在制药行业,确保药品的无菌性是保障药品质量与安全的关键环节。汽化过氧化氢(VHP)灭菌技术凭借其高效、环保、无残留等优势,在制药及医疗器械领域的应用愈发广泛。随着行业的发展,相关法规标准也在不断完善,对 VHP 灭菌技术的规范与监管日益严格。
美国制药行业对 VHP 运用的相关法规条款
美国 FDA 对 VHP 灭菌的监管框架
2024 年 1 月 8 日,美国食品药品管理局(FDA)对无菌类器械上市前通告最终指南进行修订,将汽化过氧化氢(VHP)列为 A 类灭菌方法。这一举措意义深远,极大地推动了 VHP 在医疗器械行业作为灭菌方法的广泛应用。其重要性不仅体现在为医疗器械的灭菌提供了更可靠的选择,还在于助力减少传统环氧乙烷的使用,积极响应了绿色灭菌技术发展的全球趋势,对环境保护和职业安全具有积极影响。
美国药典(USP)对 VHP 灭菌的核心要求
美国药典(USP)通过多个关键章节对 VHP 灭菌工艺的验证与应用进行了全面规范,其中主要依据为 USP <1229>《灭菌工艺》及其子章节 USP <1229.11>《汽相灭菌》。
在灭菌工艺验证方面,对灭菌过程中的关键参数有着严格要求。灭菌剂浓度、温度、湿度以及暴露时间等参数均需进行精确验证,并在整个灭菌过程中实施实时监控,以确保参数的稳定性。例如,在灭菌过程中,过氧化氢过度冷凝会影响灭菌效果,因此通常需要通过抽真空和干燥等预处理步骤来优化灭菌环境。
同时,USP 推荐使用嗜热脂肪芽孢杆菌(Geobacillus stearothermophilus)孢子作为生物指示剂,用于验证灭菌效果是否达到无菌保证水平(SAL ≤10⁻⁶)。此外,USP 还建议将 VHP 灭菌循环系统地分为四个阶段:准备阶段,重点进行湿度控制,为后续的灭菌过程创造适宜环境;注入阶段,快速提升过氧化氢蒸汽浓度,使其迅速分布到灭菌空间;维持阶段,保持稳定的蒸汽浓度和条件,持续发挥灭菌作用;通风阶段,有效清除残留的过氧化氢蒸汽,确保环境安全。每个阶段都明确规定了参数范围和严格的验收标准,以保障灭菌过程的标准化和有效性。
在材料兼容性与残留控制方面,必须全面评估 VHP 对设备材料,如塑料、电子元件等的腐蚀性。这是因为长期的腐蚀可能会影响设备的性能和使用寿命,进而对灭菌效果产生潜在影响。同时,严格确保灭菌后过氧化氢残留量符合 USP <467> 的溶剂残留限值,通常要求残留量≤1 ppm,以保障药品不受残留物质的污染。
对于隔离器应用要求,USP <800> 着重强调在隔离器灭菌前需进行密封性测试,规定泄漏率≤0.5% vol/h,以防止外部微生物进入和内部灭菌介质泄漏。并且,整个灭菌循环需通过自动化程序进行监控,实时掌握灭菌过程中的各项参数变化,确保始终维持无菌环境。
PDA 技术报告(TR)对 VHP 的补充指导
美国注射剂协会(PDA)通过 TR70《清洁与消毒工艺验证》为 VHP 灭菌提供了更为详细的技术规范。在消毒效力验证要点上,需要充分证明中和剂对微生物无毒性,且能有效终止 H₂O₂的杀菌作用,避免中和剂对微生物检测结果产生干扰。
同时,要模拟实际使用场景,对不同材质表面,如不锈钢、塑料等进行消毒效果测试,要求微生物对数下降值≥3,以验证 VHP 在不同材质上的杀菌能力。此外,还需验证消毒剂在不同温湿度条件下的最低有效浓度和最短接触时间,确保在各种环境条件下都能实现有效的消毒灭菌。
在环境监测与菌种选择方面,PDA 推荐使用标准菌株,如枯草芽孢杆菌,以及从实际环境中分离的菌株进行挑战试验,通过多种菌株的测试,全面评估 VHP 的广谱杀菌能力,确保其在复杂的实际环境中也能有效发挥灭菌作用。
行业实践与国际标准协同
国际标准 ISO 14937:2009《灭菌工艺通用要求》对 VHP 灭菌设备提出了定期校准的要求,以保证设备的准确性和稳定性。并且,强调通过物理参数,如温湿度传感器,与生物指示剂联合验证灭菌效果,从多个角度确保灭菌过程的可靠性。制药企业在实际操作中,需要综合考虑法规要求,如 USP <1229.11>、FDA 510 (k) 指南等,以及行业标准,如 ISO 14937,建立覆盖从设备采购、安装、运行到维护的全生命周期的质量管理体系。随着全球监管标准的日益严格和技术的不断进步,VHP 灭菌技术有望在制药与医疗器械领域进一步替代传统灭菌方法,成为推动行业绿色制造发展的核心技术之一。
国内制药行业中 VHP 的地位形成:基于中国药典 2015 版至 2025 版 1421 灭菌法条款的演进分析
2015 年版中国药典
在 2015 年版中国药典中,常用的灭菌方法涵盖湿热灭菌法、干热灭菌法、辐射灭菌法、气体灭菌法和过滤除菌法。其中,在气体灭菌法中虽提及了气态过氧化氢,但未对其进行具体解释说明。此时,VHP 在药典中的描述相对模糊,仅仅处于被初步提及的阶段,尚未形成明确的技术规范和应用指导。
2020 年版中国药典
到了 2025 年版中国药典,在灭菌法分类上有了新的调整,新增了汽相灭菌法、液相灭菌法。在气体灭菌法部分,取消了 “气态过氧化氢、甲醛、臭氧” 的表述,其中过氧化氢被归入新增的汽相灭菌法中。这一变化使得 VHP 所属的灭菌法类别得以明确,相较于 2015 年版有了更为清晰的分类界定,为后续的应用和研究提供了更明确的方向。
2025 年版中国药典
2025 年版中国药典对 VHP 相关内容进行了进一步完善,将 2025 年版中的 “汽相灭菌法” 更改为 “汽化灭菌法”,并对汽化灭菌法给出了明确的定义:将灭菌剂经过蒸发汽化后形成的灭菌方法。在药品的生产和检验实际应用中,该方法主要用于密闭空间的内表面、空间内设备及物品暴露的表面除菌,具体应用场景包括无菌隔离系统等屏障系统、传递舱等密闭腔室、密闭房间等。常用的灭菌剂除了过氧化氢,还包括过氧乙酸、过氧化氢和过氧乙酸混合物等。
与 2025 年版相比,2025 年版显著扩大了汽化灭菌法的应用范围,明确可用于密闭房间的除菌,对 VHP 相关的灭菌法定义和应用范围都进行了拓展和细化。从 ChP 2015 版的 “模糊提及” 到 2025 版的 “全域定义”,VHP 技术在国内制药行业中的地位不断提升。这一地位跃迁不仅是药典标准科学化发展的重要体现,更是国内制药产业顺应时代发展,向绿色、智能转型的必然结果。未来,随着 “设备智造 - 工艺创新 - 标准引领” 三维生态的持续完善,VHP 技术有望深度重构国内制药灭菌领域的竞争格局,推动行业向更高质量、更安全可靠的方向发展。
汽化过氧化氢(VHP)技术从最初的实验室探索逐步走向成熟的产业化应用,彻底革新了生物安全与无菌生产领域。其核心优势在于高效性,能够快速且有效地杀灭各类微生物,包括细菌、病毒、真菌和孢子等;无残留特性,灭菌后分解为水和氧气,不会对环境和药品造成二次污染;以及良好的材料兼容性,可适用于多种材质的设备和包装材料。凭借这些优势,VHP 成功替代了传统的甲醛熏蒸等高风险、高污染的灭菌方法。
SVHP,仅需不超过8%的过氧化氢,就能达到log6杀灭效果。