制药企业无菌制剂容器密封完整性检测方法综述

时间：2023-02-28 10:59 点击次数：

无菌制剂容器密封完整性的检测应用越来越多，美国药典USP 1207及中国2015版无菌药品GMP检查指南都明确提到了无菌药品容器的密封完整性检测方法主要包括色水法（染色侵入法）、微生物挑战验证方法（细菌挑战）、真空衰减法为代表的无损密封试验方法、高压放电法、激光顶空分析法等。本文简要归纳一下几种密封完整性方法的分类、原理、特点。

一、各种无菌制剂容器包装完整性验证方法介绍

USP 1207详细阐述了5种确定性检测方法：激光法、高压放电法和真空衰减法、色水法、微生物挑战法。其中传统的微生物挑战法、色水法属破坏性方法，真空衰减、激光顶空、高压放电方法为无损、定量、精度高的检测方法，无损检测方法受到部分FDA及欧盟审计官的明确推荐。
　　通常，我们将所有的验证方法分为如下三大类：
　　第一类：微生物挑战验证方法，包括微生物挑战法；
　　第二类：化学验证方法，包括染色侵入法，即色水法；
　　第三类：物理验证方法，包括高压放电法、真空衰减法和激光顶空分析法。

二、各种包装密封完整性检测方法原理和特点

1、微生物挑战验证方法

　　微生物挑战法，顾名思义，就是用微生物侵入实验对制药容器轧盖密封系统进行挑战性试验，以确认轧盖后容器密封系统的完好性。首先，在西林瓶中灌入已灭菌的培养基，经过正常的生产线进行抽真空、压塞、轧盖后，将容器密封面浸入高浓度（如108个/ml）运动性菌液中，一段时间后取出，对容器外表面消毒并在合适的环境中放置一段时间后检查是否有微生物浸入，以此确认容器封装口的密封完整性。同时，须做阳性对照试验，确认培养基的促菌生长能力。

微物物挑战（微生物侵入法）MIST-01

2、染色侵入法（色水法）

　　USP 1207也将色水法和微生物挑战法归类为概率性检测方法。基本流程是将无菌制剂容器置于密闭的环境中，然后抽真空至一定真空度，再灌入染色液（例如0.1%亚甲基蓝水溶液），然后恢复至正常气压并保持一段时间，存在破口的无菌制剂容器由于存在内外压差，染色液将进入容器内部，然后通过肉眼即可将存在密封完整性缺陷的容器检出。
　　染色侵入法作为一种使用简单且有效率的检漏方法，几十年来在制药行业得到了广泛应用，包括USP 31<381> PH.Eur.3.2.9，ISO 8362-5 Annex C，Modified ISO等机构对染色液、真空度、真空度保持时间、常压保持时间等参数进行了明确规定。但染色侵入法检测灵敏度、可靠性不高，是一种破坏性、非定量的检测方法，同时存在微小漏孔容易堵塞、染料在更大体积中被稀释、染料褪色、样品污染等风险，将逐步被无损、定量的检漏方法所替代。

LEAK-02密封性测试仪

色水法与微生物挑战法二者区别示例：微生物挑战法是将密封、灭菌后的空包装系统浸入高浓度铜绿假单胞菌的菌悬液中,施加特定压力驱动并保持4 h,取出后于33℃培养7 d;色水法是将密封后的空包装系统浸没于10％亚甲基蓝水溶液中,放入真空箱中抽至75 kPa并保持30 min,恢复常压后继续浸没30 min,取出,冲洗,目视检查.结果显示,微生物挑战法和色水法对1、3、5、10μm孔径的打孔样品阳性检出率分别为0、30％、40％、100％和0、0、4.5％、15％;10％阳性检出率的灵敏度分别为2.2、8.3μm.说明对于注射剂瓶包装,微生物挑战法的灵敏度略优于色水法。

3、真空衰减法

　　真空衰减法是一种确定性检漏方法。作为一种无损、可靠的检漏方法，检测精度可达1.5μm。此方法获得了FDA推荐，ASTM（美国材料试验学会）对此方法推出了包装容器无损检漏的测试标准ASTM F2338-09。
　　真空衰减法的基本原理是将无菌制剂容器置于专门的测试腔体中，对测试腔体抽真空，容器内外压差使得容器内部气体通过漏孔泄漏进入测试腔体，主机压力传感器监测到压力的变化，将压力变化值和参考值做比较，以判定容器是否合格。

真空衰减法测试无蓖制剂包装密封完整性原理图

4、激光顶空分析法

　　激光检测法是运用TDLAS（可调谐半导体激光吸收光谱）激光检测技术检测无菌制剂容器密封完整性的一种无损、定量方法，该方法获得了FDA、美国药典及欧盟药典推荐，检测精度优于1μm。氧气分子对760nm激光具有吸收效应，根据Beer-Lamber（比尔-朗伯）光学吸收定律，被测气体对激光的吸收量与气体浓度成正比，通过光学相干技术获得激光的二次谐波光谱图，二次谐波光谱图的幅值变化与容器中氧气浓度相对应，从而判断容器的密封完整性。

激光顶空法无损测试无菌制剂包装密封完整性原理图

以上为无菌制剂容器密封完整性的检测方法、原理、特征的归纳介绍。目前国内GMP提到完整性测试无菌药品，其包装密封完整性测试更多是针对容器本身的密封性能，仍然采用的传统的微生物挑战法、色水法较多，投入成本较低，近几年陆续引入无损的真空衰减法、高压放电法、激光法等方法。 山东泉科瑞达仪器作（www.qktester.com)为专业药包材检测仪器制造与服务商，已与国内药企建立了广泛的合作，我们希望以公司技术实力为依托为业内提供更多的量身订制药包材检测仪器与服务，更好的为我国医药医疗行业质量控制贡献力量。

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