在医疗、制药、食品等众多行业中,产品的无菌性至关重要。例如在医疗器械领域,如果手术器械没有经过有效的灭菌处理,在手术过程中就可能将细菌、病毒等微生物引入患者体内,引发严重的感染。灭菌验证的目的就是用科学的方法来证明所采用的灭菌工艺能够可靠地将产品中的微生物负载降低到可接受的限度。
定义验证范围和要求
需要明确被灭菌的产品或物品的特性,包括材质、形状、尺寸等。例如,对于一种新型的塑料医疗器械,要考虑塑料对灭菌方式(如湿热灭菌、环氧乙烷灭菌等)的耐受性。同时,确定无菌保证水平(SAL),通常要求医疗器械的 SAL 为 10⁻⁶,即灭菌后产品上存活微生物的概率不超过百万分之一。
选择合适的灭菌方法和参数
利用 γ 射线、电子束等高能射线破坏微生物的 DNA 等遗传物质。辐射剂量一般为 25 - 40 kGy。
环氧乙烷能与微生物的蛋白质、核酸等发生非特异性烷基化反应。灭菌周期包括预处理、灭菌、通风等阶段,灭菌参数有环氧乙烷浓度(通常为 450 - 1200mg/L)、温度(37 - 63℃)、相对湿度(40% - 80%)和灭菌时间(1 - 6 小时)等。
通过高温使微生物氧化而死亡。温度一般较高,如 160 - 180℃,持续时间 1 - 2 小时,适用于耐高温的玻璃器具等。
原理是利用高温饱和蒸汽的潜热使微生物的蛋白质变性。其参数主要包括温度、时间和压力。例如,在 121℃、103.4 kPa(1.05 kg/cm²)的条件下保持 15 - 30 分钟可以有效杀灭多种细菌芽孢。
常见的灭菌方法有湿热灭菌、干热灭菌、环氧乙烷灭菌、辐射灭菌等。
湿热灭菌:
干热灭菌:
环氧乙烷灭菌:
辐射灭菌:
进行微生物挑战试验
这是灭菌验证的核心环节。将已知数量和种类的微生物(通常是芽孢杆菌等耐受性较强的微生物)接种到产品上,模拟产品在实际生产和使用过程中的污染情况。然后按照选定的灭菌工艺进行处理,之后对处理后的产品进行微生物培养和计数,以确定灭菌工艺是否能够将微生物数量降低到规定的无菌保证水平以下。
物理和化学性能测试
验证灭菌过程对产品物理和化学性能的影响。例如,对于药品包装材料,要检查灭菌后其阻隔性能(如对氧气、水蒸气的阻隔)是否改变;对于医疗器械,要测试其机械性能(如强度、韧性)是否受损。
记录和文件管理
详细记录验证过程中的所有数据,包括灭菌设备的参数、微生物挑战试验的结果、产品性能测试的数据等。这些记录是证明灭菌工艺有效性和产品质量的关键证据,应妥善保存,以便在需要时进行审核和追溯。
初始验证完成后,灭菌工艺通常需要定期进行再验证。例如,当灭菌设备进行了重大维修、更换关键部件,或者产品的配方、包装发生变化时,都需要重新进行验证,以确保灭菌工艺的持续有效性。验证的频率可以根据产品的风险等级和法规要求等因素来确定,高风险产品的验证频率通常较高。
在不同的行业,灭菌验证需要遵循相关的法规和标准。例如,在制药行业,要符合药品生产质量管理规范(GMP)的要求;医疗器械的灭菌验证要遵循 ISO 11135(环氧乙烷灭菌)、ISO 11137(辐射灭菌)等国际标准,以及各国药品监督管理部门的相关法规。这些法规和标准为灭菌验证提供了统一的规范和准则,确保产品的安全性和质量。