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無菌制劑車間環(huán)境微生物污染情況監(jiān)測(cè)

嘉峪檢測(cè)網(wǎng)        2022-03-13 22:20

摘要 目的:采集無菌制劑生產(chǎn)車間潔凈區(qū)環(huán)境微生物,應(yīng)用全自動(dòng)微生物檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析,并進(jìn)行耐藥分析。方法:采樣方法有沉降菌法、定量空氣浮游菌采樣法和表面取樣法,對(duì)采集到的沉降菌、浮游菌、人員及設(shè)備表面微生物按照菌種鑒定儀使用說明書操作進(jìn)行菌種鑒定和耐藥性檢測(cè)。結(jié)果:從 345個(gè)樣本中,檢出微生物115株,其中沉降菌105株,浮游菌6株,人員及表面微生物4株;115株菌鑒定為46個(gè)菌種,分屬于20個(gè)菌屬??尚畔蘧?95% 以上。其中還檢出了3株耐藥菌。結(jié)論:對(duì)無菌GMP車間環(huán)境微生物進(jìn)行監(jiān)測(cè),并建立藥品GMP生產(chǎn)企業(yè)微生物信息庫,可以更好地指導(dǎo)藥品GMP 企業(yè)實(shí)現(xiàn)有效的微生物管理。

 

隨著《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(2010年修訂)(以下簡(jiǎn)稱“GMP”)和《中華人民共和國(guó)藥典》(2015年版)的相繼推行實(shí)施,藥品生產(chǎn)的質(zhì)量管理水平已被提升到了新的高度,藥品GMP車間微生物監(jiān)控也備受重視和關(guān)注[1]。近年來,“欣弗事件”、“刺五加事件”等微生物污染藥品的事件仍有發(fā)生,對(duì)公眾用藥安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅[2-3]。因此,對(duì)藥品生產(chǎn)、檢測(cè)環(huán)境及過程中微生物種類及分布的研究,建立藥品生產(chǎn)及檢測(cè)環(huán)境中微生物信息庫,將有助于藥品GMP企業(yè)采取合適的消毒滅菌、過程分析措施控制藥品,特別是無菌藥品生產(chǎn)中的微生物污染,提高藥品質(zhì)量,為可能發(fā)生的、上市后藥品微生物污染藥害事件的溯源分析、無菌檢查“一次性檢驗(yàn)”及應(yīng)急處理提供技術(shù)依據(jù)。對(duì)保障公眾用藥安全、有效,有著重大意義。

 

本試驗(yàn)從藥品注射劑生產(chǎn)企業(yè)GMP車間及其周圍環(huán)境易受微生物污染的各個(gè)關(guān)鍵部位采集樣本,結(jié)合微生物生化鑒定等方法,建立藥品GMP生產(chǎn)企業(yè)微生物信息庫,指導(dǎo)藥品GMP企業(yè)實(shí)現(xiàn)有效的微生物管理。

 

一、材料與方法

 

1.1 材料

胰酪大豆胨液體培養(yǎng)基及胰酪大豆胨瓊脂培養(yǎng)基均購自北京奧愽星生物有限公司。

VITEK2Compact自動(dòng)微生物快速檢測(cè)分析系統(tǒng)(法國(guó)生物梅里埃公司);Phoenix-100全自動(dòng)細(xì)菌鑒定儀(美國(guó)海凈納(原美國(guó)杜邦)公司)

 

1.2 方法

1.2.1 質(zhì)控菌株鑒定 

取金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、枯草芽胞桿菌和大腸埃希菌的 1 代培養(yǎng)物接種至胰酪大豆胨瓊脂培養(yǎng)基,于30~35 ℃培養(yǎng)18h,刮取菌苔用 Phoenix-100全自動(dòng)細(xì)菌鑒定儀和VITEK2Compact 自動(dòng)微生物快速檢測(cè)分析系統(tǒng)進(jìn)行菌種鑒定,參數(shù)設(shè)置培養(yǎng)溫度為36 ℃,菌液濁度為0.5麥?zhǔn)蠞岫龋∕CF)。

1.2.2 樣品的采集 

根據(jù)GMP車間、周圍環(huán)境的房間數(shù)量和面積,對(duì)所有可能影響到產(chǎn)品質(zhì)量和易受微生物污染的關(guān)鍵部位進(jìn)行微生物樣本采集。同時(shí)采集生產(chǎn)人員、設(shè)備等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的微生物樣本。

主要采集2016—2018年的人員及設(shè)備表面微生物、沉降菌、浮游菌共345株,每個(gè)季度采集1次。①人員:采用壓指試驗(yàn)、表面接觸(頭、胸、手腕、肘、膝蓋)平皿;②設(shè)備:表面擦拭;③環(huán)境:沉降菌(A級(jí)、B 級(jí)、C 級(jí)、D 級(jí))、浮游菌(A 級(jí)、B 級(jí))[4-7]。將所有的平皿置于30~35 ℃培養(yǎng)不少于3d。

 

1.3 環(huán)境微生物菌型檢測(cè)

將所培養(yǎng)的單菌落進(jìn)行劃線分離,得到的單菌落轉(zhuǎn)接營(yíng)養(yǎng)肉湯置-80℃冷凍保存。同時(shí)進(jìn)行菌落形態(tài)觀察,并進(jìn)行革蘭染色,根據(jù)染色結(jié)果選擇后繼菌種鑒定需要的是陽性還是陰性鑒定卡。然后按照VITEK2Compact 自動(dòng)微生物快速檢測(cè)分析系統(tǒng)或Phoenix-100 全自動(dòng)細(xì)菌鑒定儀說明書中的標(biāo)準(zhǔn)操作流程進(jìn)行測(cè)定,一般2~10h給出鑒定結(jié)果。其中在Phoenix-100全自動(dòng)細(xì)菌鑒定儀上同時(shí)進(jìn)行細(xì)菌藥敏性試驗(yàn)。

菌種鑒定實(shí)驗(yàn)過程:(1)將分離純化的新鮮菌苔用無菌棉拭子加入到相應(yīng)的菌種鑒定用培養(yǎng)液中,調(diào)節(jié)麥?zhǔn)蠞舛鹊?.5,并混勻。(2)將菌液從菌種鑒定卡上端的加樣口緩慢加入。(3)掃描菌種鑒定卡后面的條碼,儀器自動(dòng)識(shí)別后裝入儀器,開始運(yùn)行,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,讀取報(bào)告。

藥敏試驗(yàn)過程:(1)使用之前,把藥敏指示劑溶液添加到藥敏培養(yǎng)液試管中并保存在黑暗中達(dá)8h。只用1滴從滴瓶自由落下的藥敏指示劑溶液。(2)將分離純化的新鮮菌苔用無菌棉拭子加入到相應(yīng)的菌種鑒定用培養(yǎng)液中,調(diào)節(jié)麥?zhǔn)蠞舛鹊?.5,并混勻。(3)用移液槍吸取25μL 上述菌液加入到藥敏培養(yǎng)液試管中。(4)將菌液從菌種鑒定及藥敏鑒定卡上端的加樣口緩慢加入。(5)掃描菌種鑒定卡后面的條碼,儀器自動(dòng)識(shí)別后裝入儀器,開始運(yùn)行,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,讀取報(bào)告。

 

二、結(jié)果

 

2.1 質(zhì)控菌株檢測(cè)結(jié)果

用 VITEK2Compact 自動(dòng)微生物快速檢測(cè)分析系統(tǒng)或Phoenix-100全自動(dòng)細(xì)菌鑒定儀生物檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)上述已知的金黃色葡萄球菌等共4株標(biāo)準(zhǔn)菌株作為質(zhì)控菌株進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)菌株完全相符,可信度在98% 以上,見表1。

 

無菌制劑車間環(huán)境微生物污染情況監(jiān)測(cè)

 

2.2 環(huán)境微生物鑒定結(jié)果

通過對(duì)所收集的環(huán)境菌共樣本345個(gè)樣品檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行整理和分析。檢出的微生物115株(其中人員及設(shè)備表面微生物4株,浮游菌6株,沉降菌105株)為46種菌種,分別來自20個(gè)菌屬。排在前3位的是葡萄球菌屬共48株,庫克菌屬共16株,鞘氨醇單胞菌屬共13株,其余的菌屬包括埃希氏桿菌屬、棒狀桿菌屬、巴斯德氏菌、伯克氏菌屬、腸球菌屬、泛菌屬、假單胞菌屬、顆粒鏈菌屬、克雷伯菌屬、鏈球菌屬、明串珠菌屬、氣單孢菌屬、沙雷氏菌屬、威克斯菌屬、微球菌屬、芽孢桿菌屬、耶爾森氏菌屬。根據(jù)革蘭氏染色結(jié)果分類,革蘭氏陽性總共92株,占總數(shù)80%;革蘭氏陰性總共23株,占總數(shù)的20%。詳細(xì)結(jié)果見表2。

 

無菌制劑車間環(huán)境微生物污染情況監(jiān)測(cè)

無菌制劑車間環(huán)境微生物污染情況監(jiān)測(cè)

結(jié)果表明:(1)浮游菌、人員及表面微生物共10株,以葡萄球菌革蘭氏陽性球菌為主占60%,其次為居泉沙雷菌及成團(tuán)泛菌等革蘭氏陰性桿菌占30%。(2)沉降菌共105株,葡萄球菌屬、庫克菌屬、鏈球菌屬等革蘭氏陽性球菌占71%;其次為鞘氨醇單胞菌、氣單孢菌屬、假單胞菌屬等革蘭氏陰性桿菌占22%;革蘭氏陽性桿菌占1%;革蘭氏陽性芽孢桿菌占6%。詳細(xì)見圖1和圖2。其中檢出3株葡萄球菌具有耐藥性。檢出的其中1株耐藥菌的耐藥特征見圖3。

 

 

無菌制劑車間環(huán)境微生物污染情況監(jiān)測(cè)

無菌制劑車間環(huán)境微生物污染情況監(jiān)測(cè)

無菌制劑車間環(huán)境微生物污染情況監(jiān)測(cè)

無菌制劑車間環(huán)境微生物污染情況監(jiān)測(cè)

無菌制劑車間環(huán)境微生物污染情況監(jiān)測(cè)

 

 

2.3 潔凈區(qū)微生物污染分析

2.3.1 A級(jí)區(qū)污染微生物結(jié)果分析 

該企業(yè)A級(jí)區(qū)環(huán)境菌監(jiān)控結(jié)果,共收集到4株微生物,占污染微生物總數(shù)的 3.5%。3株為少動(dòng)鞘氨醇單胞菌,1株為庫克菌。在A級(jí)區(qū)的微生物污染物數(shù)量、類型相對(duì)較少。說明A級(jí)區(qū)的微生物隔離系統(tǒng)起到了很好的隔離作用。也有可能是因?yàn)椴僮魅藛T較少的緣故。

2.3.2 B級(jí)和C級(jí)區(qū)污染微生物結(jié)果分析 

B級(jí)和C級(jí)區(qū)共收集到111株微生物,占污染物總數(shù)的96.5%。環(huán)境微生物監(jiān)控分離微生物仍以葡萄球菌屬為主,合計(jì)48株(占B級(jí)和C級(jí)區(qū)總分離株的43.2%)。其中,沃氏葡萄球菌、腐生葡萄球菌和金黃色葡萄球菌分別占B級(jí)和C級(jí)區(qū)總分離株的8.1%、6.3% 和5.4%,且多分布在更衣室和潔凈走廊、消毒室,可見微生物污染與人員活動(dòng)密切相關(guān)。

2.3.3 表面污染微生物結(jié)果分析 

采集到操作人員和設(shè)備表面微生物共4株均來自B級(jí)和C級(jí)區(qū),占全部污染菌總數(shù)的3.5%。2株為葡萄球菌,1株為棒狀桿菌,1株為氣單胞菌。

 

三、討論

 

3.1 微生物污染源分析

從菌型分析結(jié)果可知,該無菌制劑生產(chǎn)企業(yè)潔凈區(qū)人員及設(shè)備表面微生物及沉降菌樣品檢出率最高的是革蘭陽性菌,而居其首位的是葡萄菌屬,此類菌廣泛存在自然界中,是人體的皮膚及呼吸道黏膜表面的正常菌群,當(dāng)機(jī)體免疫力低下時(shí)可引起

各種疾?。?]。其次為庫克菌屬,此類菌主要分布在水、土壤等自然環(huán)境中以及哺乳動(dòng)物、人的皮膚、黏膜和口咽部。以往認(rèn)為克氏庫克菌是很少見的條件致病菌,未引起足夠的重視。近年來由該菌引發(fā)的感染增加較快,特別是血流感染和皮膚軟組織感染[9-10]。另外,最近楊銳等[11]從醫(yī)務(wù)人員手、皮膚黏膜、物體表面、空氣等醫(yī)療環(huán)境樣本中已檢出8株克氏庫克菌。第3位為鞘氨醇單胞菌,是一種能夠合成生物聚合物的重要微生物菌種資源。潔凈區(qū)檢出均為人員帶入,進(jìn)入凈化區(qū),樹立無菌觀念,從根本上降低污染的發(fā)生。從各區(qū)域微生物分離數(shù)量看,A級(jí)區(qū)的微生物污染數(shù)量明顯比 B級(jí)和C級(jí)區(qū)的微生物污染數(shù)量小很多,符合區(qū)域隔離和空氣凈化的規(guī)律[12-13]。

 

3.2 制藥企業(yè)微生物污染監(jiān)測(cè)作用

3.2.1 評(píng)價(jià)無菌車間滅菌程序的有效性 

無菌制劑車間環(huán)境微生物污染檢測(cè)可以評(píng)價(jià)無菌車間滅菌程序的有效性,可以根據(jù)微生物種類選擇適宜的消毒劑。該制藥企業(yè)分離的微生物采集到的微生物 91%以上為沉降菌。除了加強(qiáng)消毒驗(yàn)證,還要注意高效過濾系統(tǒng)的清洗和更換頻率是否滿足要求。

3.2.2 建立警戒線和糾偏限 

通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析建立警戒線和糾偏限,當(dāng)出現(xiàn)某種微生物或微生物指標(biāo)超限時(shí)就應(yīng)啟動(dòng)滅菌程序。系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)比如微生物指標(biāo)超出正常范圍但未達(dá)到糾偏限度,需要引起警覺,可能需要采取糾正措施的限度標(biāo)準(zhǔn)為糾偏限度;系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)比如微生物指標(biāo)超出可接受標(biāo)準(zhǔn),需要進(jìn)行調(diào)查并采取糾正措施的限度標(biāo)準(zhǔn)。制訂警戒限度和糾偏限度方式:(1)(臨界值法)對(duì)一個(gè)時(shí)期內(nèi)所有數(shù)據(jù)以柱狀圖模式給出,原則取最近100個(gè)采樣數(shù)據(jù),以第95區(qū)間和第 99 區(qū)間作為警戒限度和糾偏限度;(2)(正態(tài)分布法)警戒限度 = 平均值 +2σ;糾偏限度 = 平均值+3σ[14]。

3.2.3 對(duì)污染菌進(jìn)行溯源分析 

當(dāng)監(jiān)測(cè)結(jié)果超出糾偏限度時(shí),則必須立刻啟動(dòng)偏差管理系統(tǒng)或管理系統(tǒng),對(duì)系統(tǒng)超標(biāo)的原因進(jìn)行調(diào)查,環(huán)境檢測(cè)建立的數(shù)據(jù)庫可以進(jìn)行溯源分析,幫助判斷是哪一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題[15]。

根據(jù)2010年版GMP要求,若無菌產(chǎn)品檢查結(jié)果出現(xiàn)陽性時(shí),應(yīng)進(jìn)行原因調(diào)查。隨著藥品檢驗(yàn)技術(shù)和理念的不斷更新,《中華人民共和國(guó)藥典》2015年版微生物檢查法愈加關(guān)注生產(chǎn)過程中的微生物控制,強(qiáng)調(diào)通過“實(shí)驗(yàn)室調(diào)查回顧、利用適宜方法”分析檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。調(diào)查回顧涉及到藥品生產(chǎn)檢驗(yàn)的人、機(jī)、料、法、環(huán)5個(gè)方面。而我們的實(shí)驗(yàn)對(duì)GMP車間人員,設(shè)備和空氣系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),建立了該企業(yè)凈化區(qū)的微生物數(shù)據(jù)庫,當(dāng)樣品中檢出陽性時(shí),可以對(duì)檢出菌與數(shù)據(jù)庫中菌進(jìn)行鑒別比對(duì),同源性分析,找到可能的污染源,幫助企業(yè)采取高效有針對(duì)性的糾偏措施[16]。

3.2.4 對(duì)污染菌進(jìn)行耐藥分析 

在檢出的細(xì)菌中有3株耐藥菌,均為葡萄球菌屬;1株為腐生葡萄球菌,能產(chǎn)青霉素酶,對(duì)吉他霉素、青霉素 G、紅霉素、和莫匹羅星產(chǎn)生耐藥;1株為表皮葡萄球菌,能產(chǎn)青霉素酶,對(duì)苯唑西林、青霉素G耐藥;1 株為沃氏葡萄球菌能產(chǎn)青霉素酶,對(duì)妥布霉素、青霉素G和紅霉素耐藥。

β- 內(nèi)酰胺類抗生素共同具有1個(gè)核心 β- 內(nèi)酰胺環(huán),其基本作用機(jī)制是與細(xì)菌的青霉素結(jié)合蛋白結(jié)合,從而抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成;β- 內(nèi)酰胺酶借助其分子中的絲氨酸活性位點(diǎn),與β- 內(nèi)酰胺環(huán)結(jié)合并打開β- 內(nèi)酰胺環(huán),導(dǎo)致青霉素類藥物失活,產(chǎn)生耐藥性[17]。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,環(huán)境中人葡萄球菌和表皮葡萄球菌對(duì)頭孢類、氨基苷類、大環(huán)內(nèi)酯類和氟喹諾酮類藥物敏感;人葡萄球菌和溶血葡萄球菌對(duì)四環(huán)素類藥物敏感;葡萄球菌對(duì)磺胺類藥物有不同程度的耐藥[18-20]。

喹諾酮類藥物主要作用于細(xì)菌的DNA回旋酶和Ⅳ類拓?fù)洚悩?gòu)酶阻礙DNA復(fù)制,當(dāng)該2種酶的結(jié)構(gòu)變異即可導(dǎo)致耐藥,對(duì)喹諾酮類耐藥主要表現(xiàn)在gyrA 基因的變異而影響此類藥物與靶位的結(jié)合,從而影響細(xì)菌對(duì)藥物的敏感性,產(chǎn)生耐藥[21-22]。

試驗(yàn)中的菌株均采集自生產(chǎn)抗生素藥品的GMP凈化車間,說明環(huán)境中的細(xì)菌長(zhǎng)期與低劑量的藥物殘留共存,可能是導(dǎo)致菌株產(chǎn)生耐藥性的原因之一,要加強(qiáng)車間清洗驗(yàn)證和監(jiān)控。

 

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來源:藥物分析雜志

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