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監管機構更傾向于對注射藥物進行灌裝后滅菌。但是對于某些產品，例如生物藥品，無法進行灌裝后滅菌，因為這會對產品產生不利影響。在這些情況下，必須在100級或ISO-5環境中對產品進行無菌灌裝。樣品瓶必須清洗以去除顆粒，然后在填充之前進行滅菌處理。

從歷史角度看，如果對產品進行灌裝后滅菌，通常的做法是將西林瓶從清洗機中直接轉移到灌裝室。但是，2018年4月發布的《ISPE基線指南第3卷無菌產品制造設施1》中建議對所有西林瓶進行滅菌處理，即使產品會進行灌裝后滅菌也是如此。

滅菌是從西林瓶表面去除熱原的過程，包括消除細菌內毒素。有幾種不同的方法可以對西林瓶進行滅菌處理。最常見和*的方法之一是使用烘烤干燥。將樣品瓶暴露于250°C以上的溫度會破壞熱原。大多數滅菌過程被設計為至少使內毒素減少至千分之一，甚至百萬分之一。

滅菌的兩種最常見方法是滅菌烘箱和滅菌隧道（見圖1），但是這兩種方法的風險水平不同。使用滅菌隧道所涉及的風險主要來自隧道內氣流的控制。用烘箱滅菌有關的風險包括手動操作西林瓶以及滅菌與灌裝之間的停留時間。本文討論了這些風險和解決方案。

           圖1 滅菌隧道

滅菌烘箱或滅菌隧道（見圖1）都可以完成樣品瓶的滅菌工序。

在使用滅菌烘箱過程時，在準備區域（通常為C級或ISO-7潔凈室）中清洗西林瓶，放在托盤上，然后手動裝入烘箱。烘箱位于準備區域和灌裝線之間。設計良好的滅菌烘箱有兩道門，一道通往準備區，另一道通往灌裝線隔離器或無塵室。滅菌過程完成后，西林瓶需要手動轉移到灌裝線上。灌裝工序可能需要幾個小時后才能開始。Haag2（2011）的論文中強調了在灌裝過程中由于容器內表面暴露在空氣中而造成污染的風險，并論證了開口西林瓶與污染風險增加的相關性，即使在*無菌環境中也是如此。但是在高效的滅菌通道中處理的西林瓶，經過約15分鐘的冷卻過程，就會自動送入灌裝機，污染的風險大大降低。
 

舉例說明：

我們現在考慮每批生產10,000瓶樣品，生產線速度為每分鐘50個(假定生產效率為80％)。在常見的商業灌裝線上，從開口的西林瓶離開滅菌通道開始，到開始加塞的時間大約為8分鐘。但是對于滅菌烘箱，相同批次的最后一個西林瓶從烘箱中出來的時間算，暴露時間可能長達250分鐘甚至更久。更長的暴露時間使污染風險增加了30倍，這還不包括操作人員手動操作帶來的相關污染風險。

購買預先消毒的西林瓶是廠內滅菌工藝的替代方法。在這種情況下，西林瓶的清洗和消毒在另外的地方進行，然后將西林瓶裝進雙層袋中，然后運到生產現場。供應鏈復雜性的增加帶來了不可避免的風險。

比如說，必須對西林瓶供應商進行監控，以確保其在整個滅菌和包裝過程中均遵循一定的質量標準。用于包裝的薄膜盡量是無顆粒的，并且洗滌，滅菌和包裝過程是自動化的，以減少人工操作。

下一個要考慮的風險來自運輸過程，在運輸過程中，玻璃瓶之間的摩擦和碰撞會產生難以清除的玻璃顆粒和碎屑。操作員在手動開包過程中需要遵循特殊的消毒程序，以確保外部包裝上的污染物不會轉移到西林瓶中。
 

對于大批量生產，滅菌隧道是個顯而易見的*。但是，從降低風險的角度出發，對于較小的生產規模，也應考慮使用滅菌隧道。專門為小批量應用設計的西林瓶清洗機和滅菌隧道組合占用的空間極小，僅占8英尺（2.5m）。

滅菌隧道的主要目的是實現內毒素的對級降低。在選擇隧道制造商時，至關重要的是評估制造商的氣流設計，以確保潔凈室和盥洗室內的壓力波動不會影響滅菌過程。

對空氣質量要求極其嚴格部分是灌裝部分。相對于空氣質量要求較低的的區域，該區域應始終處于較高的氣壓下，以防止空氣倒流。但是，例如在開關門時，空氣處理系統的調節有滯后性，這個時候氣壓水平會發生波動。

這種壓力波動可能會影響設計不當的滅菌隧道的性能。一些隧道設計使氣流從灌裝區到清洗區進行分級流動（見圖2）。灌裝區域氣壓的波動會使得冷空氣更多從寒冷區域進入熱區域，消耗了高溫滅菌所需要的熱量。

更復雜的隧道設計會對隧道的加熱滅菌區加壓，從而西林瓶能夠始終暴露于適當的溫度下（見圖3）。西林瓶傳送帶下方設計了一個氣體返回裝置，能夠形成從冷卻區直接到進料區的空氣通道。此外，有些設計還配有風扇，可將新鮮空氣從制備室通過預過濾器帶入熱區。對此氣流進行嚴密監視，并精確調節風扇速度以抵消灌裝室壓力的任何變化。設計優質的隧道，在熱區加壓的情況下，可以控制70Pa的灌裝級聯過程，而復雜程度較低的裝置通常只能控制10-15Pa。

熱區加壓的第二個好處是自然溫度梯度，當熱區空氣與相鄰區域的較冷空氣混合時會出現自然溫度梯度。這樣可以提供逐漸變化的溫度，從而將因溫度劇變引起碎瓶的風險降到盡可能地低。

圖3：經過加壓的熱區。藍色區域=灌裝區域（冷區），紅色區域=熱滅菌區域，橙色區域=預熱區域

隧道設計中要考慮的另一個問題是穿過西林瓶傳送帶的空氣速度。空氣速度與溫度成正比，因此從質量的角度來看，重要的是要最小化加熱過程中的溫度變化。對傳送帶上的風速進行統一控制的隧道，能夠實現更好的過程控制和批次均一性。

在隧道兩側都帶有回風的隧道（與單側回風相反）通常在整個傳送帶上的空氣速度變化較小（見圖4）。

       圖4 （左）兩側回風；（右）單側回風

一些單面回風隧道設計結合了氣流控制，可以補償壓力梯度，并在傳送帶的整個寬度上產生非常一致的氣流（見圖5）。這樣的設計能夠產生最佳結果，消除溫度過低的位置，并提供一致的滅菌效果。

         圖5 速度補償后的單側回風

最后，應考慮對滅菌隧道中無法清除的顆粒數量進行原位監測。大多數滅菌通道的設計可在進料區和冷卻區進行顆粒計數。但是，迄今為止，只有一家制造商提供了監視加熱滅菌區中西林瓶顆粒數量的功能。從熱區收集的空氣通過熱交換器流向顆粒計數器（以避免損壞傳感器）。該過程通常記錄冷區（灌裝區）5秒鐘的顆粒計數，再記錄5秒鐘的熱區（加熱滅菌區）顆粒計數，再記錄5秒鐘的進料區顆粒計數，然后在整個生產過程中重復該循環。該解決方案可對所有三個區域進行全面的原位顆粒監控，以實現最佳的過程中質量控制。