滅菌 / 除熱原隧道驗證要點
奧星合規性諮詢
01 引言
乾熱滅菌 / 除熱原隧道廣泛用於玻璃容器的滅菌、除熱原與冷卻。與間歇式設備相比，連續式隧道能在相對較短時間內處理玻璃容器。網帶速度依據容器尺寸與所需處理量（每分鐘所需加工容器數）設計與確定，通常目標容器溫度高於 250°C。表 1 列舉了藥典對乾熱滅菌和除熱原的一般要求。
表 1 藥典對乾熱滅菌和除熱原的一般要求
| 項目 | 中國藥典 ¹ | USP²,³ | 歐洲藥典⁴ |
| 滅菌條件（PNSU≤10⁻⁶） | 160-190℃ | 160-190℃ | 至少為 160℃，持續時間至少 2 小時或其他時間和溫度組合 |
| 除熱原條件 | 170-400℃ | 170-400℃ | 高於 220℃ |
| 內毒素減少 | 一般將不小于 1000 單位的細菌內毒素加入待除熱原的物品中，證明該除熱原製程能使內毒素至少下降 3 個對數單位 | 評估要進行除熱原處理的玻璃成分的進料內毒素含量，以相同方式製備的玻璃用於除熱原驗證研究。除熱原後不超過 0.1EU | 耐熱內毒素減少 3 log₁₀ |
| z 值 | – | 滅菌: z=20°(等效 170℃)；除熱原 z=45°-55° (等效 250℃) | 滅菌: z=20°(等效 160℃) |
02 設備驗證要點
- 設計和控制的關鍵參數包括但不限於⁵，⁶：
- 網帶速度或在滅菌區的駐留時間
- 預熱區溫度
- 冷卻區空氣循環溫度
- 滅菌區的氣流
- 冷卻區的氣流
- 預熱區、加熱區和冷卻區之間壓差梯度
- 冷卻區與其背景房間之間的壓差
- 冷卻區與充填區和 / 或隔離器之間的壓差
- 報警系統應包含當物理參數偏離製程標準時的報警
- 裝載溫度分佈和熱穿透⁷
最差條件裝載方式應基於裝載物、組合或其他參數確定。對於隧道，暴露時間由網帶速度和設定點溫度控制。最大裝載質量 / 單位面積可作為代表被驗證物品的範圍進行驗證。選擇最差挑戰條件需根據科學依據和 / 或由熱穿透或挑戰研究確定，如下：
- 選擇產生最大單位面積質量的容器
- 選擇任何容器的最大網帶速度
- 以最大速率裝載隧道
裝載溫度分佈
- 已裝載隧道的溫度分佈研究評估了裝載方式對加熱區維持溫度均一性的影響，可與熱穿透研究試驗同時進行。
- 對於裝載物的溫度分佈檢測，溫度傳感器可固定在靠近被探測容器的裝載物上，便於探測部分處於容器上方，使傳感器能充分與自由流動的空氣接觸。傳感器電阻不得與容器接觸。在包裹穿過加熱區時，這些溫度傳感器可在裝載物寬度和長度的範圍內用於測量溫度均一性。任何空載時發現的網帶寬度上的冷點，在裝載模式下放置溫度傳感器時都應考慮到。
- 溫度傳感器的位置應進行文件記錄。在進行溫度分佈驗證時，運行參數應進行驗證和記錄。隧道應在標示的網帶速度和加熱區設定溫度下操作。穩定狀態或平衡時間應作定義。需驗證的操作參數可能包含：
▷ 每個傳感器位置測得的最低和最高溫度
▷ 不同傳感器間的溫度差值
▷ 傳感器測得溫度與設定溫度間的差值
裝載熱穿透
- 熱穿透研究可證實在最差操作條件（更高的網帶速度和更低的設定溫度）下的最差裝載方式能夠達到並維持滅菌、除熱原的溫度。
- 內毒素挑戰試驗可以與裝載熱穿透試驗同時進行。在進行這些試驗時，帶指示劑的玻璃容器與裝有溫度傳感器的玻璃容器必須不同，試驗應重複進行三次。
- 在隧道中，「最差條件」的位置通常是第一排和最後一排玻璃，以及密集玻璃堆的中間，「冷點」往往出現在網帶的邊緣。因此，溫度測量應在玻璃容器的前、中間（密度最大）和後部進行，橫跨網帶的寬度。在每個裝載區域的網帶上都應安裝至少 5 個溫度傳感器。²
- 應有足夠數量的溫度傳感器用於熱穿透試驗以描述該裝載方式的溫度特性。傳感器應接觸容器內表面放置。裝載中傳感器放置的位置應考慮溫度分佈試驗中發現的所有冷點。應使用示意圖具體描述各個溫度傳感器放置位置。應記錄運行參數。對於玻璃西林瓶，熱電偶放置於瓶內部，使傳感器頂部處於瓶壁與瓶底的連接點上。裝有傳感器的西林瓶等距放置在裝載的前、中、後部。
- 需驗證的操作參數可能包含：
▷ FH/FD
▷ 能夠達到的最低和最高溫度
▷ 不同傳感器之間的溫度差異
▷ 高於指定溫度的最小停留時間
▷ 需要確定被滅菌物品自隧道出口離開後達到充填工位時，能夠冷卻到對產品安全的溫度⁶
- 微生物和內毒素挑戰
- 生物驗證是性能驗證的一部分，透過使用內毒素或生物指示劑來驗證對裝載物品的滅活或殺滅力能持續達到要求。指示劑應放在裝載物內的數個地方，包括除熱原 / 滅菌效果最差的位點。
- 對於乾熱除熱原，驗證數據應能證明該製程能持續保證內毒素下降 3 個 log 值。驗證是採用接種後物品進行，每件物品用至少 1000 國際單位的內毒素進行處理。
- 應在隧道裝載內每個被監測位置附近（包括隧道裝載分佈研究確定為最冷的位置）採集至少五（5）個樣本，並在處理後檢測內毒素含量 ²。
- 乾熱滅菌的生物指示劑（BI）是萎縮芽孢桿菌。對於乾熱滅菌，驗證數據應證明該製程始終保證對挑戰菌株有不低於 10⁻⁶的微生物殘存機率。性能驗證（PQ）中生物指示劑的數量應足夠覆蓋日常滅菌的各種裝載預期狀況，並且要包括任何經驗證的冷點。每個熱穿透傳感器應放置在緊鄰生物指示劑的位置。
參考文獻
- 《中國藥典》(2020 版)
- USP<1228.1> DRY HEAT DEPYROGENATION
- USP<1229.8> DRY HEAT STERILIZATION
- EUROPEAN PHARMACOPOEIA 11.0 5.1.1 Methods of preparation of sterile products
- EC EudraLex – Volume 4 GMP Guidelines Annex 1 Manufacture of Sterile Medicinal Products, 2022
- Handbook of validation in pharmaceutical processes，Fourth Edition
- PDA TR03 Validation of Dry Heat Processes Used for Depyrogenation and Sterilization，2013
