在制药生产设施中，灭菌是最为关键的过程之一。灭菌检测中的任何错误都可能影响产品质量和患者安全。在所有灭菌技术中，湿热灭菌因其可靠性、高效性和成本效益而被广泛用于药品的灭菌。
高压灭菌器是通过大多数热灭菌方法对制药成分进行灭菌的常用设备。本文将解释高压灭菌器的概念、重要性、要求以及在制药行业中的验证步骤。
高压灭菌器是通过大多数热灭菌方法对制药成分进行灭菌的常用设备。本文将解释高压灭菌器的概念、重要性、要求以及在制药行业中的验证步骤。
1. 什么是高压灭菌器验证？
高压灭菌器的验证是书面证明，用于确保高压灭菌器能够有效地对物品进行灭菌，达到预期的无菌保证水平（Sterility Assurance Level, SAL）。通过验证，可以确认灭菌参数（如温度、压力和时间）是否得到满足，同时确保蒸汽在整个灭菌物品中的渗透均匀性，从而使灭菌效果具有可重复性和可靠性。2. 高压灭菌验证在制药行业中的重要性
高压灭菌验证在无菌药品生产中起着重要作用，因为正确灭菌的设备可以防止微生物污染，降低感染风险。GMP、USFDA、EUGMP 和 WHO 等监管指南要求制药行业必须进行灭菌验证。3. 关于高压灭菌器验证的监管指南
全球有多个监管机构对高压灭菌器的验证工作提出了详细的期望和要求，其中一些机构的规范如下所述。- 美国食品药品监督管理局（US FDA）的21 CFR Part 211.113(b) 规定，药品生产过程中必须采用经过验证的无菌生产工艺。
- 欧盟药品生产质量管理规范（EU GMP）附录1强调对制药行业中使用的灭菌设备进行确认（qualification）和监控（monitoring）。
- WHO TRS 961的附件6规定了灭菌器的验证要求。
- ISO 17665：ISO 提供了关于湿热灭菌的国际标准。
- PIC/S指南：PIC/S为灭菌验证提供了统一的GMP标准。
4. 验证阶段与加载模式
在制药行业中，使用高压灭菌器进行的灭菌过程只有在完成以下测试后，才能被认为在性能上是一致且可靠的（即经过验证的）：
• 使用鲍伊-迪克（Bowie-Dick）测试方法进行蒸汽渗透性检测（共进行3次试验）。
• 在灭菌器腔室的不同位置使用温度测绘探头进行空腔加热分布研究（共3次试验）。
• 对每种灭菌批次进行固定装载模式的加热分布和穿透研究（共3次试验）。
无菌区工作服（共20件套装，每套装包含1件连体工作服、1件头套、2副靴套、1副手套）
2) 玻璃器皿：不锈钢歧管支架（06个支架）2个；压缩空气采样装置2个；500毫升采样瓶10个；250毫升采样瓶25个；不锈钢容器4个。
3) 试剂容器及用量：
SCDA培养基（500毫升，锥形瓶，数量：09个）；
SCDM培养基（100毫升，试管，数量：20个）；
FTM培养基（100毫升，试管，数量：10个）；
MSA培养基（250毫升，锥形瓶，数量：01个）；
CA培养基（250毫升，锥形瓶，数量：01个）；
BGA培养基（250毫升，锥形瓶，数量：01个）；
BSA培养基（250毫升，锥形瓶，数量：01个）；
MCA培养基（250毫升，锥形瓶，数量：01个）；
蛋白胨水（Peptone Water）（500毫升，锥形瓶，数量：06个）。
配备温度监测探头的同时， 生物指示剂 在灭菌过程中，装载物最内层包含每支小瓶中含有10^6个或更多孢子的地芽孢杆菌（Geobacillus stearothermophillus）孢子的小瓶。
• F0 值的估算 在每个温度映射探针处的灭菌保持期间所达到的结果/数据。
为了使这些测试具备有效性，相关设备必须满足各测试程序中规定的验收标准。完成这些测试后，设备需要通过相应的验证程序（如安装确认IQ、运行确认OQ和性能确认PQ），以确保其能够准确、可靠地执行测试任务。 确认（Installation Qualification, Operation Qualification, Performance Qualification） 在测试过程中，所有生成的数据将被汇总起来，以评估蒸汽灭菌器在设定的参数和装载模式下对不同组件的灭菌效果。
目标；目的5. 高压灭菌验证中的关键测试
A) 鲍伊-迪克（Bowie-Dick）蒸汽渗透测试
本次测试的目的是为了确保在过程中施加的真空脉冲符合相关标准或要求。 灭菌 保持时间应足够长，以排除夹带在物料中的空气，从而确保蒸汽能够快速且均匀地渗透到物料的各个部分，并在整个保持温度（121°C下17分钟）期间维持这些条件。 °C)
如果腔室内有空气存在，这些空气会以气泡的形式聚集在 Bowie-Dick 测试包内。气泡所在区域的指示剂颜色将会发生变化。 颜色 与……相比 颜色 在测试纸的剩余部分，由于温度较低、湿度较低或两者兼有的原因，需要重新评估循环参数，并相应地调整正常的灭菌循环参数。
通常情况下，在进行鲍伊-迪克（Bowie-Dick）循环之前应该先进行一个预热循环，因为空气的去除效果可能取决于灭菌器的所有部件是否都达到了工作温度。
程序；步骤；操作规程
将Bowie-Dick测试循环的设定参数记录在附录中。
2. 将一包Bowie-Dick测试条放置在灭菌室的排水口附近。
3. 在控制面板上选择“Bowie-Dick”循环，然后操作蒸汽灭菌器。
4. 在Bowie-Dick测试过程中生成的打印输出结果以及Bowie-Dick测试指示器必须妥善保存。
5. 将在确认测试中收集到的所有观察结果整理出来，以便对整个系统进行全面评估。
验收标准
鲍伊-迪克测试指示剂应显示均匀的颜色变化。 颜色 图案上的变化、不均匀的变化以及/或气泡痕迹表明灭菌腔内的空气未能充分排出。
观察结果
将观察结果和数据记录在指定的格式中。
B) 空腔热分布研究
目标
本次测试的目的是确保灭菌器能够达到121℃的温度。 °在灭菌保持期间，蒸汽压力保持在1.1至1.2千克/平方厘米（kg/cm²）。
温度范围在121℃以内。 °C to 124 °在灭菌过程中，C值将表明灭菌舱内的热量分布是均匀的。
任何放置了温度指示器的位置，如果未能达到121℃的最低灭菌温度……°在整个灭菌温度保持阶段，任何温度低于设定值（C）的区域都将被视为“冷点”（cold spot）。
程序；步骤；操作规程
1.0 将用于空腔热分布研究的灭菌循环的设定参数记录在附录中。
2.0 将温度测绘探头至少插入灭菌器腔室16个单位长度。使用硅胶密封剂密封该端口，以防止蒸汽泄漏。将探头悬挂在腔室内的不同位置，确保探头不会接触到任何金属部件。将探头的位置记录在相应的示意图中。
3.0 将探针连接到合适的高压灭菌器数据记录仪上，该记录仪能够扫描并打印出不同位置随时间变化的实际温度数据。
4.0 操作蒸汽灭菌器，并启动高压灭菌器的数据记录器，以记录灭菌室内实际温度随时间的变化情况。
5.0 当灭菌周期完成后：
1) 收集灭菌器的打印输出结果并作为附件保存；
2) 下载数据分析结果并打印出来；
3) 将在不同位置监测到的温度记录在附件中。
6.0 如果空腔热分布研究结果符合要求，需进行三次连续运行，以验证灭菌过程的重复性和灭菌器的稳定性。
7.0 编译在系统确认测试期间生成的数据，以便对系统进行全面评估。
在灭菌保持期间，灭菌器腔内应保持热量均匀分布，且每个温度监测探头的温度应在121℃的范围内。 °C to 124 °在灭菌保持期间（C during the sterilization hold period）。
观察结果与数据
将观察结果和数据记录在规定的格式中。
相关： 低温灭菌工艺（115°C）
C) 装载腔室的热分布与渗透研究
目标
本次测试的目的是确保蒸汽能够充分渗透到接受灭菌处理的物品的最内部区域，从而达到所需的121℃温度。 °在整个灭菌保持期间，蒸汽压力需维持在1.1至1.2千克/平方厘米（kg.cm²）。
如果灭菌温度（121℃） 摄氏度如果在整个生产周期内无法达到预期的效果（即目标参数未达到标准），则需要重新评估负载的配置或大小，并重新进行整个生产周期。
温度范围在121℃以内。 °C to 124 °在灭菌保持期间，C值的变化表明：在空腔热分布研究中实现的均匀加热过程并未受到装载物品的影响。不过，可能需要一段时间才能达到121℃的灭菌温度。 °在热穿透测试过程中，当探针深入物料内部时，会出现“C”现象。
任何放置了温度指示器的位置，如果未能达到121℃的最低灭菌温度……°在灭菌温度保持期间，任何低于设定温度的区域（C）都将被视为“冷点”（cold spot）。
程序；步骤；操作规程
1.0 在附录中记录用于装载腔热穿透研究的灭菌循环的设定参数，以便在测试过程中进行操作。
2.0 通过提供的端口将至少16个温度监测探头插入灭菌舱内。使用硅胶密封剂密封该端口，以防止蒸汽泄漏。将探头放置在负载部件中，这些部件通常是蒸汽渗透最困难的区域；同时，还需放置12个生物指示剂。以示意图的形式记录探头和生物指示剂的位置。
3.0 将探头连接到合适的数据记录仪上，该数据记录仪能够扫描并打印出随时间变化的实际温度数据。
4.0 操作蒸汽灭菌器，并启动数据记录器，以记录灭菌室内随时间变化的实际温度。
5.0 当灭菌周期完成后：
1) 收集灭菌器的打印输出结果并作为附件保存；
2) 下载数据分析结果并打印出来；将不同位置的温度记录在附件中；
3) 无菌地收集暴露的生物指示物，并将其送往微生物实验室进行进一步培养，然后观察实验结果。
6.0 如果负载渗透研究结果符合要求，需进行三次连续运行，以验证灭菌过程和灭菌设备的重复性。
7.0 编辑在系统确认测试中生成的数据，以便对整个系统进行全面评估。
验收标准
在灭菌保持期间，受灭菌处理的负载中热量应均匀分布并充分渗透；每个温度监测探头的温度应保持在121℃的范围内。 °C to 124 °在整个灭菌保持期内，保持C值（即灭菌过程中的温度和压力参数）。
将观察结果和数据记录在附件中提供的格式中。
D) 生物挑战研究
目标；目的
在制药行业中，当使用 Geobacillus stearothermophillus 生物指示菌孢子瓶进行蒸汽灭菌过程验证时，要求孢子数量不得超过 10 个。6 孢子/小瓶应通过达到10级的无菌保证水平（Sterility Assurance Level, SAL）来降低细菌负荷。6
在加载了生物指示剂的培养过程中，如果观察到生长现象，则需要重新评估灭菌循环的参数。
程序；步骤；操作规程
1.0 确定初始计数 生物指示剂.
2.0 使用无菌镊子和剪刀，在100毫升烧杯中收集暴露的指示物（这些指示物是在装载腔的热分布和热穿透研究过程中收集的），然后将其送往微生物实验室进行培养（将小瓶在55至60摄氏度的温度下培养）。 °“C”代表48小时（即保持某种状态或条件持续48小时）。
3.0 保留一瓶由生物指示剂制造商提供的阴性对照品，同时保留一瓶阳性对照品（未暴露的生物指示剂小瓶）。
4.0 注意任何生长现象（紫色部分）。 颜色 – 无菌的，黄色的 颜色 每天检查小瓶中是否为非无菌状态（即是否存在微生物污染）。将每日观察结果记录在附录中。
5.0 编译在系统确认测试过程中生成的数据，以便对整个系统进行全面评估。
验收标准
在55至60摄氏度的培养条件下，48小时的培养期内不应观察到任何细菌生长。 °C.
观察结果与数据
将观察结果和数据记录在附件中指定的格式中。
E) F0 值的估算
目标
在灭菌保持期间，计算出的 F0 值在任何温度映射位置都不应低于生物学 F0 值。
程序；步骤；操作规程
1.0 在灭菌保持期间，记录所有温度监测探头的温度数据，这些数据应记录在附录中。
2.0 计算 F0 值 在每个温度映射探头上，使用以下公式进行计算。
3.0 将 F0 值（结果）记录在附录中。
4.0 编译在系统确认测试过程中生成的数据，以便对整个系统进行全面评估。
F0 = dt S10(T-121)/z
“Where”在中文中可以翻译为“在哪里”或“在……的地方”。具体含义取决于上下文。例如：“Where is the book?”（书在哪里？）或“The meeting will be held where we had our last discussion.”（会议将在我们上次讨论的地方举行。）
dt = 两次连续温度测量之间的时间间隔（1分钟）。
T = 在该特定时间观测到的温度。
Z = 地衣芽孢杆菌（Geobacillus stearothermophillus）孢子的耐热性随温度变化而发生的变化（温度变化范围为10℃）。 °C).
验收标准
通过公式计算得出的最小 F0 值应大于用于生物挑战研究的生物指示剂小瓶的生物 F0 值。
特定生物指示菌孢子瓶的F0值是根据以下公式计算得出的：
F0 = D121 （对数A - 对数B）
“Where”在中文中可以翻译为“在哪里”或“在……的地方”。具体含义取决于上下文。例如：“Where is the book?”（书在哪里？）或“The meeting will be held where we had our last discussion.”（会议将在我们上次讨论的地方举行。）
D121 = 生物指示剂在121℃下的D值 °C.
A = 生物指示物的浓度或孢子数量。
B = 所期望的非无菌水平。（10） °C)
相关： 蒸汽灭菌（高压灭菌器加热处理）
关于高压灭菌器验证的常见问题解答（FAQs）
Q1. 什么是高压灭菌器验证？
**答案：** 高压灭菌验证是一个有记录的过程，旨在证明高压灭菌设备能够在规定的条件下持续正常运行，并能够彻底杀死所有需要灭菌的微生物。Q2. 为什么高压灭菌验证在制药行业中如此重要？
**答案：** 验证确保了灭菌循环的有效性，并能够清除被灭菌物品上的污染。Q3. 自动压灭菌器验证的主要阶段有哪些？
答案：高压灭菌过程分为以下三个阶段。**安装确认（IQ）：** 用于验证高压灭菌器的安装是否正确。
2. 运行确认（OQ）：用于确认高压灭菌器的性能是否符合设计要求及使用规范。
3. 性能确认（PQ）：该确认过程验证了灭菌设备在实际灭菌负载条件下的灭菌效果是否始终如一。