除菌过滤器及超滤器(图片印刷倍率25%

1、 除菌过滤器除菌过滤器讲义王清华2013.4什么是除菌级过滤器v 用每平方厘米滤膜表面积相当于107cfu的缺陷假单胞菌，对滤器进行挑战，滤器下游液体无菌 一、 过滤器验证的目的v目的 确认所选的除菌过滤器是否适用于本企业生产工艺的需求 需要验证哪些内容过滤器验证的重要性v法规的要求v 确定滤器与产品、工艺的兼容性v验证在含药品的实际生产条件下，对微生物的截留能力v评估过滤器的析出物水平v确定滤器清洁方法世界各国GMP法规要求vUS GMP 21 CRF Parts 210 & 211 Appropriate written procedureshall be established

2、and followed. Such procedures shall include validation of any sterilization processv 美国GMP 必须建立和跟进相应的证明性文件,这些文件中包含所有的除菌工艺的验证文件。世界各国GMP法规要求vUE GMP Annex 1 Sterile Medicinal Products 欧盟GMP无菌药品附录 All sterilization processes should be validated 所有除菌工艺必须进行验证世界各国GMP法规要求v澳大利亚TGA GMP 除菌级过滤工艺应该验证v加拿大 GMP 每步除

3、菌工艺必须要有验证其有效的证明文件法规及行业指南对过滤器验证的要求vFDA 无菌工艺指南 与过滤器完整性相关的性能测试应包括：模拟生产条件，在最苛刻生产环境下进行微生物挑战试验 更早地，更细致地选择过滤器的规格和类型可减少技术和法规方面的问题，避免延误更有效的生产，更好的无菌保障。 法规及行业指南对过滤器验证的要求v其他相关指南 过滤器与产品间的兼容性 过滤器完整性测试方法、测试液体 过滤器的析出物 实际过滤操作条件 过滤器的一致性 验证能够确保v正确的过滤器选型v对生产条件（温度、压力）耐受性v无菌性能的验证v可靠地系统设计v运行稳定v清洁验证、灭菌验证、完整性测试v操作人员培训 二、职 责

4、v生产商的职责 过滤器设计合理性确认 过滤器制造材料性能确认 过滤器本身质量保证与测试 用户的职责 过滤器的选型（与生产商协商） 过滤器及产品特性的研究 生产工艺验证过滤器生产商职责 v过滤器的验证证明及过滤器生产工艺v建立使用参数及操作条件限制 完整性测试标准：起泡点及扩散流 最高操作温度 最大操作压力 最多可以灭菌次数：次数，温度，时间过滤器生产商职责v 确保其过滤器符合法规要求 无纤维脱落 内毒素 0.5Eu/ml 鲎试剂 体内体外毒性试验符合六级材料标准，大 鼠安全试验 除菌级过滤器的性能 析出物评估过滤器生产商（密理博）职责 密理博公司提供的过滤器验证指南包括： 产品说明书 、 产品

5、性能测试结果、 按美国试验材料协会制定方法执行的截留实验、完整性测试（正反相起泡点，扩散流）、USP生物安全测试结果、USP细菌内毒素测试结果、水流速、耐水压性能、耐热性（灭菌次数）、溶出物、氧化物测试结果、颗粒和纤维脱落用户的职责v用户应最终对过滤器的验证负责 v1、 当过滤器的型号选定后： 尽可能用产品进行验证；在最差条件下进行验证/测试最苛刻环境下过滤器性能，评估，并有证明文件v2、应在经授权认定的实验机构进行相关实验v3、 审计第三方实验机构审计什么？v 查第三方实验机构：证明文件，质量保证体系，仪器设备的齐备，仪器性能的可靠，操作人员培训v保证每个验证测试均有相应实验方案v测试前核查

6、实验方案v保证实验方案能代表贵公司的生产工艺过程v满足指南要求v实验前确认签字三、过滤器的选择v液体过滤器分类：材质不同vPVDF材质（亲水性聚偏二氟乙烯） 孔径0.1m、0.22m 优点： 低蛋白吸附率，保证高价值产品最低损失； 流速高、通量大；易于从小批量实验放大到大生产 耐高温（可在150度下持续工作），抗化学腐蚀、抗水解性能优良； 机械强度高 适用于：注射剂 过滤器的选择v聚醚砜材质：孔径0.22m 、0.45m 优点： 高流速，除菌级滤膜是其他同类流速的2.5倍；成本低；能适应极宽的pH范围-耐氢氧化钠适用于： 缓冲液的过滤、各种酸及氢氧化钠溶液的过滤 过滤器的选择v形态不同 套筒式

7、过滤器 囊式过滤器 圆盘过滤器过滤器的选择v亲水和非水v气体和非水相液体除菌过滤器 优点：由PTFE（聚四氟乙烯）膜和聚丙烯组件构成的除菌级过滤器。能除去气体中的粒子和微生物，并且无纤维脱落。 用于：罐体的供气、发酵的通气四、过滤器验证项目 化学的：兼容性、析出物 物理学的：完整性、吸附 微生物学的：细菌截留（流速、产量、温度、压力、系统大小）兼容性测试v将滤膜浸泡在料液中，浸泡时间不短于生产时间，查看有无可见变化。v检测物理变化： 水流速 滤膜重量 起泡点析出物（溶出物）分析v将滤膜用药液或模拟溶剂（水、乙醇、不同pH的溶液），按最差工艺条件（温度、时间、溶剂强度）冲洗，测定冲洗液中的物质变

8、化，不挥发物定量等。v决定过滤器预先冲洗体积、决定过滤器能否用于小体积过滤、直接灌装前几瓶的析出物含量高吸附性研究v 过滤器既不应该对料液添加成分，也不应该减少料液中的成分v当用户对成分含量的高低非常在意时，进行吸附验证 做小样、收集首先过滤出来的料液、对料液中的成分进行分析微生物截留试验微生物截留实验的原则和关键因素v尽可能采用真实料液v用替代品，v使用生产工艺最差条件 时间、温度、压差或流速、过滤模式（间歇或连续） 过滤体积为等比例缩小活度v活度实验的目的是确定能否在产品中直接接种挑战菌，或是用接种细菌的替代溶液挑战。v试验方法：一定浓度的缺陷型假单胞菌接种于待测料液中，三小时进行稀释涂板

9、，计数。v若样品使菌浓度下降一个对数级以上，则该样品被确定为抑菌细菌截留检查法v使用标准的挑战微生物v缺陷型假单胞菌v菌种：ATCC 19146v使用标准培养基和标准培养方法v缺陷型假单胞菌尺寸：0.68m0.31m细菌截留检查法v试验设计v在实验室模拟生产工艺条件 过滤时间及温度；压差或流速； 间歇或连续过滤v膜过滤检测v使用客户提供的料液，最好是实际料液 细菌截留实验v直接接种法: 将缺陷型假单胞菌接种于料液中，培养，用0.22m,的测试滤膜过滤，滤液用0.45m的分析滤膜（47mm），100%的测试料液通过分析滤膜，把分析滤膜转移TSA平板上培养，培养7天，观察鉴定。 过滤器完整性测试目

10、的:v为什么要对除菌滤器进行完整性测试？v完整性测试的方法有哪些 v为什么可以用起泡点的方法代替细菌挑战试验？v什么时候进行完整性检测？v起泡点测试原理是什么？v扩散流测试原理是什么？v自动完整性测试仪为什么要对除菌滤器进行完整性测试？v什么是滤膜完整性？ 完整的滤膜用相应的液体完全湿润后，过滤 料液，比膜孔大的污染物留在膜上面，下游没 有污染物。 非完整滤膜 ， 下游有污染物v法规要求除菌过滤器必须做完整性测试v公司标准操作规程v审计需要扩散流测试v将滤膜用规定的液体完全湿润，上游加压至80%泡点值，下游气流不大于规定值v适用于大表面积过滤器、薄的膜、有机溶媒湿润的过滤器v影响因素：过滤器类

11、型、测试气体、温度完整性测试的选择 分类 测试名称 测试实施者 破坏性 细菌挑战测试 制造商以及客户进行验证时进行 非破坏性 起泡点测试，扩散测试 制造商出厂时以及使用者现场进行 过滤通常操作的关键步骤v确认制造规格 v检查O形环、垫圈、密封垫的泄漏v 确认正确的过滤孔径v 确认灭菌前完整性 v确认蒸汽和消毒锅灭菌后完整性完整性测试原理及方法v起泡点：是气体从湿润的最大膜孔挤出液体快速流出时的压力；v湿润的毛细孔和其中液体的表面张力阻碍了气流，在一定的气体压力下，液膜被冲孔，最初的气体流量和相应的孔径之间存在比例关系，大流量出现时的最低压力泡点原理v起泡点 气体从湿润的最大膜孔挤出液体快速流出

12、时的压力 显示过滤结构内保持液体力的大小v影响因素 湿润液体、温度测试方法v用润湿溶液将滤膜或滤芯完全湿润，装入滤壳或夹持器中v将气源、电源与完整性检测仪连接，再与上述安装好的滤壳或夹持器连接v启动完整性检测仪，输入测试程序和数据v完整性检测仪自动进行检测并判定结果完整性测试方法v 将湿润的滤芯或滤膜片装入滤壳或夹持器中v 将气源、电源与完整性测试仪连接，再与可进行完整性测试的上述滤壳或夹持器连接v 启动完整性测试仪，输入测试程序和数据，完整性测试仪自动检测并判定结果扩散流原理v扩散流 用于过滤面积较大的滤膜 气体溶解在完全湿润的滤膜孔内的液体中 膜压差造成跨膜气体浓度差，结果使膜孔溶解的气体

13、流出法规中对完整性测试的规定v 对于由一个或多个滤器组成的过滤器系统，对它的验证都应该包括在最差条件下进行的微生物挑战试验。v 除菌过滤膜应该在使用前及使用后立即采取最合适的方法确认其完整性，可以采用泡点，扩散流压力保持的方法。滤芯泡点标准v过滤后使用标准湿润液不方便，v产品不允许稀释v产品有可能与标准湿润液不兼容或无法完全混合v如果就想用标准湿润液测定，需要把产品冲掉，把滤芯冲洗干净v产品建立起泡点后，过滤器的使用中要不断收集数据，判断产品泡点是否有漂移扩散流测试介绍v 气体溶解在完全湿润的滤膜孔内的液体中，膜压差造成跨膜气体浓度差，结果使膜孔中溶解的气体流出v 上游用80%泡点持续、稳定的

14、压力，测量下游的气流v 扩散流测试一般用于膜面积较大的滤膜疏水性滤膜完整性测试v 水浸法：把水挤入疏水性膜最大空的最小压力v 把水灌在膜的表面，加压至压力小于膜的水浸入压，压力维持不再加压，膜如果是完整的，上游的压力不会很快下降v完整的膜几乎没有水流或非常小疏水性过滤器完整性测试v 疏水性过滤器用于过滤气体中的颗粒及微生物。v传统的测试原理： 典型的润湿液是异丙醇，甲醇或他们与水的混合物。其测试原理与亲水性滤膜测试原理相同 缺点：成本高、易燃、高的扩散流；在线困难、灭菌前要除去残存的润湿液体 水浸入法v原理：疏水膜抗拒水，于膜外加满水，加压，在压力的作用下，膜内的折叠式结构进一步压缩：v 把水挤入疏水性膜最大孔的最小压力完整性测试原理及方法v手动测试通常适用于过滤器面积小于2000平方厘米v自动完整性测试仪适用于气体流速超过100ml/分钟，或最大测试仪的限定超滤膜v用途v中药注射剂：利用物理方法（分子大小排除）除去提取物中的树脂，鞣质，色素，蛋白质等大分子杂质，同时保留药液中的有效成分（分子量大多在1000以下）。v澄清过滤用的超滤膜的孔径：50KD，30KD，10KDv用孔径定性：1万分子量的膜，要求产品的分子量小于5KD，最好小于3KD。超滤膜v类型v平板膜系统：流通量大；可以线性放大；残留体积小。v卷式膜系统：成本低，适合大型系统，处理量大，膜柱要装在不锈钢壳内，无法