对灭菌工艺的看法-之（一）误区

前言：

作者从事冻干制剂研发工作多年，由于其特殊性，灭菌工艺均采用除菌过滤法或者直接采用无菌生产工艺，更多的考量在于滤器材质的选择、滤器对微生物及其他颗粒的截流、完整性测试、设备设施环境。

但是，注射剂的无菌保证水平，特别是1985年初，FDA经过四年时间对1981年大容量注射剂的无菌参数放行申请的批准，具有划时代意义-取消了作为产品无菌放行标准的无菌检查。作者认为：对最终灭菌产品的参数放行制度体现了一个行业专业水平的标志，目前中国国内尚未采纳该制度，这就反映出国内制药行业整体水平与先进水平的巨大差距，从给药安全性角度来说，更深入的研究和应用是对患者的负责，所以只有对灭菌工艺的理论的学习和实践，才能保证最大限度的正确应用。在这个背景下，作者系统的学习了灭菌工艺，下边就灭菌工艺与大家交流一下心得。

正文：

    作者准备分几次与大家交流灭菌工艺的心得及体会，本次先提出几个比较常见的并且对于灭菌工艺比较重要的误区，后续将以几个误区为基础，进行深入交流。

对于灭菌工艺的误区，作者不得不把非常常用的两个英语缩写放在最前边位置进行阐述和比较：“SAL”和“PNSU”，此外还有“SCL”。先说SAL：Sterility Assurance Level，指的是无菌保证水平，这是一个非常常用的概念；PNSU：Probabilityofa Nonsterile Unit，指的是非无菌产品的数量。作者看到一种对PNSU的理解：仅用于评价无菌工艺无菌保证水平，那么“SCL：Sterility Control Level，无菌控制水平”是什么？实际上“PNSU仅用于评价无菌工艺的无菌保证水平”是一个误区，PNSU是“无菌保证值”，是衡量任何无菌制剂的无菌保证值，无论采取合种灭菌工艺，无菌保证值必须≤1×10E-6。

 其次，是对于8≤F₀＜12这种说法，这个说法据说起源于欧洲灭菌决策树，问题是早在五年前，欧洲也不再强调F₀≥8，可能只有中国还在强调F₀≥8。作者也接触过一些初入该行业的从业者、一些初次接触注射剂的从业者，这个群体中有非常大部分人甚至是一些注射剂生产企业的从业人员已经形成了一种思维定势：F₀≥8是确保产品无菌的标准。不论采用什么样的手段，一定要保证F₀≥8，甚至有相当一部分人在纠结等号，F₀＝8到底行不行？作者在系统的学习后，作者要说的是：具体问题要具体分析，就是F₀＜8，不一定你产品就无法保证无菌保证水平，关键还是在于灭菌程序的设计！针对F₀，我们先来讨论一下，等效灭菌时间的概念，符号U和F都表示等效灭菌时间，U表示的是在特定加热介质温度下的实际灭菌时间，强调某一特定温度，即具体条件；F值是用来表示在任一特定温度下的等效灭菌时间。U值适用于具体微生物控制和灭菌实验条件，U与z值没有必然联系；F值则是由温度T和温度系数z值来确定的，所以F值常以F（T，z）表示。F₀是特定和具体的F值，即T=121.1℃（250℉），z=10.0℃（18℉）条件下的等效灭菌时间。再回到那个灭菌决策树的问题上，不要再纠结F₀跟8或者12的关系了，EU-GMP如果不是COVID-19的流行，这时候应该已经实施了，届时，EU-GMP应该也不会再强调F₀跟8的关系了，也不会有残存概率法这个概念，更不会认为F₀=8的无菌保证值低于F₀＞12的无菌保证值，换一个说法，湿热灭菌的物体，能够耐受湿热的采用过度杀灭法，而热稳定性差一些的则根据物品特性设计灭菌程序。有人说这跟“残存概率法”没区别，说到这就要强调误区在哪里了：无论采用哪种方式，最终产品的无菌保证值（PUSN）都必须是≤10E-6！而不是很多人认为的采用F₀=8的灭菌工艺的产品的无菌保证水平就低，这也是大部分人对EU-GMP所说的F₀≥8的误区。过度杀灭灭菌程序和依产品特性灭菌程序的PUSN≤10E-6，那两者还有什么区别？其实过度杀灭程序和依据产品特性的灭菌程序两者的区别在于灭菌前的微生物负载，过度杀灭灭菌程序实际上无需监控微生物含量，而依据产品特性的灭菌程序为了确保PUSN≤10E-6，则需要对灭菌前的微生物含量进行监控。按产品特性设计的灭菌程序，需要的信息量要庞大得多，包括灭菌前产品中常见指示菌（这个指示菌是对灭菌程序呈现最强耐热性的分离菌株），总污染菌的含量，生物指示剂在被灭菌物品中的耐热性参数等等，当然也需要进行微生物挑战试验来证明产品确实获得了所需的灭菌效力。

 再次是对除菌过滤，很多人不大理解0.45μm和0.22μm，认为“0.45μm是预过滤，先把微生物负载降下来，然后再用0.2μm滤芯进行除菌过滤，采用两级0.2μm滤芯除菌过滤时，前一级可以允许部分微生物的透过”，这也是错误的。我们依旧需要先明确“滤器孔径分级”这个概念：除菌过滤器的孔径分级是以一个过滤器能有效截留并滤除某种特定微生物菌株的能力为依据，而不是由滤器的实际平均孔径和孔径分布状况确定。制药工业除菌级过滤器的定级方法，作者更倾向同意的定义是美国材料测试协会给定的定义：在不超过30psi（2.07bar）的压差下，每平方厘米有效过滤表面能100%截留不低于10E7个微小短波单胞菌细胞的过滤器被称之为除菌过滤器。根据生产商的习惯，这种除菌过滤器的名义孔径被定义为0.2微米或者0.22微米。对于名义0.45微米孔径的过滤器，实际上并没有一个具体的定义标准，这种过滤器的测试往往只是采用5psi压差能否100%截留粘质沙雷氏菌或在压差5-50psi范围内能否截留一定数量的微小短波单胞菌细胞（100%截留微小短波单胞菌细胞每平方厘米不小于10E4-10E5）。这种除菌方式依然需要进行细菌截留挑战试验。

    以上是作者在工作中遇到最多的作者认为会影响对灭菌工艺的设计判断的三个比较严重的误区，后续将以上述误区为基础，以产品的无菌保证水平为衡量标准，与大家深入交流，欢迎大家参与，共同学习共同进步。