生物指示剂

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felix 2 years ago
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@ -0,0 +1,255 @@
# 定义
含有活性微生物并对特定灭菌工艺具有明确耐热性的测试系统简写BI
# 用途
能够定量测定和评价灭菌效果的生物检测器
适用于灭菌程序的设计、开发、验证、确认,灭菌程序的日常监测
# 种类
根据不同灭菌方式的特点,生物指示剂也有不同的形态
![1671112839029](https://file+192-002e168-002e168-002e108.vscode-resource.vscode-cdn.net/Note/%E5%88%B6%E8%8D%AF/%E5%B7%A5%E8%89%BA%E6%96%B9%E6%B3%95%E7%B1%BB%E9%AA%8C%E8%AF%81/%E7%81%AD%E8%8F%8C%E5%B7%A5%E8%89%BA/%E7%94%9F%E7%89%A9%E6%8C%87%E7%A4%BA%E5%89%82/image/%E7%94%9F%E7%89%A9%E6%8C%87%E7%A4%BA%E5%89%82/1671112839029.png)
![1671112878739](https://file+192-002e168-002e168-002e108.vscode-resource.vscode-cdn.net/Note/%E5%88%B6%E8%8D%AF/%E5%B7%A5%E8%89%BA%E6%96%B9%E6%B3%95%E7%B1%BB%E9%AA%8C%E8%AF%81/%E7%81%AD%E8%8F%8C%E5%B7%A5%E8%89%BA/%E7%94%9F%E7%89%A9%E6%8C%87%E7%A4%BA%E5%89%82/image/%E7%94%9F%E7%89%A9%E6%8C%87%E7%A4%BA%E5%89%82/1671112878739.png)
## 湿热灭菌固体生物指示
![1671112938637](image/生物指示剂/1671112938637.png)
![1671112952709](image/生物指示剂/1671112952709.png)
![1671112963896](image/生物指示剂/1671112963896.png)
# 特性
具有较高的耐受性、贮存稳定性、批与批之间的一致性、无致病性、易于培养和制备-细菌芽孢
耐受性要高于灭菌前产品中污染菌的耐受性
符合地方、国内、国际相关法规要求
可根据灭菌程序的设计要求而制备
# BI耐受性的影响因素
## 生物学种类
![1671113088853](image/生物指示剂/1671113088853.png)
## 制备孢子的培养条件
* 温度
* 培养基成分
## 孢子悬浮液的组份
## 孢子载体材料
## 灭菌后的培养条件
* 温度
* 培养基质量
# BI耐热性D值
## 测定方法ISO 11138-1
## 残存概率法
- 多采用水/油浴+毛细管
## 阴性分数法
- SMC法
- HSK法
## 生物指示剂耐热性测定仪
* 方法ISO 18472
![1671113254238](image/生物指示剂/1671113254238.png)
# 生物指示剂的关键质量参数
## 孢子数量
- 复核数量结果要在标示结果的50%~300%范围内
- 计数前需要热处理
## D值
- 复核结果要求在标示结果的±20%范围内
## 最大存活时间(用户不要求测定)
- 存活时间≥lgN0-2×D值
## 最小灭活时间(用户不要求测定)
- 灭活时间≤lgN0+4×D值
# 物理灭杀时间Fphy
* 采用物理数据(热穿透温度和时间)预测一个灭菌程序所赋予装载的灭菌效果
* 一般采集产品最冷点部位的温度(但不包括干热位置)
* 仅适用于饱和湿热条件,即不包括无饱和蒸汽的相对干燥位置
* Fphy = Σ10^(T-121÷Z)×Δt
* Δt穿透温度下的过渡时间通常为1min
* Z生物指示剂的温度系数
# 标准灭菌时间F0
F0 = Σ10^(T-121÷10)×ΔtZ值取10℃
* 在121℃灭菌一分钟可看作标准状态下1分钟1个单位
* F0 = Σ10^(121-121÷10)×1=1.0min
* 在118℃灭菌一分钟与121℃灭菌的等效灭菌时间为
* F0 = Σ10^(118-121÷10)×1=0.5min
* 用于计算F0的温度应取自物品内
# 生物灭杀时间Fbio
* 表示一个灭菌程序在一定温度下杀灭某种微生物的实际效果
* Fbio = D × LR
* D微生物的耐热参数
* LR在灭菌过程中微生物数量的对数下降值即LR= LgN0-LgNF
# Fbio和Fphy的一致性
* 在理想状态下Fbio=Fphy
* 加热和冷却曲线为矩形波
* 每个BI的数量/耐热性和孢子的受热程序均没有差异
* 每个产品所受到的热效应均相同
* 实际情况下FphyFbio
* 每个产品内的热穿透总有一些差异会导致Fphy的差异
* 如果估算出的Fphy与Fbio之间有很大的差异那么将会导致BI的阳性结果
* 验证时可以运行最差灭菌程序条件如降低温度或缩短保温阶段时间最低FphyFbio
* 仅凭物理数据不能完全保证灭菌程序所赋予产品足够的灭菌效果
* 灭菌效果与具体产品组份相关
* 有些点可能无法采集热穿透数据需要BI监控
* 同样,仅凭生物指示剂数据也不能保证灭菌程序的适当性和合理性
* 物理数据还可以用来评价灭菌程序对产品质量的稳定性考察
* 生物数据与物理数据之间要相互支持
# LVP产品灭菌的工艺开发
* 问题如何有效且科学地对以下具有相同包装如250ml/袋)的大容量注射剂产品,进行灭菌工艺程序的开发与验证
* 可选取其中一种(或两种)溶液作为主溶液,代表同组产品进行灭菌程序的开发和验证。主溶液的选择标准
* BI在其中具有最高耐受性-BI验证
* 加热速度(热穿透)最难(如高粘度)-热穿透研究
* BI主溶液和热穿透主溶液可以不同
* 本次讨论主题BI主溶液
* BIB.subtills在各个产品溶液中的耐热参数
![1671115161032](image/生物指示剂/1671115161032.png)
* LVP产品灭菌程序评估
* 选择0.9%氯化钠注射液为同组产品灭菌工艺验证的主溶液
* 接种枯草芽孢杆菌孢子至0.9%氯化钠注射液100ml形成至少108孢子/袋的含量
* 将接有BI的容器紧挨在差有温度探头的容器
* 运行最差灭菌程序条件随机采集热穿透数据、F0值、Fphy值
* 对接有BI的所有容器进行无菌检查
* 0.9%氯化钠注射液在最差灭菌条件下的热穿透数据、Fphy和Fbio
![1671115175014](image/生物指示剂/1671115175014.png)
* 计算Fbio值
* 经检查20个接有BI的产品均呈阴性采用阴性分数法计算每个产品内的残存孢子时需要假设有一个产品呈阳性
* N0=10^8孢子/袋
* 计算
* NF= ln(n÷r) = ln20÷19 = 0.0513
* LR = LgN0 - LgNF = Lg1×10^8-Lg0.0513 = 9.3
* Fbio = D ×LR = 0.66 ×9.3 = 6.1min
* F0 = 8.4min121℃Z=10℃ = Σ10^(T-121÷10)×Δt
* Fphy = 10.4min121℃Z=12.8℃) ???怎么得来的
* 赋予BI的估计效果
* LR = Fphy÷D121℃ = 10.4÷0.66 = 15.75
* 数据对比
* 如果产品的灭菌前含菌量限度控制在1000 CFU/袋污染菌的耐热性D121℃空载在0.66min之内那么F0值为8.4min的湿热灭菌程序在产品灭菌后非无菌品的概率可估算为
* LgNF = LgN0 - Fphy/D121 = 3.0-15.7 = -12.7
* PNSU = NF = 10^-12.7 10^-6
* 嗜热脂肪芽孢杆菌BI评价-物品特性灭菌程序
* 产品中含有细菌芽孢的最大可能数
* 10个孢子/产品计算时可用100个孢子/产品(最差状况/安全空间)
* 产品中含有戏剧芽孢的最高耐热性
* Fbio = D121 × LgN0 - LgNF= 0.5 ×[lg100-lg(10^-6)] = 0.5 × [2 - (-6)] = 4min增加安全系数取5min作为对灭菌工艺F0值要求
* 嗜热脂肪芽孢杆菌BI特性
* 孢子数量N0=2X10^6孢子/BI
* 当孢子置于F0为5.0min的灭菌程序后,估算出其残存孢子数量
* Fbio = D121 × LgN0 - LgNF
* LgNF = lgN0 - F0 ÷ D121 = 6.3 -5 ÷ 2 = 3.8
* NF= 10^3.8=~6.3×10^3孢子
* 问题只要BI孢子残存数量不超过6.3X10^3孢子灭菌程序符合无菌保证要求
* BI状况N0 = 2×10^6孢子/BID121 = 2.0min
* 计算使BI数量下降至6.3×10^3孢子/BI所需的Fbio值
* Fbio = D121 × LgN0 - LgNF=2.0 × [lg(2×10^6)-Lg(6.3×10^3)] = 5.0min
* 产品污染菌状况N0 = 100D121 = 0.5min
* 计算产品经F0为5.0min程序后,残存的孢子数量
* LgNF = lgN0 - F0 ÷ D121 =2 - 5.0 ÷ 0.3 = -14.7
* NF = PNSU = 10^-14.710^-6(无菌保证标准)
# 嗜热脂肪芽孢杆菌BI用于过度灭菌工艺效力评价
## 过度杀灭嗜热灭菌工艺
- 用于带孔/固体物品的灭菌
- 灭菌效力要求
- F0和Fbio≥12min
- 温度探头必须摆放在蒸汽最难穿透的部位
- 嗜热脂肪芽孢杆菌BI的要求
- 孢子含量≥1X106孢子/BI
- 耐热性D121℃≥1.5min
## 初始评价
- 物理灭杀值20支探头F0值16~20分钟
- 20个BI在灭菌、培养后全部呈阴性结果
- BI孢子起始数量2.3×10^6/BI
- D121℃=1.8min
- 计算Fbio值
- Fbio=D121℃×LgN0-LgNF=1.8×{Lg2.3×10^6)-Lg[ln(20/19)]}=13.8min
- 最小F0值和Fbio值均大于12min
## 再评价
- 物理灭杀值20支探头F0值16~20分钟
- 20个BI在灭菌、培养后18个阴性2个阳性
- BI孢子起始数量2.3×10^6/BI
- D121℃=1.8min
- 计算Fbio值
- Fbio=D121℃×LgN0-LgNF=1.8×{Lg2.3×10^6)-Lg[ln(20/18)]}=13.2min
- 最小F0值和Fbio值均大于12min
- 如果要求或希望BI被全部灭杀
- 延长暴热时间
- 检查BI的z值是否小于10℃
- 如果允许有阳性结果
- 在每个探头至少两个BI
- 对有阳性结果出现的位点,根据阴性分数法计算出孢子的残存量
# Z值对计算F0值的影响
- Z值是D值变化一个对数单位时灭菌温度变化的度数随微生物种类受热环境而变化
- 用于换算杀灭率从而估算等效灭菌值等效灭菌时间Fphy值
- 采用热穿透计算Fphy值
- Fphy = Σ10^(T-121÷Z)×Δt
- 标准等效灭菌时间F0以121℃参照温度Z值取10℃
- 用F0值来估测灭菌程序对BI的杀灭效果
- 当Z值不等于10℃时Fphy值会出现什么样的变化
# 总结
- 开发、评价和确认一个灭菌工艺程序对灭菌物品的灭菌效果时需要同时测定Fphy值和Fbio值并且Fphy值≥Fbio值
- Fphy值由物理和数学方法计算出来
- 当Z值取10℃得F0值
- 当Z值取测试用BI的实际值得到Fphy
- Fbio值由BI测试而计算出来
- 对组份、特性和包装相似的产品,可采用统筹法(主溶液)对全组产品的灭菌程序效果进行评价和确认
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