制藥機(jī)械過濾后的清洗與滅菌

導(dǎo)讀

過濾操作后，處理得當(dāng)?shù)倪^濾器是允許重復(fù)使用的，企業(yè)需按照制藥機(jī)械供應(yīng)商的指導(dǎo)建議進(jìn)行及時清洗與滅菌。例如，某品牌0.2μmPTFE過濾器在30min，145°C條件下，可耐受150次(100次正向、50次反向)蒸汽滅菌。

相關(guān)規(guī)定

中國GMP2010版附錄3生物制品第二十五條規(guī)定：“管道系統(tǒng)、閥門和呼吸過濾器應(yīng)便于清潔和滅菌，應(yīng)盡量采用在線清潔、在線滅菌系統(tǒng)，密閉容器(如發(fā)酵罐)的閥門應(yīng)能用蒸汽滅菌。呼吸過濾器應(yīng)為疏水性材質(zhì)，且使用效期應(yīng)經(jīng)驗(yàn)證。”FDA在《無菌藥品生產(chǎn)工藝指南》中規(guī)定：“每批使用之后，除菌過濾器通常應(yīng)當(dāng)被丟棄，但是，如果圖2_80在線完整性檢測儀 可以證明重復(fù)使用是有理由的，那么需要進(jìn)行可以體現(xiàn)最多處理批次的驗(yàn)證”。歐盟GMP附錄1無菌藥品的生產(chǎn)規(guī)定：“同一個過濾器不應(yīng)當(dāng)使用超過一個工作日，除非經(jīng)過驗(yàn)證?！?/p>

清洗方式

過濾結(jié)束后，濾芯和套筒均需得到及時清洗，且清洗后需要驗(yàn)證。套筒可隨配液系統(tǒng)一起進(jìn)行在線清洗，也可以離線手工清洗。濾芯的清洗壓力要嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書給定的參數(shù)來執(zhí)行，可采用正向清洗或反向清洗的方式進(jìn)行。正向清洗時清洗劑或清洗水從膜的上游到下游進(jìn)行清洗，建議清洗壓力可稍大于生產(chǎn)壓力;反向清洗時，清洗劑或清洗水從膜的下游到上游進(jìn)行清洗。選擇清洗劑時，需考慮堵塞的類型、膜的類型和應(yīng)用的要求。例如，濾芯內(nèi)的軟性顆粒污垢可采用堿液進(jìn)行處理并去除。需要注意的是，PVDF不能接觸堿液，否則，濾膜會從極性轉(zhuǎn)換成非極性且不可逆轉(zhuǎn)，但是PVDF蛋白質(zhì)吸附極低，在生物制藥行業(yè)應(yīng)用廣泛，可采用40?50°C的250?300mg/L NaClO溶液進(jìn)行清洗處理。

滅菌方法

除菌級過濾器的滅菌方法主要有輻射滅菌、氣體滅菌和濕熱滅菌三種。濕熱滅菌又可分為高壓滅菌和在線蒸汽滅菌兩種方式。很多除菌級過濾器都可以進(jìn)行多次高壓滅菌和在線蒸汽滅菌。過濾器的再滅菌應(yīng)當(dāng)參照生產(chǎn)商提供的過濾器使用說明，再滅菌和/或多次滅菌的條件、滅菌周期數(shù)量和累積的滅菌時間以及對過濾器的影響，需要進(jìn)行驗(yàn)證。

1. 輻射滅菌。輻射滅菌所使用的射線為伽瑪射線，只有耐受輻射滅菌的過濾器才能使用此方法，其優(yōu)勢在于有較高的滅菌水平、無氣體殘留且過濾器可保持干燥。對于一次性系統(tǒng)，最好使用在線輻射滅菌，不推薦對過濾器進(jìn)行多次輻射滅菌，但是由于設(shè)備成本等原因，輻射滅菌在制藥企業(yè)應(yīng)用較少。
2. 氣體滅菌。氣體滅菌一般是指環(huán)氧乙烷滅菌，由于考慮到由此產(chǎn)生的氯乙醇、乙二醇及環(huán)氧乙烷殘留，該方法在過濾器的滅菌中較少應(yīng)用。
3. 高壓滅菌。高壓滅菌所使用的滅菌設(shè)備為濕熱滅菌柜，通常的設(shè)定溫度在121?135°C，不同過濾器的有效滅菌時間都應(yīng)被驗(yàn)證。例如，某品牌的0.22^mPVDF除菌過濾器在135°C、30min條件下，能夠高壓滅菌30次;在高壓126°C，60min條件下，能耐受30次循環(huán)滅菌。

滅菌過程中必須有包裹物作為屏障保護(hù)，以防止滅菌后過濾器下游發(fā)生二次污染。高壓滅菌的預(yù)真空度應(yīng)根據(jù)過濾器體積大小進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以保證空氣的排出和蒸汽穿透，包裹物需保證過濾器滅菌時內(nèi)外空氣和滅菌用蒸汽的對流通暢(圖2.81)。為避免冷凝水積聚于濾芯內(nèi)部，滅菌過程中濾器應(yīng)豎直放置，開啟上、下排氣口。

圖2.81高壓滅菌前的濾芯準(zhǔn)備

④在線蒸汽滅菌。在線蒸汽滅菌(SIP)是制藥行業(yè)應(yīng)用最廣泛的除菌級過濾器滅菌方法，其具有滅菌時間短、滅菌后環(huán)境不會被破壞等優(yōu)勢，已成為制藥企業(yè)的首選滅菌方法。濾膜的最高工作溫度一般不超過140°C,在線蒸汽滅菌是將過濾器安置在金屬套筒內(nèi)直接向管路中通2?3bar壓力的飽和純蒸汽，滅菌溫度為121?135°C(圖2.82)。SIP過程中的上下游閥門順序、冷凝水和空氣去除都應(yīng)被驗(yàn)證，且需要時時檢査過濾器兩端壓差及冷點(diǎn)溫度以保證滅菌有效性。

圖2.82藥液過濾器SIP原理

在線蒸汽滅菌只適用于可進(jìn)行在線滅菌的過濾器，以聚丙烯或聚碳酸酯等材質(zhì)作為外殼的囊式過濾器不能釆用在線蒸汽滅菌。在進(jìn)行在線蒸汽滅菌前應(yīng)咨詢過濾器生產(chǎn)商關(guān)于過濾器的最高耐受滅菌溫度、時間、壓差及次數(shù)。

例如，某品牌除菌級PVDF過濾器的最大正向滅菌壓差為0.35bar(135°C),最大反向滅菌壓差僅為0.1lbar(135°C)。純蒸汽的進(jìn)氣壓力一般在2bar以上，在實(shí)際操作過程中，可在過濾器的上、下游安裝壓力表或壓力傳感器監(jiān)測過濾器濾膜的壓差。統(tǒng)計表明，在線蒸汽滅菌時，操作不當(dāng)而導(dǎo)致的壓差過大是濾膜完整性發(fā)生破損的主要原因之一。

疏水器的必要性

為防止滅菌過程中親水性過濾膜表面被冷凝水覆蓋而形成蒸汽通路阻斷，采用疏水器進(jìn)行適時疏水是非常必要的。由于濾膜的正向耐壓能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于反向耐壓能力，除菌級過濾器宜采用正向SIP;呼吸器安裝在罐頂，在設(shè)計合理的情況下，也可選擇反向SIP。SIP結(jié)束后的閥門關(guān)閉順序需要被驗(yàn)證。為防止管路內(nèi)部形成負(fù)壓，需考慮適當(dāng)?shù)匾肟諝鈦砭S持系統(tǒng)的氣壓平衡。已滅菌的除菌級過濾器下游引入的氣體必須為無菌氣體，可以考慮液體過濾器正向引入空氣或者下游加裝除菌級氣體過濾器引入空氣。

為保證滅菌后的無菌狀態(tài)，除菌級過濾器SIP后的完整性測試必須采用在線測試方式進(jìn)行。在完整性檢測時，下游排水與排氣的過程同樣需要保證無菌性。可采用的方法有下游安裝帶空氣過濾器的潤濕液儲罐或者安裝一個同時進(jìn)行除菌級氣體液體排放的過濾器。