如何選擇沉降菌和浮游菌采樣方法

一、法規要求

GMP對于制藥行業內測試方法需要參照ISO的測試方法，而ISO 14698-1微生物污染控制法規提到微生物監測需要評估收集效率（Collection efficiency ），高的收集效率的采樣方法和采樣設備可以得到更有代表性的數據。對于生物負載環境低的環境，如A、B級環境，應當更多的采用主動采樣的浮游菌采樣，而不是被動采樣的沉降菌方法。

對于微生物采樣器的收集效率提出了進行收集效率評估的指導意見。現行的2003版的ISO14698對于收集效率分為物理收集效率和生物收集效率，其中物理收集效率更在意的是采樣方法是否有能力收集到空氣的攜菌粒子，而生物收集效率更在意的是采樣器或者采樣方法是否能在收集到的同時保證該攜菌粒子的存活率。

二、沉降菌的采樣效率

基于地心引力的被動采樣方式，能夠得到12微米粒徑的活性粒子沉降到9cm的采樣平皿上的收集效率為0.106 CFU/h，沉降到14cm的采樣平皿上的收集效率0.256CFU/h。而對于1微米粒徑的活性粒子沉降到9cm 的采樣平皿上的收集效率為0.008 CFU/h 。如果zui大濃度限度為1CFU/m3, 那么一個9cm平皿需要暴露于區采樣1250小時（相當于52天），才能在低生物污染負載環境檢測到一個有意義的數據（一個CFU）。

所以：沉降菌“是一種太不靈敏的采樣方法"，以及“沉降菌更好的反映了攜菌粒子的沉積效果，僅在較大平皿采樣（如14cm）或者多個采樣平皿采集時靈敏些"。對于主動采樣方法采集1微米的粒子的收集效率比9cm的被動采集的沉降菌方法的效率高2250倍。對于區層流環境的微生物采樣，建議采用更加靈敏的采樣方法。

沉降菌等采樣方法對于相對微生物負載量較高的非無菌工藝的C，D級環境，可以作為一個微生物采樣的補充，配合浮游菌采樣方法可以一起使用。對于A，B級環境，浮游菌采樣方法作為更高效的采樣方法更適合。

三、日常監測中的風險

如大家所知，歐盟GMP無菌生產的附錄一的草案于2017年12月24日發布，其中非常大的變化在于:

a) 微生物及相關的提法增加了2倍（原附錄提到23次，新草案提到68次）

b) 對于風險的提法增加了將近4倍（原附錄提到20此，新草案提到92次）。

因此可以了解監管部門對于微生物和風險的要求重視程度達到未有的高度。其中對于日常監測中，新附錄9.7條提到區的活性粒子（微生物）監測位置應該是無菌生產污染風險的位置，如無菌表面，開口的容器膠塞等。而在9.29條提到，活性粒子（微生物）的采樣方法不應當對于制藥生產帶來任何污染的風險(Reference 2)。因此，我們可以看到監管部門的想法，他既認為微生物監測非常重要，又認為采用不恰當的采樣方法會對生產環境帶來負面影響。

這是我們行業的一個兩難。之前很多企業由于無法找到一個合適的微生物方法，擔心浮游菌采樣方法的平皿頻繁更換會對制藥環境帶來污染，因此決定不進行主動微生物（浮游菌）監測。隨著現代制藥工業發展，我們已經認識到了需要提升我們對于微生物采樣方法的風險評估和風險識別。

沉降菌方法可能會對于環境造成污染，我們知道沉降菌表面有大量的營養水分，在10微米至20微米之間，當沉降菌暴露在關鍵生產的環境中，這些營養水分很可能會被吹到無菌表面，藥瓶容器內，藥液當中，造成污染和交叉污染。

浮游菌采樣由于培養基比較容易干燥，現代的采樣流速設計為低流速采樣，可以盡量的延長浮游菌采樣的覆蓋生產的時間，不要頻繁進行平皿更換介紹。通常會考慮到層流環境的氣流保護的目的，我們對浮游菌采樣也要進行等動力采樣設計，確保采樣器上方的空氣呈現等速采樣，不會對現場造成污染。

傳統的微生物采樣方法為把整個采樣器放入環境，而現代的無菌工藝控制方法要求任何進入的材料設備都要進行充分的滅菌。傳統方法把采樣器放入，由于采樣器內部的線路板電氣部件無法進行滅菌，通常企業采樣VHP或者酒精消毒采樣器表面，無法到達的滅菌的效果。WHO無菌工藝控制要求中建議制藥企業應當采樣分體式的微生物采樣方法，即把采樣頭和采樣器進行分離，采樣頭放入并可提前進行高溫或者化學滅菌，而采樣器放在B級背景環境進行操作。這樣的話，可以規避采樣器無法滅菌對于區的影響。

結論

綜上而述，經過效率驗證的浮游菌采樣方法對比沉降菌采樣方法的收集效率更為高效，適合用于關鍵的，生物負載低的無菌生產環境。而沉降菌采樣方法可作為一種生產過程中浮游菌采樣的補充方法，可用于相對不關鍵，生物負載高的非無菌環境，使用時需要避免放置位置不當或者操作錯誤而造成的污染風險。無論采用何種方法，都應當基于生產工藝的風險評估來確定位置，采樣頻率，采樣覆蓋時間以及采樣流速等。