密閉容器入り液体の最終滅菌

コンタクトレンズの製造は、大量生産、繊細な眼科用製品、そしてますます高度化する包装コンセプトが融合したものです。
メーカーが極薄のブリスター包装や、開封しやすい包装デザイン、完全自動化された生産環境を導入する中、最終滅菌では、プロセス全体を通じて無菌性と包装の完全性の両方を確保しなければなりません。

点滴バッグは、輸液、電解質、栄養素、および医薬品製剤を投与するために、一般的に大量に製造されています。充填および密封後、製品と容器からなるシステム全体が、製剤、フレキシブルバッグ、そのシール部、あるいはポートに悪影響を与えることなく、所定の無菌性を確保しなければなりません。

大量生産ラインの場合、課題は生産フロー全体の経済性と継続性にも及びます。プロセス時間、1バッチあたりのバッグ数、搬入・搬出、ユーティリティ需要、水および排水、乾燥、下流工程への準備状況など、これらすべてがラインの生産量および処理バッグ1個あたりのコストに影響を与えます。

アルブミンは熱に敏感な生物学的製剤です。調製、精製、製剤化、安定化処理が完了した後、無菌ろ過を経て、最終的なガラスバイアルまたはボトルに無菌充填されます。 121°Cでの従来の最終滅菌処理は行われないため、充填・密封された容器は、タンパク質の安定性と製品の品質を維持しつつウイルスを不活化させるために、60°Cで少なくとも10時間にわたり、バリデーション済みの低温殺菌処理が施されます。

アルブミンの低温殺菌は、従来、水浴システムで行われてきました。熱伝達には効果的ですが、この確立された手法では非常に大量のプロセス水が必要となり、長期間にわたり生産上極めて重要な処理工程において、ユーティリティ消費量、廃水発生量、および運用コストの増加を招いています。

ヒアルロン酸のプレフィルドシリンジは、熱に敏感な製剤と、圧力に敏感な容器・閉鎖システムを組み合わせたものです。製品の性能は、製剤の分子量とレオロジー特性に依存しますが、湿熱にさらされ続けると粘度が徐々に低下します。 同時に、加熱により液体の膨張や蒸気圧によって充填済みシリンジの内部圧力が上昇し、プランジャーの移動、漏れ、あるいは容器の完全性の喪失を引き起こす可能性があります。

プレフィルドシリンジとは、可動式のプランジャーを備えた気密容器のことです。熱滅菌の際、液体は膨張し、その一部は気化します。また、溶解していたガスが放出され、ヘッドスペースにすでに存在していたガスの圧力が上昇します。
水溶液は、室温から121°Cまで加熱されると約6％膨張しますが、ガラス製シリンジの体積はわずか約1％しか増加しません。

密封されたブリスターは、熱滅菌の過程で変化します。温度が上昇すると、液体が膨張し、その一部が気化することもあり、ヘッドスペース内のガスの圧力が上昇します。 その結果生じる内部圧力は、ブリスターの空洞部とその剥離シールに直接作用します。
冷却中も同様の相互作用が続き、製品、ヘッドスペース内のガス、および滅菌環境がそれぞれ異なる速度で反応する場合があります。チャンバー内の圧力が内部状況の変化に十分に追従していない場合、その圧力差によってブリスターが変形したり、シールにストレスがかかったり、パッケージの完全性が損なわれたりする可能性があります。

多室バッグは単一の容器として滅菌工程に入りますが、その各室は単一の製品として扱われるわけではありません。
充填量、ヘッドスペース、形状が異なると、同じ包装内でも熱慣性が異なります。最も小さい室は工程温度に素早く追従し、致死効果の蓄積が始まる一方で、最も大きい室はまだ加熱中の場合があります。