检查中发现由于设备有些死角难于清理但又接触内包材，如振荡斗及下塞轨道，这种死角会影响产品的无菌性，对这些地方需要制定特殊的清洁方法，以保证产品无菌合格。

综合以上方面，我相信当我们出现产品无菌不合格情况时，因为我们的中间体留洋较多，先从大的方向着手，一个一个环节去查，一定能够找出问题的根本原因从而去避免它。

当然，养成一个规范的工作习惯以及监控机制才是杜绝问题的根本，让我们共同努力，学习。