一次性生物工藝系統輻照滅菌怎么做？鴻博輻照給您驗證指南！基于安全、時間和成本降低的好處，生物制藥行業越來越多地實施一次性生物工藝制造系統。這些一次性系統用于處理或容納從培養基、添加劑和緩沖液到散裝中間體和最終配方的各種流體。在許多情況下，需要微生物控制或無菌來確保產品純度和安全性。輻射滅菌是應用于一次性系統的微生物控制和滅菌的常用方法。驗證輻射滅菌的標準方法在制藥行業中并未得到廣泛理解，制藥行業歷來依靠濕熱（蒸汽）對不銹鋼生物工藝系統進行滅菌。

　　在塑料工業協會(SPI)的贊助下，BPSA技術委員會成立了一個小組委員會來制定本指南，用于一次性生物工藝組件和系統的輻照和滅菌。

　　一.范圍、目的和背景

　　范圍：本指南旨在為應用于生物制藥制造的一次性一次性生物工藝系統的微生物控制和滅菌提供伽馬輻照的基本信息和一般建議。盡管電子束輻照與伽馬輻照相似并遵循相同的標準，但由于其穿透能力有限，因此通常不用于一次性系統的微生物控制或滅菌，因此在本文件中不予考慮。

　　目的：BPSA輻照和滅菌小組委員會的目的是，本指南將

　　向讀者介紹伽馬輻照的基礎知識以及減少或消除一次性一次性生物工藝系統生物負載的兩種方法：微生物控制和滅菌驗證。

　　讓讀者了解微生物控制和經過驗證的滅菌之間的差異，區分每種方法適用于一次性生物制藥制造的哪些地方，并就不同的生物制藥制造工藝應用中哪些可能足夠或需要做出明智的決定。總結通過伽馬輻射驗證保健產品滅菌的標準方法，這些方法被認為適用于生物制藥行業的一次性系統。提供有關用于驗證生物過程組件和系統的輻射滅菌的生物負載和無菌測試方法的建議。

　　背景：美國國家標準協會(ANSI)、醫療器械促進協會(AAMI)、國際標準化組織(ISO)等組織已經制定了通過輻照對保健產品進行滅菌驗證的行業標準和ASTM國際（前身為美國測試與材料協會）。生物制藥和生物技術藥物行業的進步導致需要可直接納入關鍵制造過程的預滅菌或微生物控制產品。最初，這些一次性產品的目標是小規模應用，例如實驗室規模的藥物開發和臨床前研究。

　　二.伽馬輻照的基礎知識

　　伽馬輻照是應用從放射性核素如鈷60(60Co)和銫137(137Cs)同位素發射的電磁輻射（伽馬射線）。伽馬射線不受大多數材料的阻礙，可以穿透大多數一次性生物工藝系統組件。微生物因這種電離輻射對其核酸的損傷而失活。伽馬射線也不會被材料保留，也不會留下殘留的放射性。

　　伽馬輻射劑量以千克(kGy)為單位測量，它量化了輻射的吸收能量。一格雷是一公斤物質吸收一焦耳的輻射能量（一千戈瑞=一焦耳/克）。≥8kGy的劑量通常足以消除低生物負載水平（參考文獻2中的表9）。在生物負載水平升高的情況下（每單位>1,000個菌落形成單位或cfu），這可能發生在非常大的一次性系統中，可能需要更高的劑量才能達到無菌狀態。

　　一般來說，25kGy可以達到無菌，無菌保證水平（SAL）為10-6。即使在生物負載水平升高的情況下，也可以以較低的無菌概率（例如，10-5或10-4的SAL）實現生物負載的減少。輻照過此類SAL的產品仍然是無菌的，但具有更高的非無菌概率，并且可能不符合保健產品滅菌行業標準中規定的經過驗證的無菌聲明的標準。

　　伽馬輻照過程使用明確定義的操作參數來確保準確的劑量。在精心設計的輻照設施中，對于任何給定的材料密度，決定產品和微生物接受的輻射量的唯一變量是材料在輻射場內花費的時間。產品不暴露于熱、濕、壓力或真空中。伽馬輻照產生的廢物副產品最少，并且不需要對除氣（如環氧乙烷氣體滅菌）或常規生物反應性測試進行隔離。作為一種恒定且可預測的滅菌方法，伽馬輻照在安全、時間和成本方面具有優勢。

　　除了微生物滅活，伽馬射線輻照還會引起聚合物分子的電離和激發（7）。隨著時間的推移并取決于劑量，吸附的劑量會導致聚合物的物理或化學性質發生變化。盡管一些聚合物比其他聚合物對輻照引起的變化表現出更高的抵抗力，但所有聚合物都會在一定程度上受到影響。盡管微生物控制或滅菌需要25kGy的最小劑量，但實際應用的劑量通常在25-50kGy范圍內。需要注意的是，輻射的吸收是累積的，并且一些可能有資格用于γ輻照的一次性生物工藝系統的聚合物可能無法承受超過50kGy的強度，并且隨著時間的推移仍能保持其完整性。因此，應避免重復照射一次性系統或組件（8）。

　　三.微生物控制和滅菌

　　通過伽馬輻照對保健產品進行滅菌的一般概念和協議可以直接應用于一次性生物工藝系統。這些行業標準要求驗證滅菌過程的有效性和可重復性，基于平均生物負載的確定以及在最小輻射劑量暴露后系統的后續無菌測試。驗證為無菌的系統還需要接受涉及生物負載和無菌測試的常規審核。第6節和第7節分別總結了伽馬滅菌驗證和應用于一次性生物工藝系統的標準程序。

　　將這些標準應用于小批量定制生產的生物工藝系統，特別是臨床前或臨床藥物工藝開發過程中使用的原型系統，可能成本高昂且繁瑣，并且可能需要重新驗證最終生產設計的滅菌。作為無菌標簽聲明的替代方案，許多生物工藝系統可以簡單地通過基于劑量測定的通常在25kGy范圍內的輻照來充分微生物控制，并且可能不需要用于滅菌驗證的標準方法。

　　最低25kGy滅菌劑量聲明源于CharlesArtandi和WaltonVanWinkle在1959年進行的一項研究。作者確定了150多種不同微生物的“最低殺滅劑量”。作為他們研究的結論，他們選擇了25kGy作為滅菌劑量，并指出“這[25kGy]比殺死最耐藥微生物的最低劑量高40%”（9）。因此，將25kGy確定為適合滅菌的最小輻照劑量。當不需要經過驗證的無菌聲明時，這種25kGy的歷史滅菌劑量也足以消除可行的生物負載并提供高水平的微生物控制。

　　在非無菌過程中應用時需要零或低生物負載的組件或系統不需要經過驗證的無菌聲明，并且可能被認定為微生物控制。以下部分旨在幫助讀者確定經過驗證的滅菌或更簡單地說微生物控制是否合適。