1. 習用性無菌處理,除蒸餾,膜分離技術外,皆無法建立瞬間快速高效率性

    淨化分離細菌,病毒,病原菌,殘骸,內毒素,熱原清淨的淨化分離技術與

    應用,此乃構成目前無菌製程無法製造無菌產品的主因

細菌病毒,病原菌,內毒素,熱原的無菌處理,並非一般所想像的那麼簡單容易,祇要經消毒水,化學殺菌劑,紫外線,光線,熱,過濾殺菌滅菌處理,其細菌病毒,病原菌,即完全致死,消失,完全無菌;事實上,並非如此簡單容易,標準的無菌處理,可區分殺菌滅菌性和淨化去除性兩種不同的無菌處理作用設計:

1. 標準殺菌滅菌性的無菌處理作用設計:

     殺菌滅菌作用,需要足夠的殺菌作用劑量,濃度,和足夠的殺菌作用時間,摧毀破壞細 

   菌病毒,病原菌的結構,使其轉換成完全無活性,非菌體的細菌病毒,病原菌殘餘物,

  且不致對人體產生危害,才可稱之真正殺菌滅菌性的無菌處理

       如乾熱250 ^oC, 2~4小時殺菌滅菌,蒸氣131 ^oC, 2~4小時殺菌滅菌,足以摧毀細菌病

毒,病原   菌致死,完全無活性,且破壞內毒素,熱原結構溶解消失不見

2. 標準淨化去除性的無菌處理作用設計:

      淨化去除細菌病毒,病原菌,內毒素,熱原作用設計,應用比細菌病毒,病原菌,內毒素,熱原粒子細小的無菌性濾膜,淨化去除分離細菌病毒,病原菌,內毒素,熱原清淨

      a. 細菌,病原菌的粒子大小在0.22~20微米(micron)間

      b. 病毒,內毒素,熱原的粒子大小在0.1~0.001微米(micron)間

     如1.  0.45~0.2微米(micron)的無菌性濾膜,僅可淨化去除細菌,病原菌清淨

         2.  UF/NF/RO的無菌性濾膜,可淨化去除細菌,病原,病毒,內毒素,熱原菌清淨

習用性消毒水,化學殺菌劑,紫外線,熱殺菌滅菌的無菌處理,一般認為只要經其處理,即可完全無菌,其實並不然;一般性化學,光線,熱殺菌滅菌的無菌處理,其僅是抑制其細菌病毒,病原菌的菌體活性,使其菌體暫時性失去活性成無活性的菌體,但其無活性的菌體仍存在於水質液體產品中,一旦其無活性的菌體適應其抑菌殺菌滅菌的生存環境,其會繼續繁殖與滋長,再度構成污染與危害,除非能建立正確性的殺菌滅菌處理

至於一般MF/SMF/UF/NF/RO過濾器使用,一般認為只要經其過濾淨化處理,即可將細菌病毒,病原菌,內毒素,熱原完全過濾淨化去除清淨,淨化出完全無菌性水質液體,其實並不太正確,因一般性MF/SMF/UF/NF/RO過濾器使用,其濾網本身就是細菌,病毒的溫床,反而是水質液體產品無菌處理,難以控制的污染原,不過濾還好,愈過濾愈糟糕,細菌,病毒,病原菌,內毒素,熱原的污染愈嚴重,除非能建立正確性的無菌性濾網的使用方式

此乃目前所有水質液體產品無菌處理,共通的現象,普遍存在的問題

2. 習用性無菌檢驗確效,無法建立馬上快速性檢測鑑定確效經無菌滅菌處

    理後的水質液體產品,是否達於真正的無菌的檢測鑑定確效技術,方法

    及應用,此乃構成目前無菌製造後無菌產品,仍含有細菌,病毒,病原菌,

    殘骸,內毒素,熱原污染的主因  

細菌,病毒,病原菌,內毒素,熱原的無菌檢驗確效,並非一般所想像的那麼簡單容易,祇要使用無菌細菌,病毒,病原菌,內毒素,熱原的無菌檢驗確效試劑,檢驗確效細菌,病毒,病原菌,內毒素,熱原的含量是否符合無菌要求即可;事實上,並非如此簡單容易,標準的無菌檢驗確效步驟,必須進行下列檢驗確效步驟,才能檢驗確效鑑定是否真正無菌

1.首先要檢驗確效無菌性培養基(culture media)的培養效力試驗(growth promotion test)外,亦要作含抑菌劑,殺菌劑條件下細菌,病毒,病原菌,內毒素,熱原的致死率和成長力的檢驗確效試驗,

2. 再下來才是檢驗確效去抑菌劑,殺菌劑條件下的細菌,病毒,病原菌,內毒素,熱原含量測定的無菌試驗,並非含抑菌劑,殺菌劑條件下的細菌,病毒,病原菌,內毒素,熱原含量測定的無菌試驗,所作的無菌檢驗確效才算正確,符合真正無菌檢驗確效的需求

一般習用性細菌,病毒,病原菌,內毒素,熱原的無菌檢驗確效,通常皆自行泡製培養基,但未做培養效力試驗,檢體進行檢驗確效未將檢體內抑菌劑,殺菌劑加以去除,加上檢驗確效的時間過長,通常至少須24小時;當無菌檢驗確效結果出爐時,其產品不是已經完成製造,就是已經使用完畢,其無菌檢驗確效結果,僅提供參考,於產品製造無菌處理應用上,並無多大的實用價值,此乃目前所有水質液體產品無菌檢驗確效,共通的現象,普遍存在的問題

 快速性無菌檢驗確效,即將成為未來水質液體產品無菌檢驗確效上的發展的方向與應用的指標  

水質內細菌,病毒,黴菌,內毒素,熱原含量,是構成醫院,藥廠,注射液,食品,飲料,礦泉水,醫療器材,生物製劑,細胞組織血液製品等無菌製程中細菌,病毒,黴菌,內毒素,熱原汙染含量的重心,也是無菌製程殺菌淨化去除細菌,病毒,黴菌,內毒素,熱原汙染含量處理的重心

  若能事先做好水質內細菌,病毒,黴菌,內毒素,熱原含量的殺菌淨化去除等無菌處理檢測確效步驟,等於確保醫院,藥廠,注射液,食品,飲料,礦泉水,醫療器材,生物製劑,細胞組織血液製品等水質液體產品於無菌製程中,已經完成一半無菌處理的成功機會,可成功製造出完全符合無菌性檢測確效的無菌性水質液體產品  

1. 無菌性製程: 須建立完全無細菌,病毒,黴菌,內毒素,熱原污染的殺菌淨化作用流程

                               設計,避免水質液體產品於無菌處理過程中,再度受到細菌,病毒,黴菌, 

                               內毒素,熱原污染,製造出真正無菌性的水質液體產品

2. 無菌性處理: 須建立完全摧毀破壞淨化去除水質液體產品內細菌,病毒,黴菌,內毒

               素,熱原清淨的高效力性殺菌淨化去除作用設計,有效摧毀破壞淨化  

               去除水質液體產品內細菌,病毒,黴菌,內毒素,熱原清淨,製造出真正

               無菌性的水質液體產品

3. 無菌檢測確效: 須建立正確性檢測確效水質液體產品內細菌,病毒, 黴菌,內毒素,

               熱原含量和殘餘量的檢測確效方式,才能確效鑑定無菌性水質液

               體產品是否真正無菌  

目前醫院,藥廠,注射液,食品,飲料,礦泉水,醫療器材,生物製劑,細胞組織血液製品等無菌處理步驟,為確保無菌製程所製造的水質液體產品完全無菌,使用高劑量抑菌劑,殺菌劑,或有毒物質如甲醛,甲醇當作水質液體產品無菌性製造的添加劑,其是可製造無菌性水質液體產品,同時也製造含毒性的水質液體產品給人使用及飲用

常見如: 啤酒內添加微量甲醛當作抑菌劑,自來水質添加高劑量性0.8~1.5 ppm NaClO,ClO₂預防SARS病毒,腸病毒,經由水質傳染

無菌性檢驗確效,不再是水質液體產品衛生安全的保證,目前全世界經濟發展先進國家,已經開始要求做水質液體產品的毒性檢測確效,作為確保無菌性水質液體產品符合藥物食品衛生安全標準的最佳保障

毒性檢測確效(toxicity test)將取代無菌性檢驗確效作為無菌性水質液體產品符合藥物食品衛生安全標準的最佳保障

目前醫院,藥廠,注射液,食品,飲料,礦泉水,醫療器材,生物製劑,細胞組織血液製品等無菌處理步驟,為確保水質液體產品無菌,使用高溫滅菌釜,EO-gas,放射線滅菌,摧毀水質液體產品內細菌,病毒,病原菌致死,達於無菌目標

1.崩解性滅菌:  a.蒸氣滅菌: 131^oC, 2~4小時         c.滅菌前:細菌污染數100 CFU/ml

                           b.乾熱滅菌: 250 ^oC, 2~4小時        d.滅菌後:熱原殘餘數≦0.2 EU

2.標準性滅菌:  a.蒸氣滅菌: 121^oC, 30分鐘           c.滅菌前:細菌污染數100 CFU/ml

                          b.乾熱滅菌: 160 ^oC, 30~45分鐘   d.滅菌後:細菌殘餘數10^-6 CFU/ml

3.殺菌性滅菌:  a.蒸氣滅菌: 111^oC, 135分鐘         c.滅菌前:細菌污染數100 CFU/ml

                          b.乾熱滅菌: 149 ^oC, 45~60分鐘   d.滅菌後:細菌殘餘數10^-6 CFU/ml

[滅菌作用] 不管其滅菌溫度,劑量,時間改變何種滅菌條件設定,其滅菌後細菌殘餘數,

                    皆可由其滅菌確效公式求得:

          標準滅菌公式:   a.      F t  =  D t  x  (Log A — LogB) 

                                                   b.      F t  =  F o / L

          D 值: 特定滅菌溫度劑量,細菌致死90%的殺菌時間

           F 值: 特定滅菌溫度劑量下的殺菌時間

          A 值: 滅菌前細菌含量數目

          B 值: 滅菌後細菌殘餘數目

          L 值: 是細菌的致死率 10 ^{(To _ Tb)/Z}

          T_o值: 是滅菌時的滅菌溫度劑量

          T_b值: 是標定D值的滅菌溫度劑量

          Z 值: 是改變D值10倍所需變化的溫度劑量

a. 一般滅菌處理應用: 一般人滅菌處理,只管滅菌設備的滅菌溫度劑量時間,不管被滅

                菌性水質液體產品上實際性的細菌含量數目和滅菌溫度劑量

                時間,認為只要經滅菌設備滅菌,必定無菌,可是仍有細菌污染

b. 滅菌檢測確效應用: 有些人認為滅菌時,由10⁵ CFU/ml生物滅菌確效指示劑,確效

                  滅菌是否完全,滅菌後細菌殘餘數是否達於10^-6 CFU/ml;其實

                 10⁵ CFU/ml生物滅菌確效指示劑,只是檢測確效經5D滅菌作用

                   而已,無法檢測確效滅菌後細菌殘餘數為多少

滅菌前細菌數控制在10⁰ CFU/ml, 使用10⁶ CFU/ml生物滅菌確效指示劑最冷點的檢測確效,將為未來滅菌處理檢測確效,確定細菌殘餘數達於10^-6 CFU/ml滅菌性應用的無菌指標  

內毒素熱原無菌性處理檢測確效是醫院,藥廠,注射液,醫療器材,生物製劑,細胞組織血液製品等無菌製造最佳的處理檢測確效步驟,但由於習用性去內毒素熱原性無菌處理製程過於繁雜,設備昂貴,成本過高,再加上習用性內毒素熱原檢測確效,除LAL試劑外,還是以動物(兔子)熱原試驗為主,至目前為止,仍一直無法做好去內毒素熱原性無菌處理檢測確效鑑定應用  

1.去內毒素熱原性無菌處理應用

    a. 蒸氣滅菌: 131^oC, 2~4小時, 乾熱滅菌: 250^oC, 2~4小時,崩解內毒素熱原消失

     b. 無菌性SMF/UF/NF/RO薄膜過濾淨化去除水質液體內內毒素熱原清淨

2.內毒素熱原性檢測確效鑑定應用

    a. 內毒素LAL試劑: 檢測鑑定革蘭氏陰性細菌(gram-negative)所產生的內毒素含量

    b. 動物熱原試驗: 用以檢測鑑定革蘭氏陰性(gram-negative)細菌,革蘭氏陽性(gram-

                                 positive)細菌,病毒,黴菌所產生的致熱反應

    c. IPT體外熱原試劑: 用以檢測鑑定革蘭氏陰性(gram-negative)細菌,革蘭氏陽性

                                 (gram-positive)細菌,病毒,黴菌所產生的致熱反應

3.細菌殘餘數性內毒素熱原檢測確效鑑定應用

    a. LAL內毒素試驗: 檢測鑑定內毒素含量低於0.2 EU,亦即指示革蘭氏陰性細菌殘餘

              數低於10^-6 CFU/ml

     b. IPT熱原試驗: 檢測鑑定熱原含量低於0.2 EU,亦即指示革蘭氏陰性(gram-negative)

                                 細菌,革蘭氏陽性(gram-positive)細菌,病毒,黴菌的總細菌性殘餘數

                                 低於10^-6 CFU/ml

LAL內毒素試驗, IPT熱原試驗的無菌檢測確效鑑定,可當作未來快速性水質液體產品內細菌殘餘數低於10^-6 CFU/ml鑑定的無菌指標  

納米淨水劑: 瞬間快速性捕捉淨化分離水質內細菌,病毒,黴菌,內毒素,熱原清淨,降

                          低其含量,符合水質無菌標準:

                           a. 細菌殘餘數低於≦1~100 CFU/ml亦可降到≦0.01~0.001 CFU/ml

                           b. 淨化後水質內內毒素/熱原含量低於≦0.2 EU  

習用性水質無菌處理:

1. 次氯酸鈉NaClO, 二氧化氯ClO2殺菌性無菌處理:

    [重點] 殺菌劑量愈高,水質愈容易達到無菌要求,細菌殘餘數低於≦100 CFU/ml

    [缺點]  a.殺菌後殺菌劑的化學成份,溶於水中,使水質變成含化學物質污染的水質

                 b.殺菌後細菌,病毒,黴菌的殘骸,仍滯留於水中,無法降低內毒素,熱原含量

                 c.殺菌水質內細菌,病毒,黴菌,若未完全致死,容易產生適應性,繼續繁殖滋長,

                    再度構成細菌,病毒,黴菌汙染

2. MF/RO過濾性無菌處理:  

    [重點]  過濾孔徑愈微細,濾網無菌,愈容易淨化分離水質內細菌,病毒,黴菌,內毒素,

                 熱原淨化水質無菌標準

                 a.過濾孔徑小於1微米(micron)以下,相當容易淨化分離細菌,病毒,黴菌清淨,

                    淨化水質內細菌殘餘數低於≦100 CFU/ml

                 b.過濾孔徑小於0.2微米(micron)以下,相當容易淨化分離細菌,病毒,黴菌,內

                    毒素,熱原清淨,淨化水質內內毒素,熱原含量低於≦0.2 EU

    [缺點]  過濾網是細菌的溫床,須經常性拆卸,清洗,殺菌,更換,保持無菌,否則,相當難

                 過濾淨化分離水質內細菌,病毒,黴菌,內毒素,熱原清淨,淨化水質無菌

3. PAC絮凝性無菌處理:  

    [重點] 絮凝劑量愈高,水質內細菌,病毒,黴菌愈容易被絮凝淨化分離清淨,達到無菌

                要求,細菌殘餘數低於≦100 CFU/ml

    [缺點]  a. PAC絮凝劑對水質內細菌,病毒,黴菌的絮凝淨化作用極低,須相當高劑量的

                    絮凝劑才能發揮淨化分離細菌,病毒,黴菌清淨的絮凝淨化作用

                 b.絮凝淨化後絮凝劑的化學成份,無法產生完全的絮凝沉澱淨化作用,其溶於

                    水中的絮凝劑化學成份,使水質變成含化學物質污染的水質  

1. 3M 6406總生菌數試紙片: 適用於水質,一般液體內好氧菌總菌數的檢測

2. 3M 6414大腸桿菌試紙片: 適用於水質,一般液體內大腸桿菌屬菌數的檢測

3. MW504總生菌數測試劑: 適用於水質,液體,固粉體內好氧菌總菌數的檢測

4. MW503大腸桿菌測試劑: 適用於水質,液體,固粉體內大腸桿菌屬菌的檢測

5. MW572沙門氏桿菌測試劑: 適用於水質,液體,固粉體內沙門氏桿菌的檢測

6.培力試驗/標準菌種: 適用於細菌性,滅菌性檢測確效的培養基調製,培養力試驗

      GP-01  Bacillus subtilis                      GP-06  Geobacillus stearothermophilus

     GP-02   Clostridium sporogenes          GP-07  Pseudomonas aeruginosa

     GP-03  Candida albicans                        GP-08  Staphylococcus aureus

     GP-04  Aspergillus niger                       GP-09  Escherichia coli

     GP-05  Micrococcus luteus

其檢測性的細菌性試紙片,測試劑內含有已配置好的培養基(agar),只須將被檢測的水樣,液體,產品加入,即可進行細菌測試,簡單方便  

標準蒸氣,乾熱,EO-gas,放射線滅菌性無菌檢測確效,主要是鑑定滅菌過程中的滅菌要件,是否構成被滅菌性水質液體產品達於滅菌後的無菌要求:

1. 被滅菌性水質液體產品內細菌污染數,是否須事先殺菌處理,低於≦100 CFU/ml

2. 被滅菌性水質液體產品是否全部達於正確的滅菌溫度,劑量,濃度下,進行滅菌

3. 被滅菌性水質液體產品是否全部達於正確的滅菌溫度,劑量,濃度下,再進行正確的

    滅菌時間,構成8D(99.999999%殺菌率)的滅菌作用

4. 滅菌確效指示劑是否檢測確效鑑定滅菌最冷點的滅菌作用是否正確

5. 被滅菌後水質液體產品內的細菌殘餘數是否達於10^-6 CFU/ml的無菌要求

                標準滅菌公式:  F  =  D  x  (Log A — Log B)  

習用性醫院,藥廠,醫療產品等蒸氣,乾熱,EO-gas,放射線滅菌檢測確效方式:

[重點]  a. 一般以蒸氣,乾熱,EO-gas,放射線滅菌設備上的滅菌溫度,劑量,濃度,作為檢

                 測確效滅菌是否完全,被滅菌性水質液體產品是否無菌的滅菌指標

             b. 有些應用化學溫度指示劑檢測蒸氣,乾熱滅菌設備的滅菌溫度是否正確,作

                 為檢測確效滅菌是否完全,被滅菌性水質液體產品是否無菌的滅菌指標

             c. 有些應用10⁵ CFU/ml菌數的3M生物滅菌確效指示劑,作為檢測確效滅菌

                 是否完全,被滅菌性水質液體產品是否無菌的滅菌指標

[缺點]  a. 滅菌設備上和一般化學溫度指示劑所指示的滅菌溫度,劑量,濃度和時間,並

                不代表被滅菌性水質液體產品上的正確性滅菌溫度,劑量,濃度和時間

             b.  10⁵ CFU/ml菌數的3M生物滅菌確效指示劑的滅菌確效,可以鑑定被滅菌性

                 水質液體產品上進行5D(99.999%)的滅菌作用,但無法鑑定被滅菌性水質液

                 體產品上是否進行8D(99.999999%)的滅菌作用,更無法鑑定被滅菌性水質液

                 體產品上的細菌殘餘數是否達於10^-6 CFU/ml的無菌要求

常見習用性滅菌處理狀況與現象: 通常採用長時間滅菌方式處理,確保滅菌處理,可是經常發現被滅菌性水質液體產品上的細菌,病毒,病原菌汙染感染仍然存在,經常出現,無法克服,解決問題的重點

1. 蒸氣性滅菌確效指示劑:  a. 生物滅菌確效指示條(spores strip)

                                                        b. 瓶裝式生物滅菌確效劑(self-contained indicator)

                                                        c. 化學滅菌確效指示條(chemical indicator)

                                                        d. 化學溫度確效指示條(temperature indicator)

                                                        e. 高溫滅菌袋(sterilization bag)

2. 乾熱性滅菌確效指示劑:  a. 生物滅菌確效指示條(spores strip)

                                                        b. 瓶裝式生物滅菌確效劑(self-contained indicator)

                                                        c. 化學溫度確效指示條(temperature indicator)

3.  EO-gas滅菌確效指示劑:  a. 生物滅菌確效指示條(spores strip)

                                                        b. 瓶裝式生物滅菌確效劑(self-contained indicator)

4. 放射性滅菌確效指示劑:  a. 生物滅菌確效指示條(spores strip)

                                                        b. 瓶裝式生物滅菌確效劑(self-contained indicator)

                                                        c. 放射性化學指示條(radiation chemical indicator)

5. 培力試驗/標準菌種: 於細菌性,滅菌性檢測確效的培養基調製,培養力試驗

     GP-01  Bacillus subtilis                       GP-06  Geobacillus stearothermophilus

     GP-02   Clostridium sporogenes          GP-07  Pseudomonas aeruginosa

     GP-03  Candida albicans                     GP-08  Staphylococcus aureus

     GP-04  Aspergillus niger                     GP-09  Escherichia coli

     GP-05  Micrococcus luteus  

1.內毒素測試劑: 係以檢測鑑定確效革蘭氏陰性細菌(gram-negative),無活性菌體,

                                   所產生的內毒素含量為主

   [功用] 由內毒素LAL試劑的檢測鑑定確效,經無菌處理後,水質液體產品內仍含有多

              少具有產生內毒素含量的活性,無活性革蘭氏陰性細菌的菌體用以鑑定無菌

              處理步驟和製程是否將水質液體產品內的具有活性,無活性革蘭氏陰性細菌

              的菌體加以淨化去除,達於無具有活性,無活性革蘭氏陰性細菌的10^-6 CFU/ml

              菌體的無菌性處理要求

   [種類]  a.習用膠凝分析性LAL試劑----分析操作時間2~4小時

               b.最新動態分析性LAL試劑----分析操作時間19~32分鐘

2.熱原測試劑: 係以檢測鑑定確效革蘭氏陰性細菌(gram-negative),革蘭氏陽性細

                              菌(gram-positive),無活性菌體,和黴菌,病毒所產生的熱原含量為主

   [功用] 由熱原試劑的檢測鑑定確效,經無菌處理後,水質液體產品內仍含有多少具有

               產生熱原含量的活性,無活性革蘭氏陽性/陰性細菌的菌體,和黴菌,病毒,用以

               鑑定無菌處理步驟和製程是否將水質液體產品內的具有活性,無活性革蘭氏

               陽性/陰性細菌的菌體,和黴菌,病毒加以淨化去除,達於無具有活性,無活性革

               蘭氏陽性/陰性細菌的10^-6 CFU/ml菌體和黴菌,病毒的無菌性要求

   [種類]  a.習用性熱原試驗----以動物性兔子熱原(rabbit pyrogen test)試驗為主

                b.最新性熱原試驗----以IPT熱原試劑為主  

動物試驗(rabbit test),內毒素試驗(LAL test)和熱原試驗(IPT pyrogen test)比較

                                            動物試驗            內毒素試驗                        熱原試驗

                                            (rabbit test)           (LAL test)                      (IPT pyrogen test)

  測試項目                        fever reaction       defense mechanism           fever reaction    

革蘭氏陰性(gram-negative)      +                        +                                          +

革蘭氏陽性(gram-positive)       +                       –                                         +

黴菌      (Fungi)                            +                        –                                         +

病毒      (virus)                           +/–¹                   –                                         +

藥品      (pharmaceutical)             +                        +                                         +

生物製品  (biologicals)               +                      +/–²                                    +

醫療器材  (medical device)         +³                    +/–³                                    +

細胞製品  (cellular therapies)     –                    +/–³                                    +