Thay thế Đĩa Thạch (Settle Plate) bằng Lấy Mẫu Không Khí Trực Tiếp trong Dược phẩm

Đoạn trích bàn về phương pháp lấy mẫu vi sinh trong môi trường phòng sạch dược phẩm.

Tiêu chuẩn phân loại phòng sạch:

• Tiêu chuẩn liên bang 209 của Mỹ (năm 1963) là phương pháp phổ biến nhất để phân loại phòng sạch.
• Tiêu chuẩn này đo số lượng hạt có kích thước từ 0,5 µm trở lên trong một foot khối không khí.
• Dựa vào số lượng hạt đo được để phân loại phòng sạch (1 hạt = Class 1; 10 hạt = Class 10…).

Phương pháp lấy mẫu đĩa thạch (settle plate) :

• Cùng thời điểm đó, các nghiên cứu khoa học về cơ sở y tế cho thấy các hạt airborne (lơ lửng trong không khí) mang theo vi sinh vật gây bệnh ở người thường có kích thước đường kính tương đương 4-20 µm.
• Loại ô nhiễm này có thể được phát hiện bằng đĩa thạch (settle plate).

Hạn chế của đĩa thạch

• Theo hướng dẫn cGMP lịch sử (FDA 2004 và Phụ lục 1 năm 2008), đĩa thạch được sử dụng để theo dõi liên tục vi sinh trong quá trình sản xuất ở các phân hạng A và B vì khi đó chưa có công nghệ thay thế dễ dàng.
• Tuy nhiên, phương pháp đĩa thạch lại không thể kiểm chứng (validate) do nó chỉ dựa trên nguyên tắc thụ động là hạt rơi xuống bề mặt đĩa.
• Máy lấy mẫu không khí chủ động là phương pháp đáng tin cậy hơn để đo vi sinh vật trong không khí. Chúng hút không khí vào thiết bị lấy mẫu, nơi vi sinh vật được thu thập trên đĩa môi trường nuôi cấy.
• Các cơ quan quản lý ngày càng nhận thức được những hạn chế của đĩa thạch và cởi mở hơn với các cách tiếp cận thay thế dựa trên cơ sở khoa học và đánh giá rủi ro.
• Để thay thế đĩa thạch bằng lấy mẫu không khí chủ động, nên áp dụng phương pháp quản lý rủi ro chất lượng (QRM). Điều này liên quan đến việc xác định chiến lược kiểm soát ô nhiễm, lựa chọn thiết bị lấy mẫu và môi trường nuôi cấy phù hợp, đồng thời xác nhận phương pháp mới.

Xin chào tất cả mọi người, chào mừng đến với buổi phát sóng trực tiếp hôm nay với chủ đề thay thế đĩa lắng bằng thiết bị lấy mẫu không khí hoạt động. Tôi là Felisa Marisol, biên tập viên khoa học của Tạp chí Công nghệ Dược phẩm và tôi sẽ là người điều phối chương trình hôm nay.

Chúng tôi rất vui mừng mang đến cho các bạn buổi webcast này do Tạp chí Công nghệ Dược phẩm tổ chức và được tài trợ bởi PMS. Tôi muốn chia sẻ một tuyên bố từ nhà tài trợ của chúng ta. PMS cung cấp các công cụ và chuyên gia ngành để phát hiện, phân tích và quản lý ô nhiễm trong phòng sạch. Đây là công ty duy nhất cung cấp đầy đủ dịch vụ giám sát ô nhiễm bao gồm cả thiết bị giám sát ô nhiễm từ xa và di động, thiết bị giám sát ô nhiễm vi sinh vật và hạt, hệ thống giám sát môi trường, quản lý dữ liệu bao gồm tính toàn vẹn dữ liệu, đào tạo và các dịch vụ tư vấn cho đánh giá rủi ro, quản lý dự án và GMP.

Trước khi chúng tôi bắt đầu buổi webcast này, chúng tôi có một vài thông báo quan trọng. Buổi webcast này được thiết kế để tương tác và chúng tôi khuyến khích bạn đặt câu hỏi trong suốt sự kiện. Bạn có thể gửi câu hỏi bằng cách nhập chúng vào hộp Q&A, nằm ở bên phải màn hình của bạn. Bạn có thể phóng to cửa sổ trình chiếu bằng cách nhấp vào biểu tượng hình vuông nhỏ ở góc trên bên phải của cửa sổ trình chiếu hoặc bằng cách di chuột qua góc dưới bên phải và kéo cửa sổ đến kích thước mong muốn. Các slide sẽ tự động chuyển tiếp trong sự kiện. Nếu bạn gặp bất kỳ vấn đề kỹ thuật nào trong quá trình xem hoặc nghe bài thuyết trình này, vui lòng nhấp vào biểu tượng trợ giúp dấu hỏi trong thanh công cụ ở dưới cùng của cửa sổ trình chiếu của bạn.

Bây giờ, tôi xin giới thiệu các diễn giả của chúng tôi hôm nay. Chúng tôi rất vui được đón tiếp Tiến sĩ Frank Panofen và Heather Mason. Tiến sĩ Panofen có kinh nghiệm rộng lớn trong lĩnh vực vi sinh vật học ứng dụng trong dược phẩm và hiện đang là người phát triển kinh doanh khu vực EMEA tại PMS. Frank đã nhận bằng cử nhân hóa học từ Đại học Bielefeld và tiến sĩ về sinh học phân tử và tế bào từ Đại học Brook. Heather Mason là chuyên gia vi sinh vật, làm việc cùng các quản lý bán hàng khu vực châu Mỹ tại PMS, cung cấp hiểu biết và hỗ trợ khách hàng với quá trình và sản phẩm giám sát vi sinh vật. Cảm ơn quý vị đã tham gia cùng chúng tôi hôm nay. Tiến sĩ Patterson, xin mời bạn bắt đầu.

Để hiểu rằng đường kính hạt tương đương trung bình lớn hơn 10 microns là một thông tin quan trọng. Chúng ta sau này sẽ đề cập đến việc lắng đọng các hạt và 10 microns là một thông tin quan trọng cần biết. Một khía cạnh khác là những người này đã học hỏi và hiểu rằng nấm mốc có mặt trong không khí dưới dạng bào tử đơn lẻ có thể tồn tại trong môi trường. Chúng ta đều biết rằng chúng ta đang ở trong tình trạng xấu nếu chúng ta có trong phòng sạch. Cả hai nghiên cứu này đều được đề cập trong tài liệu và trong các dược điển GMP. Ngoài ra, đã có các hướng dẫn lớn về số lượng đĩa lắng khi chúng được phát triển dựa trên một bài báo PDF dựa trên ấn phẩm năm 1986 của White. White là một trong những người khởi xướng dữ liệu lớn nhất của các quy định này. Đầu tiên, bạn cần hiểu rằng vào năm 2000, khoảng 15 năm sau, có một số nghiên cứu thú vị được công bố đã đánh giá lại mối quan hệ giữa nồng độ hạt trong không khí và các đĩa lắng và thậm chí yêu cầu thay đổi cách tiếp cận.

Vậy chúng ta biết gì về lắng đọng hạt và chúng ta đang thử nghiệm với đĩa lắng? Bình thường, vận tốc lắng đọng hạt là một thông số rất quan trọng để xác định số lượng đĩa thạch trong khay 16. Vậy không chỉ vài năm trước, chỉ White đã chỉ ra rằng nồng độ tối đa GMP của mỗi loại nên được sửa đổi để cung cấp số lượng đĩa thạch chính xác hơn.

Đã vào năm 2016, chúng ta biết rằng các quy định cũ của trạng thái quy định cũ nên được sửa đổi và có các tuyên bố tương tự từ các tác giả khác đề cập đến các môi trường phân loại khác nhau. Do đó, chúng ta cần hiểu rằng hiện tại, giá trị tiêu chuẩn của vận tốc lắng đọng hạt được thiết lập theo ấn phẩm năm 1986 là 0,46 centimet trên giây và vẫn được đề cập đến đó, nhưng ban đầu những người đã xuất bản dữ liệu này đã sửa đổi dữ liệu được coi là quan trọng.

Do đó, sẽ thật tuyệt vời khi hiểu một số khía cạnh mới từ phía bạn và tôi muốn chuyển giao cho Lisa để đặt một số câu hỏi. Cảm ơn bạn, Tiến sĩ Patterson. Tôi biết chúng tôi đã yêu cầu khán giả của chúng tôi tham gia vào câu hỏi thăm dò ý kiến. Xin vui lòng nhấp trực tiếp vào màn hình để nhập câu trả lời của bạn. Đây là câu hỏi: Bạn có kiểm tra lắng đọng hạt trong các khu vực quan trọng của công ty bạn không? Có hoặc không. Cảm ơn bạn đã tham gia thăm dò ý kiến này. Bây giờ tôi muốn hỏi khán giả của chúng tôi tham gia vào một câu hỏi thăm dò ý kiến khác, một lần nữa xin vui lòng nhấp trực tiếp vào màn hình để nhập câu trả lời của bạn. Đây là câu hỏi: Bạn có kế hoạch tích hợp kiểm tra lắng đọng hạt trong tương lai không? Có hoặc không. Cảm ơn bạn đã tham gia thăm dò ý kiến này. Cảm ơn rất nhiều Lisa vì những câu hỏi này rất liên quan để hiểu cách các nghiên cứu được thực hiện về các bài kiểm tra lắng đọng hạt.

Để hiểu rõ hơn, điểm quan trọng cần biết là giới hạn tối đa là 20 hạt trên mỗi centimét khối, có nghĩa là dự kiến có 20 hạt lớn hơn 10 microns. Điều này ngay lập tức cho thấy sự mâu thuẫn giữa lý thuyết lắng đọng hạt và quy định GMP của chúng ta. Nhìn lại biểu đồ này được công bố bởi Curricula và trình bày trong hội nghị của bạn vào năm 2018, như đã đề cập, hạt nhỏ hơn 5 micromet được hệ thống thông gió loại bỏ và bạn sẽ không thấy chúng trong phòng sạch của phòng mổ.

Hạt lớn hơn 5 micromet chủ yếu được hệ thống thông gió phòng sạch loại bỏ mà không cần lắng đọng, có nghĩa là khi bạn nhìn vào biểu đồ, bạn có thể dễ dàng hiểu rằng 50 đến 80% hạt lớn hơn 5 micromet được hệ thống thông gió loại bỏ. Hãy nhớ rằng trung bình các hạt mang vi khuẩn và trung bình các hạt có kích thước là 10 microns và hình dạng trung bình của mảnh da của chúng ta thường mỏng khoảng 1 đến 3 micromet và đường kính 10 đến 25 micromet. Điều này có nghĩa là những hạt này là những yếu tố quan tâm có thể được coi là yếu tố rủi ro trong ngành dược.

Vậy làm thế nào chúng ta có thể hiểu và coi một vi sinh vật trên một hạt lớn xuất phát từ thiết bị nội bộ thực sự sẽ lắng đọng trên một bề mặt nhỏ cụ thể trong khu vực phê duyệt lớp A như thế nào? Chúng ta có thể xem xét điều này dưới những điều kiện nào mà vi sinh vật nằm trên những hạt lớn có đường kính từ 10 đến 50 micromet thực sự sẽ lắng đọng trên một đĩa lắng. Điều này thực sự gần như không thể, sau đó chúng ta sẽ hiểu thực tế bằng cách sử dụng đĩa lắng. Sự thay đổi đáng kể đối với các máy lấy mẫu không khí hoạt động sau đó, các máy lấy mẫu không khí hoạt động có một hiệu quả nhất định và có một tiêu chuẩn ở đây là ISO 14698 từ năm 2003, đây là một tiêu chuẩn khá hiện đại.

Tôi phải nói rằng ISO 14698 đã bao gồm tất cả các khía cạnh của đánh giá rủi ro ngay từ năm 2003, khi trong thế giới dược phẩm của chúng ta, điều này thậm chí chưa được xem xét trong quy định của chúng ta. Tuy nhiên, hai yếu tố sẽ xác định xem một máy lấy mẫu có hiệu quả thực sự hay không, đó là hiệu quả vật lý và hiệu quả sinh học.

Hiệu quả vật lý cho bạn biết máy lấy mẫu có thu thập được kích thước hạt phù hợp như thế nào và hiệu quả sinh học sẽ cho bạn biết nó có thu thập được hạt mang vi sinh vật hay không, tức là MCPS. Các mẫu thường tăng tốc không khí qua vòi phun, có nghĩa là không khí có một tốc độ nhất định trong khoảng từ 10 đến 30 mét mỗi giây, đó là khá nhanh. Với tốc độ không khí cao này, các hạt được tăng tốc trong dòng không khí và giống như một chiếc xe đang lái quá nhanh vào một khúc cua, các hạt sẽ không theo dòng không khí mà bị chuyển hướng trên bề mặt va chạm, thường là một môi trường agar, vì vậy các hạt sẽ va vào bề mặt không khí tùy thuộc vào tốc độ của không khí.

Vậy điều này hoạt động như thế nào với đĩa lắng? Chúng ta chỉ tin và hy vọng rằng các hạt trong không khí sẽ rơi xuống bề mặt agar chỉ bằng trọng lực. Tất nhiên, các hạt lớn hơn có xu hướng lắng đọng hơn các hạt nhỏ hơn, nhưng chúng ta phải hiểu rằng sự nhiễu loạn không khí và tốc độ không khí tăng lên sẽ làm tăng thời gian lơ lửng của các hạt trong không khí. Điều này có nghĩa là trong điều kiện tốc độ cao và nhiễu loạn không khí cao, bạn sẽ gặp khó khăn trong việc để cho vi sinh vật hoặc NCP lắng đọng trên các bề mặt như một đĩa lắng. Vậy những hướng dẫn nào đang tồn tại về hiệu quả của đĩa lắng? Nếu bạn nhìn vào ISO 14698, rõ ràng là các đĩa lắng không được coi là biện pháp cho ô nhiễm không khí mà là biện pháp cho ô nhiễm bề mặt vì chúng đo lượng lắng đọng của vi khuẩn trên bề mặt. Vì vậy, chúng không đo tổng số vi khuẩn có trong không khí mà đo cách vi khuẩn hoặc hạt lắng đọng trên các bề mặt.

Điều tương tự được đề cập trong dự thảo mới nhất của châu Âu, vì vậy châu Âu đã phát triển tiêu chuẩn mới của riêng mình dựa trên ISO 14698, nói chung là ISO 14644 và nó đã được cập nhật và cuối cùng, ủy ban ISO không thể đạt được sự đồng thuận, người châu Âu đã phát triển một tiêu chuẩn mới của riêng mình là DIN EN 17141, vẫn đang trong giai đoạn dự thảo cuối cùng và nó nói rằng các đĩa định cư hiện tại là một biện pháp cho số lượng vi sinh vật được lắng đọng trên mỗi đơn vị diện tích và cung cấp một phương tiện trực tiếp hơn để đo lường khả năng loại bỏ sản phẩm tiềm năng hơn là đo lường nồng độ vi khuẩn trong không khí.

Điều đó đúng nhưng liệu điều đó có thực sự đúng trong môi trường siêu sạch với nhiễu loạn cao hay không, chúng ta vừa học được rằng đặc biệt khi tốc độ cao, có một hiệu ứng làm sạch từ khía cạnh sẽ cuối cùng loại bỏ các MCPS khỏi không khí và ngăn chặn chúng lắng đọng.

Hãy cùng nhìn lại cách các quy định và tiêu chuẩn cung cấp cho chúng ta kiến thức và hỗ trợ trong cách chọn thiết bị lấy mẫu, ISO 14698 cho chúng ta biết rằng việc lựa chọn thiết bị lấy mẫu nên được thực hiện dựa trên mục đích mà mẫu được yêu cầu, vì vậy chúng nói với chúng ta ngay bây giờ rằng bạn cần xem xét dữ liệu được tạo ra với điều này và bạn muốn làm gì với dữ liệu này và không chỉ lấy mẫu chỉ vì mục đích gửi và DIN EN 17141 cho chúng ta biết rằng phương pháp lấy mẫu phải phù hợp với môi trường được kiểm soát sạch sẽ cần được giám sát, vì vậy bạn cần lựa chọn phương pháp lấy mẫu một cách cẩn thận theo những gì bạn mong đợi, xem xét các mẫu lấy mẫu thể tích, nó nói rằng bạn cần chọn một thiết bị phù hợp với cơ quan thu thập đúng đã được xác nhận và tất nhiên tất cả các Kết luận từ phần đầu tiên.

Chúng ta cần hiểu rằng văn học khoa học cùng các tiêu chuẩn và quy chuẩn mà chúng ta đã xem xét, cung cấp bằng chứng về điểm mạnh và hạn chế của đĩa lắng và giám sát không khí có khả năng sinh học. Chúng ta hiểu rằng có những giới hạn rõ ràng của đĩa lắng từ kinh nghiệm thực tiễn trong ngành dược, chúng ta cũng biết rằng vấn đề của đĩa lắng  là chúng dễ bị ô nhiễm bởi người vận hành. Vậy câu hỏi đặt ra là làm thế nào chúng ta có thể sử dụng một phương pháp tiếp cận chất lượng để hiểu các phương pháp giám sát vi sinh hiện có, chúng ta khi nào có thể sử dụng đĩa lắng và làm thế nào chúng ta có thể thay thế chúng bằng các máy lấy mẫu hoạt động. Tôi sẽ tiếp tục phân tích so sánh giữa đĩa lắng và phương pháp tiếp cận nghiêm ngặt, sự chấp thuận của các nhà kiểm toán về điều này và mặt khác là làm thế nào để xác nhận một sự thay đổi.

Hãy cùng xem xét so sánh trực tiếp, chúng ta có năm yếu tố cần xem xét. Đầu tiên là để đo lường nồng độ vi sinh vật trong không khí, chúng ta cần hiểu điều này, chúng ta muốn biết chất lượng không khí của nhà máy sản xuất gốm sứ của chúng ta như thế nào. Về mặt này, chúng ta nên nghĩ về máy lấy mẫu không khí hoạt động đo vi sinh vật tự nhiên trong không khí trong một thời gian và khối lượng nhất định, điều này rất tốt, đây là điều chúng ta thực sự cần vì sau đó chúng ta có thể xác định chất lượng không khí. Đáng tiếc, các đĩa lắng chỉ cho chúng ta biết số lượng vi sinh vật sẽ lắng đọng trên một khu vực nhất định, có nghĩa là đây là một biện pháp về độ sạch bề mặt chứ không phải độ sạch không khí. Điều này có nghĩa là các đĩa lắng thực sự không đưa ra kết quả định lượng mà chỉ đưa ra kết quả định tính vì bạn không thể đưa ra một tham chiếu thực sự, chỉ một thể tích tham chiếu và bề mặt tham chiếu. Trong các mẫu lấy mẫu, bạn có thể đưa ra điều đó theo thể tích và thời gian, đó là phương pháp định lượng rõ ràng.

Khi xem xét tình huống liệu nó có thể phát hiện nồng độ vi sinh vật thấp dưới dòng không khí một chiều hay không, chúng ta gặp vấn đề với các đĩa lắng là dòng khí một chiều gây ra hiệu ứng làm sạch bề mặt và điều này có nghĩa là dòng khí một chiều sẽ cuốn trôi các hạt và sự lắng đọng bị giảm rất nhiều ở các khu vực quan trọng. Mặt khác, một máy lấy mẫu không khí hoạt động có thể hút không khí một cách tích cực và do đó thu thập vi sinh vật từ môi trường một cách tích cực.

Một khía cạnh quan trọng khác là bạn có thể phải điều tra các trường hợp vượt quá giới hạn hoặc không đạt yêu cầu cho phía kiểm tra hạt. Chỉ đơn giản là, các đĩa thạch thực sự không hữu ích vì không có mối liên hệ nào, chúng sử dụng phương pháp hoàn toàn khác, nhưng lấy mẫu hoạt động cũng như phương pháp thể tích mà thu hút hạt theo kích thước của chúng, rất tương tự về phương pháp và có thể được xem xét. Điểm cuối cùng thực sự quan trọng là việc xác nhận các đĩa lắng gần như là không thể, điều duy nhất bạn có thể làm là kiểm tra thúc đẩy sự phát triển cho thấy vi sinh vật có thể phát triển trên bề mặt. Ngược lại, các máy lấy mẫu không khí hoạt động đã được và có thể được xác nhận theo ISO 14698 với hiệu quả vật lý và sinh học, vì vậy bạn biết rằng các mẫu không khí hoạt động đang hoạt động đúng cách, điều này không chắc chắn khi bạn sử dụng các đĩa lắng và dữ liệu từ các đĩa thạch rất đáng ngờ. Vì vậy, tôi muốn hỏi bạn một số câu hỏi nữa và tôi muốn kết thúc với sự tương tác mới này để nhận được một số câu hỏi mới. Cảm ơn bạn, Tiến sĩ Patterson.

Khi xem xét lý do tại sao chúng ta cần thay đổi hiện nay và lý do tại sao mọi người đang xem xét việc thay đổi, điều đầu tiên cần hiểu là khoa học đằng sau việc lắng đọng đã trở nên ngày càng rõ ràng. Chúng ta hiểu rõ hơn về những gì xảy ra trong dòng không khí và rằng đĩa thạch không phải là thước đo chất lượng không khí mà là chất lượng bề mặt. Sự lắng đọng do trọng lực, hiệu ứng "lau sạch" trong dòng chảy một chiều rất quan trọng và tất nhiên các thông số được đặt theo điều kiện lý tưởng. Chúng ta thực sự không biết điều gì xảy ra dưới các điều kiện sử dụng.

Từ góc độ quy định, các tiêu chuẩn EU GMP năm 2017, mà chúng ta hy vọng sẽ được chính thức ban hành vào năm 2020, đã chỉ ra rằng chúng ta nên sử dụng các phương pháp tiếp cận khoa học và hiểu biết dựa trên rủi ro trong quản lý rủi ro chất lượng để thực sự xem xét lại dữ liệu và phương pháp mà chúng ta đang sử dụng cho mỗi điểm lấy mẫu. Điều này đòi hỏi cập nhật hệ thống và mỗi người trong chúng ta có thể đã nghe rằng các cơ quan quản lý EU hiện yêu cầu phải có một chiến lược kiểm soát ô nhiễm toàn diện, thực sự là một hệ thống mới hoàn toàn mà họ mong đợi để tránh ô nhiễm trong sản xuất.

Để chứng minh những hậu quả mới này, đánh giá rủi ro nên được sử dụng để biện minh cho các phương pháp tiếp cận thay thế so với những gì được quy định trong các hướng dẫn, chỉ khi những phương pháp tiếp cận thay thế này đáp ứng hoặc vượt trội hơn. Bạn cần hiểu rằng, nếu bạn muốn thay đổi và cần thay đổi, hiểu biết về khoa học đằng sau nó, bạn được yêu cầu sử dụng các phương pháp tiếp cận quản lý rủi ro chất lượng để thay đổi phương pháp của chúng ta.

Vậy chúng ta thường xem xét làm điều đó như thế nào nếu bạn phải xem xét các bước và các yếu tố nào để giới thiệu điều đó vào môi trường của chúng ta. Cách duy nhất để làm điều đó theo phương pháp quản lý rủi ro chất lượng là thực hiện theo từng bước, và tôi sẽ đi qua tất cả các bước này trong các slide tiếp theo.

Vì vậy, tất nhiên bạn cần xác định chiến lược quản lý rủi ro chất lượng và kiểm soát ô nhiễm ngay từ đầu, sau đó bạn cần xem xét các máy lấy mẫu không khí khác nhau và chọn thời gian lấy mẫu và điều kiện lấy mẫu phù hợp, và sau đó tất nhiên là hiểu các môi trường nuôi cấy mà bạn đang sử dụng. Đánh giá rủi ro cho việc giám sát đặc biệt phải không chỉ đánh giá một điểm lấy mẫu đơn lẻ mà còn phải đánh giá liệu phương pháp của chúng ta có khả năng bắt giữ ô nhiễm hay không. Chúng ta cần hiểu liệu có khả năng kỹ thuật để bắt giữ ô nhiễm và bạn cần cung cấp lý do để chứng m