JP2010264059A

JP2010264059A - 無菌性を維持する為の濾過装置システム

Info

Publication number: JP2010264059A
Application number: JP2009117644A
Authority: JP
Inventors: Tetsuhiro Kimura; 哲寛木村
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 2009-05-14
Filing date: 2009-05-14
Publication date: 2010-11-25

Abstract

【課題】無菌操作製剤の製造において、濾過装置本体内部の飽和蒸気滅菌による濾過装置本体の熱膨張とその後の温度低下による収縮の過程で出来るトルク締付け部分の隙間より、濾過装置本体外部から濾過装置本体内部への菌の侵入を防止する。
【解決手段】濾過装置本体と耐熱性且つ耐腐食性の被覆材との間に空間を維持しつつ、前記被覆材で前記濾過装置本体を密閉して覆い、前記空間を滅菌剤で滅菌後に、前記濾過装置本体内部を飽和蒸気滅菌する。
【選択図】図1

Description

本発明は、食品又は医薬品分野などにおいて、最終滅菌が出来ない場合などに適用される、無菌性を維持する為の濾過装置システムに関する。

滅菌操作による食品或いは医薬品の変性、又は粒子懸濁液製剤等において、粒子径の大きさにより濾過による滅菌が出来ない等の問題により、最終滅菌が不可能な食品又は医薬品分野などにおいては、最終滅菌ではなく製造工程における無菌操作及び無菌的配慮により、製造される医薬品等の無菌性を保証する必要が有る。この為、医薬品製造ゾーン内の滅菌方法などが検討されている。また、密閉装置内を無菌化し装置内で無菌的に対象物を処理する事が無菌化の為には確実であるが、何らかの理由により装置内の密閉性が完全でなくなり、無菌性の維持が出来ない場合の対策は不十分であった。
特開2002-128660 Bokin Bobai Vol.33,No.12,pp643〜650, 2005.

人工酸素運搬体としてのヘモグロビン含有リポソーム懸濁液は、酸素運搬の主役である機能性蛋白のヘモグロビンが、熱などのエネルギーや化学物質などにより、変性し易いので、最終滅菌法としてエチレンオキサイドガス滅菌、オートクレーブ滅菌、放射線滅菌等は採用出来ない。また、懸濁粒子の平均粒子径が濾過滅菌フィルターの孔径より大きいので、濾過による最終滅菌も採用出来ない。この様な最終滅菌が採用出来ない対象物（本発明において無菌操作製剤と定義する）の場合、最終滅菌ではなく、製造工程における無菌操作及び無菌的配慮により、製造される医薬品等の無菌性を保証する必要が有る。ヘモグロビン含有リポソーム懸濁液の場合は、リポソーム粒子径の制御及びリポソーム化に関与しなかった仕込み成分を除去し、ヘモグロビン含有リポソームを精製濃縮する為、多段式平膜型のクロスフロー循環濾過装置を用いて加水濃縮する事が好適である。この時、無菌性を維持する為、濾過装置本体内部を予め飽和蒸気滅菌するが、飽和蒸気熱により濾過装置本体が熱膨張し体積が増す。そして、飽和蒸気滅菌終了後に濾過装置本体の温度が低下する過程において、今度は逆に濾過装置本体が収縮し、平膜カセット同士の重ね合わせ部分及び平膜カセットと平膜カセット支持体との接触部分等に、僅かな隙間が出来、濾過装置本体内部が開放系となる。この僅かな隙間を通して、濾過装置本体外部近傍に存在する可能性のある菌が、濾過装置本体内部に侵入する可能性を捨て切れない。そこで、濾過装置の平膜カセット支持体に組み込んだ平膜カセットを一定トルクで支持する為の治具（アジャスター）があり、前記の熱膨張および収縮によって、前記の僅かな隙間が出来ない様にする工夫がされている。しかし、人工酸素運搬体としてのヘモグロビン含有リポソーム懸濁液等の場合、ヘモグロビンの酸化防止等の為に製造工程が低温に制御されている為、飽和蒸気滅菌時の温度との差が大きく、熱膨張とその後の低温化による収縮によって、前記隙間がより出来易くなり、前記の治具以外にも、更に鋭意検討の必要が有る。本発明は、濾過装置本体内部の飽和蒸気滅菌による濾過装置本体の熱膨張とその後の温度低下による収縮の過程で出来る前記隙間より、濾過装置本体外部近傍の菌が濾過装置本体内部に侵入する可能性を払拭する濾過装置システムを提供するものである。

濾過装置本体内部の飽和蒸気滅菌による濾過装置本体の熱膨張とその後の温度低下による収縮の過程で出来る前記隙間より、濾過装置本体外部の近傍の菌が濾過装置本体内部に侵入しない様にする要点は、濾過装置外部近傍の外部環境を無菌化する事であり、下記のごとく上記課題を解決した。

（１）濾過装置本体と耐熱性且つ耐腐食性の被覆材との間に空間を維持しつつ、前記被覆材で前記濾過装置本体を密閉して覆い、前記空間を滅菌剤で滅菌後に、前記濾過装置本体内部を飽和蒸気滅菌する事を特徴とする濾過装置システム。

（２）滅菌剤が過酢酸系滅菌剤である事を特徴とする（１）に記載の濾過装置システム。

（３）（１）又は（２）に記載の濾過装置システムを含む工程で製造される事を特徴とするヘモグロビン含有リポソーム懸濁液。

本発明により、最終滅菌が不可能なタイプの食品又は医薬品分野等で濾過装置を用いる製造工程において、濾過装置本体内部の飽和蒸気滅菌による濾過装置本体の熱膨張とその後の温度低下による収縮の過程で出来る前記隙間により、濾過装置本体内部が開放系になっても、濾過装置本体外部近傍の外部環境は耐熱性且つ耐腐食性の密閉的被覆材に覆われており、濾過装置本体と密閉的被覆材との間の空間は滅菌剤により、予め無菌性が保持されているので、濾過装置本体内部の無菌性を維持することができる。

＜濾過装置＞
本発明が適用される濾過装置は、濾過装置本体内部の飽和蒸気滅菌が可能であり、濾過装置本体内部の飽和蒸気滅菌による濾過装置本体の熱膨張とその後の温度低下による収縮の過程で前記隙間が出来る様な構造を持つ濾過装置が対象となる。例えば多段式平膜型クロスフロー循環濾過装置などに適用される。

＜密閉的被覆材料＞
本発明では滅菌剤として、過酢酸及び過酸化水素を主成分とする滅菌剤等を用いる。過酢酸及び過酸化水素を主成分とする滅菌剤は強力な酸化剤なので、本発明に用いる密閉的被覆材は耐腐食性である事が必要である。そして、前記滅菌剤で前記の密閉空間を滅菌後に、濾過装置本体内部の飽和蒸気滅菌を行なうので、耐熱性も必要となる。また、濾過装置本体の形状に合わせ、その外部近傍に密閉空間を作る為、密閉的に覆う必要が有るので、加工性に優れたプラスチックが好適である。以上により、本発明に用いる密閉的被覆材料は耐腐食性且つ耐熱性が有り、加工性に優れるプラスチックが好適であり、ポリウレタンがより好適である。

＜滅菌剤及び滅菌条件＞
濾過装置本体と耐熱性且つ耐腐食性の被覆材料との間の密閉的空間を滅菌する方法は、一般的に実施されていたホルムアルデヒドガスを用いて滅菌対象作業室内の環境汚染菌を滅菌する方法を適用出来る。しかし、ホルムアルデヒドガス滅菌の場合、残留ガスの毒性に対する懸念等により、現在では代替の滅菌剤として過酢酸及び過酸化水素を主成分とした滅菌剤であるMINNCARE^R（ミンケア社）等が作業室の滅菌に用いられる様になっている。本発明においては、このMINNCARE^Rなどを濾過装置外部近傍の密閉空間の滅菌に適用する事が好ましい。このMINNCARE^R等を使って滅菌対象作業室の滅菌する時は、滅菌剤水溶液を、噴霧器により霧状として密閉空間に噴霧する方法が取られる。一方、本発明の密閉空間の滅菌に、MINNCARE^R等の滅菌剤を適用する時は、密閉空間内に一定濃度、一定量の滅菌剤水溶液を入れ、一定温度で放置すると、滅菌剤が自然蒸発し、一定時間後に一定湿度に到達する。この時の滅菌作用効果を規定する因子は鋭意検討の結果、次の因子である事が判明した。1.対象空間に入れる滅菌剤水溶液の濃度 2.対象空間に対する滅菌剤水溶液の量 3.滅菌温度 4.滅菌時間。これらの因子の組合せにより最適の滅菌条件を設定する。なお、滅菌時間は到達湿度に達した時からの時間だけでなく、対象密閉空間に滅菌剤を入れた時からの時間で設定する。

＜滅菌効果の確認＞
本発明の密閉的空間に該当する一定容積の空間を過酢酸系滅菌剤にて、滅菌可能か否かのシミュレーション実験において、滅菌効果を適正に評価する為には、使用するバイオロジカルシンジケーターの選択が重要である。本発明ではステリ・チャート（高圧蒸気滅菌やガス滅菌の滅菌保証測定用バイオロジカルシンジケーター、Raven社）等が好適に用いられる。密閉空間内にバイオロジカルシンジケーターを固定し、所定の滅菌条件により滅菌後、バイオロジカルシンジケーターを37±1℃で7日間培養し、培養後の菌育成の有無から無菌性の評価を行なう。
一方、本発明の実機への適用における滅菌効果の評価は、「無菌操作法による無菌医薬品の製造に関する指針（平成18年7月4日付厚生労働省事務連絡）」に基づき、日本薬局方参考情報「培地充填試験法」に準拠した。

次に本発明の実施例により、具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。

本発明における濾過装置システム例
本発明を多段式平膜型クロスフロー循環濾過装置に適用した場合の簡易模式図を図1に示す。循環ポンプ３を用いて、濾過対象液を循環させ、濾過供給液１として濾過装置本体に流入させる。濾過装置本体により濾過された液は濾過濃縮液２として濾過装置本体より流出し、加水ライン４により加水され、循環濾過加水濃縮が行なわれ、濾液８として排出される。本発明の濾過装置本体内の飽和蒸気滅菌前に、被覆材７により形成された密閉的空間９の滅菌が達成されていれば良い。なお、本発明において濾過装置本体とは平膜支持体５により支持された平膜カセット６の装着部分を示す。

密閉空間の滅菌剤による滅菌効果確認
図1の密閉空間９に該当する一定容積の空間を過酢酸系滅菌剤にて、所定条件により滅菌可能か否かのシミュレーション実験を実施した。一定容積470mLのポリプロピレン製の密閉可能なプラスチック容器を用意する。このプラスチック容器内にバイオロジカルインジケーター〔ステリチャート、菌数：2.2×10⁴, 1.9×10⁵, 1.3×10⁶個 / 枚（製造元：Raven Biological Laborarories, Inc）〕をそれぞれ配置する。過酢酸系滅菌剤（MINNCARE^R，ミンケア社）水溶液は、予め一定濃度に調整しておき、前記プラスチック容器内の底中央に不織布（Alpha Wipe TX1009、30×30mm）を置き、一定量の滅菌剤水溶液をその上に滴下する。直ちに蓋をして、24時間、23℃で保持した後、前記プラスチック容器内に配置したバイオロジカルインジケーターを回収し、菌の死滅を確認する。菌の死滅の確認は、培地のトリプシン・イソ・ブイヨン（製造元：Raven Biological Laboratories,Inc）にて、37±１℃で7日間培養し、菌の生育の有無を培地の白濁若しくは変色により判断する（培地が白濁若しくは変色したものを［＋］と判断）。陽性コントロールとして滅菌剤の代わりに注射用水を2mL滴下したものは、全ての菌数において陽性［＋］を示した。また、滅菌剤水溶液の濃度が0.125vol%且つ滴下量が2mLの例で全ての菌数において菌の確認は陰性［−］であった。
以上のごとく、一定容積の密閉空間を過酢酸系滅菌剤にて、所定の滅菌条件により滅菌が可能である。この条件を実際の図１等の多段式平膜型クロスフロー循環濾過システムにおける密閉空間に当てはめ、滅菌条件を設定し、過酢酸系滅菌剤により、本発明の密閉空間を滅菌した後に、前記濾過装置本体内部の飽和蒸気滅菌を行なう。

実機への本発明の適用例
図1の簡易的模式図で示された多段式平膜型クロスフロー循環濾過システムにおいて、ザルトリウス社製の多段式平膜型クロスフロー循環濾過装置（平膜カセット：クロスフローカセットポリエーテルスルホン300KDa、平膜カセット支持装置：ザルトコン2プラス）を使用した場合の本発明の適用例を示す。前記の多段式平膜クロスフロー循環濾過装置を使って、平膜カセットを10枚装着した後、蛇腹形状ポリウレタンシートで、本発明の密閉空間を作るため密閉的に覆った時の密閉空間の容積は2,900mLであった。この容積に対して、前記シミュレーション実験を基にして、過酢酸系滅菌剤（MINNCARE^R，ミンケア社）水溶液の条件を0.125vol%、12.3mLとした。平膜カセットを10枚、前記濾過装置に装着し、蛇腹形状ポリウレタンシートで本発明における密閉空間を形成する。形成した空間には予め不織布（Aloha Wipe TX1009, 30×30mm, 2mL / 枚×6枚）に前記滅菌剤をしみこませたものをセットしておき、23℃、24時間放置した。その後、前記濾過装置に装着した平膜カセットを所定のトルク圧で締め付け、濾過装置本体内部を注射用蒸留水で洗浄した後、濾過装置本体内部を飽和蒸気滅菌する。室温まで冷却した後、培地充填試験において、図1における濾液８側のバルブ及び加水ライン４側のバルブを閉め、培地を5〜10℃で循環させ、循環後の培地を全量回収し、培養を行ったところ、菌の検出は認められなかった。

本発明を多段式平膜クロスフロー循環濾過装置に適用した場合の簡易模式図を示す。

１濾過供給液
２濾過濃縮液
３循環ポンプ
４加水ライン
５平膜カセット支持体
６平膜カセット
７被覆材
８濾液
９密閉空間

Claims

濾過装置本体と耐熱性且つ耐腐食性の被覆材との間に空間を維持しつつ、前記被覆材で前記濾過装置本体を密閉して覆い、前記空間を滅菌剤で滅菌後に、前記濾過装置本体内部を飽和蒸気滅菌する事を特徴とする濾過装置システム。
滅菌剤が過酢酸系滅菌剤である事を特徴とする請求項1に記載の濾過装置システム。
請求項1又は請求項2に記載の濾過装置システムを含む工程で製造される事を特徴とするヘモグロビン含有リポソーム懸濁液。