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微生物污染的來(lái)源及風(fēng)險(xiǎn)分析

 留在家里 2023-10-17 發(fā)布于浙江
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微數(shù)生物

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引言:

    所有藥物生產(chǎn)區(qū)域都會(huì)有某種形式的微生物污染(有時(shí)包括歐盟 GMP A 級(jí)/ISO 5 級(jí)區(qū)域)。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于每天都會(huì)接觸到微生物的人來(lái)說(shuō),微生物污染不一定是個(gè)問(wèn)題。重要的是生產(chǎn)環(huán)境的污染。在藥品生產(chǎn)中發(fā)生污染的情況,“關(guān)鍵區(qū)域”的污染的位置和性質(zhì)非常重要。同時(shí)也需要考慮一些復(fù)雜的變量,尤其是對(duì)于非無(wú)菌產(chǎn)品:

·該產(chǎn)品的功能;

·產(chǎn)品預(yù)期用途;

·污染的類型;

·存在的微生物的數(shù)量;

    在極端情況下,注射劑中的污染物可能會(huì)導(dǎo)致患者死亡; 而另一些情況下,藥片中的氣味可能會(huì)令人不適。因此,對(duì)于無(wú)菌和非無(wú)菌產(chǎn)品存在著不同的污染關(guān)注點(diǎn),連同它們發(fā)生的位置。使用無(wú)菌產(chǎn)品時(shí),即使填充針受到輕微污染,也可能對(duì)病人造成直接傷害,特別是如果產(chǎn)品中沒有防腐劑或沒有后置的預(yù)處理步驟(例如冷凍干燥或熱處理)。使用無(wú)菌產(chǎn)品的目的是制造不含可存活的生命體的產(chǎn)品(在這里“無(wú)菌”是一個(gè)絕對(duì)術(shù)語(yǔ)) ,因此,即使在關(guān)鍵區(qū)域的微生物數(shù)量很少,也會(huì)造成潛在的問(wèn)題。

    從尋求和設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)沫h(huán)境控制措施以及制定有效的補(bǔ)救戰(zhàn)略的角度來(lái)看,了解微生物污染的起源和污染載體對(duì)生物污染計(jì)劃至關(guān)重要。

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微生物種類

    對(duì)于非無(wú)菌產(chǎn)品,更直接的關(guān)注點(diǎn)應(yīng)該是致病菌的種類而非絕對(duì)數(shù)量。例如,不同產(chǎn)品所涉及的一些微生物如下:

Staphylococcus aureus

金黃色葡萄球菌

外用制劑

Pseudomonas aeruginosa

銅綠假單胞菌

外用制劑

Escherichia coli

大腸桿菌

口服產(chǎn)品

Salmonella spp.

沙門氏菌屬

口服產(chǎn)品

    以上提到的是“指示生物(indicator organisms)”,它們代表了具有同等風(fēng)險(xiǎn)的其他生物,即使物種本身沒有在這些指示生物列表里。法規(guī)要求制藥公司要確保其產(chǎn)品符合一定的標(biāo)準(zhǔn),以保證其質(zhì)量和安全性。這些標(biāo)準(zhǔn)通常包括檢測(cè)和控制微生物污染的要求。為了滿足這些要求,制造商需要制定自己關(guān)注的生物清單。

    法規(guī)要求制藥廠商防止產(chǎn)品被[KM1] 不可接受微生物污染(美國(guó):CFR 211.113和21 CFR 211.165;歐洲:歐洲藥典Ph Eur. 5.1.4)。藥典中指定了一些不可接受微生物,但并不代表全部,根據(jù)產(chǎn)品性質(zhì)、給藥途徑和目標(biāo)患者群體的不同,可能存在其他不可接受微生物。預(yù)計(jì)將對(duì)產(chǎn)品中其他微生物的重要性進(jìn)行評(píng)估(根據(jù)主要藥典)。

    美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局CFRS中提供了大部分與“不可接受”微生物有關(guān)的信息,其中規(guī)定:

·21 CFR 211.84(d)(6)“鑒于其預(yù)期用途,每批可能存在不可接受微生物的污染情況,則需要在使用前對(duì)成分、藥品容器或封閉物都應(yīng)進(jìn)行微生物測(cè)試?!?o:p>

·21 CFR 211.113(a)“應(yīng)制定并遵循適當(dāng)?shù)臅娉绦?,以防止非無(wú)菌藥品中出現(xiàn)不可接受微生物。”

·21 CFR211.165(b)“必要時(shí),對(duì)要求不含不可接受微生物的每批藥品進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)?!?o:p>

    為了識(shí)別不可接受微生物并及時(shí)處理污染的情況,制造廠商應(yīng)進(jìn)行基于風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估,涉及受過(guò)微生物學(xué)和數(shù)據(jù)解釋專業(yè)培訓(xùn)的人員。除了在菌株出現(xiàn)時(shí)進(jìn)行處理外,建議主動(dòng)進(jìn)行評(píng)估生成一份不可接受微生物的文件清單,并將這些清單應(yīng)酌情納入程序和內(nèi)部規(guī)范。

對(duì)于非無(wú)菌產(chǎn)品,必須評(píng)估其他重要類型的污染,還有其他可能會(huì)增加或降低污染的風(fēng)險(xiǎn)的因素,例如產(chǎn)品的水活度。由于本文的目的是環(huán)境監(jiān)測(cè),因此沒有詳細(xì)討論與實(shí)際產(chǎn)品相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)因素。

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評(píng)估產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)

    不同類型的藥品受到微生物污染的風(fēng)險(xiǎn)不同(如前所述,如何確定在某程度上成為一種嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn),需要對(duì)微生物進(jìn)行“不可接受的”評(píng)估),注意不要過(guò)于籠統(tǒng),例如在處理干粉混合、造粒和干燥以及最終裝袋或壓片的生產(chǎn)過(guò)程中,環(huán)境對(duì)產(chǎn)品的污染主要風(fēng)險(xiǎn)來(lái)自細(xì)菌芽孢和真菌孢子。這種污染源于環(huán)境的灰塵以及操作員身上的脫落物,而良好的操作和通風(fēng)控制可以將交叉污染降至最低(W€urtz,SigsgaardValbj?rn,Doekes,&Meyer,2005)。

    有關(guān)生產(chǎn)干燥產(chǎn)品(如片劑)的風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)在后續(xù)的生產(chǎn)階段重復(fù)出現(xiàn),對(duì)水溶性造粒和干燥來(lái)說(shuō),若干燥不及時(shí)進(jìn)行或者采用長(zhǎng)時(shí)間的溫度托盤干燥,可能會(huì)造成問(wèn)題。原材料中的微生物可能在托盤干燥階段增殖。但隨著水活性降低,這些微生物有可能在干燥過(guò)程中死亡。

    在考慮風(fēng)險(xiǎn)時(shí)應(yīng)注意到,壓片所涉及的機(jī)械力和熱量往往足以破壞真菌孢子和營(yíng)養(yǎng)體細(xì)菌。然而,細(xì)菌芽孢可以在這個(gè)過(guò)程中存活下來(lái)。

    環(huán)境微生物污染到產(chǎn)品中并不一定意味著產(chǎn)品會(huì)對(duì)患者造成傷害或環(huán)境將面臨永久性風(fēng)險(xiǎn)。微生物污染的結(jié)局可能有一下幾種:

·微生物可能會(huì)死亡;

·微生物在不增殖的情況下存活;

·微生物可能代謝、生長(zhǎng)和增殖;

·微生物可以被轉(zhuǎn)移;

進(jìn)一步討論風(fēng)險(xiǎn)時(shí),還應(yīng)該考慮的幾個(gè)因素包括(Sutton,2012):

·產(chǎn)品的性質(zhì)-產(chǎn)品能否支持微生物生長(zhǎng)嗎?它是否含有有效濃度的抗菌防腐劑?產(chǎn)品是液態(tài)的還是無(wú)水的?

·微生物是否可在產(chǎn)品中長(zhǎng)期存活?

·微生物的性質(zhì)-該微生物是條件性致病菌嗎?在給藥部位引入這種微生物會(huì)對(duì)患者產(chǎn)生不利影響嗎?微生物本身是否是一個(gè)指示劑,指示其他偶然沒有檢測(cè)到的致病菌?請(qǐng)記住,一些微生物應(yīng)被視為指示菌,它們預(yù)示著受到不可接受微生物的污染。例如,即使沒有檢測(cè)到大腸桿菌,腸桿菌科的存在也可能表明存在大腸桿菌污染的風(fēng)險(xiǎn)。

·被回收的微生物的絕對(duì)數(shù)量。

·微生物毒素——微生物是否可能釋放出一種毒素(外毒素、腸毒素或內(nèi)毒素),即使該微生物不再存活,是否對(duì)病人會(huì)造成傷害?

·產(chǎn)品給藥途徑與給藥途徑相關(guān)的危害有哪些?目標(biāo)部位是否正常狀態(tài)下下無(wú)菌?

·預(yù)期的接受者—該產(chǎn)品是否會(huì)用于免疫功能低下的患者?病人目前是否患有任何疾病或開放性傷口?

·使用其他藥物——是指患者目前正在使用其他可能導(dǎo)致免疫力下降的藥物?

    因此,許多環(huán)境監(jiān)測(cè)都是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是風(fēng)險(xiǎn)的嚴(yán)重程度x風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率。一個(gè)良好的檢測(cè)系統(tǒng)可以降低風(fēng)險(xiǎn),并且關(guān)系到一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境監(jiān)測(cè)程序。鑒于所涉及的抽樣規(guī)模較小,實(shí)際測(cè)試的產(chǎn)品很少,這使得風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估更加復(fù)雜,這種局限性在無(wú)菌檢查中尤為明顯,因?yàn)闊o(wú)菌檢查只能檢測(cè)到發(fā)生大量的污染的情況。

    當(dāng)使用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí),特別是對(duì)于無(wú)菌產(chǎn)品,重要的是不要區(qū)分可能導(dǎo)致疾病的微生物和被認(rèn)為是良性的微生物,因?yàn)槿魏挝⑸锒伎赡軐?dǎo)致免疫低下個(gè)體的感染。重要的是環(huán)境的趨勢(shì)和產(chǎn)品污染的可能性。

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微生物污染源

    微生物污染的來(lái)源多種多樣,通??梢苑譃樗拇箢悾⊿andle & Vijayakumar,2014):

    ·空氣

    ·水

    ·制造設(shè)備;表面和消耗品

    ·人員

    污染經(jīng)常以組合形式出現(xiàn)。例如,在潔凈室中,在同一事件中,不同比例的空氣、人員和設(shè)備都可能發(fā)生污染的情況。

空氣

    大多數(shù)制造區(qū)域的空氣都被微生物“污染”(包含微生物),盡管污染程度會(huì)有所不同:辦公室中每立方米空氣中的微生物數(shù)量要比歐盟GMP級(jí)/ISO 7級(jí)(動(dòng)態(tài))潔凈室中同等體積的空氣中的微生物數(shù)量多得多。雖然空氣是微生物的載體,但它并不是一個(gè)營(yíng)養(yǎng)環(huán)境。因此,空氣中的許多微生物會(huì)因干燥或光敏而死亡,并且許多其他微生物是厭氧的,在空氣中無(wú)法存活或增殖。

    雖然不能增殖,有些細(xì)菌仍然可以在空氣中存活。典型的是這些形成芽孢的細(xì)菌,如芽孢桿菌Bacillus spp.;其他革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌,如微球菌Micrococcus spp.和一些真菌,也可以在氣流中存活。

    空氣中的細(xì)菌通常與塵埃顆粒和皮屑同時(shí)存在,而不是以單個(gè)微生物形式存在。皮屑通常為33-44 μm, 通常會(huì)分解到20到10 μm之間(這對(duì)于評(píng)估空氣中顆粒物含量很重要,如后所述)。當(dāng)考慮空氣中細(xì)菌的污染風(fēng)險(xiǎn)時(shí),重要的是其沉積到關(guān)鍵表面上的潛力。風(fēng)險(xiǎn)集中在空氣速度和氣流上。

    空氣過(guò)濾可以解決潔凈室中空氣的污染風(fēng)險(xiǎn)的問(wèn)題(空氣過(guò)濾的有效性是通過(guò)不同等級(jí)空氣過(guò)濾器及其捕獲空氣中不同水平和大小顆粒物的能力來(lái)衡量)。其他預(yù)防措施包括氣流和壓差設(shè)計(jì)(從最潔凈的房間流向較低清潔度的房間),由于微生物不能逆氣流移動(dòng),這種方法是可以防止微生物的再污染。

    真菌孢子更容易在空氣中傳播。所有真菌(含酵母、絲狀真菌和雙態(tài)屬)都能產(chǎn)生孢子。絲狀真菌的生長(zhǎng)過(guò)程是通過(guò)產(chǎn)生菌絲(管狀分支),菌絲以團(tuán)狀(稱為菌絲體)向多個(gè)方向擴(kuò)展。一些菌絲分支生長(zhǎng)到空氣中,x在這些氣生分支上形成孢子(Nazaroff,2004)。

    ,大多數(shù)真菌孢子的用途是繁殖。真菌通常根據(jù)其產(chǎn)生孢子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類,例如,孢子由子囊產(chǎn)生是子囊菌的特征,這類真菌通常在一個(gè)子囊中產(chǎn)生4-8個(gè)孢子,子囊類似于一個(gè)“豌豆莢”狀的結(jié)構(gòu),它能容納孢子,并在環(huán)境條件適合時(shí)釋放孢子。

    真菌孢子可以傳播相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。與細(xì)菌芽孢不同,真菌孢子更容易被氣流中攜帶,因此可以廣泛傳播;在像潔凈室這樣的封閉空間內(nèi),孢子很容易擴(kuò)散到整個(gè)潔凈室。而真菌孢子的傳播距離,受到真菌和孢子的大小的限制(空氣動(dòng)力學(xué)直徑很重要,因?yàn)轭w粒的動(dòng)力學(xué)特性隨其大小和環(huán)境的條件而變化)。

    傳播的距離和方向取決于擴(kuò)散力以及是否有其他載體在起作用,例如氣流或水滴。人造環(huán)境中的一個(gè)問(wèn)題是大多數(shù)孢子會(huì)在最佳條件下發(fā)芽(真菌孢子比細(xì)菌芽孢更容易萌發(fā))。

    除了用于繁殖的孢子外,一些真菌也會(huì)產(chǎn)生第二種類型的孢子——厚壁孢子。厚壁孢子是休眠孢子,能夠在不利條件下生存(如炎熱干燥的環(huán)境條件、缺乏營(yíng)養(yǎng)、滲透壓變化以及惡劣的pH和化學(xué)物質(zhì))。這些孢子通常是無(wú)性繁殖的結(jié)果,能夠在潔凈室等環(huán)境中存活。

    當(dāng)孢子/芽孢進(jìn)入潔凈室時(shí),一部分會(huì)萌發(fā),還有許多真菌孢子會(huì)保持孢子狀態(tài),等待有利的條件。由于漏水(例如密封件漏水)對(duì)潔凈室部分造成損壞,孢子則有可能在損壞處存活。同時(shí),乙烯基材料下面存在的水會(huì)造成真菌生長(zhǎng)和繁殖。研究表明,真菌在有水的地方可以很好地生長(zhǎng),存活時(shí)間更長(zhǎng)(當(dāng)然沒有證據(jù)表明真菌在空氣中生長(zhǎng)或可以利用空氣促進(jìn)生長(zhǎng))。真菌的存在與灰塵也有關(guān)系;在有水和灰塵顆粒的地方,真菌的存活率更高。這些都加劇了真菌孢子會(huì)成為潔凈室的一個(gè)特殊問(wèn)題(Sandle,2014)。

    潔凈室的第二個(gè)污染源是水。水既是污染的載體,也是污染的來(lái)源。水污染比空氣污染的問(wèn)題更嚴(yán)重,因?yàn)樗廴静粌H僅使得微生物留在潔凈室內(nèi),而且還增加潔凈室內(nèi)微生物數(shù)量(促進(jìn)微生物增殖)。細(xì)菌細(xì)胞分裂或細(xì)菌細(xì)胞群翻倍所需的時(shí)間間隔稱為倍增時(shí)間。在自然界中生長(zhǎng)的細(xì)菌種類的倍增時(shí)間可短至15分鐘(尤其是革蘭氏陰性菌)。通常情況下,水在制藥過(guò)程中是必需的,因?yàn)樗枰鳛榕淞?、清潔劑、消毒劑的稀釋劑,并被用作蒸汽和水蒸氣?o:p>

    水在制藥工業(yè)中無(wú)處不在,是藥物配方和工藝中最常見的原料,還用于不同的設(shè)備清洗和漂洗過(guò)程。未遵守GMP標(biāo)準(zhǔn)時(shí),水可能成為微生物污染的主要來(lái)源。在加工、驗(yàn)證和生產(chǎn)過(guò)程中,需要對(duì)水樣進(jìn)行分析,以確定設(shè)備用水的微生物質(zhì)量。制藥設(shè)施中常用的水有三種。具體如下:

飲用水:例如,用于清潔和洗手;

純化水:例如,用于現(xiàn)場(chǎng)清潔系統(tǒng);

注射用水:例如,用于設(shè)備和產(chǎn)品配方的最終沖洗。

    水可能是嚴(yán)重的污染源,尤其是革蘭氏陰性桿菌,即使在低營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)下也會(huì)生長(zhǎng)和增殖。因此,小面積的積水或潮濕區(qū)域可能會(huì)成為污染源,典型的革蘭氏陰性細(xì)菌包括不動(dòng)桿菌屬(Acinetobacter spp.)、大腸桿菌(E. coli)和假單胞菌屬(Pseudomonas spp.)一些微生物只需要極低濃度的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)即可生長(zhǎng)和增殖,如假單胞菌屬(Pseudomonas spp.)。這些微生物總是存在于殘留的水和潮濕的區(qū)域中。

材料和表面

    潔凈室中的表面因空氣沉降和直接接觸而受到污染。因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)一些物理或者化學(xué)方式將微生物從表面清除,微生物沉積到表面的風(fēng)險(xiǎn)存在一些差異。因此,在考慮表面污染的可能性時(shí),需要考慮到有時(shí)微生物可能不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間與表面接觸。除表面污染外,進(jìn)入潔凈室的材料和設(shè)備也可能存在風(fēng)險(xiǎn)。

    潔凈室的狀態(tài)與空氣或水等因素侵入潔凈室的可能性以及設(shè)施對(duì)事件做出有效清潔和消毒計(jì)劃的能力有關(guān)(因?yàn)槭軗p的表面更難清潔和消毒)。這還取決于特定設(shè)施的維護(hù)情況,盡管隨著設(shè)施的老化,維護(hù)設(shè)施變得更加困難(這是一個(gè)無(wú)法確定的時(shí)間,在制藥背景下,超過(guò)25年的設(shè)施可能被合理地定義為老化)(Sandle,2016)。關(guān)于老化的話題,見我們往期文章《制藥設(shè)施潔凈室老化的風(fēng)險(xiǎn)考慮》。

    “材料 ”是一個(gè)包羅萬(wàn)象的術(shù)語(yǔ),指進(jìn)入制藥環(huán)境中的物品。環(huán)境中最大的風(fēng)險(xiǎn)來(lái)自于材料進(jìn)出潔凈室,應(yīng)始終對(duì)轉(zhuǎn)移的情況進(jìn)行控制和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備等設(shè)備的轉(zhuǎn)移作為可能的污染源也不容忽視)。

    位于潔凈室的材料應(yīng)采用易于清潔和消毒的設(shè)計(jì)。需要考慮的因素包括表面是否光滑,重要的是要確保材料和設(shè)備運(yùn)行時(shí)各個(gè)方面都應(yīng)處于適當(dāng)?shù)那鍧嵵贫戎隆?o:p>

    原料中有時(shí)會(huì)含有細(xì)菌芽孢,尤其是較干燥的物質(zhì)。一般來(lái)說(shuō),合成材料的細(xì)菌數(shù)量較少,但也可能含有芽孢,天然來(lái)源的干粉更有可能含有大量芽孢。因此,應(yīng)從經(jīng)認(rèn)可的供應(yīng)商處購(gòu)買此類材料,進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹甘旧餃y(cè)試(對(duì)于某些風(fēng)險(xiǎn)材料,可能需要添加芽孢桿菌測(cè)試來(lái)作為USP指定微生物的補(bǔ)充)。

    除化學(xué)品外,包裝--尤其是紙板--可能含有芽孢桿菌Bacillus。應(yīng)避免將紙板帶入潔凈室設(shè)施。與此相反,層壓板、金屬箔和吸塑材料都具有光滑的不透水表面,且在制造過(guò)程中經(jīng)過(guò)了高溫處理,因此表面微生物含量較低。(Tang, Kuehn, & Simcik, 2015)。

    藥品加工的來(lái)料應(yīng)在轉(zhuǎn)運(yùn)到加工區(qū)之前對(duì)其進(jìn)行控制,其中一個(gè)關(guān)鍵方面是儲(chǔ)存,確保儲(chǔ)存容器周圍有足夠的通風(fēng)。如果外包裝受潮,通風(fēng)可使其干燥。在轉(zhuǎn)移到核心生產(chǎn)區(qū)時(shí),仍有可能出現(xiàn)外包裝交叉污染的風(fēng)險(xiǎn),可以通過(guò)有效的空氣處理系統(tǒng)將這種風(fēng)險(xiǎn)降至最低(Payne,2007年)。

    另一個(gè)值得關(guān)注的區(qū)域是機(jī)械維護(hù)的不善,這也可能是真菌孢子和細(xì)菌芽孢的來(lái)源。修復(fù)損壞設(shè)施應(yīng)成為設(shè)施生物污染修復(fù)戰(zhàn)略的一部分,例如,過(guò)濾器磨損或損壞,可能會(huì)將空氣吹到設(shè)施周圍;第二個(gè)方面是維護(hù)操作,例如打開機(jī)器上的面板,設(shè)備的內(nèi)部區(qū)域——尤其是那些通常不暴露在潔凈室環(huán)境中的區(qū)域,可能是污染源。

    關(guān)于人還是水是潔凈室中最主要的污染源,是有爭(zhēng)議的。當(dāng)然,人是一個(gè)主要的污染源,因?yàn)樗械娜硕紨y帶微生物,即使是最“全面包裹”的防護(hù)服也無(wú)法完全避免微生物污染的風(fēng)險(xiǎn)。人是一個(gè)高度可變和不可預(yù)測(cè)的微生物來(lái)源,因?yàn)橐粋€(gè)可能會(huì)在某一天人的行為增加污染風(fēng)險(xiǎn),但第二天卻不會(huì)。

    人體的微生物生態(tài)學(xué)是復(fù)雜的,形成人體微生物群落的許多微生物種類是未知的。隨著時(shí)間的推移,在人身體上不同位置之間、不同的人之間物種的多樣性差異相當(dāng)大,但還是有一些屬的細(xì)菌具有普遍代表性。當(dāng)將人類皮膚細(xì)菌生物群的研究與已發(fā)表的潔凈室微生物研究進(jìn)行比較時(shí),潔凈室中常見的微生物與那些在人類皮膚上短暫、短期或長(zhǎng)期存在的微生物之間存在一定的關(guān)聯(lián)。

  典型的來(lái)自人類的微生物污染包括丙酸桿菌屬Propionibacteriumspp.、葡萄球菌屬Staphylococcus spp、鏈球菌屬Streptococcus spp.和微球菌屬M(fèi)icrococcusspp.,這些微生物從人的頭發(fā)、皮膚、眼睛和其他粘液膜中脫落。通常情況下,這些微生物會(huì)飄散到空氣中,通過(guò)手接觸傳播也是一個(gè)常見的風(fēng)險(xiǎn)。(Sandle,2012a)。

    借助人類微生物組項(xiàng)目(2008-2013年)的工作,我們對(duì)人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的微生物有了更深入的了解。人類微生物組項(xiàng)目(HMP)始于2008年,是美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院的倡議。這個(gè)持續(xù)進(jìn)行的項(xiàng)目的核心目標(biāo)是通過(guò)培養(yǎng)技術(shù)、宏基因組學(xué)和全基因組測(cè)序的結(jié)合,鑒定和描述與健康和患病人類(人類微生物組)相關(guān)的微生物。藥品微生物學(xué)涉及許多方面,必須在藥物研發(fā)、生產(chǎn)和使用過(guò)程中加以考慮,以及在生產(chǎn)藥品的受控環(huán)境方面進(jìn)行考慮。

    通過(guò)單向氣流和隔離器保護(hù)關(guān)鍵區(qū)域,以及使用正確的潔凈室等級(jí)服裝和潔凈室規(guī)范,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人員的控制。由于微生物的脫落隨著動(dòng)作的增加而增加,潔凈室規(guī)范應(yīng)確保人員接受充分的無(wú)菌技術(shù)和操作培訓(xùn),例如與操作和行走相關(guān)的行為進(jìn)行培訓(xùn)。微生物的脫落也會(huì)隨著移動(dòng)的增加而增加,快速移動(dòng)也會(huì)增加微生物通過(guò)氣流擴(kuò)散的可能性。在歐盟GMP A級(jí)/ISO 5級(jí)環(huán)境中,這些行為規(guī)范非常重要,例如緩慢移動(dòng)、盡量減少談話和熟練的操作。因此,操作員培訓(xùn)應(yīng)成為重點(diǎn)。

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在環(huán)境控制方面的弱點(diǎn)

     制藥環(huán)境的控制對(duì)于整個(gè)微生物控制非常重要。特別是芽孢桿菌和真菌孢子,控制應(yīng)以良好的潔凈室設(shè)計(jì)為中心,重點(diǎn)是盡量減少空氣污染??諝庵械奈廴疚镏饕擎咦?,以及隨個(gè)體皮屑而脫落的其他生物。空氣控制是通過(guò)空氣過(guò)濾和確保潔凈室內(nèi)良好的紊流氣流(以及柜內(nèi)所需的單向氣流)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。不同潔凈度等級(jí)的房間應(yīng)有不同的壓差,以防止“較臟”區(qū)域的空氣進(jìn)入“較干凈”區(qū)域。

    工作人員也可通過(guò)衣物將孢子帶入潔凈室。所以制藥廠應(yīng)提供足夠的更衣設(shè)施,使工作人員能夠在進(jìn)出潔凈室時(shí)進(jìn)行有效的更衣。在潔凈室服裝可能被重新穿戴的情況下(例如非無(wú)菌生產(chǎn)),應(yīng)規(guī)定更衣方法,以免工作人員污染工廠服裝。

    在對(duì)產(chǎn)(芽)孢菌類進(jìn)行控制的情況下,設(shè)施設(shè)計(jì)不足可能導(dǎo)致產(chǎn)(芽)孢菌類仍未被發(fā)現(xiàn),從而在未來(lái)帶來(lái)污染風(fēng)險(xiǎn)。特別值得關(guān)注的是表面的缺損,表面的損壞會(huì)造成芽孢/孢子在其中定居和存留,表面的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少污染,并易于清潔和消毒;例如,使用設(shè)計(jì)耐化學(xué)腐蝕的表面。

    維修和保養(yǎng)應(yīng)延伸到設(shè)施的所有區(qū)域,包括冷西藏域。所有種類的芽孢桿菌都能在低溫下存活,有些還能生長(zhǎng)。例如,嗜冷的蠟樣芽孢桿菌(B. cereus)菌株可以在商業(yè)制冷溫度(2–8℃)下生長(zhǎng)(Daelman,Vermeulen,Willemyns等人,2013)。

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設(shè)施維修和維護(hù)

    細(xì)菌芽孢和真菌孢子經(jīng)常通過(guò)灰塵污染被引入制藥領(lǐng)域,因此,對(duì)建筑物進(jìn)行任何結(jié)構(gòu)改造或不加控制的清掃都可能導(dǎo)致這些污染物殘留在附近。一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題是潔凈室織物的損壞,例如乙烯基織物的破損。因此,在設(shè)施停工期間應(yīng)采取嚴(yán)格的控制措施。在潔凈室和受控環(huán)境中,可能產(chǎn)生孢子風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域包括:

·門后板

·袋子

·培養(yǎng)箱

·箱子

·手推車輪

·天花板吊頂

·劣質(zhì)的地板

·施工震動(dòng)

·照明裝置

·有缺陷的暖通空調(diào)系統(tǒng)(像枝孢菌屬(Cladosporiumspp.)的真菌可能位于鼓風(fēng)機(jī)輪扇葉片、管道系統(tǒng)和冷卻盤管散熱片中; 其他真菌可能位于滴水盤以及空氣加濕器和冷卻塔中)。

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糾正措施

    大致有兩種糾正活動(dòng)。第一個(gè)是解決源頭并加以糾正。第二個(gè)是復(fù)原區(qū)域,包括進(jìn)行修復(fù)和實(shí)施有效的清潔和消毒制度。后者包括選擇合適的消毒劑,通常是殺孢子劑,并且已證明對(duì)表面的真菌孢子有效(Lopolito,Bartnett,&Polarine,2007)。

    在應(yīng)對(duì)問(wèn)題方面,一個(gè)常見的關(guān)注點(diǎn)是濕潤(rùn)區(qū)域或因漏水而受損的區(qū)域。潔凈室人員應(yīng)該迅速對(duì)設(shè)施內(nèi)的水漬進(jìn)行反應(yīng),并快速處理或更換受損的墻壁和天花板。

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有效的清潔和消毒

    即使采取了其他控制措施,仍存在微生物污染風(fēng)險(xiǎn)。為了防止出現(xiàn)這種情況,需要加強(qiáng)清潔和消毒措施。有些微生物對(duì)惡劣的物理和化學(xué)條件具有抗性;如果消毒措施無(wú)效,它們就很難被清除。(Haberer,2008)。

    在清潔和消毒方面值得考慮的一些要點(diǎn)(Sandle,2012b):

1.清潔劑的重要性:是否在使用消毒劑之前使用清潔劑?這是一個(gè)必要的步驟,因?yàn)樵S多消毒劑的滲透能力很差,需要去除土壤屏障才能接觸到微生物。

2.清潔措施的有效性很重要。清潔劑和消毒劑都需要擦到表面才能有效。

3.洗滌劑和消毒劑的配制。重要的是要檢查是否使用“無(wú)菌”水,以免在清潔溶液中引入高生物負(fù)載。此外,應(yīng)選擇適用于潔凈室的拖把和水桶(在無(wú)菌設(shè)施的情況下,潔凈室物品應(yīng)無(wú)菌)。

4.在考慮產(chǎn)(芽)孢菌類帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)時(shí),最重要的是是否常規(guī)使用殺孢子消毒劑。定期使用殺孢子劑非常重要,因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)消毒劑,如醇類、季銨化合物、酚類和兩性表面活性劑,對(duì)處于營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的細(xì)菌有效,但對(duì)芽孢無(wú)效。盡管芽孢狀態(tài)本身不能引起感染,但在適當(dāng)?shù)臈l件下,芽孢桿菌的芽孢能在幾分鐘內(nèi)萌發(fā)(芽孢萌發(fā)的速率和程度取決于菌株、處理和環(huán)境等因素)。

5.具有殺孢活性的生物殺菌劑包括次氯酸鹽和過(guò)氧化氫/過(guò)乙酸混合物。

6.用于常規(guī)消毒程序的消毒劑必須合格,以證明其能夠減少表面的已知微生物數(shù)量,這種評(píng)估應(yīng)使用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行。

    嚴(yán)格遵守良好的清潔和消毒做法是至關(guān)重要的,對(duì)于許多微生物芽孢,特別是芽孢桿菌屬的芽孢,對(duì)設(shè)備表面具有很強(qiáng)的粘附性是由于以下原因(1)它們相對(duì)較高的疏水性,(2)芽孢表面電荷低,(3)獨(dú)特的形態(tài)(Ronner&Husmark,1992)。

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環(huán)境監(jiān)測(cè)

    通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)來(lái)評(píng)估生產(chǎn)環(huán)境中的控制措施是否充分。在這里,重要的不僅是以足夠高的頻率進(jìn)行監(jiān)測(cè),以及將監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位在產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)上,還需要了解回收微生物的特性。

    就回收的微生物種類而言,地板和墻壁等干燥表面的環(huán)境污染主要包括革蘭氏陽(yáng)性桿菌、球菌和真菌孢子。芽孢桿菌這些微生物在 “潮濕區(qū)域”不太常見,如洗滌間等區(qū)域中革蘭氏陰性菌將占主導(dǎo)地位。在建立環(huán)境監(jiān)測(cè)制度時(shí),使用的必須證明使用的培養(yǎng)基可以支持回收多種微生物。

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結(jié)論

    本文研究了潔凈室和受控環(huán)境中的微生物風(fēng)險(xiǎn),討論了不同的污染載體和促進(jìn)微生物存活的因素。雖然相關(guān)因素都很重要,但制藥產(chǎn)品的微生物污染主要是由人類干預(yù)或環(huán)境因素引起的,制藥生產(chǎn)設(shè)施中的微生物污染仍然是制藥行業(yè)面臨的一項(xiàng)艱巨挑戰(zhàn),當(dāng)致病菌進(jìn)入非無(wú)菌產(chǎn)品時(shí),可能會(huì)對(duì)人類健康造成嚴(yán)重危害(如果引入無(wú)菌產(chǎn)品,可能會(huì)致命)。

    任何污染事件的評(píng)估都應(yīng)通過(guò)調(diào)查和根本原因分析來(lái)解決。有不同的技術(shù)可用于此類調(diào)查。在進(jìn)行調(diào)查時(shí),重要的是正確定義和描述事件或問(wèn)題。隨后應(yīng)建立一條時(shí)間線--從正常情況到問(wèn)題點(diǎn)的時(shí)間線。失效模式與效應(yīng)分析(FEMA)和危害分析關(guān)鍵控制點(diǎn)(HACCP)等風(fēng)險(xiǎn)工具通常很有用。

    然后收集信息,使用 “是/否 ”表和矛盾矩陣等有助于區(qū)分根本原因和因果關(guān)系的方法,對(duì)信息進(jìn)行收集和質(zhì)詢。這些方法有助于形成問(wèn)題預(yù)測(cè)的方式。

    在調(diào)查制藥設(shè)施中的真菌污染時(shí),應(yīng)考慮多個(gè)不同的領(lǐng)域。其中包括:

1.生物體與環(huán)境(是干燥的還是潮濕的?)之間的聯(lián)系,

2.房間狀態(tài),

3.機(jī)器狀態(tài)和維護(hù)情況,

4.人員活動(dòng),

5.回收的微生物種類,

6.回收的微生物數(shù)量。

    良好的設(shè)計(jì)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是盡量避免污染的發(fā)生的關(guān)鍵,并能在污染發(fā)生的情況下,最大限度地減少微生物生存或傳播的機(jī)會(huì)。

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參考文獻(xiàn)

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