对灭菌工艺的看法-之（五）湿热灭菌程序开发之按产品特性设计法

接着上回继续：对于耐热性不够强的物品的灭菌程序不宜采用过度杀灭法。对耐热性相对较差的产品的灭菌程序首先还是强调产品灭菌后的无菌保证值不超过百万分之一（PNSU≤10E-6）。然后才是产品组分不得因受热导致降解并造成产品不符合质量标准的要求。针对这类产品的灭菌，首要工作是研究产品灭菌前的污染菌的数量和耐热性，根据实际情况设计能够保证PUSN不超过百万分之一的灭菌程序。

前边在叙述过度杀灭灭菌程序时我们说了，同为湿热灭菌，按照产品特性设计的灭菌程序只是N₀和D_T的取值与过度杀灭灭菌程序不同。按照产品特性设计的灭菌程序的N₀和D_T的取值是基于产品在灭菌前的污染菌含量检测数据加上适当的安全冗余，关键在于专业的判断能力、环境实际污染菌数量的波动范围和对灭菌前产品的污染菌数量的测试程度。前边我们也提到，按照GMP规范，每个容器内的细菌数量都控制在1000cfu以内，加上对灭菌前单个产品内污染菌数量的检测，所以N₀取值不需要纠结。关键是D值的测定。无论是生产环境还是灭菌前产品，分离出最耐热的细菌是设计灭菌程序的关键。我们可以通过提高温度的方法提取到耐热的细菌：取灭菌前的产品放入近似100℃的热水中加热一段时间，可以是10min也可以是15min，通过这种方式可以淘汰那些耐热性差的微生物，分离得到耐热性高的芽孢类细菌。

设计灭菌程序时，D_T的取值按照从产品或环境中分离得到的污染菌中的最高耐热值，再增加适当的安全值，这里的所选定的安全值与污染菌含量和耐热性测试的频率相关。举个例子，在产品或者生产环境中分离出来的最耐热细菌的D_T测定其只有0.1min，我计算时候的D_T值选择了0.15min，这个值有点接近，为了安全起见，每批产品灭菌前就必须要进行微生物监控，特别是细菌的耐热性测定，以确保D_T值取0.15min确实比产品中的最耐热细菌的D_T值高。如果我计算的时候D_T值取1min，这个富裕量足够细菌被热死10次了，我也就没必要没批都监控产品中最耐热细菌的耐热性了，因为最耐热的细菌的D_T值（D_121.1℃）也比0.5min小。

我们还用F₀=F_{（121.1℃，10℃）}=D_121.1℃×（lgN₀-lgN_F）这个公式，前边说过D_121.1℃小于0.5min，D_121.1℃我就取0.7min，其他不变，带入公式计算，最终的F₀=0.7min×（lg10E6-lg10E-6）=8.4min；再如：灭菌前单个产品中污染菌含量实测值为10cfu，我计算时增加安全值选择的N₀值是100cfu，D_121.1℃还是1min，带入公式计算F₀=1min×（lg10E2-lg10E-6）=8min，从这个角度说，C级环境下灭菌前药液中的微生物负载要求低于100cfu/10ml，这么算下来F0=8min足够任何注射剂灭局后产品PNSU小于百万分之一。

假设某产品灭菌前单个产品中污染菌含量N₀实际低于10cfu，耐热性D_121.1℃＜0.2min，灭菌后N_F=10E-6，通过实际参数按照上述公式计算的F₀＜1.4min，我设计灭菌程序增加安全值，N₀取100cfu，D_121.1℃取0.5min，灭菌后N_F=10E-6，计算得到的设计灭菌程序的F₀=4min；虽然F0＜8min，但依然能够保证PNSU小于百万分之一。由于选择的生物指示剂耐热性设定值非常保守，所以可以减少日常生产中对产品灭菌前污染的监控，但必须定期进行检测并采集数据，确保灭菌前的产品中微生物的可控性和波动情况。

以上是按产品特性设计灭菌程序的叙述，看完后我们还要纠结F0和8的关系吗？当然，这与生产管理的水平和生产环境中操作人员的素质是息息相关的。中国GMP执行的EU-GMP的灭菌决策树中要求F0≥8min，实际上是简化了FDA-cGMP执行的按产品特性设计灭菌程序要求和难度，降低了因从业者专业技术素养导致灭菌程序设计偏差造成的风险，甚至是在达标的C级环境中生产的注射剂经灭菌可以保证全部产品的无菌保证值全部小于百万分之一。但是使用F0≥8这个参数，可能对于一些不够耐热的产品的热化学降解提出更严峻的挑战。到这里，是不是大家对最终灭菌有了较清晰的认识呢？将来，我再给大家介绍一下参数放行制度，对于最终灭菌产品的参数放行制度，美国及欧洲发达国家已经实施了将近40年，在中国至今没有实现，我们一起来讨论，到底是我们的专业技术水平确实达不到还是另有其他原因，希望大家共同关注下期--最终灭菌产品的参数放行制度。