驗(yàn)證恒溫箱中的二氧化碳：我們需要繪制分布圖嗎？

在 GMP 驗(yàn)證的世界中，一個(gè)問題一再出現(xiàn)：我們是否應(yīng)該像繪制溫度分布圖一樣繪制恒溫箱中的二氧化碳濃度分布圖？在最近的二氧化碳恒溫箱：精確控制和可靠監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)上，我們再一次被問及這個(gè)問題。

為什么溫度分布圖有所不同

溫度分布圖是 GMP 中常見的要求。我們通過測量氣溫來間接反映產(chǎn)品溫度。由于產(chǎn)品不會(huì)立即與周圍空氣中的變化達(dá)到平衡，因此繪制分布圖有助于證明其均勻性和穩(wěn)定性。相對濕度也因溫度而異，因此繪制分布圖也很重要。

但二氧化碳?xì)?/span>體的行為有所不同。

二氧化碳分布的物理學(xué)

與溫度和相對濕度不同，氣體平衡得非?？臁３翘筋^直接位于氣體入口前方，否則腔室中的二氧化碳幾乎會(huì)立即擴(kuò)散?，F(xiàn)代恒溫箱通常使用風(fēng)扇來保持溫度均勻性，這也加速了二氧化碳的混合。

我從事 GMP 驗(yàn)證和環(huán)境監(jiān)測工作已有二十多年。在這段時(shí)間里，我經(jīng)常用這個(gè)比喻來解釋二氧化碳的平衡：它類似于水箱中的水。您不需要驗(yàn)證水面是否水平；由于重力作用，水面本質(zhì)上就是水平的。同樣，由于氣體的固有行為，二氧化碳濃度在幾秒鐘內(nèi)就會(huì)在整個(gè)恒溫箱中穩(wěn)定下來。

與我合作過的一些客戶提出了一個(gè)重要觀點(diǎn)：盡管恒溫箱制造商聲稱具有“快速擴(kuò)散”和“均勻的二氧化碳分布”，但在 GMP 環(huán)境中，僅憑供應(yīng)商的聲明是不夠的，即使這些聲明是真實(shí)的。驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)必須提供書面證據(jù)，證明恒溫箱適用于其預(yù)定用途。

緩沖效應(yīng)

即使打開門，二氧化碳濃度從典型的 5% 目標(biāo)下降到環(huán)境濃度 (~0.04%)，培養(yǎng)皿和燒瓶內(nèi)的液體培養(yǎng)基也可起到緩沖作用。溶解的二氧化碳不會(huì)立即逸出。這種緩沖作用有助于在短暫開門時(shí)保護(hù)細(xì)胞培養(yǎng)物，就像打開冰箱門時(shí)冷凍產(chǎn)品不會(huì)立即在冰箱中解凍一樣。在驗(yàn)證中，這意味著開門后的恢復(fù)率可能是一個(gè)比在腔室內(nèi)多個(gè)點(diǎn)繪制二氧化碳分布圖更有意義的參數(shù)。 

審核人員期望什么結(jié)果？

挑戰(zhàn)就在這里：沒有正式的監(jiān)管指導(dǎo)要求繪制恒溫箱中的二氧化碳分布圖。USP、WHO 和 ISPE 提供了溫度分布圖方面的指導(dǎo)，但沒有提供二氧化碳分布圖方面的指導(dǎo)。

但這并不意味著審核人員不會(huì)提出問題。我們從經(jīng)驗(yàn)中得知，監(jiān)管機(jī)構(gòu)可能會(huì)要求提供書面證據(jù)，證明恒溫箱“處于受控狀態(tài)”且“符合預(yù)期用途”。但是，通常不會(huì)要求提供二氧化碳分布圖。相反，我們的注意力最好集中在證明恒溫箱能夠按預(yù)期工作，而不是僅僅依賴于供應(yīng)商的設(shè)計(jì)聲明。

我的觀點(diǎn)相當(dāng)務(wù)實(shí)：

•   監(jiān)測和控制二氧化碳至關(guān)重要。

•   分布圖不太可能揭示有意義的變化趨勢。

•   二氧化碳恢復(fù)率和穩(wěn)定性的證據(jù)可能比分布圖研究更有說服力。

驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)的關(guān)鍵要點(diǎn)

•   二氧化碳快速平衡：與溫度不同，分布圖通常不會(huì)顯示變化趨勢。

•   緩沖作用保護(hù)培養(yǎng)物：液體培養(yǎng)基中溶解的二氧化碳可在短暫開門時(shí)增加穩(wěn)定性。

•   關(guān)注恢復(fù)率：驗(yàn)證應(yīng)強(qiáng)調(diào)二氧化碳濃度水平在干擾后恢復(fù)到設(shè)置點(diǎn)的速度。

•   文檔控制：即使沒有分布圖，驗(yàn)證數(shù)據(jù)也應(yīng)證明受控狀態(tài)和適用性。

•   準(zhǔn)備好回答審核人員的問題：聲明必須經(jīng)過內(nèi)部驗(yàn)證，而不僅僅是依賴制造商手冊。

結(jié)論

雖然繪制恒溫箱中的二氧化碳分布圖可能并非必要，也可能并無科學(xué)意義，但對二氧化碳控制的驗(yàn)證絕對是必須的。通過關(guān)注恢復(fù)率、穩(wěn)定性和監(jiān)測記錄，驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)可以滿足監(jiān)管期望，同時(shí)尊重二氧化碳行為的獨(dú)特物理特性。 

我曾經(jīng)對一位客戶說過這樣一段俏皮話：“您可以成為第一個(gè)繪制二氧化碳分布圖的人，并證明它沒有任何作用?；蛘吣赡転?GxP 開啟一項(xiàng)全新業(yè)務(wù)?！睙o論如何，對于任何在 GMP 下使用細(xì)胞恒溫箱的實(shí)驗(yàn)室來說，這個(gè)對話都很重要。