5. ОБЩИЕ ТЕКСТЫ
5.1. ОБЩИЕ ТЕКСТЫ ПО МИКРОБИОЛОГИИ
3/1:50101
5.1.1. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕРИЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ
ОБЩЕЕ ВВЕДЕНИЕ
Стерильность отсутствие жизнеспособных микроорганизмов, определяемое уровнем
обеспечения стерильности равным или меньшим 10
6
. Стерильность является
критическим показателем качества для широкого спектра лекарственных средств,
например:
лекарственных препаратов, которые должны быть стерильными по причине способа их
введения, таких как лекарственные препараты для парентерального, офтальмологического
и интрамаммарного применения, а также некоторые лекарственные препараты для
ингаляционного применения, лекарственные препараты для орошения и лекарственные
препараты для внутриматочного введения;
лекарственных препаратов, наносимых на сильно поврежденную кожу (раневую
поверхность), таких как лекарственные препараты для наружного применения в виде
мягких лекарственных форм.
Достижение стерильности каждой единицы из группы объектов, подвергнутых процессу
стерилизации, не может быть ни гарантировано, ни подтверждено. Важно изучить
воздействие выбранной процедуры стерилизации на лекарственное средство (включая
конечный контейнер), чтобы быть уверенным в эффективности процесса и сохранности
продукта; процедура стерилизации должна быть валидирована до ее практического
применения. Несоблюдение тщательным образом валидированного процесса
стерилизации влечет за собой риск получения нестерильного и/или некачественного
продукта.
Стерильные продукты получают в соответствующих условиях и упаковывают в
подходящий контейнер. Рекомендуется, чтобы выбор контейнера позволял применять
оптимальный процесс стерилизации продукта. Контейнер и система укупорки должны
обеспечивать сохранение стерильности продукта в течение всего срока годности
(хранения).
Условия процесса стерилизации выбирают для достижения максимальной степени
стерильности, совместимой с лекарственным средством, и, если применимо, выбирают
процесс, в котором продукт стерилизуют в его конечном контейнере (финишная
(конечная) стерилизация). При использовании полностью валидированного метода
финишной стерилизации насыщенным паром, сухим жаром или ионизирующим
излучением, по согласованию с соответствующим уполномоченным органом может
осуществляться выпуск продукции по параметрам, при котором заключение о качестве
серии принимается на основании данных о процессе стерилизации, а не результатов
испытания на стерильность.
Если финишная стерилизация невозможна, производство осуществляют в асептических
условиях или применяют стерилизующую фильтрацию. Везде, где применимо, проводят
подходящую дополнительную обработку (например, нагревание) продукта в его конечном
контейнере для гарантии обеспечения стерильности.
Требования к использованию биологических индикаторов для валидации процессов
стерилизации приведены в общей монографии 5.1.2. Биологические индикаторы.
Настоящая общая монография содержит рекомендации по валидации, условиям и
контролю процессов стерилизации. Представленные методы применяют главным образом
для инактивации или удаления бактерий и грибов (дрожжей и плесневых). Для продуктов
животного или человеческого происхождения, или в случаях, когда такие продукты
используются в процессе производства, при валидации производственного процесса
необходимо доказать, что используемые методы пригодны для удаления или инактивации
соответствующих вирусных загрязнений.
Дополнительные указания приведены в общей монографии 5.1.7. Вирусная безопасность.
Эффективность процесса стерилизации зависит от используемого метода, условий
обработки (например, времени, температуры, влажности), уровня и типа контаминации
микроорганизмами до стерилизации и состава продукта. Инактивация микроорганизмов
физическими или химическими средствами происходит согласно экспоненциальному
закону и, следовательно, всегда существует ненулевая вероятность того, что
микроорганизм может выдержать процесс стерилизации.
Уровень обеспечения стерильности
Для методов, описанных ниже, в случае необходимости, указывают уровень обеспечения
стерильности (Sterlity Assurance Level), выражающий для конкретного процесса
стерилизации вероятность выживания микроорганизмов в продукте после воздействия
процесса. Например, уровень обеспечения стерильности 10
6
означает вероятность
наличия не более одной единицы нестерильного продукта из 1×10
6
простерилизованных
единиц продукта. Уровень обеспечения стерильности для конкретного продукта
устанавливают с помощью соответствующей валидации процесса стерилизации.
Контаминация микроорганизмами можно характеризовать количеством, типом и
устойчивостью любых присутствующих микроорганизмов, поэтому микробиологический
мониторинг и установление соответствующих пределов необходимы для всех
компонентов, входящих в состав стерильного лекарственного препарата. Меры,
предназначенные для уменьшения контаминации микроорганизмами, такие как
фильтрация перед стерилизацией, будут в значительной степени способствовать
обеспечению стерильности. Компоненты, входящие в состав продукта могут влиять на
поведение микроорганизмов, присутствующих в продукте, что, в свою очередь, может
влиять на эффективность процесса стерилизации, например, активность воды (Aw), pH и
присутствие веществ с антимикробной активностью могут повлиять на устойчивость
любых присутствующих микроорганизмов. Активность воды или компоненты, входящие
в состав продукта (включая присутствие отдельных компонентов питательных сред),
могут оказать влияние на количество микроорганизмов и, таким образом, на
эффективность процесса мембранной фильтрации.
МЕТОДЫ И УСЛОВИЯ СТЕРИЛИЗАЦИИ
Стерилизация может быть проведена одним из описанных ниже методов. Модификации
или комбинации этих методов могут быть использованы при условии, что выбранный
процесс стерилизации валидирован и обеспечивает как ее эффективность, так и
сохранность продукта, включая целостность контейнера. Мониторинг критических
параметров процесса проводят для всех методов стерилизации для подтверждения, что
любые ранее установленные требования или условия соблюдаются на протяжении всего
процесса стерилизации всей партии продукта. Данный подход применяют во всех случаях,
в том числе при использовании стандартных условий стерилизации. Рекомендации по
валидации процесса стерилизации паром с использованием F
0
концепции описано в
общей монографии 5.1.5. Для разработки и валидации процессов стерилизации, а также
для мониторинга процессов газовой стерилизации используют биологические индикаторы
стерилизации. Рекомендации по использованию биологических индикаторов приведены в
общей монографии 5.1.2 Биологические индикаторы стерилизации.
После окончания цикла стерилизации должны быть приняты меры, предотвращающие
контаминацию микроорганизмами стерилизованных лекарственных средств.
ПАРОВАЯ СТЕРИЛИЗАЦИЯ (АВТОКЛАВИРОВАНИЕ)
Принцип
Стерилизацию насыщенным водяным паром осуществляют путем теплообмена при
конденсации воды из фазы насыщенного пара на поверхности стерилизуемых объектов.
Если объекты (открытые или завернутые в материал, пропускающий воздух и пар)
стерилизуют в прямом контакте с паром, увлажняющий эффект конденсата усиливает
стерилизующий эффект. Для прямого воздействия пара важно, чтобы объекты были
полностью пропитаны насыщенным паром, т.е. не содержащим воздух и другие
неконденсирующиеся газы. В случае стерилизации в закрытом контейнере, камера
стерилизатора служит в качестве паровой рубашки. Конденсация на поверхности
контейнера служит высокоэффективным механизмом для передачи энергии, но не
оказывает дополнительного стерилизующего воздействия. При стерилизации в закрытом
контейнере стерилизующий эффект определяется условиями, достигнутыми внутри
закрытого контейнера, где стерильными должны быть как продукт, так и свободное
пространство в контейнере.
Оборудование
Стерилизацию паром выполняют в автоклавах, то есть в камере под давлением,
предназначенных для непрерывной подачи или генерирования пара и удаления
конденсата из камеры для поддержания давления и температуры в пределах
контролируемых уровней. Для оборудования, используемого в циклах стерилизации с
прямым воздействием пара, должна быть обеспечена подача насыщенного пара,
свободного от неконденсируемых газов. В автоклавах, предназначенных для стерилизации
объектов в закрытых контейнерах, для достижения теплопередачи могут использоваться
паровоздушные смеси или распыление перегретой воды. Для достижения однородных
условий внутри камеры и загрузки применяют подходящие автоклавы. Принципы работы
должны соответствовать объектам, подлежащим стерилизации и конфигурации загрузки.
Пригодность оборудования для объектов, подлежащих стерилизации, и его
производительность в выбранном цикле должны быть подтверждены при квалификации
автоклава. Регистрируют температурные профили в наиболее медленно нагревающихся
точках.
Для обеспечения эффективного управления процессом стерилизации автоклавы должны
быть оснащены датчиками температуры и давления надлежащей чувствительности,
расположенными в соответствующих положениях. Для подтверждения соблюдения
условий стерилизации профили температуры и давления в камере записывают для
каждого цикла, при этом должен быть, по крайней мере, один независимый
температурный датчик, контролирующий температуру загрузки в наиболее медленно
нагревающейся точке или в закрытом контейнере, находящейся в наиболее медленно
нагревающейся точке.
Охлаждающая вода, подаваемая в камеру в конце процесса стерилизации закрытых
емкостей, должна быть надлежащего качества, чтобы не оказывать отрицательного
влияния на стерильность объектов стерилизации.
Цикл стерилизации
Циклы стерилизации выбирают таким образом, чтобы они были совместимы с объектами,
подлежащими стерилизации, и с конфигурацией загрузки. В тех случаях, когда воздух
вытесняется из камеры под действием силы тяжести, объекты, подлежащие
автоклавированию, не должны препятствовать удалению воздуха и должны размещаться
внутри автоклава таким образом, чтобы предотвратить образование недоступных
воздушных карманов. В случае удаления воздуха с помощью циклов вакуумирования,
сопровождаемыми импульсами пара, необходимо убедиться в том, что данный процесс не
воздействует на объекты стерилизации. Стерилизация насыщенным паром может быть не
приемлема для чувствительных к давлению продуктов в закрытых упаковках. Чтобы
сбалансировать давление внутри камеры и в закрытой упаковке, в камеру могут
подаваться паровоздушные смеси. Проникновение пара обеспечивается путем выбора
подходящих циклов для удаления воздуха из пористых или полых тел. При разработке
цикла стерилизации проникновение пара верифицируют, например, с использованием
физических или химических показателей, а биологическую эффективность цикла с
использованием биологических индикаторов (5.1.2). Должны быть определены
соответствующие схемы загрузки.
Эффективность цикла
Стандартные условия для стерилизации паром составляют 15 мин при температуре 121 °C
насыщенного пара, определенной в самом холодном месте камеры. В зависимости от
продукта или объема загрузки, на основании разработки и валидации, можно применять
другие комбинации времени и температуры. Минимальная температура, приемлемая для
паровой стерилизации, составляет 110 °С.
Минимальное значение F
0
, рассчитанное в наиболее медленно нагревающейся точке
загрузки, составляет не менее 8 мин. Расчет эффективности стерилизации согласно F
0
концепции проводят в соответствии с общей монографией 5.1.5.
Рассчитанная эффективность по физическим параметрам (F
phys
) коррелирует с
биологической эффективностью (F
bio
).
F
bio
выражает летальность микроорганизмов в минутах при условии использования
процесса с разрушением биологического индикатора. F
bio
рассчитывают по формуле:
𝐷
121
(lg 𝑁
0
− lg 𝑁),
где:
D
121
значение величины D для биологического индикатора при температуре 121 °С,
продолжительность, обеспечивающая снижение числа жизнеспособных
микроорганизмов до 10 % от их исходного числа (до экспозиции), в минутах;
N
0
количество живых микроорганизмов в биологическом индикаторе до экспозиции;
N количество живых микроорганизмов в биологическом индикаторе после
экспозиции.
При валидации цикла стерилизации определяют позиции загрузки, наиболее трудные для
стерилизации, и проверяют биологическую эффективность путем размещения
биологических индикаторов (5.1.2.) в этих позициях или продуктах, в зависимости от
того, что уместнее. Оценивают защищенность спор от стерилизующего эффекта и
принимают соответствующие меры. Значение F
bio
, определенное для наиболее трудной
для стерилизации позиции, используют при определении параметров выбранного цикла,
необходимых для надежного достижения уровня обеспечения стерильности не более 10
6
.
Рутинный контроль
Цикл автоклавирования контролируют физическим определением
профилей давления в камере и температуры по крайне мере в самом
холодном месте камеры. Для каждого цикла стерилизации регистрируют
давление, время и температуру и, если возможно, рассчитывают и
записывают F
0
.
СУХОЖАРОВАЯ СТЕРИЛИЗАЦИЯ
Принцип
Стерилизация сухим жаром метод термической стерилизации,
основанный на передаче тепла стерилизуемым объектам. Тепло может
передаваться посредством конвекции, излучения или прямой передачи.
Оборудование
Сухожаровую стерилизацию осуществляют в сухожаровом шкафу, оснащенном
устройством для принудительной циркуляции воздуха, или при помощи другого
оборудования, специально предназначенного для этой цели например, туннеля.
Цикл стерилизации
Стерилизатор следует загружать таким образом, чтобы обеспечить однородность
температуры в пределах всей загрузки. Информацию о
температуре внутри стерилизатора во время цикла стерилизации
получают с помощью термочувствительных элементов, подходящим образом
размещѐнных внутри или на соответствующих объектах, расположенных в
предварительно установленные области загруженного стерилизатора с наименьшей
температурой. На протяжении каждого цикла подходящим образом регистрируют время и
температуру.
Эффективность цикла
Стандартными условиями при таком методе конечной стерилизации являются
прогревание при температуре не менее 160 °С в течение не менее 2 ч. Другие комбинации
времени и температуры могут использоваться, если подтверждено, что выбранный
процесс обеспечивает необходимый и воспроизводимый уровень летальности
микроорганизмов при работе в рамках установленных допусков. Используемые
процедуры и меры предосторожности должны гарантировать уровень обеспечения
стерильности не более 10
6
. Процессы сухожаровой стерилизации проверяют с
использованием комбинаций температурного картирования и испытаний с
биологическими индикаторами (5.1.2).
Для стерилизации и депирогенизации изделий из стекла используют сухожаровую
стерилизацию при температуре выше 220 ºС в течение установленного времени. В этом
случае, при валидации в качестве критерия оценки эффективности может быть
использован показатель снижения содержания индикатора эндотоксина, на три по шкале
десятичного (lg) а биологические индикаторы не требуются.
Рутинный контроль
Циклы стерилизации сухим жаром контролируют путем определения температурных
профилей, по крайней мере, в самой низкой температурной точке камеры. Для каждого
цикла регистрируют время и температуру.
СТЕРИЛИЗАЦИЯ ИОНИЗИРУЮЩИМ ИЗЛУЧЕНИЕМ
Принцип
Метод стерилизации ионизирующим излучением осуществляют путем воздействия на
объект ионизирующего излучения в виде гамма-излучения от подходящего изотопного
источника (например, кобальта-60), пучка электронов, генерируемого подходящим
ускорителем электронов, или рентгеновских лучей, возникающих в результате
бомбардировки подходящих целей генерируемыми электронами. Ионизирующее
излучение может быть использовано для финишной стерилизации готовых лекарственных
форм, микробиологической инактивации тканей и клеток или стерилизации материалов
или контейнеров, используемых в асептических процессах. Низкоэнергетические
электроны можно применять для поверхностной стерилизации материалов при входе в
изоляторы, используемые при производстве стерильных лекарственных средств.
Эффективность цикла
Для данного метода стерилизации стандартная поглощенная доза составляет 25 кГр.
Другие дозы могут быть использованы, если во время валидации стерилизующей дозы
подтверждено, что выбранная доза при повседневном применении обеспечивает
необходимый и воспроизводимый уровень летальности микроорганизмов в рамках уста-
новленных допусков. Используемые процедуры и меры предосторожности должны
обеспечивать уровень обеспечения стерильности не более 10
6
. Для разработки и
валидации процесса стерилизации тканевых и клеточных продуктов могут быть
применены биологические индикаторы. Они также могут потребоваться для продуктов,
потенциально предотвращающих инактивацию спор микроорганизмов.
Рутинный контроль
Во время процесса стерилизации следует постоянно проводить измерение поглощенного
продуктом излучения при помощи установленных дозиметрических методов, не
зависящих от дозы. Дозиметрические системы калибруют по отношению к стандартному
источнику на стандартной радиационной установке
ГАЗОВАЯ СТЕРИЛИЗАЦИЯ (ПАРОФАЗНАЯ СТЕРИЛИЗАЦИЯ)
Принцип
Стерилизацию газом можно использовать для стерилизации первичных упаковочных
материалов, оборудования и некоторых лекарственных средств.
Должно быть обеспечено проникновение газа и влаги в стерилизуемый материал, а также
последующее удаление газа в предварительно определенных условиях, позволяющих
снизить содержание любых остатков газа или побочных продуктов реакции
взаимодействия с газом до уровня, не вызывающего токсического эффекта при
использовании продукта.
Стерилизующие агенты
Выделяют две основные категории газообразных стерилизующих агентов, отличающихся
своим антимикробным действием: алкилирующие агенты и окислители.
Алкилирующие агенты. Алкилирующие агенты являются высокореактивными
соединениями и взаимодействуют со многими компонентами, такими как аминные,
сульфгидрильные и гидроксильные группы в белках и пуриновые основания в
нуклеиновых кислотах. Оксид этилена представляет собой алкилирующий агент,
обладающий цитотоксическим, канцерогенным и мутагенным действием.
Окислители. Окислители являются высокореактивными, токсичными соединениями.
Такие соединения, используемые в качестве стерилизующих агентов, включают водорода
пероксид и надуксусную кислоту.
Разработка и валидация процессов стерилизации
Стерилизацию газом выполняют путем воздействия на продукт стерилизующего агента в
герметичной камере при определенных условиях. Типичный процесс газовой
стерилизации состоит из трех фаз: (предварительное) кондиционирование, стерилизация и
аэрация. Параметры, необходимые для этих фаз с целью достижения требуемого уровня
обеспечения стерильности, устанавливают в процессе разработки. Для определения
оптимальных условий стерилизации используют сочетание физических и биологических
методов. Метод стерилизации не должен нарушать функциональность продукта и (или)
контейнера.
Цикл стерилизации
Для контроля температуры, влажности и концентрации газа может потребоваться
специальное оборудование как в процессе валидации, так и в процессе рутинной работы.
Эффективность цикла
Валидация должна подтвердить эффективность определенного процесса относительно
инактивации микроорганизмов для комбинации продукта и загрузки в стерилизаторе.
Летальность микроорганизмов при стерилизации газом может быть определена с
использованием соответствующего подхода: после разделенных по времени экспозиций
скорость инактивации тест-микроорганизмов (значение величины D) может быть
установлена путем построения кривой выживаемости или с использованием метода
фракционно-негативного анализа.
Биологические индикаторы должны обладать как минимум такой
же устойчивостью к стерилизующему агенту, как и микробиологические контаминанты
стерилизуемого продукта. Они должны быть размещены внутри продукта в местах, где
условия стерилизации наиболее трудно достижимы.
Эффективность процесса зависит от ряда параметров, включая концентрацию газа,
температуру, влажность, время выдержки, конфигурацию загрузки и характеристики
продукта и его упаковочных материалов. Влияние на эффективность процесса любого
изменения одного или нескольких из этих параметров должно быть исследовано.
Рутинный контроль
Регистрируют соответствующие параметры процесса (включая результаты испытания с
использованием биологического индикатора).
СТЕРИЛИЗУЮЩАЯ (МЕМБРАННАЯ) ФИЛЬТРАЦИЯ
Принцип
Стерилизующую фильтрацию используют для уменьшения содержания жизнеспособных
и нежизнеспособных микроорганизмов в газах и жидких продуктах, которые не могут
быть подвергнуты стерилизации нагреванием или облучением. В отличие от других
методов стерилизации, принцип стерилизующей фильтрации заключается не в
инактивации, а в удалении микроорганизмов из лекарственного средства, которое
достигается комбинацией фильтрации и поверхностного взаимодействия.
Оборудование
Стерилизующую фильтрацию осуществляют, используя мембранные фильтры в виде
плоского фильтрующего материала (дисков) в соответствующих держателях или в виде
картриджей. Оценка размера пор основана на корреляции между удерживающей
способностью фильтра и диффузии или ни измерении точки насыщения. Эффективность
процесса фильтрации зависит от многих факторов, например, формы, размера пор,
структуры, свойств поверхности, структуры и расположения фильтрующего элемента,
взаимодействия матрицы фильтра с продуктом, приложенного давления, потока и
продолжительности процесса. Характеристики фильтра должны быть определены при
валидации для каждого конкретного продукта. Подходящие процедуры проверки
целостности фильтра (например, измерение диффузионного потока (скорости),
определение «точки пузырька» или испытание на проникновение воды под давлением)
используют в соответствии с рекомендациями производителей фильтров. В испытаниях
при разработке должны быть подтверждены химическая и физическая совместимость
мембран с продуктом, подлежащим фильтрованию, и условия процесса фильтрации.
Размер фильтра должен соответствовать объему фильтруемого продукта и биологической
нагрузке.
Для стерилизации технологических газов устанавливают частоту проверок физической
целостности фильтра с определенной периодичностью.
Эффективность фильтрации
Необходимо подтвердить эффективность процесса фильтрации (обычно в уменьшенной
модели), т.е способность удерживать микробную нагрузку. Испытание должно
максимально точно имитировать реальный процесс фильтрации. Если испытание с
продуктом невозможно, например, из-за антимикробных свойств продукта, в испытании
должна использоваться среда, максимально имитирующая продукт или изменены условия
испытаний. Процесс фильтрации желательно проводить как можно ближе к месту
наполнения.
Стерилизация мембранных фильтров
Мембранные фильтры можно стерилизовать в автономном режиме или в режиме
реального времени. Если стерилизацию осуществляют в автономном режиме, проверяют
проникновение пара и надлежащую защиту фильтра от контаминации. Мембранный
фильтр после стерилизации устанавливают в асептических условиях на производственную
линию согласно валидированной процедуре. При стерилизации фильтров в составе
производственной линии обеспечивают проникновение пара через фильтрующее
оборудование и для предотвращения повреждения мембраны контролируют перепад
давления на фильтре.
Процесс фильтрации
Стерилизацию мембранной фильтрацией осуществляют путем пропускания продукта
через микропористую мембрану с номинальным размером пор не более 0.22 мкм. Для
каждой серии лекарственного средства перед стерилизацией определяют уровень
контаминации микроорганизмами и применяют параметры процесса, установленные и
утвержденные при разработке и валидации процесса фильтрации.
Если для повышения эффективности процесса фильтрации используют несколько
фильтров для уменьшения бионагрузки, фильтр, ближайший к точке наполнения в
первичную упаковку, характеризуют как стерилизующий фильтр. Для предотвращения
повторной контаминации продукта необходимо обеспечивать стерильность и целостность
оборудования после точки фильтрации, соблюдать надлежащие условия окружающей
среды и валидированные процедуры асептического производства.
Рутинный контроль
Процессы фильтрации контролируют согласно определенным физическим и
микробиологическим параметрам, установленным в ходе процесса валидации:
контаминация микроорганизмами до стерилизации, результаты испытания на целостность
фильтра перед фильтрацией, продолжительность фильтрации, объем фильтруемой
жидкости, результаты испытания на дифференциальное давление и целостность фильтра
после фильтрации.
ПРОИЗВОДСТВО В АСЕПТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
Принцип
Целью асептического производства является поддержание стерильности продукта,
состоящего из компонентов, каждый из которых был предварительно простерилизован
одним из вышеуказанных методов. Это достигается с помощью использования условий и
процедур, предотвращающих контаминацию микроорганизмами. Асептическое
производство может включать стадии асептического наполнения (асептического розлива),
лиофилизации в асептических условиях, асептического смешивания ингредиентов с
последующим асептическим наполнением и укупоркой.
Разработка и валидация асептического производства
Для сохранения стерильности компонентов и продукта необходимо уделять особое
внимание:
состоянию производственной среды;
персоналу;
критическим поверхностям;
процедурам стерилизации контейнеров и средств укупорки и передаточным процедурам;
предельному сроку хранения продукта до наполнения в первичный контейнер.
При валидации процесса осуществляют надлежащие проверки всех процедур, указанных
выше, а также периодическое моделирование процесса производства в асептических
условиях с использованием питательной среды, которую затем инкубируют и проверяют
на контаминацию микроорганизмами. В дополнение к этому перед выпуском каждой
серии любого продукта, простерилизованного методом фильтрации или полученного в
асептических условиях, следует проводить испытание стерильности на соответствующем
количестве образцов (2.6.1).