Gloved hands sterilizing a surface

如何实现免洗免灭药品包装的无菌性

注射用药物能够绕过我们防止感染的天然屏障,例如我们的皮肤。因此对于制药公司而言,确保其产品的无菌水平得到严格控制和监管是至关重要的。为了达到这个强制性要求,需要根据产品的特性采用不同的技术。灭菌技术分为两种不同的方法: 根据消毒剂的性质,有物理和化学两种方法。这两种技术可能都熟为人知,但它们各有优缺点,因此在免洗免灭(RTU)药品包装行业的特定应用中具有不同的适用性。
药品包装灭菌技术示意图

灭菌技术体系

从环境和安全角度来看,蒸汽灭菌有很多优点: 这种方法的残留物是水,处理起来要比一些化学方法更简单。它在某些应用中被认为是最先进的,包括肖特的 cartriQ® 免洗免灭卡式瓶。

而对于一些初级和次级包装容器来说,例如玻璃和聚合物注射器,加热对一些部件,如塑料部件或针头胶有风险,分别导致受力和尺寸稳定性受损或针头拉出力改变。因此,对于需要灭菌的物品,如注射器,应逐一核实蒸汽消毒的适用性。

辐射灭菌

电离辐射和非电离辐射是另一种主要的物理灭菌方法。非电离紫外线波长非常短,其高能量可裂解化学键,从而破坏菌落形成单位(cfus)。但是,尽管紫外光源丰富且技术容易实施,但紫外光几乎没有穿透力,因此主要用于表面灭菌,特别是在进入无菌隔离器之前。紫外光穿透性低,因此容易产生阴影,这意味着如果物体表面不直接暴露在紫外光下,就无法达到灭菌效果。因此需要更复杂的机械装置来确保物体的整个表面都暴露在足够高的照射量下。取决于物体所使用的材料和所暴露的辐射量,材料可能会老化。但是通常用于表面消毒的辐射值非常低,对材料性能的影响不大。

电离辐射比非电离辐射使用得更频繁。伽马射线具有很高的穿透性,经济有效,并且不会留下任何可能产生有害副作用的残留物。然而缺点是它会使透明的硼硅酸盐玻璃变成棕色,这种现象称为辐照损伤,会妨碍容器灌装后的光学检查,并使成品中的颗粒更难检测。但是,这种方法可以用于聚合物容器,其辐照损伤程度没有那么严重。

灌装和包装行业中最常用的是电子束辐射灭菌。其穿透性低于伽马射线,但高于紫外线,并且也没有残留物。由于其穿透性中等,这种方法主要用于低密度产品。与伽马射线一样,它会导致硼硅酸盐玻璃产生辐照损伤效果,在高剂量辐射下,次级包装中的聚合物会变脆。电子束的一大优势在于可以根据需要开启和关闭辐射,这一点与伽马射线不同。这大大提高了使用这类设备时的辐射安全性。基于其有不利的辐照损伤效应但安全的特点,电子束辐射通常用于曝光时间短的表面消毒。

化学灭菌

化学灭菌技术也经常用于工业,因为这种方法在较低温度下,也就是比蒸汽或干热更低的28-40°C条件下也能起作用。较低的温度使这种方法具有极佳的材料兼容性。但是,杀菌剂必须接触到物体的每个表面,才能确保无菌水平达到10-6,符合 ISO 14937 标准。使用过氧化氢(H2O2)或环氧乙烷(EtO)等气体灭菌剂时,这意味着必须在真空下进行灭菌,即 1-10 mbar条件下。

气化的过氧化氢具有极强的氧化能力,容易与有机物质反应,从而使微生物灭活。与其他气体灭菌循环一样,残留物可能是一个问题。对于敏感的生物制剂尤其如此,因为即使非常少量的残留物也会在灌装和包装过程中使产品降解。残留物水平直接取决于工艺参数,例如气体浓度和通风时间。

免洗免灭(RTU)容器灭菌使用最广泛的是环氧乙烷(EtO)。虽然 EtO 使用时需要非常小心,但其特性使其成为一种非常有效的杀菌剂。EtO 是制药行业公认的标准灭菌技术,对于许多产品来说,如肖特的 syriQ® 注射器和 adaptiQ® RTU 注射剂瓶,没有其他可行的灭菌方法。一些指导意见和标准规定了 EtO 灭菌过程和医疗器械中允许的 EtO 残留量: ISO 11135-1: 医疗器械灭菌,ISO 11993-7: EtO 残留。syriQ® 和 adaptiQ® 中选用的所有材料都能使用 EtO 灭菌方法。相应的灭菌周期都经过设计和验证,达到无菌保证水平 10-6,并最大限度减少残留物,同时减少 EtO 的使用量,从而减少对生态的影响。

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