药品生产企业微生物实验室设计

药品生产企业微生物实验室设计
药品生产企业微生物实验室设计
2016-07-04 洁净技术与应用 洁净技术与应用
1 前言
药品检验实验室通常包含理化实验室和微生物实验室两部分；理化实验室运用物理、化学的方法对生产用的原辅料、包装材料、中间体及成品等进行鉴别、含量测定等分析和检验，其结果作为检品是否符合法定要求和企业内部质量标准的依据。

微生物实验室一般具有以下功能：
① 按《中国药典》[1]要求，进行微生物检验方法的验证、无菌检查、微生物限度检查、抗生素效价的微生物检定、青霉素酶及其活力测定。

② 按现行《药品生产质量管理规范》的要求，对医药工业洁净室的洁净度进行微生物测定，对无菌生产区环境日常动态监测以及生产过程中其他需要进行微生物检测的地方，如对无菌过滤器的验证、环境及设备消毒效果的验证、灭菌效果的验证、无菌药品包装密封性验证中微生物挑战性试验等。

③ 细菌内毒素检查、注射剂的不溶性微粒检查，这类检查虽不是检查微生物，但它们对检查环境有较高的要求，通常设在微生物实验室。

2 微生物实验室设计的有关要求
《药品生产质量管理规范》[2]要求药品生产企业应负责药品生产全过程的质量管理和检验，并配备与药品生产规模、品种、检验要求相适应的人员、场所、仪器、设备。

在进行微生物实验室的设计时，应了解检验流程、过程性质、有关标准规范的规定等，结合药品生产企业生产品种、检验工作量的大小合理布置相应的微生物检验功能间。

在药品的微生物学检验中，为了保证检测结果的准确、可靠，针对微生物学检验产生影响的几种因素需要采取相应的措施，通常为以下几种：
① 药品本身的抑菌性或药品中防腐剂的抑菌性。

它们会掩盖无菌药品已受污染的事实或造成低于实际污染水平的菌检结果。

通常采用生长比较法，在实际检验条件下，通过比较对照接种试验菌或阳性菌在有无供试品的状态下的生长情况，来验证供试品在该检验方法下的抑菌性。

② 标准菌种（试验菌或阳性菌）制备与传代、种类及生长状态需符合现行《中国药典》要求。

③ 培养基的促菌生长能力：培养基应具备广谱性，有助于检品中所有存活微生物的生长。

通过接种不同试验菌并观察它们的生长状态，进行培养基灵敏度验证试验。

④ 检验器具，如过滤系统的滤器、滤膜性质、
材质等性能，淋洗液、稀释剂、培养基的无菌性及操作程序等，通常进行阴性对照试验来检验其影响。

⑤ 培养条件（温度、湿度及需氧或厌氧）及检测环境应符合相关要求。

2.1 无菌检查实验室
2.1.1 用途
用于检查药典要求无菌的药品、医疗器具、原料、辅料及其他品种是否无菌。

2.1.2 《中国药典》对无菌检查实验室要求
无菌检查应在环境洁净度10 000级下的局部洁净度100级的单向流空气区域内或隔离系统中进行，其全过程必须严格遵守无菌操作，防止微生物污染。

单向流空气区、工作台面及环境应定期按《医药工业洁净室（区）悬浮粒子、浮游菌和沉降菌的测试方法》的现行国家标准进行洁净度验证。

隔离系统按相关的要求进行验证，其内部环境的洁净度须符合无菌检查的要求。

2.2 微生物限度检查实验室
2.2.1 用途
用于检查非规定灭菌制剂及其原料、辅料受微生物污染的程度。

检查项目包括细菌数、霉菌数、酵母菌数及控制菌检查。

2.2.2 《中国药典》
对微生物限度检查实验室的要求
微生物限度检查应在环境洁净度10 000级下的局部洁净度100级的单向流空气区域内进行。

检验全过程必须严格遵守无菌操作，防止再污染。

单向流空气区域、工作台面及环境应定期按《医药工业洁净室（区）悬浮粒子、浮游菌和沉降菌的测试方法》的现行国家标准进行洁净度验证。

2.3 抗生素效价的微生物检定室
2.3.1 用途
在适宜条件下，根据量反应平行线原理设计，通过检测抗生素对微生物的抑制作用，计算抗生素活性（效价）。

2.3.2 《中国药典》[1]对抗生素效价的微生物检定室的环境洁净度未有明确规定要求
在国家食品药品监督管理局2000年9月颁发的《药品检验所实验室质量管理规范（试行）》中第十八条中规定有“抗生素微生物检定实验室分为半无菌操作间和缓冲间。

半无菌操作间设有紫外线灯，操作台宜稳固，并保持水平。

实验室内应光线明亮，并有控制温度、湿度的设备”。

通常按洁净度100 000级设计。

抗生素效价的微生物检定实验所用烧杯、漏斗、移液管、容量瓶、滴管、小钢管等器皿应与其他器皿分开洗涤，检定用平板与其他培养基平板也应分开洗涤，防止抗生素对其他微生物培养的污染。

2.4 细菌内毒素检查用室
2.4.1 用途
利用鲎试剂来检测或量化由革兰阴性菌产生的细菌内毒素，以判断供试品中细菌内毒素的限量是否符合规定。

适用于某些不能用家兔进行热原检测的品种，如放射性药剂肿瘤抑制剂等，因为这些制剂具有细胞毒性而有一定的生物效应。

目前一般认为特别适用于生产过程中的热原控制，因为该检查法操作简单，实验费用少，结果迅速可得。

但该检查法对革兰阴性菌以外的内毒素不够敏感，故尚不能代替家兔热原法。

2.4.2 《中国药典》中要求
进行细菌内毒素含量测定试验所用的器皿需经处理，以去除可能存在的外源性内毒素，试验操作过程应防止微生物的污染，在清净环境中进行，在层流工作台内操作。

实验前，须用肥皂洗手，用75%乙醇（最好用叔丁醇代替乙醇）棉球消毒。

但《中国药典》中未对细菌内毒素检查用室的环境洁净度明确规定要求。

一般来说细菌内毒素检查用室为半无菌操作间：室内设灭菌紫外灯，洁净度要求一般为100 000级。

也有一些药厂为了节省能耗而将其设置为一般环境。

2.5 不溶性微粒检查用室
2.5.1 用途
在可见异物检查符合规定后，用以检查溶液型静脉用注射剂中不溶性微粒的大小和数量。

2.5.2 《中国药典》[1]要求
试验操作环境应不得引入微粒，测定前的操作应在层流净化台下进行。

玻璃仪器和其他所需的用品应洁净无微粒，本法所用微粒检查用水（或溶剂）使用前须经不大于1.0 um的微孔滤膜滤过。

2.5.3 因《中国药典》要求注射用水须进行细菌内毒素检测，因此溶液型静脉用注射剂的不溶性微粒检查可与细菌内毒素检查用室设成一间，不用专设一室，配置相应的层流净化台。

3 有关问题及案例
3.1 阳性接种室
（1）微生物检验离不开对标准菌种及所检测的菌种进行各种处理，如培养基的灵敏度检查、无菌检查及微生物限度检查方法的验证、阳性对照、抗生素效价的微生物检定时菌种及菌悬液制备、转接种等，这些活动要直接处理微生物菌种，在一定条件下，许多种类都是病原菌，因此有关微生物暴露性操作活动尽可能在生物安全柜内进行。

所有染菌物品、培养物均应经高压灭菌处理后再清洗。

（2）无菌检查及微生物限度检查中阳性对照菌液加入含供试品的培养基的操作，不能在检测供试品的无菌室或净化台上进行，以免污染供试品及操作环境。

可设置一间阳性接种室进行上述操作。

以前有的将其设置为一般环境；有的根本就未专设此室。

《中国药典》（2005年版）颁发后，目前许多人认为将其设置为洁净度10 000级，设置单独的人净、物净系统。

3.2 无菌室
《中国药典》要求无菌药品的无菌性检查室、非无菌药品的微生物限度检查室的环境洁净度都为10 000级（局部洁净度100级），通常都称为无菌室；若某药厂既生产无菌药品，也生产非无菌药品，为防止非无菌药品供试品对无菌药品的无菌性检查的污染，有两种方式：
① 如果同时进行这两类药品的检验，最好将这两种无菌室分开设置二套，使用各自的人净、物净系统。

此种方式无菌室利用率不高。

② 通常只设一套无菌室，分期进行这两类药品的检验，合理安排检验规程、严格操作并经验证，确保不对无菌药品的无菌性检查产生污染。

3.3 隔离系统
《中国药典》[1]无菌检查法中被指定为可使用的设施，它能提供并保持与外界环境隔离的百级洁净度的操作环境。

隔离操作器所处环境的级别取决于它们的设计及其应用。

美国药典并不要求它安装在洁净区/室，但应控制无关人员进入其所处房间；欧盟GMP则建议应将它放置于100 000级的环境中。

采用隔离操作技术能最大限度降低操作人员和外界环境对洁净空间的影响。

它既可用于无菌实验，又可用于其他需要高洁净度的多种研究和实验。

但隔离操作器的性能与操作程序的验证尤为重要，隔离用袖管/手套系统应进行常规监测，这包括经常进行必要的检漏试验。

隔离系统的诸多优势如洁净区域的隔离化、自动化、小型化等将使其成为无菌区的发展未来。

3.4 培养室
用来放置培养各类微生物生长的细菌培养箱和真菌培养箱。

大多数将其设置为一般环境；也有的将其洁净度设置为100 000级。

设计时根据药厂相关部门的要求进行。

3.5 案例
图1中无菌检查采用环境洁净度10 000级下的局部洁净度100级；图2中无菌检查采用环境洁净度100 000级下的无菌隔离系统，对目前需要改造而面积及空调系统受原有条件限制的微生物实验室来说较为适用。

微生物实验室的其他辅助设施在设计时与理化实验室一起统筹考虑。

转载自《实验室设计与建设》公众号：shiyanshi-sheji，长按下方二维码关注此公众号，了解更多实验室建设方面知识；
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