制药等GMP车间革兰氏阴性菌、洋葱伯克菌皮氏罗尔斯顿菌污染途径

引言：

在药品、生物工程等生产领域，微生物控制是确保产品质量和安全性的核心环节。消毒灭菌工作必须严格遵循GMP（良好生产规范）标准，通过环境控制、设备消毒、工艺优化、公用工程水系统管理、人员操作规范以及持续的监测验证等措施，全方位保障药品的微生物限度符合既定标准。奥克泰士工程师将深入探讨制药等GMP车间环境中真菌、革兰氏阳性杆菌和革兰氏阴性杆菌的常见种类、污染来源，并提出相应的控制预防策略。

GMP车间环境、人体表面、水系统的微生物污染源分析不完全统计：

1. 人体表面：以革兰氏阳性球菌为主，如葡萄球菌等，这些菌种通常存在于皮肤表面，可通过人员活动带入生产环境。
2. 环境空气和物表：革兰氏阳性杆菌和真菌（霉菌、霉菌孢子、酵母菌）是常见污染源。这些微生物可能通过空气流动、人员活动或物料携带等方式进入生产环境，并在适宜条件下繁殖，特殊情况下不可接受微生物污染侵入到环境，原辅料等对产品造成二次污染。
3. 水系统：以革兰氏阴性杆菌为主，如假单胞菌、洋葱伯克霍尔德菌、罗尔斯通氏菌等。这些菌种易在水系统中形成生物膜，增加污染风险。生物膜的形成不仅影响水质，还可能对生产设备造成腐蚀，影响生产安全。

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一、关于GMP药品生产质量控制，微生物，消毒灭菌要求

在药品生产质量控制中，微生物控制是核心环节，消毒灭菌需严格遵循GMP规范，通过环境控制、设备消毒、工艺优化、人员管理及监测验证等措施，确保药品微生物限度符合标准。以下是具体要求：

01环境控制：

• 洁净厂房建设
• ：制药车间需符合GMP洁净级别要求，通过空气净化系统（如高效过滤器、层流净化系统）过滤空气中的尘埃和微生物，将生产区域的洁净度控制在规定范围内。
• 温湿度控制
• ：适宜的温湿度是微生物生长的重要条件，一般将温度控制在18 - 26℃，相对湿度控制在45% - 65%。
• 定期监测
• ：定期对洁净区的空气、地面、墙面等进行微生物监测，如沉降菌、浮游菌检测，确保微生物数量在可控范围内，特别是空气中霉菌孢子的控制对环境，设备，产品造成二次污染。

02设备与管道消毒：

• 设计便于清洁
• ：设备和管道的设计要便于清洁和消毒，减少微生物滋生的死角。
• 定期消毒
• ：生产结束后，及时对设备进行拆卸、清洗，使用合适的清洁剂去除残留的物料和微生物。定期对设备和管道进行消毒，常见的消毒方法有化学消毒法（如使用高效更生态消毒剂奥克泰士方案）和热力消毒法（如高温蒸汽灭菌）。
• 选择高效消毒剂
• ：消毒剂应具有广谱杀菌能力，能够杀灭细菌、霉菌、芽孢等微生物。同时，消毒剂应安全可靠，不会对人员和环境造成危害，且易于操作。

03工艺过程控制：

• 采用合适的灭菌工艺
• ：根据药品特性和生产工艺要求选择合适的物理或化学灭菌方法，如干热灭菌、湿热灭菌、离子辐射灭菌、和过滤除菌等。对于耐热药品，可采用热压灭菌法；对于不耐热的药品，可采用过滤除菌法，但注意高抗微生物耐热抗性强，不易被杀灭。
• 无菌操作技术
• ：在生产过程中采用无菌操作技术，如密闭系统、隔离操作器等，减少微生物污染的机会。
• 控制生产时间和流程
• ：避免物料在生产过程中长时间暴露，减少微生物滋生的风险。

04人员卫生控制：

• 严格遵守卫生规范
• ：进入生产区域的人员要严格遵守卫生规范，穿戴洁净的工作服、工作帽、口罩和手套等。
• 定期健康检查
• ：员工要定期进行健康检查，患有传染病或皮肤病等可能污染药品的人员不得进入生产岗位。
• 加强微生物知识培训
• ：提高员工的卫生意识和操作技能，减少人为带入污染源的风险。

05监测与验证：

• 定期采样检测
• ：通过定期采样检测成品及生产过程中的关键控制点（CCP），及时发现并处理潜在的污染问题。
• 验证灭菌效果
• ：对灭菌工艺进行验证，确保灭菌效果符合标准要求。验证方法包括物理检测手段（如温度、压力监测）和生物指示剂法等。
• 建立追溯机制
• ：一旦发现问题产品能够迅速定位原因并采取相应措施。

二、GMP车间环境中常见革兰氏阳性菌、阳性球菌种类及污染源

（一）种类

1. 芽孢杆菌属（Bacillus spp.）

• 代表菌种
• ：枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌等。
• 特性
• ：能形成芽孢，对高温、干燥、辐射等恶劣环境具有极强抵抗力，可在洁净区长期存活，条件适宜时重新萌发繁殖。
• 污染风险
• ：芽孢的存在使其成为GMP车间最难控制的微生物之一，可能通过空气、物料或人员活动传播，污染设备、物料或产品。

1. 葡萄球菌属（Staphylococcus spp.）

• 代表菌种
• ：金黄色葡萄球菌。
• 特性
• ：革兰氏阳性球菌，广泛存在于人体皮肤、呼吸道等部位，易通过人员活动引入洁净区。
• 污染风险
• ：在适宜条件下快速繁殖，其代谢产物可能影响药品质量，甚至引发交叉污染。

（二）污染来源

1. 人员

• 人体皮肤、头发、呼吸道及衣物携带大量微生物，包括革兰氏阳性球菌。若人员未严格遵守卫生规范（如未及时更换洁净服、洗手消毒不彻底），易将微生物带入洁净区。
• 人员活动（如说话、咳嗽、打喷嚏）会产生微生物气溶胶，增加空气中微生物浓度。

1. 环境表面

• 墙壁、地面、天花板等环境表面若清洁消毒不彻底，会成为微生物滋生场所。例如，墙壁缝隙、排水口周围易积累污垢和微生物，随时间推移扩散至空气中或污染设备、物料。

1. 设备表面

• 制药设备运行过程中可能吸附灰尘、药液残留等物质，为微生物生长提供营养源。若设备清洗消毒程序不合理，微生物会在表面繁殖，并通过操作或物料传输扩散。

1. 物料

• 原料、辅料、包装材料等可能携带微生物。若物料储存运输条件不佳（如湿度过高、温度不适），微生物会大量繁殖，进入洁净区后造成污染。

三、GMP车间环境中常见的革兰氏阴性杆菌种类

是一类在革兰氏染色中呈现红色或粉红色的细菌，其细胞壁结构独特，主要由薄肽聚糖层和外膜组成，外膜含有脂多糖（内毒素）成分。以下是对革兰氏阴性杆菌的详细归纳：

常见的革兰氏阴性杆菌种类：

1.假单胞菌属（Pseudomonas spp.）
代表菌种：铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）。
特性：广泛存在于水、土壤和空气中，是GMP车间水系统污染的主要菌种之一。
代谢能力强，能在低温、低营养条件下生长，甚至利用消毒剂残留作为营养源。
产生多种色素（如绿脓素），易通过颜色变化被识别。
污染风险：通过水系统污染药品，尤其是注射剂、滴眼液等无菌制剂。
其内毒素（脂多糖）具有热原性，可能引发患者发热、休克等严重反应。
2.肠杆菌科（Enterobacteriaceae）
代表菌种：大肠埃希菌（Escherichia coli）、克雷伯菌属（Klebsiella spp.）等。也是制药环境中可能存在的革兰氏阴性杆菌。
特性：广泛存在于人体肠道、污水和土壤中，易通过人员或物料引入洁净区。
污染风险：污染口服制剂或外用制剂，导致患者感染。通过交叉污染影响其他产品。
3.不动杆菌属（Acinetobacter spp.）
特性：广泛存在于环境表面（如墙壁、设备、地面），对干燥和消毒剂抵抗力较强。
易在潮湿环境中形成生物膜，保护菌体免受消毒剂杀伤。
污染风险：长期存活于洁净区，成为持续污染源。通过空气或接触传播，污染设备或物料。

4.药典中不可接受微生物：

洋葱伯克霍尔德菌：非发酵性革兰氏阴性菌，具有鞭毛，能在液态环境中自由移动。它能在低营养环境中生存，耐消毒剂和抗生素，对多黏菌素、氨基糖苷类抗生素天然耐药。洋葱伯克霍尔德菌污染药品后，可能导致药品微生物限度超标，降低药品的疗效，甚至对免疫力低下的人群造成严重感染。

罗尔斯顿菌属：皮氏罗尔斯顿菌，是一种嗜水性革兰氏阴性菌，能在低温和低营养条件下生存，并形成生物膜。它也是制药GMP车间中需要重点控制的微生物之一，如生产环境与质量控制体系存在严重缺陷，罗尔斯通氏菌通过污染的原料或生产用水进入成品。

污染途径

1. 环境表面：GMP车间的环境表面如果清洁消毒不彻底，就会成为微生物滋生和藏匿的场所。
2. 物料：原料、辅料和包装材料等都可能是微生物的载体。如果这些物料在生产过程中没有经过严格的微生物检测和控制，就可能将微生物引入洁净区。
3. 水系统：纯化水系统是制药生产中的重要组成部分。如果水系统中的微生物控制不当，微生物就会在水系统中生长繁殖，形成生物膜。生物膜是一种由微生物及其分泌的胞外聚合物组成的复杂结构，它可以保护微生物免受消毒剂的杀伤。一旦水系统中的微生物通过用水点进入生产过程，就会对药品生产造成严重威胁。
4. 涉水设备管道：设备和管道表面容易附着微生物，如果消毒程序不规范，未定期进行清洁和消毒，微生物就会在上面生长繁殖，并且可能通过设备与产品的接触，污染药品。

四、GMP车间环境和水系统污染管理及预防微生物的高抗性问题

在GMP车间环境中，霉菌、芽孢、生物膜以及不可接受微生物（如洋葱伯克霍尔德菌、皮氏罗尔斯通菌）等高抗性微生物的存在，给微生物控制带来了巨大挑战。

（一）高抗微生物

1.真菌常见种类：曲霉、青霉、毛霉、白色念珠菌等。

：霉菌：相较于细菌，霉菌的细胞壁结构复杂且较厚，能够耐受环境中更多的不利因素，例如：高温、干燥、紫外线等。

霉菌孢子具有极强的抵抗力，孢子具有较厚的细胞壁，具有更高的耐热性和化学耐受性。能在恶劣环境中存活较长时间。霉菌的生长还可能产生毒素，对产品质量造成严重影响。

真菌（霉菌）污染途径

空气传播：空气中的霉菌孢子可能通过通风系统进入洁净区，并附着在设备表面和产品上。

表面接触：人员、设备、物料等表面携带的霉菌孢子可能通过接触污染洁净区环境。

水源污染：生产用水若未经过充分处理，可能携带霉菌，进而污染洁净区。

真菌污染环境（地面和墙壁）：霉菌孢子容易在潮湿、温暖且富含有机物的环境中滋生，如洁净区的角落、通风管道内部或设备底部积水处。

设备表面：设备表面若未及时清洁消毒，可能成为霉菌滋生的温床。

空气：空气中的霉菌孢子是洁净区霉菌污染的重要来源。

2.芽孢：芽孢是某些细菌在恶劣环境下形成的休眠体，具有极强的抵抗力，能耐受高温、干燥、化学消毒剂等。芽孢的存在增加了微生物控制的难度。

3.生物膜：生物膜的形成使得微生物更难被清除，能为微生物提供保护，使其对抗消毒剂的能力增强。生物膜的存在还可能导致设备腐蚀、电导率异常，产水下降等问题。如真菌与细菌类似，也具有形成生物膜的能力，例如念珠菌属、曲霉属等。真菌生物膜为胞外基质（ECM）。ECM以刚性多糖和脂类为主，功能侧重于抗药性。

3.不可接受微生物：如洋葱伯克霍尔德菌、皮氏罗尔斯通菌等，这些菌种具有潜在的致病性，对药品生产构成严重威胁。它们的存在要求微生物控制必须更加严格，纯化水系统在线清洗或巴氏消毒很难去除，一旦形成生物膜，这些微生物对某些消毒剂和抗生素具有天然的抗性，难以被常规的消毒方法杀灭。。

（二）对消毒方式的抗性

1. 物理消毒方法：高温蒸汽消毒是一种常用的物理消毒方法，但对于一些高抗微生物，如芽孢，需要较高的温度和较长的时间才能彻底杀灭。紫外线照射消毒对霉菌的杀灭效果有限，因为霉菌的菌丝体可以阻挡紫外线的穿透。
2. 化学消毒方法：常见的化学消毒剂，如乙醇、季铵盐类等，对霉菌、芽孢等高抗微生物的杀灭效果不佳。一些消毒剂在使用过程中可能会产生耐药性，导致微生物对消毒剂的抗性增强。水系统常用在线清洗和巴氏消毒，做为基本维护是没有问题的，想要预防和去除生物膜，洋葱伯克霍尔德菌，需更高等级的消毒剂来解决。

针对这些高抗性微生物，需要采取更加有效的消毒灭菌措施，如使用高效广谱的消毒剂、增加消毒频率、优化消毒程序等。

五、GMP车间环境污染预防措施

（一）人员管理

1. 规范人员更衣和消毒程序：制定严格的更衣流程，确保人员进入洁净区前彻底更换洁净服，并进行手部、面部等部位的消毒。
2. 规范人员洁净区内行为：限制人员在洁净区内的活动范围，减少不必要的走动和触摸，避免交叉污染。
3. 定期培训与考核：对人员进行微生物控制知识的培训，提高其无菌操作意识，并定期进行考核，确保培训效果。

（二）原料与原辅料管理

1. 严格供应商管理：对供应商进行资质审核，定期评估其生产管理和质量控制能力，确保原料和原辅料的质量。
2. 监控物料微生物含量：对入库的原料和原辅料进行微生物含量检测，确保符合标准。在储存过程中，定期复检，防止微生物繁殖。
3. 物料净化处理：对需要进入洁净区的物料，进行必要的净化处理，如除尘、消毒等，减少微生物带入风险。

（三）空气管理

1. 规范空气净化系统：确保空气净化系统的设计合理，过滤效果良好，定期更换过滤器，维护系统正常运行。
2. 监控空气中微生物含量：在洁净区内设置微生物监测点，定期检测空气中微生物含量，确保符合GMP要求。
3. 定期做好新风系统消毒灭菌：对新风系统进行定期消毒灭菌，防止室外微生物进入车间。

（四）公用工程水系统管理

1. 管理和监控水处理系统各环节：对预处理、制备单元、存储及分配系统等各环节进行严格管理，定期检测水质，确保微生物含量符合标准。
2. 定期清洗消毒：对水系统进行定期清洗消毒，去除生物膜，防止微生物滋生。
3. 预防不可接受微生物：特别关注去除洋葱伯克霍尔德菌、罗尔斯通氏菌等不可接受微生物的预防，控制需氧菌总数、霉菌和酵母菌、细菌内毒素等指标。

（五）生产环境管理

1. 规范消毒程序：制定详细的生产环境消毒程序，包括消毒剂的选择、使用浓度、消毒时间等，确保消毒效果。
2. 监控环境表面微生物：定期对环境表面进行微生物检测，如墙壁、地面、设备外表面等，确保微生物含量符合标准。
3. 监控空气沉降菌浮游菌及霉菌孢子：通过空气沉降菌、浮游菌及霉菌孢子监测，评估洁净区内的微生物污染状况，及时采取措施。

（六）设备设施管理

1. 规范消毒程序：对生产设备及其管道进行定期消毒，制定详细的消毒程序，确保消毒彻底。
2. 监控表面微生物：定期对设备表面进行微生物检测，确保微生物含量符合标准。
3. 定期清洁和消毒：建立设备清洁消毒周期，定期进行清洁和消毒，防止微生物滋生。

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五、奥克泰士—医药生产一站式微生物控制方案和消毒灭菌服务

（一）奥克泰士产品特点

1. 高效广谱灭菌：奥克泰士，德国品质和技术，专业供应即用型杀孢子剂和除生物膜消毒剂，能够高效杀灭霉菌、芽孢、革兰氏阴性菌等微生物，控制需氧菌总数和不可接受微生物。
2. 持久稳定：其效力不受温度、光照、pH值等外部因素的影响，能够在不同的环境条件下确保消毒成功。
3. 食品级生态型：奥克泰士无色无味，没有毒性和诱变效应，对环境友好，符合食品级标准，可安全用于医药生产环境。
4. 对材料无腐蚀：对不锈钢等材料基本无腐蚀，极大程度上保障设备和材料的寿命，减少因消毒对设备造成的损坏。

（二）核心优势

1. 丰富的微生物治理实践经验：拥有专业的工程师团队，积累了丰富的处理经验，并建立了案例数据库，能够根据不同客户的实际情况，提供个性化的微生物控制解决方案。
2. 全面的微生物检测验证资料支持：为客户提供全面的微生物检测验证资料，帮助客户了解消毒效果，确保消毒过程符合GMP要求。

（三）应用场景

1. GMP车间霉菌芽孢高抗微生物控制：针对GMP车间中常见的霉菌、芽孢等高抗微生物，奥克泰士能够提供有效的消毒解决方案，彻底杀灭这些微生物，保障生产环境的洁净度。
2. 纯化水微生物（生物膜去除）控制：在纯化水系统中，生物膜的形成是导致微生物污染的主要原因之一。奥克泰士能够去除生物膜，防止微生物在水中滋生和传播，确保纯化水的质量符合生产要求。
3. 不可接受微生物去除和预防：对于洋葱伯克霍尔德菌、皮氏罗尔斯通菌等不可接受微生物，奥克泰士能够提供针对性的控制和预防措施，防止这些微生物侵入产品，造成污染。

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