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环境监测 - 识别,轨道和趋势微生物隔离

2005年马尔迪测验

更新日期:2020年2月24日

要点

  • 有效的环境监测计划是制药和医疗保健行业制造商的监管要求
  • 生产设施中的所有微生物分离物应至少鉴定到属级,必要时更详细
  • 基因型微生物鉴定方法现在是首选,但传统的表型鉴定可能足以在小型实验室常规使用
  • 微生物鉴定外包是获取最新方法和管理环境监测数据的一种经济有效的方式2021欧洲杯德国vs意大利竞猜

环境监测计划概述

食品和制药生产表面的微生物监测微生物污染的控制是医疗保健行业的重要活动,但对于操作洁净室和其他受控环境的药品制造商至关重要。无菌处理中微生物控制的基石之一是建立有效的环境监测(EM)计划。实际上,EM计划通常是制造商的监管要求。例如,遵守美国药典(USP)关于“药物复合 - 无菌制剂”的章节意味着制定符合必要标准的书面EM计划。

EM计划的主要目的是提供有关无菌制造环境的微生物质量和通过清洁和消毒制度提供的控制程度,工作实践以及设施的设计和工程提供的信息的信息。没有EM计划提供的数据不可能验证无菌环境是否受到适当的控制。EM计划的目的是证明该设施可以始终如一地提供在生产过程中维持可接受的微生物水平的环境。此外,程序产生的数据应详细了解制造环境的微生物生态学,并为典型的微生物群建立基线水平。然后,该信息可以用于在发生偏差时设置警报和动作级别。计划数据还应该能够揭示微生物群体内的趋势,并帮助跟踪这些趋势回到他们的来源。EM的这一方面对于提供从设备故障,清洁不足或员工卫生培训中的缺陷的潜在污染问题的预警,以便在最终产品受到损害之前可以纠正。

有大量的官方指导可用于帮助制造商开发适当的EM计划。FDA已通过无菌处理公布了对无菌药物生产的指导,其中包括关于EM计划的一部分,USP一般信息章节“微生物控制和无菌处理环境监测”还包含详细信息。通常,用于微生物的EM可以利用三种不同类型的抽样:

  • 无源空气采样使用沉淀板等。
  • 有目的的活跃空气采样构建微生物空气采样器
  • 使用接触板和拭子的表面采样

采样网站的数量和位置可能依赖于设施的性质和其中的操作。两者都需要仔细考虑开发一个可以监测微生物进入的最有可能点的抽样计划,微生物可以繁殖的地方或容易地蔓延到难以清洁的设备的其他地点和设备。随着时间的推移,EM程序将建立一个数据的存档,该数据可以非常宝贵,在提供设施和数据中的微生物群体的详细图片,通常可以与制造环境中的其他事件一起使用。雷电游戏app

微生物鉴定
如果分离的微生物没有在一定程度上进行特征化,EM程序数据的价值将大大降低。分离物的鉴定是了解生产设施的微生物生态、监测无菌环境中微生物控制的有效性以及调查正常微生物种群的偏移或无菌失效的重要部分。这一点得到了监管机构的广泛认可,USP章节建议应“以足以支持环境监测计划的速度”对微生物分离物进行鉴定。所需的鉴定水平取决于操作的性质和从中回收分离物的位置。例如,对于非无菌D/ISO 8类生产或辅助区域,在常规基础上将分离物鉴定到属级就足够了。但是,当恢复到异常高水平的微生物时,或者对于来自更关键地区的分离物,物种鉴定是必要的。从无菌加工区分离出的微生物通常需要更详细地描述其特征,并且可能需要对菌株水平进行鉴定。事实上,在调查微生物漂移或无菌失效时,将菌株鉴定到菌株水平可能是一项监管要求。

表型和基因型特征均可用于鉴定微生物菌株。USP章节“微生物特性、鉴定和菌株分型”列出了可使用的方法范围,并给出了其应用和验证的详细信息。许多实验室仍然依赖于传统的表型鉴定方案。菌落形态、细胞形态、革兰氏反应和内生孢子的存在或不存在等特征在属级鉴定中仍然很重要,而额外的生化和生理测试通常能够区分到种级。商业鉴定系统是通过将传统的生化测试组合在易于使用的试剂盒中开发出来的。然后,可以将每个隔离提供的结果与数据库进行比较,以提供标识。例子包括bioMérieux开发的API系统和使用96孔微孔板格式的Biolog微生物ID系统。在某些情况下,这些系统也可以自动处理大量的分离物。利用其他微生物细胞特征开发了其他表型鉴定方案。示例包括提取的细胞脂肪酸和脂肪酸甲酯(FAME)的气相色谱分析和使用基质辅助激光解吸电离飞行时间(MALDI-TOF)质谱的蛋白质分析。这两个系统都已开发成制药行业的商业产品,并得到广泛的配置文件数据库和软件的支持。与基于培养的方法相比,它们具有速度快的优势,但可能需要大量的初始投资和广泛的使用前验证。

基因型方法正在变得越来越广泛,特别是当在调查工作期间需要识别到应变水平时。FDA现在倡导使用基因型鉴定的这种应用,因为它具有比表型鉴定的固有更准确和精确。已经开发了许多商业基因型微生物识别系统,其中几种适用于药物实验室。最依赖于聚合酶链式反应(PCR)技术扩增细菌基因组的靶序列,然后可以检测。实例包括核苷酸分型,其中相对稳定的16s rRNA基因是碎片化和荧光标记的,以提供每个分离物的指纹,16S rRNA基因的测序和基于细菌基因组中非编码重复序列的PCR扩增的系统。Ribotyping已被商业化为HygienaRiboprinter®,而基于PCR的系统可从BioMérieux(Diversilab®)和Life Technologies™(MicroSQ®快速微生物识别系统)获得。其他方法正在开发中,但尚未广泛用于制药实验室,尽管专家键入实验室可以访问更广泛的方法。

选择识别方法
微生物鉴定的监管和操作重要性和现在可用的方法范围可以使药物实验室决定使用哪种系统非常困难。选择将根据实验室的大小和样本的类型和数量而有所不同,并且在决策过程中应考虑到许多因素。成本 - 不仅是初始投资,而且还验证和维护成本以及耗材的价格 - 显然是重要的,但熟练的员工的需求也是必要的,也是足够的实验室空间和资源。预期的示例吞吐量是一个关键因素,因为获取结果和与实验室中现有方法的兼容性所花费的时间。确保通过广泛和相关的配置文件数据库备份任何识别系统也很重要。只有在系统数据库中存在密切匹配,才能识别隔离attate,并且数据库支持不足可能意味着不可接受的未识别的分离器数。最重要的是确保所选择的方法是实验室需求的近距离匹配。例如,如果大多数识别只需要参加属级别,则投资始终可以识别单个菌株的昂贵自动基因分型系统。

对于较小的实验室来说,监管机构对基因型识别系统的越来越高的支持呈现出问题。这些实验室可以通过简单的传统方法,通过简单的传统方法,采用新技术的采用可能会非常昂贵且有问题。然而,对于调查工作,可能需要以比传统方法更详细地识别分离物。在这些情况下,解决方案可以是将测试外包给专业实验室。许多商业实验室现在使用各种表型和基因型方法提供识别服务,包括MALDI-TOF和DNA测序。例如Charles River的Accugenix®微生物ID和菌株键入以及NCIMB文化收集提供的微生物识别服务。这些专业实验室服务能够获得一系列方法,这些方法可能超出所有除了最大的药物实验室的范围之外,并且代表了非常规微生物鉴定的成本效益选择。

跟踪和趋势
包括准确识别所有隔离物的EM程序将很快建立一个可以具有很大价值的历史数据的存档,但仅当通过跟踪和趋势微生物种群有效地分析。在不同地点和时代分离的细菌和真菌的数量和物种进行详细记录,可以迅速揭示变化,并提出发展问题或系统失败的预警。例如,如果在关键区域中分离出特异性细菌种类的异常水平,则通常可以跟踪相同的物种,以更少严格控制的区域并建立它们的来源。数据的分析甚至可以指示可能发生污染的路线,允许在关键偏移之前重新恢复控制。类似地,与人员相关的跟踪和趋势物种可以在早期阶段确定卫生程序不足。简而言之,跟踪和趋势对于药物微生物学家至关重要,以获得制造设施的详细微生物图像,并证明存在的控制程度。那么从那张照片的任何偏差都很明显。

显然,分析大量数据非常耗时,从“背景噪音”中找出趋势可能很困难。现代IT解决方案可以提供相当大的帮助,以更清晰的格式呈现和分析数据,突出异常。用于跟踪和趋势分析的商业软件可用于此目的。一个例子是Charles River Accugenix客户门户,这是一项在线免费服务,允许客户跟踪和趋势从提交的样本中获得的结果。微生物分离物可以通过各种特征或种类进行跟踪,并且可以以多种用户友好的格式生成趋势报告,包括图表和电子表格。报告可以保存在档案中长达七年。数据分析软件的进步已经使得寻找微生物种群的趋势变得更加容易,并且可能在灵敏度和模式检测能力方面进一步提高。

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