局部用防腐剂溶液的灭菌的制作方法

局部用防腐剂溶液的灭菌的制作方法
【专利摘要】一种用于使防腐剂溶液灭菌的方法包括：提供含有防腐剂溶液的容器，该防腐剂溶液具有初始纯度；选择约85℃至约135℃的灭菌温度和约1分钟至约19小时的灭菌时间；将防腐剂溶液加热至所选择的灭菌温度；使防腐剂溶液保持所选择的灭菌时间；和当灭菌时间结束时，终止防腐剂溶液的加热。在终止加热之后，防腐剂溶液具有灭菌后纯度。选择灭菌温度和灭菌时间，以使得在终止加热后，防腐剂溶液是无菌的，并具有至少约92％的灭菌后纯度，并且从初始纯度到灭菌后纯度的纯度百分点变化为至多约5％。
【专利说明】局部用防腐剂溶液的灭菌 发明领域
[0001]本发明的各方面设及灭菌领域，并且特别设及局部用防腐剂溶液的灭菌。
[醒]发明背景
[0003] 在美国，关于局部用防腐剂溶液的灭菌要求目前没有规定。因此，目前在美国销售 的防腐剂溶液一般不经过灭菌过程。然而在其他司法管辖区，如欧盟化U)国家，需要一定程 度的灭菌。已知的由化re化Sion Corp.制造的在70% v/v的异丙醇水溶液中含有2%w/v的 葡萄糖酸氯己定(chlorhexidine gluconate)的防腐剂溶液用于欧盟国家时则使用已知的 灭菌方法进行灭菌。
[0004] 已知的灭菌方法包括使含有葡萄糖酸氯己定溶液的玻璃安飯在76-80°C下的对流 烘箱中热处理24-31小时。目前认为，相对低的溫度和相对长的处理时间对于使溶液充分灭 菌且不使抗微生物剂分子过度降解是必要的，由此避免降低作为防腐剂包含在其中的葡萄 糖酸氯己定的浓度和纯度。使抗微生物分子降解产生不期望的杂质并且降低活性药物部分 的总浓度。美国和欧盟国家的法规限制了可W存在于防腐剂溶液中的杂质的量。此外，利用 空气进行加热的对流烘箱是一种低效的过程，因为从室溫开始加热溶液(本文中也称作"倾 斜升溫(ramp ?φΓ时间）W及最终冷却溶液回到室溫(本文中也称作"冷却"时间)耗时相对 较长。例如，溶液达到灭菌溫度的倾斜升溫时间可W为2-6小时，而冷却时间可W为1-2小 时。因此，在已知方法中葡萄糖酸氯己定溶液暴露于灭菌溫度的时间（即在76-80°C的时间） 可W是22至24小时，而总的处理时间（即包括倾斜升溫、灭菌和冷却时间）可W是大约25至 32小时。
[0005] 业内认为由于预期的降解，高溫灭菌是不合适的。参见例如Kelly M.Pyrek, ('Sterility of Antiseptic Products :FDA Investigates,Deliberates on Potential 民ecommendations，，'Infection Control Today(July 2013):24-26;和Block，Seymour S.Disinfect!on,Sterilization,and Preservation.Philadelphia:Lippincott Williams&Wilkens,322-323.2001。
[0006] 因此，本领域中对于具有更短、更有效的处理时间并且提供无菌溶液同时保持符 合法规要求的足够的防腐剂溶液纯度的使防腐剂溶液灭菌的方法存在未满足的需求。
[0007] 发明概述
[000引本发明的各方面通过提供用于使抗微生物剂溶液有效灭菌，同时保持作为防腐剂 的抗微生物效力和符合法规要求的活性药物部分的纯度的系统、方法和装置来克服W上指 出的问题W及其他问题。
[0009]在一个示例方面中，用于使防腐剂溶液灭菌的方法包括提供含有防腐剂溶液的容 器，该防腐剂溶液具有初始纯度;选择约85°C至约135°C的灭菌溫度和约1分钟至约19小时 的灭菌时间；将防腐剂溶液加热至所选择的灭菌溫度;使防腐剂溶液在所选择的灭菌溫度 下保持所选择的灭菌时间；和当所选择的灭菌时间结束时，终止防腐剂溶液的加热。在终止 加热之后，该防腐剂溶液具有灭菌后纯度。选择所述灭菌溫度和灭菌时间，W使得在终止加 热后，该防腐剂溶液是无菌的并具有至少约92%的灭菌后纯度，并且从初始纯度到灭菌后 纯度的纯度百分点变化为至多约5%。
[0010] 在另一方面，可W选择灭菌溫度和灭菌时间，从而使得所选择的灭菌时间和所选 择的灭菌溫度满足W下关系：
[0011] a)85°C <y<125°C,
[0012] 对于 1 <x< 552，y>-6.14 · In x+123.2,且
[0013] 对于 21.5<x< 1123，y <-10.38 · In x+156.9;或者
[0014] b)125°C <y < 135°C,
[001引 xM且
[0016] 对于9.1 <x<21.5，y<-10.38 · In x+156.9，
[0017] 其中y是灭菌溫度，且X是W分钟表示的灭菌时间。
[0018] 在另一示例方面中，选择灭菌溫度和灭菌时间，W使得在终止加热之后，防腐剂溶 液具有至少约94%的灭菌后纯度，并且从初始纯度到灭菌后纯度的纯度百分点变化为至多 约4 %。
[0019] 在另一示例方面中，防腐剂溶液包含约70 % v/v的异丙醇水溶液和约2.0 % w/v的 葡萄糖酸氯己定。
[0020] 在另一示例方面中，灭菌溫度是约95°C，并且灭菌时间为约90分钟至约6.5小时。 在另一方面中，灭菌溫度是约11(TC，并且灭菌时间为约6分钟至约90分钟。在另一方面中， 灭菌溫度是约120°C，并且灭菌时间为约2分钟至约35分钟。
[0021 ]在另一示例方面中，选择所选择的灭菌溫度和所选择的灭菌时间，W使得在终止 加热之后，防腐剂溶液具有至少约96%的灭菌后纯度，并且从初始纯度到灭菌后纯度的纯 度百分点变化为至多约3%。
[0022] 在另一示例方面中，选择所选择的灭菌溫度和所选择的灭菌时间，W使得在终止 加热之后，防腐剂溶液具有至少约98%的灭菌后纯度，并且从初始纯度到灭菌后纯度的纯 度百分点变化为至多约2%。
[0023] 关于本发明的各方面的其他优点和新特征将部分地在W下说明中进行阐述，W及 部分地在查阅W下内容或通过其实践进行了解之后对于本领域技术人员而言将变得更加 显而易见。
[0024] 附图简要说明
[0025] 图1是根据本发明的某些方面的灭菌溫度和灭菌时间数据的图。
[00%] 发明详述
[0027] 本发明的各方面通过提供用于使防腐剂溶液灭菌同时保持抗微生物效力并同时 符合法规要求的系统、方法和装置来克服W上指出的问题W及其他问题。
[0028] 可W参考一个或多个示例性实施方案来说明防腐剂涂敷器的各个方面。如本文所 用，术语"示例性"的意思是"用作实例、例子或说明"，并且不应被解释为相对于本文所公开 的灭菌方法的其他实施方案必然是优选或有利的。
[0029] 如本文所用，术语"约"优选意指为所提供的值的±5%，并且更优选为±1%。
[0030] 本发明的各方面包括使包含在容器中的防腐剂溶液灭菌的方法。该方法可W包括 将包含在容器或安飯内的防腐剂溶液加热到一定溫度并使该溫度保持一定量的时间，该时 间足W使该溶液灭菌同时保持足W符合法规要求的防腐剂溶液纯度。抗微生物效力与防腐 剂溶液的纯度直接相关。通常，当防腐剂分子的纯度太低时，该溶液不能有效地作为抗微生 物剂溶液。此外，防腐剂溶液内较高的杂质水平可对患者的健康产生有害影响。
[0031] 容器优选为由适合于容纳防腐剂溶液的材料形成的自包含结构。在一个方面中， 容器可W由易碎材料制成，从而使得当施加足够的力时，该容器破裂。例如，该材料可W包 含塑料或玻璃。术语"容器"和"安飯"在本文中可互换使用。容器壁可W具有足W承受灭菌 过程、运输和储存的厚度。当容器易碎时，材料和厚度也可W足W允许容器在施加局部压力 后破裂。厚度范围可W根据容器的尺寸而变化。示例厚度包括约0.15mm至约0.45mm。在另一 示例方面中，容器可W包含能够承受灭菌过程的非易碎材料，如金属(如钢、侣等）。
[0032] 虽然本文特别关注防腐剂溶液，但是该容器可W可替代地含有药物、化学组合物、 清洁剂、化妆品或类似物。例如，该容器可W填充有防腐剂组合物(例如，包含一种或多种防 腐剂分子的组合物），优选抗微生物液体或凝胶组合物。
[0033] 防腐剂溶液可W包含醇溶剂。例如，醇溶剂可W选自由乙醇、异丙醇和正丙醇组成 的组。溶剂的量可W为约40 % v/v至约90 % v/v，更优选约50 % v/v至约80 % v/v，还更优选约 65 % v/v至约80 % v/v。溶液的剩余体积可W是水或另一种溶剂。例如该溶液可W含有约 10 % v/v至约60 % v/v、更优选约20 %至约50 % v/v、还更优选约20 %至约35 % v/v的水。
[0034] 该容器可W含有待涂敷于期望的表面并对该期望的表面具有抗微生物作用的足 够量、足够浓度和足够纯度的防腐剂溶液。在一个方面中，该期望的表面是患者的皮肤。应 该理解的是，防腐剂溶液的量可W变化。在一个方面中，防腐剂溶液的量可W是O.Ol-lOOmL 防腐剂。更优选地，所需要的防腐剂溶液的量可W为约〇.5-60mL，还优选地可W为约0.5- 30mL。实例包括0.67、1、1.5、3、10.5和261^的防腐剂。
[0035] 合适的防腐剂分子包括双(二氨化晚基)癸烧衍生物、奥替尼晚(octenidine)盐、 阳离子表面活性剂、双脈类和通常的阳离子防腐剂分子。优选的防腐剂包括奥替尼晚(如奥 替尼晚二盐酸盐)和氯己定（如葡萄糖酸氯己定）。防腐剂的浓度可W根据所使用的具体防 腐剂种类或所期望的抗微生物作用而变化。例如，当使用奥替尼晚或奥替尼晚盐时，浓度可 ^为约0.0001%巧八至约2.0%￥八，更优选约0.01%￥八至约0.5%￥八，还更优选约0.1%讯/ V至约0.4%w/v。当使用氯己定或氯己定盐时，浓度可W为约0. l%w/v至约2.5%w/v，更优 选约0.5 % w/v至约2.25 % w/v，还更优选约1.2 % w/v至约2.0 % w/v。
[0036] 在一个方面中，当使用氯己定或氯己定盐时，当涂敷于皮肤时（例如，在本文描述 的灭菌方法之后），溶液的纯度可W是至少约92%纯，更优选至少约94%纯，还更优选至少 约96%纯，并且还更优选至少约98%纯。如本文所用，纯度意指溶液中防腐剂分子相对于防 腐剂分子的浓度加上由防腐剂分子衍生的或与防腐剂分子相关的物质的浓度的总浓度的 百分比浓度。例如，95%纯的防腐剂溶液意指如果存在100个分子，其为防腐剂分子或由防 腐剂分子衍生的或与防腐剂分子相关的分子，那么分子中的95个为防腐剂分子，并且运些 分子中的5个为由防腐剂分子衍生的或与防腐剂分子相关的分子。运些由防腐剂分子衍生 的或与防腐剂分子相关的分子具有降低的抗微生物活性或没有抗微生物活性。因此，较低 纯度的溶液将具有较低的抗微生物效力，因为较少的目标防腐剂分子被递送至患者的皮 肤。此外，较低纯度的溶液将不符合法规要求。通过测量溶液中相较于防腐剂分子和由防腐 剂分子衍生的或与防腐剂分子相关的分子的浓度的防腐剂分子的浓度，人们可确定溶液的 纯度W及纯度是否足W符合法规要求。
[0037] 在一个优选的方面中，在该容器中提供的防腐剂溶液包含约70v/v的在水中的醇 溶剂和约2.0%w/v的防腐剂分子。在一个优选的方面中，溶剂可W是异丙醇并且防腐剂分 子可W是葡萄糖酸氯己定。
[0038] 已经发现，当容器内的防腐剂溶液达到特定的溫度并在该溫度下保持特定量的时 间时，该溶液被充分灭菌，同时保持足够的作为防腐剂的抗微生物效力，并且同时满足法规 要求。在本发明的一个方面中，可W使防腐剂溶液达到约85°C至约135°C、更优选约90°C至 约125°C、还更优选约95°C至约120°C的溫度(本文中也称为"灭菌溫度"）。
[0039] 如本文所用，术语"灭菌时间"意指溶液处于灭菌溫度的时间长度。也就是说，"灭 菌时间"不包括溶液达到灭菌溫度所花费的时间（即不包括"倾斜升溫"时间），并且也不包 括溶液返回至加热之前溶液所处的溫度所花费的时间（即不包括"冷却"时间）。溶液的溫度 达到灭菌溫度所花费的时间在本文中称为"倾斜升溫"时间，返回到起始溫度的时间在本文 中称为"冷却"时间。如本文所用，术语"灭菌溫度"意指溶液达到并在灭菌时间期间保持的 溫度或溫度范围，与溶液的起始溫度无关。只是为了说明的目的，对于起始溫度为2rC的溶 液而言，灭菌时间为90分钟和灭菌溫度为95°C意指从溶液达到95°C的时刻开始至溶液在冷 却过程开始期间降到低于95°C的时刻为止的时间段为90分钟。因此，溶液从2rC上升到95 °C所花费的时间（即倾斜升溫时间）W及溶液返回至2rC所花费的时间（即冷却时间）不包 括在灭菌时间中。
[0040] 在一个方面中，灭菌时间可W不超过约19小时，更优选不超过约13小时，更优选不 超过约5小时，更优选不超过约3小时，更优选不超过2小时，更优选不超过1小时，更优选不 超过40分钟，更优选不超过约25分钟，更优选不超过6分钟，并且更优选不超过1分钟。
[0041] 已经发现，可选择灭菌溫度和灭菌时间的组合W提供经灭菌的防腐剂溶液，其在 作为防腐剂使用时具有足W符合法规要求的纯度。例如，对于约85Γ的灭菌溫度，灭菌时间 可W是约9小时至约19小时。对于约95°C的灭菌溫度，灭菌时间可W是至少约1.5小时到至 多约6.5小时。对于约105°C的灭菌溫度，灭菌时间可W是约17分钟至约2.5小时。对于约110 °C的灭菌溫度，灭菌时间可W是至少约6分钟到至多约90分钟。对于约115°C的灭菌溫度，灭 菌时间可W是约3分钟至约55分钟。对于约12(TC的灭菌溫度，灭菌时间可W是至少约2分钟 到至多约35分钟。对于约125°C的灭菌溫度，灭菌时间可W是约1分钟至约22分钟。对于约 130°C的灭菌溫度，灭菌时间可W是至少约1分钟到至多14分钟。对于约135°C的灭菌溫度， 灭菌时间可W是约1分钟至约9分钟。在本发明的一个方面中，W上示例灭菌溫度和灭菌时 间可W应用于包含约70%v/v的异丙醇和约2.0%w/v的葡萄糖酸氯己定的防腐剂溶液或上 文描述的其他防腐剂溶液。
[0042] 已经发现，将容器中含有的防腐剂溶液加热至上述灭菌溫度并使该溫度保持上述 灭菌时间，足W使溶液灭菌，同时保持足W符合法规要求的纯度。防腐剂分子的降解量可通 过测量防腐剂溶液在倾斜升溫时间之前（即，在使溶液升至灭菌溫度的过程之前）的初始纯 度和测量防腐剂溶液在冷却时间之后（即在防腐剂溶液返回至在使溶液升至灭菌溫度的过 程之前溶液所处的溫度之后）的灭菌后纯度来定量。因此，如本文所用，"初始纯度"是倾斜 升溫之前的纯度，并且"灭菌后纯度"是冷却之后溶液的纯度。在本发明的一个方面中，防腐 剂溶液(例如葡萄糖酸氯己定）的初始纯度可W是至少约94%，优选至少约97%，并且更优 选至少约98%。纯度的含义在上文提供。发现所得的灭菌后溶液具有足W提供作为防腐剂 的期望的抗微生物效力并且符合法规要求的纯度。
[0043] 在一个示例方面中，已发现葡萄糖酸氯己定分子在加热处理时降解为W下分子中 的一种或多种：N-[[6-[[[(4-氯苯基）脉基]脉基]氨基]己基]脉基]脈(N-[[6-[[[(4- chloropheny1)carbamimidoy1]carbamimidoy1]-amino]hexyl]carbami midoyl]urea)，N- (4-氯苯基)脈，N-( 4-氯苯基)脈，1-( 6-氨基己基)-5-(4-氯苯基)双脈，N-( 4-氯苯基)-Ν' - [[6-[[[(4-氯苯基)脉基]脉基]氨基]己基]脉基]脈，1-(4-氯苯基)-5-[6-[[(苯基脉基)脉 基]氨基]己基]双脈，1-[6-(脉基氨基）己基]-5-(4-氯苯基)双脈和4-氯苯胺。因此，在一个 示例方面中，溶液的纯度可通过比较氯己定的量与上面所列出的所有葡萄糖酸氯己定相关 物质的量来确定。然而，应当注意的是，上面的列举不是穷尽的。本领域的普通技术人员将 能够确定哪些分子是防腐剂分子在灭菌过程之后的降解物。
[0044] 如上文所述，防腐剂溶液在加热被终止之后并且当溶液已返回至使溶液升至灭菌 溫度的过程之前溶液所处的溫度(例如环境溫度)时的纯度在本文中称为灭菌后纯度。如上 文所述，优选在防腐剂溶液已冷却时测量灭菌后纯度，因为在冷却期间可W发生降解。在本 发明的一个方面中，通过选择灭菌溫度和灭菌时间的适当组合，可W使灭菌后纯度保持为 相对接近于初始纯度，同时仍是无菌的。特别地，选择灭菌溫度和灭菌时间的组合，从而使 得从初始纯度到灭菌后纯度的纯度百分点变化为至多约5%，更优选至多约4%，更优选至 多约3%，并且最优选至多约2%。应当理解，百分点变化是指初始纯度和灭菌后纯度之间的 绝对百分点差值。例如，95%的初始纯度到90%的灭菌后纯度的变化为5%的百分点变化。
[0045] 除了保持足够的纯度之外，已经发现，可选择灭菌溫度和灭菌时间的适当组合，W 使得该溶液是无菌的。如本文中所用，无菌的意指按照W下文献中描述的程序测试的"7天 无菌"：U. S.Pharmacopeial Convention(USP)Chapter 55 "Biological Indicators- Resistance Performance Tests,"USP 36;从2013年5月1日起正式实施。无菌的还意指在 紧随灭菌之后完全没有微生物。在一个方面中，嗜热脂肪地芽抱杆菌（Geobacillus stearothermophilus)可W用作测试微生物。因此，在一个方面中，无菌溶液通过上文所述 的"7天无菌"测试显示没有嗜热脂肪地芽抱杆菌的生长。在另一个方面中，用嗜热脂肪地芽 抱杆菌接种的溶液在紧随灭菌方法之后完全没有活的嗜热脂肪地芽抱杆菌。
[0046] 在本发明的另一方面中，发现本发明的方法在灭菌溫度和灭菌时间的特定组合下 具有至少约10-6的无菌保证水平(SAL)dSAL是在灭菌程序之后在物品上存在微生物的概率 的量度。10-6的SAL意指1/1，000,000的机会在经灭菌的产品中存在活微生物。因此，SAU1量 灭菌方法得到未经灭菌的产品的概率。测定SAL的计算在下面的实施例中更详细地描述。例 如，已发现，使防腐剂溶液暴露于l〇〇°C溫度约50分钟、105°C溫度约17分钟，或者110°C约6 分钟的方法均会具有至少10-6的SAL(即1/1，000,000的机会在经灭菌的溶液中存在活微生 物)。
[0047] 如上文所述，在灭菌时间结束之后，可W将溶液冷却。例如，在灭菌时间之后可W 花费约10至约40分钟来冷却防腐剂溶液。可使用冷却装置来缩短该时间。该额外时间与特 定的灭菌溫度相关联。例如，与较低的灭菌(例如85°C)相比，较高的灭菌溫度(例如125°C) 在灭菌之后将花费更长时间W返回室溫。因此，包括冷却的总处理时间可W包括额外的比 灭菌时间更长的约10至约20分钟。
[004引可W使用能够加热防腐剂溶液至灭菌溫度并使溶液在该灭菌溫度下保持灭菌时 间同时优选限制倾斜升溫时间的任何机器在本发明的范围内。示例设备可w包括水喷淋式 灭菌器（cascading water sterilizer)。当使用水喷淋式灭菌器时，倾斜升溫时间可W是 约15分钟，而冷却时间可W是约25分钟。水喷淋式灭菌器提供恒定的水流，该水流将溶液加 热至灭菌溫度，在整个灭菌时间内保持灭菌溫度并最终使溶液冷却。
[0049] 如W上所提供的，提供具有足W满足法规要求的纯度的灭菌溶液的灭菌时间和灭 菌溫度的示例组合如下所述。对于约85°C的灭菌溫度，灭菌时间可W是约9小时至约19小 时。对于约95°C的灭菌溫度，灭菌时间可W是至少约1.5小时到至多约6.5小时。对于约105 °C的灭菌溫度，灭菌时间可W是约17分钟至约2.5小时。对于约11(TC的灭菌溫度，灭菌时间 可W是至少约6分钟到至多约90分钟。对于约115°C的灭菌溫度，灭菌时间可W是约3分钟至 约55分钟。对于约120°C的灭菌溫度，灭菌时间可W是至少约2分钟到至多约35分钟。对于约 125°C的灭菌溫度，灭菌时间可W是约1分钟至约22分钟。对于约130°C的灭菌溫度，灭菌时 间可W是至少约1分钟到至多14分钟。对于约135°C的灭菌溫度，灭菌时间可W是约1分钟至 约9分钟。 实施例
[0050] 在W下各个实施例中测试容纳在玻璃安飯内的70%v/v的异丙醇、30%v/v的水和 2.0%w/v的葡萄糖酸氯己定的防腐剂溶液样品。将大于！，000,000但小于10，000,000个测 试嗜热脂肪地芽抱杆菌芽抱的接种物插入并密封到容器中。在W下实施例中，将室溫下的 lOmL防腐剂溶液样品放置在具有预设溫度（即灭菌溫度）的水浴或油浴(水浴溫度含95°C ; 油浴溫度含l〇〇°C)中。将含有葡萄糖酸氯己定溶液和测试芽抱的安飯置于加热介质中。在 特定的时间（即灭菌时间）取出具有测试芽抱的样品，允许冷却至室溫，然后在用于细菌生 长的屯天期间内进行测试和解育。对于也储存在设定溫度下的防腐剂溶液样品测试葡萄糖 酸氯己定的降解。7天细菌生长测试按照W下文献中描述的程序：U.S.Pharmacopeial Convention(USP)Chapter 55 "Biological Indicators-Resistance Performance Tests，"USP 36;从2013年5月1日起正式实施。表1-6中示出收集的葡萄糖酸氯己定溶液的 纯度和无菌数据，该葡萄糖酸氯己定溶液在热处理之前是98.67%纯。在表中列出的纯度百 分比值是葡萄糖酸氯己定在热处理并冷却至环境溫度之后的绝对纯度。Δ纯度百分比值是 相对于基线纯度的百分点变化。例如，在表1中，在78°C和4小时条件下，葡萄糖酸氯己定的 纯度为98.05 %，其从98.67 %的初始纯度发生了 0.62 %的百分点变化。
[0051 ] 表1 -78°C，初始纯度98.67 %，水浴
[0化 2]
[0化3]
[0060]
[00 化]
[0066] 在油浴中进行另外的实验W测试在105°C和115°C的纯度变化。使用油浴使含有防 腐剂溶液的玻璃安飯经受表7和表8所示的灭菌时间和灭菌溫度。测量防腐剂溶液在灭菌时 间之后的纯度％变化并将其与初始纯度％值比较。在溶液返回到环境溫度之后进行测量。
[0067] 表7-105°C，初始纯度98.7 %，油浴 [006引
[0071] 然后使用本领域中的标准方法用上述数据来制备阿仑尼乌斯方程(Arrhenius equation)。阿仑尼乌斯方程的使用是公知的和可接受的模拟溫度对反应速率的依赖性的 方法。使用阿仑尼乌斯方程，得到W下预测的纯度值：
[0072] 表9-使用阿仑尼乌斯方程预测的纯度
[0073]
[0074]
[0075] 下面示出所测量的各个灭菌溫度和灭菌时间对于防腐剂的特性的影响。表10总结 了在暴露于各个灭菌溫度和灭菌时间之后葡萄糖酸氯己定的纯度％变化。纯度百分比变化 通过比较溶液在倾斜升溫时间之前（即在使溶液升至灭菌溫度的过程之前）的纯度与溶液 在冷却时间之后（即在溶液返回环境溫度之后）的纯度而得到。表示灭菌溫度和灭菌时 间将导致不大于2%的纯度变化。?'、?'和"Z"分别表示灭菌溫度和灭菌时间将导致不大 于3%、4%和5%的纯度变化。最后/'A"表示灭菌溫度和灭菌时间将导致大于5%的纯度变 化。
[007引表10-加热和溫度对化学稳定性的影响 [0077] 灭菌时间（小时）
[007引
[0080] 注释:W=溶液具有不大于2%的纯度变化
[0081] X =溶液具有不大于3%的纯度变化
[0082] Υ =溶液具有不大于4%的纯度变化
[0083] Z =溶液具有不大于5%的纯度变化
[0084] A =溶液具有大于5%的纯度变化
[0085] 表11总结了所测量的含有大于或等于1，000,000但小于10,000,000个测试嗜热脂 肪地芽抱杆菌芽抱的防腐剂溶液在暴露于各个灭菌溫度和灭菌时间之后的无菌性。
[00化]表11-加热和溫度对于无菌性的影响 [0087] 灭菌时间（小时）
[008引
[0089] 注释:Υ =溶液是无菌的，通过不存在活细菌芽抱显示。
[0090] Ν=溶液不是无菌的，通过活细菌芽抱的生长证明。
[0091] 如W上表格所示，当改变灭菌时间和溫度时，存在一个特殊的窗口，在该窗口中经 处理的防腐剂溶液是无菌的，并且具有小于一定百分比（例如5%)的纯度变化。应当指出， 由于上述数据是阔值分析，可外推其他灭菌时间的结果。一旦发现纯度变化在特定的溫度 和时间下为至少5%，则可推测在相同溫度下更长的灭菌时间将进一步降解溶液。也可推 巧。，在相同溫度下灭菌比所发现的具有低于5%的纯度变化的时间更短的时间的具有相同 初始纯度值的所有样品也将具有小于5%的纯度变化。例如，在95°C、4小时条件下测试的样 品具有95.53%的纯度，而在95°C、6小时条件下测试的样品具有94.74%的纯度。因此，可外 推，在95°C下大于6小时的所有灭菌时间都将具有低于95.74%的纯度，而在95°C下小于4小 时的所有灭菌时间都将具有至少95.53%的纯度。类似地，关于USP屯天无菌试验，一旦发现 样品在特定的灭菌溫度和时间下具有屯天无菌性，则可推测在相同溫度下更长的灭菌时间 也将显示出7天无菌性（即长期无菌性）。因此，可推测，在相同溫度下灭菌比所发现的具有 屯天无菌性的时间更长时间的所有样品都将具有7天无菌性。也可推测，与发现不具有屯天 无菌性的样品相比，在相同溫度下W更短的时间灭菌的所有样品也将不具有7天无菌性。例 如，在95°C、1.25小时条件下测试的样品在屯天后是无菌的，而在95°C、0.5小时条件下测试 的样品在四天内具有细菌生长(即，不具有7天无菌性）。因此，可外推，在95°C下大于1.25小 时的所有灭菌时间在7天后都将是无菌的，而在95°C下小于0.5小时的所有灭菌时间在屯天 内都将具有细菌生长。
[0092] 可对其它阔值(例如，低于或高于5%的纯度变化，例如2%、3%和4%)进行相同的 处理。
[0093] 除了上述测试外，进行了进一步的测试W确定在一定溫度下何时可达到10-6的无 菌保证水平（SAL)。按照USP 55"Biological Indicators-Resistance Performance Tests"程序测定SAL。将大于或等于1,000,000但小于10,000,000个测试嗜热脂肪地芽抱杆 菌芽抱插入到包含70%v/v的异丙醇水溶液和2.0%w/v的葡萄糖酸氯己定的ImL防腐剂溶 液样品中。在100°C、105°C和11(TC持续不同时间来测试样品。在每个时间点测试十个样品。 结果如下所述：
[0094] 表12-SAL测试的无菌试验结果
[0095]
[0097] W上结果表示为在所测试的10个样品中记录的阳性数目。例如，"10"是指10个所 测试的样品中有10个样品为微生物阳性(非无菌的）。然后根据USP 55程序使用W上数据计 算"D值"。术语D值具有微生物学中使用的通常含义。具体地，其是指十倍减少时间并且是在 一定溫度下杀死90%的正在研究的生物体所需要的时间。因此，在菌落减少1D之后，仅剩下 10%的原始生物体，即种群数量在计数方案中减少了一个小数位。D值可使用化Icomb- Spearman-Karber方法化SK)来计算，该方法是本领域中已知的数据分析方法（参见USP 55procedures and Block , Seymour S.'Oisinfection,Sterilization,and Preservation."Philadelphia,PA:Lippincott Williams&Wilkens,120-122.2001)。将HSK 方法应用于上表12的数据，计算得到的D值W及置信上限和置信下限：
[00側 表13-D值
[0099]
[0100] D值可被用来计算无菌保证水平(SAL)(参见USP 55程序KSAL是在微生物学中使 用的术语，用于描述单个单元在其经受灭菌过程之后为非无菌的概率。1(T6SAL意指有1/ 1000000的机会在经灭菌的物品中保留单个活微生物。通过外推在极端的、人为的高初始污 染后的log减少率，该灭菌程序必须包括12个log增量(D值乘W12)，过度杀灭条件，W验证 SAL为ΙΟΛ谨慎起见，使用置信上限D值来计算W下达到1(T6SAL的时间：
[0101] 表 14-SAL 1〇-6 时间
[0102]
[0103] 因此，如表14所示，使防腐剂溶液暴露至100°C的溫度约48.58分钟，105°C的溫度 约16.97分钟，或110°C下约6.17分钟，将各自具有10-6的SAL(即1/1000000的机会在灭菌过 程中之后存在活的微生物）。
[0104] 使用标准数学建模，使用上述来自表14的四个D值数据点来制备具有下式的指数 预测函数：
[0105] 7 = 1,553,000,000 · e(-〇'i74W (I)
[0106] 其中y是W分钟表示的时间，X是W摄氏度表示的溫度。因此，式（I)表示在给定溫 度下达到至少1(T6SAL的最少时间。使用式(I)，生成W下预测数据点：
[0…7] 表15-预测性SAL 1〇-6时间
[010 引
[0110] 将表14和15中示出的时间进行四舍五入，如表16所示：[0111] 表16-四舍五入的SALICT6时间
[0109]
[0112]
[0113] 将四舍五入的数据点绘制在图1中。图1示出拟合捕集W保持在灭菌过程之后具体 的纯度变化的参数空间（时间和溫度）的函数的灭菌时间和溫度（曲线之间的区域）。图1中 的数据点包括来自上面表9和表16的数据点。黑色方块表示85°C至120°C的数据点，其中相 应的时间是无菌的。灰色方块表示125°C至135°C的数据点，其中相应的时间是无菌的。W下 自然对数公式拟合于85 °C至125 °C的方块数据点：
[0114] 对于 1 <x< 552，y = -6.14 · In X+123.2 (II)
[0115] 其中y是W摄氏度表示的溫度并且X是W分钟表示的时间。从125°C至135°C，时间X 为常数1分钟。
[0116] 上面表9中示出的数据点也绘制在图1中。黑色菱形表示85°C至135°C的数据点，其 中相应的时间具有至多5%的纯度百分比变化。黑色Ξ角形表示85°C至135°C的数据点，其 中相应的时间具有至多4%的纯度百分比变化。黑色圆圈表示85°C至135°C的数据点，其中 相应的时间具有至多3%的纯度百分比变化。灰色Ξ角形表示90°C至135°C的数据点，其中 相应的时间具有至多2 %的纯度百分比变化。在85 °C下没有其中溶液具有至多2 %的纯度百 分比变化的时间。W下自然对数式拟合于黑色菱形数据点（即具有至多5%纯度变化的点）：
[0117] 对于9.1 <x< 1123，y = -10.38 · In X+156.9 (III)
[0118] W下自然对数式拟合于黑色Ξ角形数据点（即具有至多4%纯度变化的点）：
[0119] 对于7.3<x< 900，y = -10.37·lnx+154.6 (IV)
[0120] 其中y是W摄氏度表示的溫度并且X是W分钟表示的时间。W下自然对数公式拟合 于黑色圆圈数据点（即具有至多3%纯度变化的点）：
[01別]对于5.5<又< 670,7 = -10.4*111又+151.7 (V)
[0122]其中y是W摄氏度表示的溫度并且X是W分钟表示的时间。W下自然对数公式拟合 于灰色Ξ角形数据点（即具有至多2%纯度变化的点）：
[012；3]对于3.7<又< 260,7 = -10.6*111又+148.3 (VI)
[0124] 其中y是W摄氏度表示的溫度并且X是W分钟表示的时间。
[0125] 从图1中可看出，在85°C至125°C的溫度范围之内在式（II)W上但是在式（III)W 下的区域表示提供具有至多5%纯度变化的无菌溶液的溫度和时间组合。运个区域可W通 过W下关系呈现：
[0126] 对于1 <x< 552，y>-6.14 · In X+123.2
[0127] 和
[012 引 对于 21.5<x< 1123，y <-10.38 · In X+156.9
[0129] 其中y是W摄氏度表示的溫度并且X是W分钟表示的时间。类似地，在125°C至135 °C的溫度范围内，在常数线x=lW上和式(III) W下的区域表示提供具有至多5%纯度变化 的无菌溶液的溫度和时间组合。运个区域可W通过W下关系呈现：
[0130] χ> 1
[0131] 和
[0132] 对于9.1 <χ< 21.5，y<-10.38 · In x+156.9。
[0133] 其中y是W摄氏度表示的溫度并且X是W分钟表示的时间。
[0134] 从图1中可W看出，在85°C至125°C的溫度范围之内在式(II)W上但是在式（IV)W 下的区域表示提供具有至多4%纯度变化的无菌溶液的溫度和时间组合。运个区域可通过 W下关系呈现：
[013引 对于1 <x< 552，y>-6.14 · In X+123.2
[0136] 和
[0137] 对于 17.5<x< 900，y <-10.37 · In X+154.6
[0138] 其中y是W摄氏度表示的溫度并且X是W分钟表示的时间。类似地，在125°C至135 °C的溫度范围内，在常数线x=lW上和式（IV) W下的区域表示提供具有至多4%纯度变化 的无菌溶液的溫度和时间组合。运个区域可通过W下关系呈现：
[0139] χ> 1
[0140] 和
[0141] 对于7.3<x< 17.5，y <-10.37 · In x+154.6
[0142] 其中y是W摄氏度表示的溫度并且X是W分钟表示的时间。
[0143] 从图1中可看出，在85°C至125°C的溫度范围之内在式（II)W上但是在式(V)W下 的区域表示提供具有至多3%纯度变化的无菌溶液的溫度和时间组合。运个区域可通过W 下关系呈现：
[0144] 对于1 <x< 552，y>-6.14 · In X+123.2
[0145] 和
[0146] 对于 13<x< 670，y <-10.4 · In X+151.7
[0147] 其中y是W摄氏度表示的溫度并且X是W分钟表示的时间。同样地，在125°C至135 °C的溫度范围内，在常数线x=lW上和式(V)W下的区域表示提供具有至多3%纯度变化的 无菌溶液的溫度和时间组合。运个区域可通过W下关系呈现：
[014 引 x>l
[0149] 和
[0150] 对于5.5<x< 13，y <-10.4 · In X+151.7，
[0151] 其中y是W摄氏度表示的溫度并且X是W分钟表示的时间。
[0152] 从图1中可看出，在90°C至125°C的溫度范围之内在式（II)W上但是在式(VI)W下 的区域表示提供具有至多2%纯度变化的无菌溶液的溫度和时间组合。运个区域可通过W 下关系呈现：
[015；3]对于1 <x< 552，y>-6.14 · In X+123.2
[0154]和
[015 引 对于9<又< 260,7<-10.6*111又+148.3
[0156] 其中y是W摄氏度表示的溫度并且X是W分钟表示的时间。类似地，在125°C至135 °C的溫度范围内，在常数线x=lW上和式(VI) W下的区域表示提供具有至多2%纯度变化 的无菌溶液的溫度和时间组合。运个区域可通过W下关系呈现：
[0157] χ> 1
[015引和
[0159] 对于3.7<又<9,7<-10.6*111又+148.3
[0160] 其中y是W摄氏度表示的溫度并且X是W分钟表示的时间。
[0161] 尽管本发明的各方面已经结合示例性实施方式进行了描述，但是本领域技术人员 应该理解，可W在不脱离本发明的范围的情况下对如上所述的各方面做出变化和修改。在 考虑本说明书或根据本文所公开的内容进行实践之后，其他各种变化对于本领域技术人员 而旨将是显而易见的。
【主权项】
1. 一种用于使防腐剂溶液灭菌的方法，所述方法包括： 提供含有防腐剂溶液的容器，所述防腐剂溶液具有初始纯度； 选择约85 °C至约135 °C的灭菌温度和约1分钟至约19小时的灭菌时间； 将所述防腐剂溶液加热至所选择的灭菌温度； 使所述防腐剂溶液在灭菌温度下保持所选择的灭菌时间;和 当所选择的灭菌时间结束时，终止所述防腐剂溶液的加热； 其中在终止所述加热之后，所述防腐剂溶液具有灭菌后纯度，并且 其中选择所述灭菌温度和所述灭菌时间，从而使得在终止所述加热后，所述防腐剂溶 液是无菌的，并具有至少约92%的灭菌后纯度和至多约5 %的从初始纯度到灭菌后纯度的 纯度百分点变化。2. 如权利要求1所述的方法，其中所选择的灭菌时间和所选择的灭菌温度满足以下关 系： a) 85〇C <y<125〇C, 对于I <x< 552，y >-6·14 · In x+123.2,且 对于21·5<χ< 1123，y<-10.38 · In x+156.9;或者 b) 125〇C <y < 135〇C, x M且 对于9.1 21.5，y <-10.38 · In x+156.9， 其中y是灭菌温度，且x是灭菌时间，以分钟表示。3. 如权利要求1所述的方法，其中所选择的灭菌时间和所选择的灭菌温度满足以下关 系： a) 85〇C <y<125〇C, 对于I <x< 552，y >-6·14 · In x+123.2,且 对于17.5<叉<900,7<-10.37*111叉+154.6;或者 b) 125〇C <y < 135〇C, x M且 对于7·3<χ< 17.5，y<-10.37 · In x+154.6， 其中y是灭菌温度，且x是灭菌时间，以分钟表示。4. 如权利要求1所述的方法，其中所选择的灭菌时间和所选择的灭菌温度满足以下关 系： a) 85〇C <y<125〇C, 对于I <x< 552，y >-6·14 · In x+123.2,且 对于13<叉<670,7<-10.4*111叉+151.7;或者 b) 125〇C <y < 135〇C, x > I，且 对于5·5<χ< 13，y<-10.4 · In x+151.7， 其中y是灭菌温度，且x是灭菌时间，以分钟表示。5. 如权利要求1所述的方法，其中所选择的灭菌时间和所选择的灭菌温度满足以下关 系： a) 90°C <y<125〇C, 对于I <x< 552，y >-6.14 · In x+123.2,且 对于9<叉<260,7<-10.6.111叉+148.3;或者 b) 125〇C <y < 135〇C, x > I，且 X^3.7<x<9,y<-10.6 · In x+148.3, 其中y是灭菌温度，且x是灭菌时间，以分钟表示。6. 如权利要求1所述的方法，其中选择所选择的灭菌温度和所选择的灭菌时间，以使得 在终止所述加热之后，所述防腐剂溶液具有至少约94%的灭菌后纯度，并且从初始纯度到 灭菌后纯度的纯度百分点变化为至多约4%。7. 如权利要求1所述的方法，其中选择所选择的灭菌温度和所选择的灭菌时间，以使得 在终止所述加热之后，所述防腐剂溶液具有至少约96%的灭菌后纯度，并且从初始纯度到 灭菌后纯度的纯度百分点变化为至多约3%。8. 如权利要求1所述的方法，其中选择所选择的灭菌温度和所选择的灭菌时间，以使得 在终止所述加热之后，所述防腐剂溶液具有至少约98%的灭菌后纯度，并且从初始纯度到 灭菌后纯度的纯度百分点变化为至多约2%。9. 如权利要求1所述的方法，其中在终止所述加热之后，所述防腐剂溶液完全不含微生 物。10. 如权利要求1所述的方法，其中所述防腐剂溶液包含： 抗微生物剂分子，其选自由葡萄糖酸氯己定和奥替尼啶二盐酸盐组成的组;和 醇溶剂，其选自由乙醇、异丙醇和正丙醇组成的组。11. 如权利要求1所述的方法，其中所述防腐剂溶液包含约40 %至约90 % v/v的异丙醇 和约0.1 %至约2.5 % w/v的葡萄糖酸氯己定。12. 如权利要求1所述的方法，其中所述防腐剂溶液包含约70%v/v的异丙醇和约2.0% w/v的葡萄糖酸氯己定。13. 如权利要求1所述的方法，其中所述灭菌时间是约6分钟至约1小时。14. 如权利要求1所述的方法，其中所述灭菌温度是约95°C，并且所述灭菌时间为约1.5 小时至约6.5小时。15. 如权利要求1所述的方法，其中所述灭菌温度是约IHTC，并且所述灭菌时间为约6 分钟至约90分钟。16. 如权利要求1所述的方法，其中所述灭菌温度是约120°C，并且所述灭菌时间为约2 分钟至约35分钟。17. 如权利要求1所述的方法，其中所述容器包含玻璃或塑料。18. 如权利要求1所述的方法，还包括： 提供水喷淋式灭菌器，该水喷淋式灭菌器产生恒定的喷淋水流， 其中将所述防腐剂溶液加热至所选择的灭菌温度并保持所选择的灭菌温度包括使容 器与喷淋水流接触所述灭菌时间的时间段。19. 如权利要求1所述的方法，还包括在终止所述加热之后使所述防腐剂溶液冷却。20. 如权利要求1所述的方法，其中在将所述防腐剂溶液加热至所选择的灭菌温度之 前，所述容器和所述防腐剂溶液具有约20°C至约35°C的温度。21. 如权利要求1所述的方法，其中在将所述防腐剂溶液加热至所选择的温度之前，密 封所述容器。22. 如权利要求10所述的方法，其中所述防腐剂溶液还包含水。23. 根据权利要求1所述的方法制备的经灭菌的防腐剂溶液。24. 如权利要求23所述的经灭菌的防腐剂溶液，其中所述溶液为至少94%纯。25. 如权利要求23所述的经灭菌的防腐剂溶液，其中所述溶液为至少96%纯。26. 如权利要求23所述的经灭菌的防腐剂溶液，其中所述溶液为至少98%纯。27. 如权利要求23所述的经灭菌的防腐剂溶液，其中所述防腐剂溶液包含约40%至约 90 % v/v的异丙醇、约0.1 %至约2.5 % w/v的葡萄糖酸氯己定和约10 %至约60 % v/v的水。
【文档编号】A61P31/02GK105899239SQ201580003960
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年1月7日
【发明人】萨蒂什·德高拉, 克里斯托弗·马修·麦克金尼, 肯尼斯·布鲁斯·瑟蒙德
【申请人】开尔弗森2200有限公司