近日公司做了一個(gè)注射劑項(xiàng)目，大家就注射劑滅菌驗(yàn)證中物理確認(rèn)的一些問題出現(xiàn)了分歧，恰巧此部分知識(shí)正處于筆者知識(shí)盲區(qū)，由此翻閱了相關(guān)法規(guī)文件并瀏覽了多個(gè)技術(shù)論壇，對(duì)熱穿透及熱分布相關(guān)的常見問題進(jìn)行了匯總，分享給大家一起學(xué)習(xí)討論。
熱分布試驗(yàn)，通常分為空載熱分布和裝載熱分布?？蛰d熱分布是在滅菌設(shè)備空載的條件下，利用溫度探頭記錄整個(gè)滅菌過程中滅菌室內(nèi)不同部位的溫度，找出“冷點(diǎn)”與“熱點(diǎn)”，監(jiān)控溫度變化及溫度差異，其目的是為了確定滅菌介質(zhì)溫度分布是否均勻且能否保持穩(wěn)定。裝載熱分布則是為了探尋裝載條件下滅菌室內(nèi)溫度分布情況，與空載熱分布相比，轉(zhuǎn)載熱分布情況受到滅菌物品裝載量及裝載方式的影響。
熱穿透試驗(yàn)，熱溫度探頭要插入滅菌樣品中，監(jiān)測(cè)滅菌過程中樣品內(nèi)溫度與F0值，目的是確認(rèn)該滅菌程序下產(chǎn)品內(nèi)部能夠達(dá)到預(yù)期的滅菌效果，并同時(shí)能夠保證滅菌產(chǎn)品不會(huì)因熱點(diǎn)溫度過高而出現(xiàn)質(zhì)量變化，確保滅菌過程產(chǎn)品質(zhì)量的均一性。
圖1 時(shí)間-滅菌溫度曲線
2.冷點(diǎn)如何定義？
冷點(diǎn)在熱分布及熱穿透試驗(yàn)中代表的意義不同，熱分布中冷點(diǎn)是指滅菌過程中平均溫度最低的區(qū)域，是對(duì)滅菌器性能的評(píng)估。通常來講，空載熱分布的冷點(diǎn)區(qū)域會(huì)比較固定。但是，近年來由于滅菌設(shè)備的更新?lián)Q代，性能不斷被提升，空載熱分布冷點(diǎn)溫度與其他位置溫度差距逐漸縮小，甚至可能3次試驗(yàn)冷點(diǎn)并不出現(xiàn)在一處的情況，因此也有將出現(xiàn)頻率最高的溫度低點(diǎn)作為冷點(diǎn)的做法。
對(duì)于熱穿透試驗(yàn)，冷點(diǎn)則是指該滅菌樣品中F0最小的區(qū)域，代表的是滅菌程序能否達(dá)到預(yù)期的滅菌效果，以保障產(chǎn)品的SAL≤10－6，驗(yàn)證的是滅菌程序的性能。
3.熱分布探頭如何布點(diǎn)？
空載熱分布探頭的數(shù)量與位置的確定取決于滅菌腔室的性狀及尺寸要素，裝載熱分布試驗(yàn)則要結(jié)合空載熱分布的結(jié)果，并綜合考慮裝載量及裝載方式的影響。
對(duì)于探頭數(shù)量的選擇， 《藥品GMP指南（第2版）》中推薦“一般至少選擇10個(gè)溫度探頭”。對(duì)于小型滅菌設(shè)備，多數(shù)廠家通用的是16個(gè)探頭。
技術(shù)論壇中有站友發(fā)了一個(gè)歐盟和中國(guó)廣泛應(yīng)用的滅菌設(shè)備探頭數(shù)量的計(jì)算公式：
滅菌柜體積（L）
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滅菌柜體積（L） |
探頭數(shù)量（個(gè)） |
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200 |
6 |
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200~500 |
10 |
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500~1000 |
12 |
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＞1000 |
12+12*（V-1000L）/2000L |
以上公式計(jì)算結(jié)果只進(jìn)不舍。由于未找到文件依據(jù)，請(qǐng)大家甄別后使用。
對(duì)于探頭的布點(diǎn)，《藥品GMP指南（第2版）》建議如下幾個(gè)位置應(yīng)有探頭：滅菌室?guī)缀沃行呐c角落、可能的冷點(diǎn)位置、設(shè)備自帶探頭位置、冷凝水排水口的探頭位置，探頭應(yīng)在滅菌腔室內(nèi)中有代表性的水平和垂直平面上按照幾何分布。
《注射劑滅菌器》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)里推薦滅菌腔室溫度探頭擺放位置的示意圖如下：
圖2 《注射劑滅菌器》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中溫度探頭擺放位置示意圖
根據(jù)中國(guó)醫(yī)藥設(shè)備工程協(xié)會(huì)發(fā)布的《水浴滅菌柜選型用戶需求》中的要求，工廠現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試進(jìn)行溫度分布研究時(shí)，建議每立方米的溫度傳感器數(shù)量不少于1個(gè)。圖3中探頭分布方式可作為滅菌方法開發(fā)階段的一個(gè)參考。
圖3 《水浴滅菌柜選型用戶需求》探頭布點(diǎn)內(nèi)容截圖
4.熱穿透樣品內(nèi)探頭如何放置？
熱穿透實(shí)驗(yàn)中，探頭位置可參考裝載熱分布試驗(yàn)數(shù)據(jù)并參考風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，確定探頭在滅菌柜中的空間位置擺放。與熱分布不同，熱穿透探頭應(yīng)該插入樣品中。
熱穿透的冷點(diǎn)是容器中F0最低的位置。對(duì)于大容量注射劑來講，產(chǎn)品幾何中心底部一般是低溫點(diǎn)，即冷點(diǎn)所在位置；而對(duì)于小容量注射劑而言，由于體積較小，溶液內(nèi)升溫速度差別不明顯，因此并沒有典型的冷點(diǎn)位置。
圖4 液體容器中探頭位置示例
5.安瓿瓶如何進(jìn)行熱穿透試驗(yàn)？
安瓿瓶中無法放置探頭，可以采用相同規(guī)格的西林瓶進(jìn)行熱穿透試驗(yàn)。通常上認(rèn)為同規(guī)格條件下，西林瓶瓶壁較安瓿瓶厚，如若西林瓶的熱穿透試驗(yàn)結(jié)果滿足要求，則安瓿瓶也可以達(dá)到此效果。這也是行業(yè)內(nèi)普遍接受的做法。
CDE發(fā)布的《化學(xué)藥品注射劑滅菌和無菌工藝研究及驗(yàn)證指導(dǎo)原則（試行）》中提到，對(duì)于小容量注射劑可考慮探頭放置在容器外，但是必須證明放在包裝外的探頭數(shù)據(jù)也能反應(yīng)產(chǎn)品的滅菌效果。
此外，對(duì)與小于20ml的安瓿瓶，《注射劑滅菌器》JB/T20001-2011里面的溫度控制試驗(yàn)內(nèi)容有提到可以免做熱穿透。
不同審評(píng)老師的審評(píng)尺度不一，在蒲公英論壇上就有小伙伴反應(yīng)，有老師提出將安瓿瓶掰開后將探頭插入進(jìn)行熱穿透試驗(yàn)。因此，出于穩(wěn)妥考慮，還是建議進(jìn)行熱穿透試驗(yàn)，避免老師從這個(gè)角度指出缺陷。
6.熱穿透的模擬樣品如何選擇？
熱穿透試驗(yàn)的模擬樣品一般應(yīng)為實(shí)際生產(chǎn)的樣品，很多廠家在產(chǎn)品工藝驗(yàn)證同時(shí)進(jìn)行熱穿透試驗(yàn)，也有廠家的熱穿透試驗(yàn)是單獨(dú)于生產(chǎn)進(jìn)行的。不管是哪種種方式，均應(yīng)使用真實(shí)的樣品，不建議使用純化水等樣品替代。
7.裝載熱分布的裝載量如何確定？
對(duì)于裝載條件下的熱分布試驗(yàn)，GMP指南中使用的是“滿載熱分布”一詞，而CDE發(fā)布的滅菌驗(yàn)證的法規(guī)文件中則用的是“裝載熱分布”，雖僅有一字之差，但是體現(xiàn)的完全不同的概念。
滿載是設(shè)備驗(yàn)證時(shí)裝滿的批量，裝載包括空載、滿載、最大、最小和典型裝載等情況。注射劑產(chǎn)品滅菌驗(yàn)證通常會(huì)固定裝載方式，一般認(rèn)為滿載作為最差條件，能夠覆蓋常規(guī)的批量范圍。因此廠家滅菌驗(yàn)證大多采用滿載熱分布試驗(yàn)，生產(chǎn)批量不足滿載則用替代樣品補(bǔ)全至滿載。但如果生產(chǎn)批量遠(yuǎn)小于滿載，且批量絕不會(huì)大于某一批量，也可只做該最大批量的驗(yàn)證。
一般注射劑產(chǎn)品小裝載的無菌保證水平較大裝載要高，最小裝載目的主要是考察被滅菌物品的耐受性。因此注射劑滅菌較少有最小裝載的驗(yàn)證，也有人認(rèn)為空載可當(dāng)做極限最小裝載。
8.裝載熱穿透和裝載熱分布可以只做一個(gè)嗎？
《GMP指南2023版》對(duì)于熱穿透和裝載熱分布有如下規(guī)定，對(duì)與過度殺滅法，熱穿透試驗(yàn)的重要性遠(yuǎn)大滿載熱分布試驗(yàn)，對(duì)熱分的布溫度數(shù)據(jù)不存在硬性要求。熱穿透試驗(yàn)可以與熱分布同時(shí)進(jìn)行。對(duì)于殘存概率法，指南建議熱穿透和熱分布試驗(yàn)分別實(shí)施。
雖然指南中認(rèn)為過度殺滅條件下滿載熱分布數(shù)據(jù)參考意義不如熱穿透試驗(yàn)，但出于審評(píng)風(fēng)險(xiǎn)考慮，多數(shù)廠家都是兩者都做的。通常情況下，設(shè)備驗(yàn)證時(shí)依次做空載熱分布和滿載熱分布，綜合評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)后再進(jìn)行產(chǎn)品的熱穿透試驗(yàn)。
在探頭足夠多的情況下，對(duì)于過度殺滅法的裝載熱穿透和熱分布試驗(yàn)也可以同時(shí)進(jìn)行，能夠大大節(jié)省人力和時(shí)間成本。
以上為我的一些知識(shí)總結(jié)，同時(shí)也包含了一些個(gè)人見解，如有不同意見也歡迎大家一起討論，共同進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
1.CDE發(fā)布的《化學(xué)藥品注射劑滅菌和無菌工藝研究及驗(yàn)證指導(dǎo)原則（試行）》
2. 《藥品GMP指南（第2版）》
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6..<PDA TR01 濕熱滅菌驗(yàn)證>2007增補(bǔ)
7. 中國(guó)醫(yī)藥設(shè)備工程協(xié)會(huì)《水浴式滅菌柜選型用戶需求（基礎(chǔ)或通用技術(shù)要求）(試行)》
京公網(wǎng)安備11010802046783號(hào)
