局部用防腐劑溶液的滅菌的制作方法

局部用防腐劑溶液的滅菌的制作方法
【專利摘要】一種用于使防腐劑溶液滅菌的方法包括：提供含有防腐劑溶液的容器，該防腐劑溶液具有初始純度；選擇約85℃至約135℃的滅菌溫度和約1分鐘至約19小時的滅菌時間；將防腐劑溶液加熱至所選擇的滅菌溫度；使防腐劑溶液保持所選擇的滅菌時間；和當滅菌時間結束時，終止防腐劑溶液的加熱。在終止加熱之后，防腐劑溶液具有滅菌后純度。選擇滅菌溫度和滅菌時間，以使得在終止加熱后，防腐劑溶液是無菌的，并具有至少約92％的滅菌后純度，并且從初始純度到滅菌后純度的純度百分點變化為至多約5％。
【專利說明】局部用防腐劑溶液的滅菌 發明領域
[0001]本發明的各方面設及滅菌領域，并且特別設及局部用防腐劑溶液的滅菌。
[醒]發明背景
[0003] 在美國，關于局部用防腐劑溶液的滅菌要求目前沒有規定。因此，目前在美國銷售 的防腐劑溶液一般不經過滅菌過程。然而在其他司法管轄區，如歐盟化U)國家，需要一定程 度的滅菌。已知的由化re化Sion Corp.制造的在70% v/v的異丙醇水溶液中含有2%w/v的 葡萄糖酸氯己定(chlorhexidine gluconate)的防腐劑溶液用于歐盟國家時則使用已知的 滅菌方法進行滅菌。
[0004] 已知的滅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下的對流 烘箱中熱處理24-31小時。目前認為，相對低的溫度和相對長的處理時間對于使溶液充分滅 菌且不使抗微生物劑分子過度降解是必要的，由此避免降低作為防腐劑包含在其中的葡萄 糖酸氯己定的濃度和純度。使抗微生物分子降解產生不期望的雜質并且降低活性藥物部分 的總濃度。美國和歐盟國家的法規限制了可W存在于防腐劑溶液中的雜質的量。此外，利用 空氣進行加熱的對流烘箱是一種低效的過程，因為從室溫開始加熱溶液(本文中也稱作"傾 斜升溫(ramp ?φΓ時間）W及最終冷卻溶液回到室溫(本文中也稱作"冷卻"時間)耗時相對 較長。例如，溶液達到滅菌溫度的傾斜升溫時間可W為2-6小時，而冷卻時間可W為1-2小 時。因此，在已知方法中葡萄糖酸氯己定溶液暴露于滅菌溫度的時間（即在76-80°C的時間） 可W是22至24小時，而總的處理時間（即包括傾斜升溫、滅菌和冷卻時間）可W是大約25至 32小時。
[0005] 業內認為由于預期的降解，高溫滅菌是不合適的。參見例如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，本領域中對于具有更短、更有效的處理時間并且提供無菌溶液同時保持符 合法規要求的足夠的防腐劑溶液純度的使防腐劑溶液滅菌的方法存在未滿足的需求。
[0007] 發明概述
[000引本發明的各方面通過提供用于使抗微生物劑溶液有效滅菌，同時保持作為防腐劑 的抗微生物效力和符合法規要求的活性藥物部分的純度的系統、方法和裝置來克服W上指 出的問題W及其他問題。
[0009]在一個示例方面中，用于使防腐劑溶液滅菌的方法包括提供含有防腐劑溶液的容 器，該防腐劑溶液具有初始純度;選擇約85°C至約135°C的滅菌溫度和約1分鐘至約19小時 的滅菌時間；將防腐劑溶液加熱至所選擇的滅菌溫度;使防腐劑溶液在所選擇的滅菌溫度 下保持所選擇的滅菌時間；和當所選擇的滅菌時間結束時，終止防腐劑溶液的加熱。在終止 加熱之后，該防腐劑溶液具有滅菌后純度。選擇所述滅菌溫度和滅菌時間，W使得在終止加 熱后，該防腐劑溶液是無菌的并具有至少約92%的滅菌后純度，并且從初始純度到滅菌后 純度的純度百分點變化為至多約5%。
[0010] 在另一方面，可W選擇滅菌溫度和滅菌時間，從而使得所選擇的滅菌時間和所選 擇的滅菌溫度滿足W下關系：
[0011] a)85°C <y<125°C,
[0012] 對于 1 <x< 552，y>-6.14 · In x+123.2,且
[0013] 對于 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] 對于9.1 <x<21.5，y<-10.38 · In x+156.9，
[0017] 其中y是滅菌溫度，且X是W分鐘表示的滅菌時間。
[0018] 在另一示例方面中，選擇滅菌溫度和滅菌時間，W使得在終止加熱之后，防腐劑溶 液具有至少約94%的滅菌后純度，并且從初始純度到滅菌后純度的純度百分點變化為至多 約4 %。
[0019] 在另一示例方面中，防腐劑溶液包含約70 % v/v的異丙醇水溶液和約2.0 % w/v的 葡萄糖酸氯己定。
[0020] 在另一示例方面中，滅菌溫度是約95°C，并且滅菌時間為約90分鐘至約6.5小時。 在另一方面中，滅菌溫度是約11(TC，并且滅菌時間為約6分鐘至約90分鐘。在另一方面中， 滅菌溫度是約120°C，并且滅菌時間為約2分鐘至約35分鐘。
[0021 ]在另一示例方面中，選擇所選擇的滅菌溫度和所選擇的滅菌時間，W使得在終止 加熱之后，防腐劑溶液具有至少約96%的滅菌后純度，并且從初始純度到滅菌后純度的純 度百分點變化為至多約3%。
[0022] 在另一示例方面中，選擇所選擇的滅菌溫度和所選擇的滅菌時間，W使得在終止 加熱之后，防腐劑溶液具有至少約98%的滅菌后純度，并且從初始純度到滅菌后純度的純 度百分點變化為至多約2%。
[0023] 關于本發明的各方面的其他優點和新特征將部分地在W下說明中進行闡述，W及 部分地在查閱W下內容或通過其實踐進行了解之后對于本領域技術人員而言將變得更加 顯而易見。
[0024] 附圖簡要說明
[0025] 圖1是根據本發明的某些方面的滅菌溫度和滅菌時間數據的圖。
[00%] 發明詳述
[0027] 本發明的各方面通過提供用于使防腐劑溶液滅菌同時保持抗微生物效力并同時 符合法規要求的系統、方法和裝置來克服W上指出的問題W及其他問題。
[0028] 可W參考一個或多個示例性實施方案來說明防腐劑涂敷器的各個方面。如本文所 用，術語"示例性"的意思是"用作實例、例子或說明"，并且不應被解釋為相對于本文所公開 的滅菌方法的其他實施方案必然是優選或有利的。
[0029] 如本文所用，術語"約"優選意指為所提供的值的±5%，并且更優選為±1%。
[0030] 本發明的各方面包括使包含在容器中的防腐劑溶液滅菌的方法。該方法可W包括 將包含在容器或安飯內的防腐劑溶液加熱到一定溫度并使該溫度保持一定量的時間，該時 間足W使該溶液滅菌同時保持足W符合法規要求的防腐劑溶液純度。抗微生物效力與防腐 劑溶液的純度直接相關。通常，當防腐劑分子的純度太低時，該溶液不能有效地作為抗微生 物劑溶液。此外，防腐劑溶液內較高的雜質水平可對患者的健康產生有害影響。
[0031] 容器優選為由適合于容納防腐劑溶液的材料形成的自包含結構。在一個方面中， 容器可W由易碎材料制成，從而使得當施加足夠的力時，該容器破裂。例如，該材料可W包 含塑料或玻璃。術語"容器"和"安飯"在本文中可互換使用。容器壁可W具有足W承受滅菌 過程、運輸和儲存的厚度。當容器易碎時，材料和厚度也可W足W允許容器在施加局部壓力 后破裂。厚度范圍可W根據容器的尺寸而變化。示例厚度包括約0.15mm至約0.45mm。在另一 示例方面中，容器可W包含能夠承受滅菌過程的非易碎材料，如金屬(如鋼、侶等）。
[0032] 雖然本文特別關注防腐劑溶液，但是該容器可W可替代地含有藥物、化學組合物、 清潔劑、化妝品或類似物。例如，該容器可W填充有防腐劑組合物(例如，包含一種或多種防 腐劑分子的組合物），優選抗微生物液體或凝膠組合物。
[0033] 防腐劑溶液可W包含醇溶劑。例如，醇溶劑可W選自由乙醇、異丙醇和正丙醇組成 的組。溶劑的量可W為約40 % v/v至約90 % v/v，更優選約50 % v/v至約80 % v/v，還更優選約 65 % v/v至約80 % v/v。溶液的剩余體積可W是水或另一種溶劑。例如該溶液可W含有約 10 % v/v至約60 % v/v、更優選約20 %至約50 % v/v、還更優選約20 %至約35 % v/v的水。
[0034] 該容器可W含有待涂敷于期望的表面并對該期望的表面具有抗微生物作用的足 夠量、足夠濃度和足夠純度的防腐劑溶液。在一個方面中，該期望的表面是患者的皮膚。應 該理解的是，防腐劑溶液的量可W變化。在一個方面中，防腐劑溶液的量可W是O.Ol-lOOmL 防腐劑。更優選地，所需要的防腐劑溶液的量可W為約〇.5-60mL，還優選地可W為約0.5- 30mL。實例包括0.67、1、1.5、3、10.5和261^的防腐劑。
[0035] 合適的防腐劑分子包括雙(二氨化晚基)癸燒衍生物、奧替尼晚(octenidine)鹽、 陽離子表面活性劑、雙脈類和通常的陽離子防腐劑分子。優選的防腐劑包括奧替尼晚(如奧 替尼晚二鹽酸鹽)和氯己定（如葡萄糖酸氯己定）。防腐劑的濃度可W根據所使用的具體防 腐劑種類或所期望的抗微生物作用而變化。例如，當使用奧替尼晚或奧替尼晚鹽時，濃度可 ^為約0.0001%巧八至約2.0%￥八，更優選約0.01%￥八至約0.5%￥八，還更優選約0.1%訊/ V至約0.4%w/v。當使用氯己定或氯己定鹽時，濃度可W為約0. l%w/v至約2.5%w/v，更優 選約0.5 % w/v至約2.25 % w/v，還更優選約1.2 % w/v至約2.0 % w/v。
[0036] 在一個方面中，當使用氯己定或氯己定鹽時，當涂敷于皮膚時（例如，在本文描述 的滅菌方法之后），溶液的純度可W是至少約92%純，更優選至少約94%純，還更優選至少 約96%純，并且還更優選至少約98%純。如本文所用，純度意指溶液中防腐劑分子相對于防 腐劑分子的濃度加上由防腐劑分子衍生的或與防腐劑分子相關的物質的濃度的總濃度的 百分比濃度。例如，95%純的防腐劑溶液意指如果存在100個分子，其為防腐劑分子或由防 腐劑分子衍生的或與防腐劑分子相關的分子，那么分子中的95個為防腐劑分子，并且運些 分子中的5個為由防腐劑分子衍生的或與防腐劑分子相關的分子。運些由防腐劑分子衍生 的或與防腐劑分子相關的分子具有降低的抗微生物活性或沒有抗微生物活性。因此，較低 純度的溶液將具有較低的抗微生物效力，因為較少的目標防腐劑分子被遞送至患者的皮 膚。此外，較低純度的溶液將不符合法規要求。通過測量溶液中相較于防腐劑分子和由防腐 劑分子衍生的或與防腐劑分子相關的分子的濃度的防腐劑分子的濃度，人們可確定溶液的 純度W及純度是否足W符合法規要求。
[0037] 在一個優選的方面中，在該容器中提供的防腐劑溶液包含約70v/v的在水中的醇 溶劑和約2.0%w/v的防腐劑分子。在一個優選的方面中，溶劑可W是異丙醇并且防腐劑分 子可W是葡萄糖酸氯己定。
[0038] 已經發現，當容器內的防腐劑溶液達到特定的溫度并在該溫度下保持特定量的時 間時，該溶液被充分滅菌，同時保持足夠的作為防腐劑的抗微生物效力，并且同時滿足法規 要求。在本發明的一個方面中，可W使防腐劑溶液達到約85°C至約135°C、更優選約90°C至 約125°C、還更優選約95°C至約120°C的溫度(本文中也稱為"滅菌溫度"）。
[0039] 如本文所用，術語"滅菌時間"意指溶液處于滅菌溫度的時間長度。也就是說，"滅 菌時間"不包括溶液達到滅菌溫度所花費的時間（即不包括"傾斜升溫"時間），并且也不包 括溶液返回至加熱之前溶液所處的溫度所花費的時間（即不包括"冷卻"時間）。溶液的溫度 達到滅菌溫度所花費的時間在本文中稱為"傾斜升溫"時間，返回到起始溫度的時間在本文 中稱為"冷卻"時間。如本文所用，術語"滅菌溫度"意指溶液達到并在滅菌時間期間保持的 溫度或溫度范圍，與溶液的起始溫度無關。只是為了說明的目的，對于起始溫度為2rC的溶 液而言，滅菌時間為90分鐘和滅菌溫度為95°C意指從溶液達到95°C的時刻開始至溶液在冷 卻過程開始期間降到低于95°C的時刻為止的時間段為90分鐘。因此，溶液從2rC上升到95 °C所花費的時間（即傾斜升溫時間）W及溶液返回至2rC所花費的時間（即冷卻時間）不包 括在滅菌時間中。
[0040] 在一個方面中，滅菌時間可W不超過約19小時，更優選不超過約13小時，更優選不 超過約5小時，更優選不超過約3小時，更優選不超過2小時，更優選不超過1小時，更優選不 超過40分鐘，更優選不超過約25分鐘，更優選不超過6分鐘，并且更優選不超過1分鐘。
[0041] 已經發現，可選擇滅菌溫度和滅菌時間的組合W提供經滅菌的防腐劑溶液，其在 作為防腐劑使用時具有足W符合法規要求的純度。例如，對于約85Γ的滅菌溫度，滅菌時間 可W是約9小時至約19小時。對于約95°C的滅菌溫度，滅菌時間可W是至少約1.5小時到至 多約6.5小時。對于約105°C的滅菌溫度，滅菌時間可W是約17分鐘至約2.5小時。對于約110 °C的滅菌溫度，滅菌時間可W是至少約6分鐘到至多約90分鐘。對于約115°C的滅菌溫度，滅 菌時間可W是約3分鐘至約55分鐘。對于約12(TC的滅菌溫度，滅菌時間可W是至少約2分鐘 到至多約35分鐘。對于約125°C的滅菌溫度，滅菌時間可W是約1分鐘至約22分鐘。對于約 130°C的滅菌溫度，滅菌時間可W是至少約1分鐘到至多14分鐘。對于約135°C的滅菌溫度， 滅菌時間可W是約1分鐘至約9分鐘。在本發明的一個方面中，W上示例滅菌溫度和滅菌時 間可W應用于包含約70%v/v的異丙醇和約2.0%w/v的葡萄糖酸氯己定的防腐劑溶液或上 文描述的其他防腐劑溶液。
[0042] 已經發現，將容器中含有的防腐劑溶液加熱至上述滅菌溫度并使該溫度保持上述 滅菌時間，足W使溶液滅菌，同時保持足W符合法規要求的純度。防腐劑分子的降解量可通 過測量防腐劑溶液在傾斜升溫時間之前（即，在使溶液升至滅菌溫度的過程之前）的初始純 度和測量防腐劑溶液在冷卻時間之后（即在防腐劑溶液返回至在使溶液升至滅菌溫度的過 程之前溶液所處的溫度之后）的滅菌后純度來定量。因此，如本文所用，"初始純度"是傾斜 升溫之前的純度，并且"滅菌后純度"是冷卻之后溶液的純度。在本發明的一個方面中，防腐 劑溶液(例如葡萄糖酸氯己定）的初始純度可W是至少約94%，優選至少約97%，并且更優 選至少約98%。純度的含義在上文提供。發現所得的滅菌后溶液具有足W提供作為防腐劑 的期望的抗微生物效力并且符合法規要求的純度。
[0043] 在一個示例方面中，已發現葡萄糖酸氯己定分子在加熱處理時降解為W下分子中 的一種或多種：N-[[6-[[[(4-氯苯基）脈基]脈基]氨基]己基]脈基]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)雙脈，N-( 4-氯苯基)-Ν' - [[6-[[[(4-氯苯基)脈基]脈基]氨基]己基]脈基]脈，1-(4-氯苯基)-5-[6-[[(苯基脈基)脈 基]氨基]己基]雙脈，1-[6-(脈基氨基）己基]-5-(4-氯苯基)雙脈和4-氯苯胺。因此，在一個 示例方面中，溶液的純度可通過比較氯己定的量與上面所列出的所有葡萄糖酸氯己定相關 物質的量來確定。然而，應當注意的是，上面的列舉不是窮盡的。本領域的普通技術人員將 能夠確定哪些分子是防腐劑分子在滅菌過程之后的降解物。
[0044] 如上文所述，防腐劑溶液在加熱被終止之后并且當溶液已返回至使溶液升至滅菌 溫度的過程之前溶液所處的溫度(例如環境溫度)時的純度在本文中稱為滅菌后純度。如上 文所述，優選在防腐劑溶液已冷卻時測量滅菌后純度，因為在冷卻期間可W發生降解。在本 發明的一個方面中，通過選擇滅菌溫度和滅菌時間的適當組合，可W使滅菌后純度保持為 相對接近于初始純度，同時仍是無菌的。特別地，選擇滅菌溫度和滅菌時間的組合，從而使 得從初始純度到滅菌后純度的純度百分點變化為至多約5%，更優選至多約4%，更優選至 多約3%，并且最優選至多約2%。應當理解，百分點變化是指初始純度和滅菌后純度之間的 絕對百分點差值。例如，95%的初始純度到90%的滅菌后純度的變化為5%的百分點變化。
[0045] 除了保持足夠的純度之外，已經發現，可選擇滅菌溫度和滅菌時間的適當組合，W 使得該溶液是無菌的。如本文中所用，無菌的意指按照W下文獻中描述的程序測試的"7天 無菌"：U. S.Pharmacopeial Convention(USP)Chapter 55 "Biological Indicators- Resistance Performance Tests,"USP 36;從2013年5月1日起正式實施。無菌的還意指在 緊隨滅菌之后完全沒有微生物。在一個方面中，嗜熱脂肪地芽抱桿菌（Geobacillus stearothermophilus)可W用作測試微生物。因此，在一個方面中，無菌溶液通過上文所述 的"7天無菌"測試顯示沒有嗜熱脂肪地芽抱桿菌的生長。在另一個方面中，用嗜熱脂肪地芽 抱桿菌接種的溶液在緊隨滅菌方法之后完全沒有活的嗜熱脂肪地芽抱桿菌。
[0046] 在本發明的另一方面中，發現本發明的方法在滅菌溫度和滅菌時間的特定組合下 具有至少約10-6的無菌保證水平(SAL)dSAL是在滅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的機會在經滅菌的產品中存在活微生物。因此，SAU1量 滅菌方法得到未經滅菌的產品的概率。測定SAL的計算在下面的實施例中更詳細地描述。例 如，已發現，使防腐劑溶液暴露于l〇〇°C溫度約50分鐘、105°C溫度約17分鐘，或者110°C約6 分鐘的方法均會具有至少10-6的SAL(即1/1，000,000的機會在經滅菌的溶液中存在活微生 物)。
[0047] 如上文所述，在滅菌時間結束之后，可W將溶液冷卻。例如，在滅菌時間之后可W 花費約10至約40分鐘來冷卻防腐劑溶液。可使用冷卻裝置來縮短該時間。該額外時間與特 定的滅菌溫度相關聯。例如，與較低的滅菌(例如85°C)相比，較高的滅菌溫度(例如125°C) 在滅菌之后將花費更長時間W返回室溫。因此，包括冷卻的總處理時間可W包括額外的比 滅菌時間更長的約10至約20分鐘。
[004引可W使用能夠加熱防腐劑溶液至滅菌溫度并使溶液在該滅菌溫度下保持滅菌時 間同時優選限制傾斜升溫時間的任何機器在本發明的范圍內。示例設備可w包括水噴淋式 滅菌器（cascading water sterilizer)。當使用水噴淋式滅菌器時，傾斜升溫時間可W是 約15分鐘，而冷卻時間可W是約25分鐘。水噴淋式滅菌器提供恒定的水流，該水流將溶液加 熱至滅菌溫度，在整個滅菌時間內保持滅菌溫度并最終使溶液冷卻。
[0049] 如W上所提供的，提供具有足W滿足法規要求的純度的滅菌溶液的滅菌時間和滅 菌溫度的示例組合如下所述。對于約85°C的滅菌溫度，滅菌時間可W是約9小時至約19小 時。對于約95°C的滅菌溫度，滅菌時間可W是至少約1.5小時到至多約6.5小時。對于約105 °C的滅菌溫度，滅菌時間可W是約17分鐘至約2.5小時。對于約11(TC的滅菌溫度，滅菌時間 可W是至少約6分鐘到至多約90分鐘。對于約115°C的滅菌溫度，滅菌時間可W是約3分鐘至 約55分鐘。對于約120°C的滅菌溫度，滅菌時間可W是至少約2分鐘到至多約35分鐘。對于約 125°C的滅菌溫度，滅菌時間可W是約1分鐘至約22分鐘。對于約130°C的滅菌溫度，滅菌時 間可W是至少約1分鐘到至多14分鐘。對于約135°C的滅菌溫度，滅菌時間可W是約1分鐘至 約9分鐘。 實施例
[0050] 在W下各個實施例中測試容納在玻璃安飯內的70%v/v的異丙醇、30%v/v的水和 2.0%w/v的葡萄糖酸氯己定的防腐劑溶液樣品。將大于！，000,000但小于10，000,000個測 試嗜熱脂肪地芽抱桿菌芽抱的接種物插入并密封到容器中。在W下實施例中，將室溫下的 lOmL防腐劑溶液樣品放置在具有預設溫度（即滅菌溫度）的水浴或油浴(水浴溫度含95°C ; 油浴溫度含l〇〇°C)中。將含有葡萄糖酸氯己定溶液和測試芽抱的安飯置于加熱介質中。在 特定的時間（即滅菌時間）取出具有測試芽抱的樣品，允許冷卻至室溫，然后在用于細菌生 長的屯天期間內進行測試和解育。對于也儲存在設定溫度下的防腐劑溶液樣品測試葡萄糖 酸氯己定的降解。7天細菌生長測試按照W下文獻中描述的程序：U.S.Pharmacopeial Convention(USP)Chapter 55 "Biological Indicators-Resistance Performance Tests，"USP 36;從2013年5月1日起正式實施。表1-6中示出收集的葡萄糖酸氯己定溶液的 純度和無菌數據，該葡萄糖酸氯己定溶液在熱處理之前是98.67%純。在表中列出的純度百 分比值是葡萄糖酸氯己定在熱處理并冷卻至環境溫度之后的絕對純度。Δ純度百分比值是 相對于基線純度的百分點變化。例如，在表1中，在78°C和4小時條件下，葡萄糖酸氯己定的 純度為98.05 %，其從98.67 %的初始純度發生了 0.62 %的百分點變化。
[0051 ] 表1 -78°C，初始純度98.67 %，水浴
[0化 2]
[0化3]
[0060]
[00 化]
[0066] 在油浴中進行另外的實驗W測試在105°C和115°C的純度變化。使用油浴使含有防 腐劑溶液的玻璃安飯經受表7和表8所示的滅菌時間和滅菌溫度。測量防腐劑溶液在滅菌時 間之后的純度％變化并將其與初始純度％值比較。在溶液返回到環境溫度之后進行測量。
[0067] 表7-105°C，初始純度98.7 %，油浴 [006引
[0071] 然后使用本領域中的標準方法用上述數據來制備阿侖尼烏斯方程(Arrhenius equation)。阿侖尼烏斯方程的使用是公知的和可接受的模擬溫度對反應速率的依賴性的 方法。使用阿侖尼烏斯方程，得到W下預測的純度值：
[0072] 表9-使用阿侖尼烏斯方程預測的純度
[0073]
[0074]
[0075] 下面示出所測量的各個滅菌溫度和滅菌時間對于防腐劑的特性的影響。表10總結 了在暴露于各個滅菌溫度和滅菌時間之后葡萄糖酸氯己定的純度％變化。純度百分比變化 通過比較溶液在傾斜升溫時間之前（即在使溶液升至滅菌溫度的過程之前）的純度與溶液 在冷卻時間之后（即在溶液返回環境溫度之后）的純度而得到。表示滅菌溫度和滅菌時 間將導致不大于2%的純度變化。?'、?'和"Z"分別表示滅菌溫度和滅菌時間將導致不大 于3%、4%和5%的純度變化。最后/'A"表示滅菌溫度和滅菌時間將導致大于5%的純度變 化。
[007引表10-加熱和溫度對化學穩定性的影響 [0077] 滅菌時間（小時）
[007引
[0080] 注釋:W=溶液具有不大于2%的純度變化
[0081] X =溶液具有不大于3%的純度變化
[0082] Υ =溶液具有不大于4%的純度變化
[0083] Z =溶液具有不大于5%的純度變化
[0084] A =溶液具有大于5%的純度變化
[0085] 表11總結了所測量的含有大于或等于1，000,000但小于10,000,000個測試嗜熱脂 肪地芽抱桿菌芽抱的防腐劑溶液在暴露于各個滅菌溫度和滅菌時間之后的無菌性。
[00化]表11-加熱和溫度對于無菌性的影響 [0087] 滅菌時間（小時）
[008引
[0089] 注釋:Υ =溶液是無菌的，通過不存在活細菌芽抱顯示。
[0090] Ν=溶液不是無菌的，通過活細菌芽抱的生長證明。
[0091] 如W上表格所示，當改變滅菌時間和溫度時，存在一個特殊的窗口，在該窗口中經 處理的防腐劑溶液是無菌的，并且具有小于一定百分比（例如5%)的純度變化。應當指出， 由于上述數據是闊值分析，可外推其他滅菌時間的結果。一旦發現純度變化在特定的溫度 和時間下為至少5%，則可推測在相同溫度下更長的滅菌時間將進一步降解溶液。也可推 巧。，在相同溫度下滅菌比所發現的具有低于5%的純度變化的時間更短的時間的具有相同 初始純度值的所有樣品也將具有小于5%的純度變化。例如，在95°C、4小時條件下測試的樣 品具有95.53%的純度，而在95°C、6小時條件下測試的樣品具有94.74%的純度。因此，可外 推，在95°C下大于6小時的所有滅菌時間都將具有低于95.74%的純度，而在95°C下小于4小 時的所有滅菌時間都將具有至少95.53%的純度。類似地，關于USP屯天無菌試驗，一旦發現 樣品在特定的滅菌溫度和時間下具有屯天無菌性，則可推測在相同溫度下更長的滅菌時間 也將顯示出7天無菌性（即長期無菌性）。因此，可推測，在相同溫度下滅菌比所發現的具有 屯天無菌性的時間更長時間的所有樣品都將具有7天無菌性。也可推測，與發現不具有屯天 無菌性的樣品相比，在相同溫度下W更短的時間滅菌的所有樣品也將不具有7天無菌性。例 如，在95°C、1.25小時條件下測試的樣品在屯天后是無菌的，而在95°C、0.5小時條件下測試 的樣品在四天內具有細菌生長(即，不具有7天無菌性）。因此，可外推，在95°C下大于1.25小 時的所有滅菌時間在7天后都將是無菌的，而在95°C下小于0.5小時的所有滅菌時間在屯天 內都將具有細菌生長。
[0092] 可對其它闊值(例如，低于或高于5%的純度變化，例如2%、3%和4%)進行相同的 處理。
[0093] 除了上述測試外，進行了進一步的測試W確定在一定溫度下何時可達到10-6的無 菌保證水平（SAL)。按照USP 55"Biological Indicators-Resistance Performance Tests"程序測定SAL。將大于或等于1,000,000但小于10,000,000個測試嗜熱脂肪地芽抱桿 菌芽抱插入到包含70%v/v的異丙醇水溶液和2.0%w/v的葡萄糖酸氯己定的ImL防腐劑溶 液樣品中。在100°C、105°C和11(TC持續不同時間來測試樣品。在每個時間點測試十個樣品。 結果如下所述：
[0094] 表12-SAL測試的無菌試驗結果
[0095]
[0097] W上結果表示為在所測試的10個樣品中記錄的陽性數目。例如，"10"是指10個所 測試的樣品中有10個樣品為微生物陽性(非無菌的）。然后根據USP 55程序使用W上數據計 算"D值"。術語D值具有微生物學中使用的通常含義。具體地，其是指十倍減少時間并且是在 一定溫度下殺死90%的正在研究的生物體所需要的時間。因此，在菌落減少1D之后，僅剩下 10%的原始生物體，即種群數量在計數方案中減少了一個小數位。D值可使用化Icomb- Spearman-Karber方法化SK)來計算，該方法是本領域中已知的數據分析方法（參見USP 55procedures and Block , Seymour S.'Oisinfection,Sterilization,and Preservation."Philadelphia,PA:Lippincott Williams&Wilkens,120-122.2001)。將HSK 方法應用于上表12的數據，計算得到的D值W及置信上限和置信下限：
[00側 表13-D值
[0099]
[0100] D值可被用來計算無菌保證水平(SAL)(參見USP 55程序KSAL是在微生物學中使 用的術語，用于描述單個單元在其經受滅菌過程之后為非無菌的概率。1(T6SAL意指有1/ 1000000的機會在經滅菌的物品中保留單個活微生物。通過外推在極端的、人為的高初始污 染后的log減少率，該滅菌程序必須包括12個log增量(D值乘W12)，過度殺滅條件，W驗證 SAL為ΙΟΛ謹慎起見，使用置信上限D值來計算W下達到1(T6SAL的時間：
[0101] 表 14-SAL 1〇-6 時間
[0102]
[0103] 因此，如表14所示，使防腐劑溶液暴露至100°C的溫度約48.58分鐘，105°C的溫度 約16.97分鐘，或110°C下約6.17分鐘，將各自具有10-6的SAL(即1/1000000的機會在滅菌過 程中之后存在活的微生物）。
[0104] 使用標準數學建模，使用上述來自表14的四個D值數據點來制備具有下式的指數 預測函數：
[0105] 7 = 1,553,000,000 · e(-〇'i74W (I)
[0106] 其中y是W分鐘表示的時間，X是W攝氏度表示的溫度。因此，式（I)表示在給定溫 度下達到至少1(T6SAL的最少時間。使用式(I)，生成W下預測數據點：
[0…7] 表15-預測性SAL 1〇-6時間
[010 引
[0110] 將表14和15中示出的時間進行四舍五入，如表16所示：[0111] 表16-四舍五入的SALICT6時間
[0109]
[0112]
[0113] 將四舍五入的數據點繪制在圖1中。圖1示出擬合捕集W保持在滅菌過程之后具體 的純度變化的參數空間（時間和溫度）的函數的滅菌時間和溫度（曲線之間的區域）。圖1中 的數據點包括來自上面表9和表16的數據點。黑色方塊表示85°C至120°C的數據點，其中相 應的時間是無菌的。灰色方塊表示125°C至135°C的數據點，其中相應的時間是無菌的。W下 自然對數公式擬合于85 °C至125 °C的方塊數據點：
[0114] 對于 1 <x< 552，y = -6.14 · In X+123.2 (II)
[0115] 其中y是W攝氏度表示的溫度并且X是W分鐘表示的時間。從125°C至135°C，時間X 為常數1分鐘。
[0116] 上面表9中示出的數據點也繪制在圖1中。黑色菱形表示85°C至135°C的數據點，其 中相應的時間具有至多5%的純度百分比變化。黑色Ξ角形表示85°C至135°C的數據點，其 中相應的時間具有至多4%的純度百分比變化。黑色圓圈表示85°C至135°C的數據點，其中 相應的時間具有至多3%的純度百分比變化。灰色Ξ角形表示90°C至135°C的數據點，其中 相應的時間具有至多2 %的純度百分比變化。在85 °C下沒有其中溶液具有至多2 %的純度百 分比變化的時間。W下自然對數式擬合于黑色菱形數據點（即具有至多5%純度變化的點）：
[0117] 對于9.1 <x< 1123，y = -10.38 · In X+156.9 (III)
[0118] W下自然對數式擬合于黑色Ξ角形數據點（即具有至多4%純度變化的點）：
[0119] 對于7.3<x< 900，y = -10.37·lnx+154.6 (IV)
[0120] 其中y是W攝氏度表示的溫度并且X是W分鐘表示的時間。W下自然對數公式擬合 于黑色圓圈數據點（即具有至多3%純度變化的點）：
[01別]對于5.5<又< 670,7 = -10.4*111又+151.7 (V)
[0122]其中y是W攝氏度表示的溫度并且X是W分鐘表示的時間。W下自然對數公式擬合 于灰色Ξ角形數據點（即具有至多2%純度變化的點）：
[012；3]對于3.7<又< 260,7 = -10.6*111又+148.3 (VI)
[0124] 其中y是W攝氏度表示的溫度并且X是W分鐘表示的時間。
[0125] 從圖1中可看出，在85°C至125°C的溫度范圍之內在式（II)W上但是在式（III)W 下的區域表示提供具有至多5%純度變化的無菌溶液的溫度和時間組合。運個區域可W通 過W下關系呈現：
[0126] 對于1 <x< 552，y>-6.14 · In X+123.2
[0127] 和
[012 引 對于 21.5<x< 1123，y <-10.38 · In X+156.9
[0129] 其中y是W攝氏度表示的溫度并且X是W分鐘表示的時間。類似地，在125°C至135 °C的溫度范圍內，在常數線x=lW上和式(III) W下的區域表示提供具有至多5%純度變化 的無菌溶液的溫度和時間組合。運個區域可W通過W下關系呈現：
[0130] χ> 1
[0131] 和
[0132] 對于9.1 <χ< 21.5，y<-10.38 · In x+156.9。
[0133] 其中y是W攝氏度表示的溫度并且X是W分鐘表示的時間。
[0134] 從圖1中可W看出，在85°C至125°C的溫度范圍之內在式(II)W上但是在式（IV)W 下的區域表示提供具有至多4%純度變化的無菌溶液的溫度和時間組合。運個區域可通過 W下關系呈現：
[013引 對于1 <x< 552，y>-6.14 · In X+123.2
[0136] 和
[0137] 對于 17.5<x< 900，y <-10.37 · In X+154.6
[0138] 其中y是W攝氏度表示的溫度并且X是W分鐘表示的時間。類似地，在125°C至135 °C的溫度范圍內，在常數線x=lW上和式（IV) W下的區域表示提供具有至多4%純度變化 的無菌溶液的溫度和時間組合。運個區域可通過W下關系呈現：
[0139] χ> 1
[0140] 和
[0141] 對于7.3<x< 17.5，y <-10.37 · In x+154.6
[0142] 其中y是W攝氏度表示的溫度并且X是W分鐘表示的時間。
[0143] 從圖1中可看出，在85°C至125°C的溫度范圍之內在式（II)W上但是在式(V)W下 的區域表示提供具有至多3%純度變化的無菌溶液的溫度和時間組合。運個區域可通過W 下關系呈現：
[0144] 對于1 <x< 552，y>-6.14 · In X+123.2
[0145] 和
[0146] 對于 13<x< 670，y <-10.4 · In X+151.7
[0147] 其中y是W攝氏度表示的溫度并且X是W分鐘表示的時間。同樣地，在125°C至135 °C的溫度范圍內，在常數線x=lW上和式(V)W下的區域表示提供具有至多3%純度變化的 無菌溶液的溫度和時間組合。運個區域可通過W下關系呈現：
[014 引 x>l
[0149] 和
[0150] 對于5.5<x< 13，y <-10.4 · In X+151.7，
[0151] 其中y是W攝氏度表示的溫度并且X是W分鐘表示的時間。
[0152] 從圖1中可看出，在90°C至125°C的溫度范圍之內在式（II)W上但是在式(VI)W下 的區域表示提供具有至多2%純度變化的無菌溶液的溫度和時間組合。運個區域可通過W 下關系呈現：
[015；3]對于1 <x< 552，y>-6.14 · In X+123.2
[0154]和
[015 引 對于9<又< 260,7<-10.6*111又+148.3
[0156] 其中y是W攝氏度表示的溫度并且X是W分鐘表示的時間。類似地，在125°C至135 °C的溫度范圍內，在常數線x=lW上和式(VI) W下的區域表示提供具有至多2%純度變化 的無菌溶液的溫度和時間組合。運個區域可通過W下關系呈現：
[0157] χ> 1
[015引和
[0159] 對于3.7<又<9,7<-10.6*111又+148.3
[0160] 其中y是W攝氏度表示的溫度并且X是W分鐘表示的時間。
[0161] 盡管本發明的各方面已經結合示例性實施方式進行了描述，但是本領域技術人員 應該理解，可W在不脫離本發明的范圍的情況下對如上所述的各方面做出變化和修改。在 考慮本說明書或根據本文所公開的內容進行實踐之后，其他各種變化對于本領域技術人員 而旨將是顯而易見的。
【主權項】
1. 一種用于使防腐劑溶液滅菌的方法，所述方法包括： 提供含有防腐劑溶液的容器，所述防腐劑溶液具有初始純度； 選擇約85 °C至約135 °C的滅菌溫度和約1分鐘至約19小時的滅菌時間； 將所述防腐劑溶液加熱至所選擇的滅菌溫度； 使所述防腐劑溶液在滅菌溫度下保持所選擇的滅菌時間;和 當所選擇的滅菌時間結束時，終止所述防腐劑溶液的加熱； 其中在終止所述加熱之后，所述防腐劑溶液具有滅菌后純度，并且 其中選擇所述滅菌溫度和所述滅菌時間，從而使得在終止所述加熱后，所述防腐劑溶 液是無菌的，并具有至少約92%的滅菌后純度和至多約5 %的從初始純度到滅菌后純度的 純度百分點變化。2. 如權利要求1所述的方法，其中所選擇的滅菌時間和所選擇的滅菌溫度滿足以下關 系： a) 85〇C <y<125〇C, 對于I <x< 552，y >-6·14 · In x+123.2,且 對于21·5<χ< 1123，y<-10.38 · In x+156.9;或者 b) 125〇C <y < 135〇C, x M且 對于9.1 21.5，y <-10.38 · In x+156.9， 其中y是滅菌溫度，且x是滅菌時間，以分鐘表示。3. 如權利要求1所述的方法，其中所選擇的滅菌時間和所選擇的滅菌溫度滿足以下關 系： a) 85〇C <y<125〇C, 對于I <x< 552，y >-6·14 · In x+123.2,且 對于17.5<叉<900,7<-10.37*111叉+154.6;或者 b) 125〇C <y < 135〇C, x M且 對于7·3<χ< 17.5，y<-10.37 · In x+154.6， 其中y是滅菌溫度，且x是滅菌時間，以分鐘表示。4. 如權利要求1所述的方法，其中所選擇的滅菌時間和所選擇的滅菌溫度滿足以下關 系： a) 85〇C <y<125〇C, 對于I <x< 552，y >-6·14 · In x+123.2,且 對于13<叉<670,7<-10.4*111叉+151.7;或者 b) 125〇C <y < 135〇C, x > I，且 對于5·5<χ< 13，y<-10.4 · In x+151.7， 其中y是滅菌溫度，且x是滅菌時間，以分鐘表示。5. 如權利要求1所述的方法，其中所選擇的滅菌時間和所選擇的滅菌溫度滿足以下關 系： a) 90°C <y<125〇C, 對于I <x< 552，y >-6.14 · In x+123.2,且 對于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是滅菌溫度，且x是滅菌時間，以分鐘表示。6. 如權利要求1所述的方法，其中選擇所選擇的滅菌溫度和所選擇的滅菌時間，以使得 在終止所述加熱之后，所述防腐劑溶液具有至少約94%的滅菌后純度，并且從初始純度到 滅菌后純度的純度百分點變化為至多約4%。7. 如權利要求1所述的方法，其中選擇所選擇的滅菌溫度和所選擇的滅菌時間，以使得 在終止所述加熱之后，所述防腐劑溶液具有至少約96%的滅菌后純度，并且從初始純度到 滅菌后純度的純度百分點變化為至多約3%。8. 如權利要求1所述的方法，其中選擇所選擇的滅菌溫度和所選擇的滅菌時間，以使得 在終止所述加熱之后，所述防腐劑溶液具有至少約98%的滅菌后純度，并且從初始純度到 滅菌后純度的純度百分點變化為至多約2%。9. 如權利要求1所述的方法，其中在終止所述加熱之后，所述防腐劑溶液完全不含微生 物。10. 如權利要求1所述的方法，其中所述防腐劑溶液包含： 抗微生物劑分子，其選自由葡萄糖酸氯己定和奧替尼啶二鹽酸鹽組成的組;和 醇溶劑，其選自由乙醇、異丙醇和正丙醇組成的組。11. 如權利要求1所述的方法，其中所述防腐劑溶液包含約40 %至約90 % v/v的異丙醇 和約0.1 %至約2.5 % w/v的葡萄糖酸氯己定。12. 如權利要求1所述的方法，其中所述防腐劑溶液包含約70%v/v的異丙醇和約2.0% w/v的葡萄糖酸氯己定。13. 如權利要求1所述的方法，其中所述滅菌時間是約6分鐘至約1小時。14. 如權利要求1所述的方法，其中所述滅菌溫度是約95°C，并且所述滅菌時間為約1.5 小時至約6.5小時。15. 如權利要求1所述的方法，其中所述滅菌溫度是約IHTC，并且所述滅菌時間為約6 分鐘至約90分鐘。16. 如權利要求1所述的方法，其中所述滅菌溫度是約120°C，并且所述滅菌時間為約2 分鐘至約35分鐘。17. 如權利要求1所述的方法，其中所述容器包含玻璃或塑料。18. 如權利要求1所述的方法，還包括： 提供水噴淋式滅菌器，該水噴淋式滅菌器產生恒定的噴淋水流， 其中將所述防腐劑溶液加熱至所選擇的滅菌溫度并保持所選擇的滅菌溫度包括使容 器與噴淋水流接觸所述滅菌時間的時間段。19. 如權利要求1所述的方法，還包括在終止所述加熱之后使所述防腐劑溶液冷卻。20. 如權利要求1所述的方法，其中在將所述防腐劑溶液加熱至所選擇的滅菌溫度之 前，所述容器和所述防腐劑溶液具有約20°C至約35°C的溫度。21. 如權利要求1所述的方法，其中在將所述防腐劑溶液加熱至所選擇的溫度之前，密 封所述容器。22. 如權利要求10所述的方法，其中所述防腐劑溶液還包含水。23. 根據權利要求1所述的方法制備的經滅菌的防腐劑溶液。24. 如權利要求23所述的經滅菌的防腐劑溶液，其中所述溶液為至少94%純。25. 如權利要求23所述的經滅菌的防腐劑溶液，其中所述溶液為至少96%純。26. 如權利要求23所述的經滅菌的防腐劑溶液，其中所述溶液為至少98%純。27. 如權利要求23所述的經滅菌的防腐劑溶液，其中所述防腐劑溶液包含約40%至約 90 % v/v的異丙醇、約0.1 %至約2.5 % w/v的葡萄糖酸氯己定和約10 %至約60 % v/v的水。
【文檔編號】A61P31/02GK105899239SQ201580003960
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年1月7日
【發明人】薩蒂什·德高拉, 克里斯托弗·馬修·麥克金尼, 肯尼斯·布魯斯·瑟蒙德
【申請人】開爾弗森2200有限公司