METHODS OF STERILISATIONS

16.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP TIỆT KHUẨN

Một sản phẩm được coi là vô trùng nếu nó hoàn toàn không chứa bất kỳ sinh vật sống nào. Phương pháp tiệt trùng là phương pháp làm cho một sản phẩm trở thành vô trùng. Do không thể phá hủy toàn bộ lô sản phẩm sau khi tiệt trùng để kiểm tra nên độ vô trùng của sản phẩm vô trùng chỉ có thể đảm bảo bằng cách áp dụng một qui trình sản xuất đã được thẩm định thích hợp. Đối với mỗi qui trình tiệt trùng đã chọn phải tiến hành khảo sát để đảm bảo hiệu quả tiệt trùng và tính toàn vẹn của sản phẩm, bao gồm cả vật chứa và bao gói bên ngoài, trước khi áp dụng vào thực tế. Trong quá trình sản xuất phải tuân thủ đúng qui trình tiệt trùng đã thẩm định. Nếu có thay đổi lớn trong qui trình tiệt trùng, bao gồm cả sự thay đổi kích cỡ lô, phải tái thẩm định qui trình. Trong khi xây dựng qui trình sản xuất thuốc vô trùng phải tuân theo các nguyên tắc thực hành tốt sản xuất GMP, cụ thể là:

- sử dụng công nhân lành nghề đã trải qua quá trình huấn luyện thích hợp,

- thiết kế nhà xưởng phù hợp,

- thiết kế máy móc, thiết bị sản xuất sao cho dễ vệ sinh và tiệt trùng,

- áp dụng các biện pháp phòng ngừa thích hợp nhằm làm giảm số lượng vi sinh vật trong sản phẩm trước khi tiệt trùng,

- thẩm định qui trình sản xuất cho tất cả các công đoạn trong dây chuyền sản xuất có nguy cơ nhiễm khuẩn cao,

- thiết lập và thực thi chương trình giám sát chất lượng môi trường sản xuất và các qui trình kiểm tra trong quá trình.

Các phương pháp mô tả dưới đây chủ yếu dùng để diệt hoặc loại bỏ vi khuẩn, nấm men và nấm mốc ra khỏi sản phẩm cần tiệt trùng. Đối với các sản phẩm sinh học có nguồn gốc từ người hay động vật, trong quá trình thẩm định phải chứng minh khả năng loại bỏ hay làm bất hoạt virus của qui trình tiệt trùng.

Nếu có thể, nên ưu tiên chọn phương pháp tiệt trùng sản phẩm trong bao bì cuối. Nếu không thể sử dụng các phương pháp khác, có thể loại vi khuẩn bằng phương pháp lọc qua màng lọc giữ lại vi khuẩn hay phương pháp sản xuất vô trùng. Trong mọi trường hợp, vật chứa và nút đậy phải có khả năng duy trì được tính vô trùng của sản phẩm cho đến khi hết hạn dùng.

Mức bảo đảm vô trùng

Sự khử khuẩn bằng tác nhân vật lý và hóa học tuân theo qui luật số mũ, do đó luôn luôn có khả năng còn vi sinh vật sống tồn tại trong sản phẩm sau khi tiệt trùng với một xác suất thống kê nhất định. Mức bảo đảm vô trùng SAL (sterility assurance level) của một qui trình tiệt trùng đã cho là xác xuất tồn tại một đơn vị đóng gói không vô trùng trong toàn bộ lô sản phẩm sau khi tiệt trùng bằng qui trình đó. Ví dụ: SAL = 10^-6 có nghĩa là có khả năng có không nhiều hơn một vi sinh vật sống trong 1 x 10⁶ đơn vị đóng gói của sản phẩm đã tiệt trùng. Đối với một qui trình tiệt trùng đã cho, SAL phụ thuộc số lượng vi sinh vật có trong sản phẩm trước khi tiệt trùng, sức đề kháng của nó với tác nhân tiệt trùng và môi trường trong đó vi sinh vật tồn tại trong quá trình xử lý. Khi có thể, sử dụng mức bảo đảm vô trùng SAL để đánh giá hiệu quả tiệt trùng của các phương pháp mô tả trong chuyên luận này. SAL của mỗi qui trình tiệt trùng được thiết lập trong khi thẩm định qui trình.

Phương pháp và điều kiện tiệt trùng

Tiến hành tiệt trùng theo một trong các phương pháp giới thiệu dưới đây. Có thể cải tiến hoặc kết hợp các phương pháp đã giới thiệu, tuy nhiên phải tiến hành thẩm định phương pháp đã cải tiến để bảo đảm hiệu quả tiệt trùng của phương pháp cũng như để đảm bảo tính toàn vẹn của sản phẩm cần tiệt trùng, bao gồm cả bao bì sản phẩm. Đối với mọi phương pháp tiệt trùng, phải theo dõi các thông số vận hành quan trọng trong suốt quá trình tiệt trùng của mỗi lô sản phẩm nhằm đảm bảo các thông số đo được phù hợp với các thông số kỹ thuật đã thiết lập trước đó trong quá trình thẩm định phương pháp, kể cả trường hợp tiệt trùng trong điều kiện chuẩn.

Phương pháp tiệt trùng sản phẩm trong bao bì cuối

Đối với phương pháp tiệt trùng sản phẩm trong bao bì cuối, điểm quan trọng cần phải chú ý là sự phân bố không đồng đều của tác nhân tiệt trùng trong buồng tiệt trùng. Với mỗi sản phẩm cần tiệt trùng, có kiểu bao bì và kích thước bao bì khác nhau, phải xác định được vị trí mà tác nhân tiệt trùng khó luân chuyển đến nhất trong buồng tiệt trùng (ví dụ, vị trí có nhiệt độ thấp nhất trong nồi hấp).

Tiệt trùng bằng nhiệt ẩm

Phương pháp tiệt trùng bằng nhiệt ẩm được tiến hành trong một thiết bị chuyên dùng gọi là nồi hấp, tác nhân tiệt trùng là hơi nước bão hòa dưới áp suất cao. Đây là phương pháp ưu tiên chọn lựa, khi có thể, nhất là đối với các dung dịch nước. Điều kiện chuẩn của phương pháp tiệt trùng bằng nhiệt ẩm là đun nóng ở 121 ^oC trong ít nhất 15 phút đối với các sản phẩm cần tiệt trùng là dung dịch nước trong bao bì cuối. Có thể tiến hành tiệt trùng ở điều kiện nhiệt độ và thời gian khác với điều kiện chuẩn nếu chứng minh được hiệu quả của chế độ tiệt trùng đã chọn. Phải khống chế số lượng vi sinh vật trong sản phẩm trước khi tiệt trùng bằng cách áp dụng qui trình sản xuất và các biện pháp phòng ngừa thích hợp để đạt được mức bảo đảm vô trùng SAL = 10^-6 hay nhỏ hơn.

Trong quá trình tiệt trùng, phải theo dõi và ghi chép lại nhiệt độ và áp suất bên trong nồi hấp. Nhiệt độ thường được theo dõi bằng các đầu dò nhiệt đặt ở phần nguội nhất của nồi hấp. Thông số vận hành của mỗi chu trình tiệt trùng được ghi lại dưới dạng biểu đồ nhiệt độ - thời gian, hay bằng một cách thích hợp khác.

Nếu kiểm tra hiệu quả của quá trình tiệt trùng bằng phương pháp sinh học, dùng chỉ thị sinh học thích hợp theo phụ lục Chỉ thị sinh học dùng cho tiệt khuẩn.

Tiệt trùng bằng nhiệt khô

Tiệt trùng bằng nhiệt khô được thực hiện trong tủ sấy có gắn thiết bị đối lưu không khí để đảm bảo sự phân phối nhiệt đồng đều trong toàn bộ khoang tiệt trùng. Điều kiện chuẩn của phương pháp tiệt trùng bằng nhiệt khô là sấy ở nhiệt độ tối thiểu 160 ^oC trong ít nhất 2 giờ. Có thể tiến hành tiệt trùng ở điều kiện nhiệt độ và thời gian khác với điều kiện chuẩn nếu chứng minh được hiệu quả của chế độ tiệt trùng đã chọn. Phải khống chế số lượng vi sinh vật trong sản phẩm trước khi tiệt trùng bằng cách áp dụng qui trình sản xuất và các biện pháp phòng ngừa thích hợp để đạt được mức bảo đảm vô trùng SAL = 10^-6 hay nhỏ hơn.

Trong quá trình tiệt trùng phải tiến hành theo dõi nhiệt độ bên trong tủ sấy. Nhiệt độ thường được đo bằng các đầu dò nhiệt đặt ở phần nguội nhất của tủ sấy. Phải ghi chép và lưu trữ thông số nhiệt độ của mỗi chu trình tiệt trùng.

Tiệt trùng và khử chất gây sốt các dụng cụ thủy tinh thường tiến hành ở nhiệt độ cao hơn 220^o C. Trong trường hợp này, có thể thay chỉ thị sinh học bằng nội độc tố vi khuẩn bền nhiệt. Để kiểm tra quá trình tiệt trùng, cấy một hay nhiều vật liệu cần tiệt trùng với ít nhất 1000 đơn vị nội độc tố vi khuẩn. Lượng nội độc tố còn lại sau khi sấy tiệt trùng phải không được nhiều hơn 1/1000 so với lượng nội độc tố ban đầu. Xem phụ lục Thử nội độc tố vi khuẩn để biết thêm chi tiết phương pháp định lượng nội độc tố.

Tiệt trùng bằng bức xạ ion hóa

Phương pháp này được tiến hành bằng cách cho sản phẩm trong bao bì cuối tiếp xúc với bức xạ ion hóa. Hai nguồn bức xạ ion hóa thường dùng là : tia g phát ra từ nguồn phóng xạ thích hợp (ví dụ đồng vị phóng xạ Cobalt 60), và chùm electron năng lượng cao được gia tốc bởi máy gia tốc electron.

Đối với phương pháp tiệt trùng bằng bức xạ ion hóa, liều hấp thu chuẩn là 25 kGy. Có thể tiến hành tiệt trùng với liều hấp thu khác với liều hấp thu chuẩn nếu chứng minh được hiệu quả của chế độ tiệt trùng đã chọn. Phải khống chế số lượng vi sinh vật trong sản phẩm trước khi tiệt trùng bằng cách áp dụng qui trình sản xuất và các biện pháp phòng ngừa thích hợp để đạt được mức bảo đảm vô trùng SAL = 10^-6 hay nhỏ hơn.

Trong quá trình tiệt trùng phải định kỳ đo bức xạ hấp thu bởi sản phẩm cần tiệt trùng bằng thiết bị đo liều thích hợp. Thiết bị đo liều phải được hiệu chỉnh với nguồn bức xạ chuẩn ít nhất mỗi năm một lần.

Tiệt trùng bằng chất khí

Chất khí thường dùng trong phương pháp này là ethylen oxyd. Đây là loại khí dễ cháy, có khả năng gây đột biến và có thể để lại vết chất độc trong vật liệu đem tiệt trùng, do đó chỉ nên chọn phương pháp này khi không thể chọn phương pháp nào khác. Phải có biện pháp thích hợp để bảo đảm sự thẩm thấu của khí và hơi ẩm vào bên trong vật liệu cần tiệt trùng cũng như làm giảm lượng ethylen oxyd hoặc sản phẩm phân hủy của nó trong sản phẩm đã tiệt trùng xuống dưới mức có thể gây nguy hiểm khi sử dụng sản phẩm.

Khi có thể, nên theo dõi và ghi chép nồng độ khí, độ ẩm tương đối, nhiệt độ và thời gian tiệt trùng của mỗi lô tiệt trùng.

Kiểm tra hiệu quả của mỗi lô tiệt trùng bằng chỉ thị sinh học thích hợp (xem phụ lục 16.2 Chỉ thị sinh học dùng cho tiệt khuẩn).

Tiệt trùng bằng phương pháp lọc

Phương pháp lọc thường được dùng để tiệt trùng các dung dịch kém bền nhiệt, không thể tiệt trùng trong bao bì cuối. Nguyên tắc của phương pháp là dẫn dung dịch cần tiệt trùng qua vật liệu lọc có khả năng giữ vi khuẩn. Vật liệu lọc thường dùng là các màng lọc có kích thước lỗ lọc 0,22 µm hay nhỏ hơn, có khả năng giữ lại 100% vi khuẩn Pseudomonas diminuta (ATCC 19146, NCIMB 11091, CIP 103020) trong điều kiện thí nghiệm thích hợp. Kiểm tra khả năng giữ khuẩn của màng lọc bằng cách lọc qua màng lọc một hỗn dịch vi khuẩn Pseudomonas diminuta trong môi trường nuôi cấy tryptone soya broth, hay môi trường dinh dưỡng tương đương, có nồng độ thích hợp sao cho mỗi cm² bề mặt màng lọc có ít nhất 10⁷ cfu và tốc độ lọc lớn hơn 30 Psi. Ủ dịch lọc ở 32 ^oC trong điều kiện hiếu khí. Phải không được có vi khuẩn phát triển.

Qui trình sản xuất và môi trường sản xuất các sản phẩm tiệt trùng bằng phương pháp lọc phải được thiết kế thích hợp để giảm thiểu tối đa sự nhiễm khuẩn. Phải thường xuyên kiểm tra chất lượng môi trường sản xuất bằng một chương trình giám sát chất lượng môi trường đã được thẩm định. Các máy móc, thiết bị, vật chứa và nắp đậy phải được tiệt trùng trước khi sử dụng bằng phương pháp thích hợp. Vị trí lọc tiệt trùng nên bố trí càng gần nơi đóng ống càng tốt và thời điểm tiệt trùng nên bố trí càng gần thời điểm đóng ống càng tốt. Tất cả các thao tác sau khi lọc tiệt trùng phải thực hiện trong điều kiện vô trùng.

Cần có biện pháp thích hợp để tránh sự hấp thu hoạt chất trên màng lọc, cũng như để tránh sự thôi tạp chất từ màng lọc vào dịch lọc.

Trước khi lọc phải kiểm tra để đảm bảo màng lọc không bị rách trong quá trình lắp ráp và tiệt trùng hệ thống lọc, sau khi lọc xong cũng phải kiểm tra tính toàn vẹn của màng lọc bằng phương pháp thích hợp, ví dụ phương pháp đo áp suất điểm sủi bọt (bubble-point test) hay phương pháp đo chênh áp suất trước và sau khi qua màng lọc (pressure hold test).

Vì hiệu quả của quá trình lọc tiệt trùng phụ thuộc vào số lượng vi sinh vật trong sản phẩm trước khi lọc nên nếu không thể làm giảm số lượng vi sinh vật bằng phương pháp khác, nên lọc trước dung dịch cần tiệt trùng qua tiền lọc có khả năng giữ khuẩn.

Sản xuất vô trùng

Trong quá trình sản xuất vô trùng, sản phẩm chờ đóng gói, vật chứa rỗng và nắp đậy được tiệt trùng riêng rẽ sau đó kết hợp với nhau trong điều kiện vô trùng để thu được sản phẩm cuối. Bởi vì sản phẩm đã đóng gói không được tiệt trùng bổ sung bằng bất kỳ phương pháp nào khác nên quá trình đóng gói phải tiến hành trong điều kiện môi trường có chất lượng rất cao. Trước khi phối hợp, mỗi thành phần của sản phẩm cuối phải được tiệt trùng riêng bằng phương pháp thích hợp, ví dụ bằng nhiệt khô với vật chứa bằng thủy tinh, bằng nhiệt ẩm với nắp đậy bằng nhựa và bằng phương pháp lọc đối với các dung dịch. Để duy trì tính vô trùng của mỗi thành phần trong quá trình sản xuất phải chú ý đến các yếu tố sau:

- môi trường sản xuất,

- con người,

- các bề mặt tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm hở,

- qui trình tiệt trùng các vật liệu bao gói và qui trình vận chuyển chúng vào khu vực đóng gói,

- thời gian lưu trữ tối đa của sản phẩm chờ đóng gói trước khi đóng vào bao bì cuối.

Để đảm bảo tính vô trùng của sản phẩm cuối, cả qui trình tiệt trùng và qui trình đóng gói đều phải được thẩm định bằng phương pháp thích hợp trước khi áp dụng trong thực tế. Thẩm định qui trình đóng gói phải bao gồm thử nghiệm dùng môi trường dinh dưỡng nuôi cấy vi sinh vật thay cho sản phẩm thật (media fill test). Phải lấy mẫu để kiểm tra độ vô trùng tất cả các lô của bất kỳ sản phẩm nào được tiệt trùng bằng phương pháp lọc và/hoặc sản xuất vô trùng trước khi xuất xưởng. (Xem phụ lục Thử độ vô trùng để biết thêm chi tiết).