隔离器手套孔洞的影响研究
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2022-09-14 18:14 作者:   王胜怿
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手套是隔离器内部环境和操作人员之间的关键接口之一。手套的完整性至关重要，手套破裂会使产品和/或操作人员面临污染风险。因此，在制造过程中预防和检测手套的破损是维护A级环境无菌屏障的一个关键方面。
 
根据许多法规，常规手套完整性测试是强制性的。例如 FDA 有如下描述：

A fault glove or sleeve (gauntlet) assembly represents a route of contaminationand a critical breach of isolator integrity. In addition, employees should visually inspect gloves for damage before each use, and physical tests shouldbe performed routinely.

欧盟GMP附件1第12版（2021年）草案中也制定了类似标准。
 
主要的挑战是，药企需要定义自己的手套测试标准操作程序，并在风险分析的基础上为其设施建立适当的程序。据我们所知，关于手套孔洞风险的科学数据很少。
 
Gessler 等人（2011年）曾研究量化了针孔与隔离器中工作或产品的潜在污染风险的相关性。同时，对手套完整性测试的不同物理方法（流量测试、压降测试、水穿透测试、颗粒渗透测试、扩散测试、目视检查）进行了比较。
 
Maier 等人（2016年）也描述过，当操作员的手通过更受限的手腕部分或进入手指套时，手套会产生高达500 Pa的瞬时加压。这种瞬间的增压产生一股射流，可能携带空气中的微粒和微生物污染。
 
而此篇发表的研究目的是将隔离器手套（CSM）置于含有微生物（嗜热脂肪芽孢杆菌）的气溶胶中，以验证其密封性。
 
手套上孔洞设计
 
测试了15副CSM手套（尺寸：8；厚度：6mm）。使用切割器实现了不同直径（1、2和3 mm）的校准孔，这些孔始终位于同一位置，距离指尖1 cm。之所以选择这些直径，是因为这些尺寸是可以目视检查的（操作员可以用眼睛看到）。
 
评估手伸入手套引起的压力
 
将手套放在与袖口相连的腕环上，并用异丙醇清洗后，将手伸入手套中，通过Delta ohm（图1），在指尖（中指）和手掌处持续施加压力。
 


使用107CFU/ml 嗜热脂肪芽孢杆菌悬浮液ATCC 7953
 
悬浮液雾化
 
使用了两个符合制药行业资格标准的隔离器（图2）。将要测试的手套安装在两个隔离器之间的传递气锁左侧门的连接环上，手套孔朝向后壁。使用异丙醇对手套进行预净化后，对两个隔离器进行气相过氧化氢（VPHP）净化15分钟。然后，停止VPHP净化，并应用通风将过氧化氢气流量降低至0 PPM。雾化器罐中充满7毫升嗜热脂肪芽孢杆菌ATCC 7953，并在右侧隔离器中开始雾化。一旦雾化器罐排空，右室中的压力增加到500Pa，以模拟手进入手套时产生的超压，并促进孢子通过手套。



微生物检验
 
在手套食指上的孔周围进行拭子测试，并将其涂抹在胰蛋白酶大豆琼脂（TSA）上。还使用左侧隔离器壁上的计数触盒进行了表面取样。在58℃±2℃下培养2天后，评估是否存在菌落。
 
结果
 



首先，评估了过氧化氢对包装内的培养基的抑制作用。为此，将包装的培养基暴露在VPHP中40分钟。表1显示了暴露于和未暴露于VPHP的介质之间的比较。
 
无论采用何种处理，菌落的恢复率都是相似的，反映出过氧化氢对包装内的培养基没有抑制作用。
 
重点关注将手伸入手套所产生的压力，我们注意到压差平均为435 Pa。这与Mayer等人（2016）的研究结果一致。
 
微生物测试结果如表2、3和4所示。可以看到三个主要影响：
 

  • 隔离器表面取样发现的生物负载与孔的大小成正比。

  • 1毫米孔手套的生物负荷较低，平均值为11 CFU/cm2，初始生物量108

  • 聚焦直径为1 mm的孔，在使用双目放大镜检查其大小后，我们可以看到孔的范围为0.53至1 mm（表3）。此外，在0.65毫米以下，微生物负荷非常低。


讨论

由于手套的厚度和灵活性，手套的性质会导致撕裂或刺穿的风险。因此，它被认为是主要污染源之一。因此，在日常操作中，最大限度地减少手套破损是一个重要的安全问题。关于手套上的针孔大小与会导致隔离器完整性和微生物通过的风险高度关系仍存在争议。
 
在选定的实验条件下，结果表明，在大约0.6 mm的孔大小下，有缺陷的手套代表微生物风险的可能性较低。超过这个尺寸，微生物污染似乎会增加。这些结果与Gessler等人（2011）的结果一致。
 
值得注意的是，在500 Pa的压力增压之前，研究中使用的生物负载雾化法大约有108个孢子。众所周知，根据制药行业的生产标准，这种生物负载从未出现在生产环境中。因此，微生物通过的概率几乎为零。然而，还需要进一步的调查，包括对其他手套材料的孔径范围进行评估，以及对其他菌株进行评估，并结合目视检查。
 
此种研究的目的不是提供定量的数据，最终目标是为企业提供参考依据，以便根据质量风险管理原则制定自己的标准操作程序和决策。