除菌過濾器及超濾器(圖片印刷倍率25%

1、 除菌過濾器除菌過濾器講義王清華2013.4什么是除菌級(jí)過濾器v 用每平方厘米濾膜表面積相當(dāng)于107cfu的缺陷假單胞菌，對(duì)濾器進(jìn)行挑戰(zhàn)，濾器下游液體無菌 一、 過濾器驗(yàn)證的目的v目的 確認(rèn)所選的除菌過濾器是否適用于本企業(yè)生產(chǎn)工藝的需求 需要驗(yàn)證哪些內(nèi)容過濾器驗(yàn)證的重要性v法規(guī)的要求v 確定濾器與產(chǎn)品、工藝的兼容性v驗(yàn)證在含藥品的實(shí)際生產(chǎn)條件下，對(duì)微生物的截留能力v評(píng)估過濾器的析出物水平v確定濾器清潔方法世界各國(guó)GMP法規(guī)要求vUS GMP 21 CRF Parts 210 & 211 Appropriate written procedureshall be established

2、and followed. Such procedures shall include validation of any sterilization processv 美國(guó)GMP 必須建立和跟進(jìn)相應(yīng)的證明性文件,這些文件中包含所有的除菌工藝的驗(yàn)證文件。世界各國(guó)GMP法規(guī)要求vUE GMP Annex 1 Sterile Medicinal Products 歐盟GMP無菌藥品附錄 All sterilization processes should be validated 所有除菌工藝必須進(jìn)行驗(yàn)證世界各國(guó)GMP法規(guī)要求v澳大利亞TGA GMP 除菌級(jí)過濾工藝應(yīng)該驗(yàn)證v加拿大 GMP 每步除

3、菌工藝必須要有驗(yàn)證其有效的證明文件法規(guī)及行業(yè)指南對(duì)過濾器驗(yàn)證的要求vFDA 無菌工藝指南 與過濾器完整性相關(guān)的性能測(cè)試應(yīng)包括：模擬生產(chǎn)條件，在最苛刻生產(chǎn)環(huán)境下進(jìn)行微生物挑戰(zhàn)試驗(yàn) 更早地，更細(xì)致地選擇過濾器的規(guī)格和類型可減少技術(shù)和法規(guī)方面的問題，避免延誤更有效的生產(chǎn)，更好的無菌保障。 法規(guī)及行業(yè)指南對(duì)過濾器驗(yàn)證的要求v其他相關(guān)指南 過濾器與產(chǎn)品間的兼容性 過濾器完整性測(cè)試方法、測(cè)試液體 過濾器的析出物 實(shí)際過濾操作條件 過濾器的一致性 驗(yàn)證能夠確保v正確的過濾器選型v對(duì)生產(chǎn)條件（溫度、壓力）耐受性v無菌性能的驗(yàn)證v可靠地系統(tǒng)設(shè)計(jì)v運(yùn)行穩(wěn)定v清潔驗(yàn)證、滅菌驗(yàn)證、完整性測(cè)試v操作人員培訓(xùn) 二、職 責(zé)

4、v生產(chǎn)商的職責(zé) 過濾器設(shè)計(jì)合理性確認(rèn) 過濾器制造材料性能確認(rèn) 過濾器本身質(zhì)量保證與測(cè)試 用戶的職責(zé) 過濾器的選型（與生產(chǎn)商協(xié)商） 過濾器及產(chǎn)品特性的研究 生產(chǎn)工藝驗(yàn)證過濾器生產(chǎn)商職責(zé) v過濾器的驗(yàn)證證明及過濾器生產(chǎn)工藝v建立使用參數(shù)及操作條件限制 完整性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：起泡點(diǎn)及擴(kuò)散流 最高操作溫度 最大操作壓力 最多可以滅菌次數(shù)：次數(shù)，溫度，時(shí)間過濾器生產(chǎn)商職責(zé)v 確保其過濾器符合法規(guī)要求 無纖維脫落 內(nèi)毒素 0.5Eu/ml 鱟試劑 體內(nèi)體外毒性試驗(yàn)符合六級(jí)材料標(biāo)準(zhǔn)，大 鼠安全試驗(yàn) 除菌級(jí)過濾器的性能 析出物評(píng)估過濾器生產(chǎn)商（密理博）職責(zé) 密理博公司提供的過濾器驗(yàn)證指南包括： 產(chǎn)品說明書 、 產(chǎn)品

5、性能測(cè)試結(jié)果、 按美國(guó)試驗(yàn)材料協(xié)會(huì)制定方法執(zhí)行的截留實(shí)驗(yàn)、完整性測(cè)試（正反相起泡點(diǎn)，擴(kuò)散流）、USP生物安全測(cè)試結(jié)果、USP細(xì)菌內(nèi)毒素測(cè)試結(jié)果、水流速、耐水壓性能、耐熱性（滅菌次數(shù)）、溶出物、氧化物測(cè)試結(jié)果、顆粒和纖維脫落用戶的職責(zé)v用戶應(yīng)最終對(duì)過濾器的驗(yàn)證負(fù)責(zé) v1、 當(dāng)過濾器的型號(hào)選定后： 盡可能用產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)證；在最差條件下進(jìn)行驗(yàn)證/測(cè)試最苛刻環(huán)境下過濾器性能，評(píng)估，并有證明文件v2、應(yīng)在經(jīng)授權(quán)認(rèn)定的實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)v3、 審計(jì)第三方實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)審計(jì)什么？v 查第三方實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)：證明文件，質(zhì)量保證體系，儀器設(shè)備的齊備，儀器性能的可靠，操作人員培訓(xùn)v保證每個(gè)驗(yàn)證測(cè)試均有相應(yīng)實(shí)驗(yàn)方案v測(cè)試前核查

6、實(shí)驗(yàn)方案v保證實(shí)驗(yàn)方案能代表貴公司的生產(chǎn)工藝過程v滿足指南要求v實(shí)驗(yàn)前確認(rèn)簽字三、過濾器的選擇v液體過濾器分類：材質(zhì)不同vPVDF材質(zhì)（親水性聚偏二氟乙烯） 孔徑0.1m、0.22m 優(yōu)點(diǎn)： 低蛋白吸附率，保證高價(jià)值產(chǎn)品最低損失； 流速高、通量大；易于從小批量實(shí)驗(yàn)放大到大生產(chǎn) 耐高溫（可在150度下持續(xù)工作），抗化學(xué)腐蝕、抗水解性能優(yōu)良； 機(jī)械強(qiáng)度高 適用于：注射劑 過濾器的選擇v聚醚砜材質(zhì)：孔徑0.22m 、0.45m 優(yōu)點(diǎn)： 高流速，除菌級(jí)濾膜是其他同類流速的2.5倍；成本低；能適應(yīng)極寬的pH范圍-耐氫氧化鈉適用于： 緩沖液的過濾、各種酸及氫氧化鈉溶液的過濾 過濾器的選擇v形態(tài)不同 套筒式

7、過濾器 囊式過濾器 圓盤過濾器過濾器的選擇v親水和非水v氣體和非水相液體除菌過濾器 優(yōu)點(diǎn)：由PTFE（聚四氟乙烯）膜和聚丙烯組件構(gòu)成的除菌級(jí)過濾器。能除去氣體中的粒子和微生物，并且無纖維脫落。 用于：罐體的供氣、發(fā)酵的通氣四、過濾器驗(yàn)證項(xiàng)目 化學(xué)的：兼容性、析出物 物理學(xué)的：完整性、吸附 微生物學(xué)的：細(xì)菌截留（流速、產(chǎn)量、溫度、壓力、系統(tǒng)大?。┘嫒菪詼y(cè)試v將濾膜浸泡在料液中，浸泡時(shí)間不短于生產(chǎn)時(shí)間，查看有無可見變化。v檢測(cè)物理變化： 水流速 濾膜重量 起泡點(diǎn)析出物（溶出物）分析v將濾膜用藥液或模擬溶劑（水、乙醇、不同pH的溶液），按最差工藝條件（溫度、時(shí)間、溶劑強(qiáng)度）沖洗，測(cè)定沖洗液中的物質(zhì)變

8、化，不揮發(fā)物定量等。v決定過濾器預(yù)先沖洗體積、決定過濾器能否用于小體積過濾、直接灌裝前幾瓶的析出物含量高吸附性研究v 過濾器既不應(yīng)該對(duì)料液添加成分，也不應(yīng)該減少料液中的成分v當(dāng)用戶對(duì)成分含量的高低非常在意時(shí)，進(jìn)行吸附驗(yàn)證 做小樣、收集首先過濾出來的料液、對(duì)料液中的成分進(jìn)行分析微生物截留試驗(yàn)微生物截留實(shí)驗(yàn)的原則和關(guān)鍵因素v盡可能采用真實(shí)料液v用替代品，v使用生產(chǎn)工藝最差條件 時(shí)間、溫度、壓差或流速、過濾模式（間歇或連續(xù)） 過濾體積為等比例縮小活度v活度實(shí)驗(yàn)的目的是確定能否在產(chǎn)品中直接接種挑戰(zhàn)菌，或是用接種細(xì)菌的替代溶液挑戰(zhàn)。v試驗(yàn)方法：一定濃度的缺陷型假單胞菌接種于待測(cè)料液中，三小時(shí)進(jìn)行稀釋涂板

9、，計(jì)數(shù)。v若樣品使菌濃度下降一個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)以上，則該樣品被確定為抑菌細(xì)菌截留檢查法v使用標(biāo)準(zhǔn)的挑戰(zhàn)微生物v缺陷型假單胞菌v菌種：ATCC 19146v使用標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基和標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)方法v缺陷型假單胞菌尺寸：0.68m0.31m細(xì)菌截留檢查法v試驗(yàn)設(shè)計(jì)v在實(shí)驗(yàn)室模擬生產(chǎn)工藝條件 過濾時(shí)間及溫度；壓差或流速； 間歇或連續(xù)過濾v膜過濾檢測(cè)v使用客戶提供的料液，最好是實(shí)際料液 細(xì)菌截留實(shí)驗(yàn)v直接接種法: 將缺陷型假單胞菌接種于料液中，培養(yǎng)，用0.22m,的測(cè)試濾膜過濾，濾液用0.45m的分析濾膜（47mm），100%的測(cè)試料液通過分析濾膜，把分析濾膜轉(zhuǎn)移TSA平板上培養(yǎng)，培養(yǎng)7天，觀察鑒定。 過濾器完整性測(cè)試目

10、的:v為什么要對(duì)除菌濾器進(jìn)行完整性測(cè)試？v完整性測(cè)試的方法有哪些 v為什么可以用起泡點(diǎn)的方法代替細(xì)菌挑戰(zhàn)試驗(yàn)？v什么時(shí)候進(jìn)行完整性檢測(cè)？v起泡點(diǎn)測(cè)試原理是什么？v擴(kuò)散流測(cè)試原理是什么？v自動(dòng)完整性測(cè)試儀為什么要對(duì)除菌濾器進(jìn)行完整性測(cè)試？v什么是濾膜完整性？ 完整的濾膜用相應(yīng)的液體完全濕潤(rùn)后，過濾 料液，比膜孔大的污染物留在膜上面，下游沒 有污染物。 非完整濾膜 ， 下游有污染物v法規(guī)要求除菌過濾器必須做完整性測(cè)試v公司標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程v審計(jì)需要擴(kuò)散流測(cè)試v將濾膜用規(guī)定的液體完全濕潤(rùn)，上游加壓至80%泡點(diǎn)值，下游氣流不大于規(guī)定值v適用于大表面積過濾器、薄的膜、有機(jī)溶媒濕潤(rùn)的過濾器v影響因素：過濾器類

11、型、測(cè)試氣體、溫度完整性測(cè)試的選擇 分類 測(cè)試名稱 測(cè)試實(shí)施者 破壞性 細(xì)菌挑戰(zhàn)測(cè)試 制造商以及客戶進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)進(jìn)行 非破壞性 起泡點(diǎn)測(cè)試，擴(kuò)散測(cè)試 制造商出廠時(shí)以及使用者現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行 過濾通常操作的關(guān)鍵步驟v確認(rèn)制造規(guī)格 v檢查O形環(huán)、墊圈、密封墊的泄漏v 確認(rèn)正確的過濾孔徑v 確認(rèn)滅菌前完整性 v確認(rèn)蒸汽和消毒鍋滅菌后完整性完整性測(cè)試原理及方法v起泡點(diǎn)：是氣體從濕潤(rùn)的最大膜孔擠出液體快速流出時(shí)的壓力；v濕潤(rùn)的毛細(xì)孔和其中液體的表面張力阻礙了氣流，在一定的氣體壓力下，液膜被沖孔，最初的氣體流量和相應(yīng)的孔徑之間存在比例關(guān)系，大流量出現(xiàn)時(shí)的最低壓力泡點(diǎn)原理v起泡點(diǎn) 氣體從濕潤(rùn)的最大膜孔擠出液體快速流出

12、時(shí)的壓力 顯示過濾結(jié)構(gòu)內(nèi)保持液體力的大小v影響因素 濕潤(rùn)液體、溫度測(cè)試方法v用潤(rùn)濕溶液將濾膜或?yàn)V芯完全濕潤(rùn)，裝入濾殼或夾持器中v將氣源、電源與完整性檢測(cè)儀連接，再與上述安裝好的濾殼或夾持器連接v啟動(dòng)完整性檢測(cè)儀，輸入測(cè)試程序和數(shù)據(jù)v完整性檢測(cè)儀自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)并判定結(jié)果完整性測(cè)試方法v 將濕潤(rùn)的濾芯或?yàn)V膜片裝入濾殼或夾持器中v 將氣源、電源與完整性測(cè)試儀連接，再與可進(jìn)行完整性測(cè)試的上述濾殼或夾持器連接v 啟動(dòng)完整性測(cè)試儀，輸入測(cè)試程序和數(shù)據(jù)，完整性測(cè)試儀自動(dòng)檢測(cè)并判定結(jié)果擴(kuò)散流原理v擴(kuò)散流 用于過濾面積較大的濾膜 氣體溶解在完全濕潤(rùn)的濾膜孔內(nèi)的液體中 膜壓差造成跨膜氣體濃度差，結(jié)果使膜孔溶解的氣體

13、流出法規(guī)中對(duì)完整性測(cè)試的規(guī)定v 對(duì)于由一個(gè)或多個(gè)濾器組成的過濾器系統(tǒng)，對(duì)它的驗(yàn)證都應(yīng)該包括在最差條件下進(jìn)行的微生物挑戰(zhàn)試驗(yàn)。v 除菌過濾膜應(yīng)該在使用前及使用后立即采取最合適的方法確認(rèn)其完整性，可以采用泡點(diǎn)，擴(kuò)散流壓力保持的方法。濾芯泡點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)v過濾后使用標(biāo)準(zhǔn)濕潤(rùn)液不方便，v產(chǎn)品不允許稀釋v產(chǎn)品有可能與標(biāo)準(zhǔn)濕潤(rùn)液不兼容或無法完全混合v如果就想用標(biāo)準(zhǔn)濕潤(rùn)液測(cè)定，需要把產(chǎn)品沖掉，把濾芯沖洗干凈v產(chǎn)品建立起泡點(diǎn)后，過濾器的使用中要不斷收集數(shù)據(jù)，判斷產(chǎn)品泡點(diǎn)是否有漂移擴(kuò)散流測(cè)試介紹v 氣體溶解在完全濕潤(rùn)的濾膜孔內(nèi)的液體中，膜壓差造成跨膜氣體濃度差，結(jié)果使膜孔中溶解的氣體流出v 上游用80%泡點(diǎn)持續(xù)、穩(wěn)定的

14、壓力，測(cè)量下游的氣流v 擴(kuò)散流測(cè)試一般用于膜面積較大的濾膜疏水性濾膜完整性測(cè)試v 水浸法：把水?dāng)D入疏水性膜最大空的最小壓力v 把水灌在膜的表面，加壓至壓力小于膜的水浸入壓，壓力維持不再加壓，膜如果是完整的，上游的壓力不會(huì)很快下降v完整的膜幾乎沒有水流或非常小疏水性過濾器完整性測(cè)試v 疏水性過濾器用于過濾氣體中的顆粒及微生物。v傳統(tǒng)的測(cè)試原理： 典型的潤(rùn)濕液是異丙醇，甲醇或他們與水的混合物。其測(cè)試原理與親水性濾膜測(cè)試原理相同 缺點(diǎn)：成本高、易燃、高的擴(kuò)散流；在線困難、滅菌前要除去殘存的潤(rùn)濕液體 水浸入法v原理：疏水膜抗拒水，于膜外加滿水，加壓，在壓力的作用下，膜內(nèi)的折疊式結(jié)構(gòu)進(jìn)一步壓縮：v 把水?dāng)D入疏水性膜最大孔的最小壓力完整性測(cè)試原理及方法v手動(dòng)測(cè)試通常適用于過濾器面積小于2000平方厘米v自動(dòng)完整性測(cè)試儀適用于氣體流速超過100ml/分鐘，或最大測(cè)試儀的限定超濾膜v用途v中藥注射劑：利用物理方法（分子大小排除）除去提取物中的樹脂，鞣質(zhì)，色素，蛋白質(zhì)等大分子雜質(zhì)，同時(shí)保留藥液中的有效成分（分子量大多在1000以下）。v澄清過濾用的超濾膜的孔徑：50KD，30KD，10KDv用孔徑定性：1萬分子量的膜，要求產(chǎn)品的分子量小于5KD，最好小于3KD。超濾膜v類型v平板膜系統(tǒng)：流通量大；可以線性放大；殘留體積小。v卷式膜系統(tǒng)：成本低，適合大型系統(tǒng)，處理量大，膜柱要裝在不銹鋼殼內(nèi)，無法