Стерильность — один из немногих показателей качества в фармацевтике, который не имеет допустимого уровня отклонений: продукт либо стерилен, либо нет. Инъекционный раствор, инфузионный пакет или имплантируемое медицинское изделие с хотя бы одним жизнеспособным микроорганизмом представляет прямую угрозу здоровью пациента. Именно поэтому испытание на стерильность — финальный и наиболее ответственный этап контроля качества стерильных продуктов. В статье разберём методы проведения теста, требования ведущих фармакопей, типичные источники ошибок и критерии выбора оборудования.
Что такое испытание на стерильность и когда оно обязательно
Тест на стерильность — это микробиологическое испытание, подтверждающее отсутствие жизнеспособных микроорганизмов в образце продукта. В отличие от контроля параметров стерилизации (температура, давление, время), который косвенно свидетельствует о достижении стерилизующего эффекта, испытание на стерильность даёт прямой ответ: живые микроорганизмы в пробе присутствуют или отсутствуют.
Обязательным тестирование на стерильность является для:
- инъекционных и инфузионных лекарственных форм (растворы, порошки для инъекций, концентраты);
- офтальмологических препаратов;
- имплантируемых медицинских изделий;
- биотехнологических продуктов (вакцины, препараты крови, моноклональные антитела);
- хирургических перевязочных материалов и шовного материала;
- продуктов для парентерального питания.
Требование о проведении испытания закреплено в фармакопейных статьях ведущих мировых фармакопей: USP <71>, Ph.Eur. 2.6.1, ГФ XIV ОФС.1.2.4.0003, JP (Японская фармакопея).
Методы испытания на стерильность
Фармакопеи предусматривают два официальных метода. Выбор между ними зависит от физико-химических свойств продукта.
Метод мембранной фильтрации
Мембранная фильтрация — предпочтительный и наиболее распространённый метод, признанный «золотым стандартом» для фильтруемых продуктов. Суть метода: испытуемый продукт пропускается через мембранный фильтр с размером пор 0,45 мкм (или 0,22 мкм для особо ответственных случаев), который задерживает все микроорганизмы. Затем мембрана орошается питательной средой и инкубируется.
Преимущества перед прямым посевом:
- позволяет анализировать большие объёмы продукта, что статистически более репрезентативно;
- при наличии у продукта антимикробных свойств (консерванты, антибиотики) мембрана промывается стерильным раствором до полного удаления ингибирующих веществ — это исключает ложноотрицательный результат;
- обеспечивает более низкий риск контаминации окружающей среды при правильной организации анализа.
Метод прямого посева
Прямой посев применяется для продуктов, которые нельзя профильтровать: вязких веществ (мазей, гелей, масляных растворов), продуктов с нерастворимыми компонентами. Определённое количество продукта вносится непосредственно в пробирку или флакон с питательной средой и инкубируется.
Ограничения метода: антимикробные вещества в продукте могут ингибировать рост даже присутствующих микроорганизмов. Для нейтрализации этого эффекта применяют инактиваторы или разводят продукт. Объём вносимого образца ограничен (как правило, не более 10% от объёма питательной среды).
Сравнение методов
| Критерий | Мембранная фильтрация | Прямой посев |
| Применимость | Фильтруемые жидкости | Нефильтруемые; вязкие продукты |
| Объём пробы | Весь содержимый объём | Ограниченная аликвота |
| Антимикробные вещества | Удаляются промывкой | Требуют нейтрализации |
| Риск контаминации | Ниже (закрытые системы) | Выше (открытые операции) |
| Чувствительность | Выше | Ниже |
Закрытые и открытые системы: принципиальная разница
Традиционный метод мембранной фильтрации выполнялся в открытых системах — оператор вручную разбирал фильтрационный блок, извлекал мембрану и переносил её в питательную среду. Каждая из этих манипуляций — потенциальный источник контаминации пробы из окружающей среды. Ложноположительный результат (рост микроорганизмов, занесённых при анализе, а не из продукта) влечёт расследование, повторное испытание и задержку выпуска серии.
Закрытые системы решают эту проблему: весь процесс — перенос продукта, промывка, внесение питательной среды — проходит в герметичном замкнутом контуре без контакта с атмосферой лаборатории. Одноразовый стерильный комплект (трубки, канистры с фильтром) устанавливается в прибор, и с этого момента оператор не касается проводимого испытания.
Согласно GMP EU Annex 1 (редакция 2022 года), применение закрытых систем для испытания на стерильность является предпочтительным подходом, существенно снижающим риск ложных результатов, связанных с контаминацией при анализе.
Питательные среды и условия инкубации
Фармакопеи стандартизируют не только метод, но и используемые питательные среды:
- Тиогликолятная среда (Fluid Thioglycollate Medium, FTM) — инкубируется при 30–35 °C в течение 14 суток. Используется для выявления аэробных и анаэробных бактерий. Тиогликолят создаёт восстановительную среду, позволяющую расти анаэробам даже при наличии следов кислорода.
- Казеиново-соевая среда (Soybean-Casein Digest Medium, SCDM / TSB) — инкубируется при 20–25 °C в течение 14 суток. Предназначена для выявления аэробных бактерий и грибов.
Итого стандартный срок инкубации — 14 суток. По истечении этого времени среды визуально оценивают на наличие помутнения — признака роста микроорганизмов. Прозрачность питательной среды подтверждает стерильность продукта.
Каждая серия питательных сред проходит контроль питательных свойств (growth promotion test): среду засевают известными тест-штаммами (например, Bacillus subtilis, Candida albicans, Clostridium sporogenes) и убеждаются, что рост происходит в ожидаемые сроки.
Нормативная база испытания на стерильность
| Документ | Юрисдикция | Ключевые требования |
| USP <71> | США | Методы, среды, тест-штаммы, интерпретация результатов |
| Ph.Eur. 2.6.1 | Европейский союз | Аналогично USP; условия инкубации, объёмы проб |
| ГФ XIV ОФС.1.2.4.0003 | РФ | Гармонизирована с Ph.Eur.; обязательна для регистрации ЛС в РФ |
| JP (Японская фармакопея) | Япония | Метод мембранной фильтрации и прямой посев |
| GMP EU Annex 1 (2022) | ЕС/GMP | Требования к среде проведения анализа; закрытые системы |
| ISO 11737-2 | Медицинские изделия | Испытания на стерильность медизделий |
Условия проведения испытания: где и как
Испытание на стерильность — асептическая процедура. Даже при использовании закрытых систем манипуляции по установке комплекта и подготовке образцов должны выполняться в условиях, исключающих микробную контаминацию из воздуха. Требования GMP предусматривают:
- проведение испытания в боксе биологической безопасности (LAF-бокс, ЗБК) класса A с фоном класса B или C;
- обязательный позитивный и негативный контроль среды;
- мониторинг микробной контаминации воздуха в зоне испытания;
- документирование всех действий оператора.
Обзор оборудования из нашего каталога
Тестер стерильности NSTS-500
NSTS-500 — закрытая система для проверки стерильности методом мембранной фильтрации. Прибор реализует полностью замкнутый контур анализа: встроенный перистальтический насос перекачивает продукт из первичной упаковки (флакон, ампула, инфузионный пакет) через мембранный фильтр (0,45 или 0,22 мкм), промывает мембрану стерильным раствором и вносит питательную среду — без единого открытого контакта с лабораторной атмосферой. Прибор соответствует требованиям USP <71>, Ph.Eur. 2.6.1, ГФ РФ и JP.
Ключевые характеристики:
- Принцип работы: мембранная фильтрация в закрытой системе
- Скорость вращения насоса: 0–240 об/мин (регулируемая)
- Высота держателя: 37 см
- Материал корпуса: нержавеющая сталь 304
- Питание: 220/110 В ± 10%, 50/60 Гц
- Вес: 18 кг
- Габариты: 430 × 380 × 2165 мм
- Стерилизация прибора: автоклавирование (насыщенный пар под давлением)
- Применение: фармацевтика, медицинские изделия, биотехнологии, пищевая и экологическая промышленность
Пошаговый процесс работы с NSTS-500:
- В прибор устанавливается одноразовый стерильный комплект — система трубок и герметичные фильтрационные канистры.
- Перистальтический насос перекачивает испытуемый продукт в канистры через мембранный фильтр. Микроорганизмы задерживаются на мембране.
- При наличии у продукта антимикробных свойств мембрана промывается стерильным раствором — ингибирующие вещества удаляются.
- В канистры подаётся питательная среда (тиогликолятная и/или казеиново-соевая).
- Герметичные канистры отсоединяются и помещаются в термостат для инкубации на 14 суток.
- По завершении инкубации среды оценивают визуально: отсутствие помутнения подтверждает стерильность.
Кому подойдёт: фармацевтическим предприятиям, осуществляющим выпускающий контроль стерильных лекарственных форм; производителям медицинских изделий; биотехнологическим компаниям; контрактным аналитическим лабораториям. Закрытая конструкция минимизирует риск ложноположительных результатов и снижает требования к инфраструктуре аналитической зоны.
Посмотреть все модели в разделе — Тестеры стерильности
Типичные ошибки при испытании на стерильность
Понимание источников ошибок — необходимое условие для получения достоверных результатов.
Ложноположительный результат (рост есть, но продукт стерилен) — самая распространённая проблема. Причины: контаминация при манипуляциях с открытой системой, нарушение асептики оператором, неудовлетворительное состояние LAF-бокса, использование нестерильных питательных сред. Следствие — расследование, повторное испытание, задержка серии.
Ложноотрицательный результат (роста нет, но продукт нестерилен) — более опасная ошибка. Причины: антимикробные свойства продукта не были нейтрализованы промывкой или инактиватором, питательная среда не прошла контроль питательных свойств, нарушение температуры инкубации.
Статистические ограничения метода: испытание не может подтвердить стерильность всей серии — только отобранных образцов. Именно поэтому в современной фармацевтике акцент делается на параметрическом высвобождении (parametric release) — гарантии стерильности через валидацию процесса стерилизации, а испытание служит дополнительным подтверждением.
Часто задаваемые вопросы
Чем испытание на стерильность отличается от контроля параметров стерилизации?
Контроль параметров (температура, давление, время в автоклаве; доза радиации) — это косвенное подтверждение того, что стерилизующий агент достиг нужных значений. Испытание на стерильность — прямое микробиологическое подтверждение отсутствия живых микроорганизмов в конкретном образце. Оба метода дополняют друг друга и регламентированы GMP.
Почему нельзя получить результат раньше 14 суток?
14 суток — время, установленное фармакопеями как достаточное для обнаружения роста даже медленно растущих микроорганизмов при стандартных условиях инкубации. Сокращение срока увеличивает риск ложноотрицательного результата. Ряд фармакопей допускает использование современных технологий быстрого обнаружения (RMM — rapid microbiological methods), валидированных по соответствующим руководствам.
Можно ли использовать тестер NSTS-500 для продуктов с органическими растворителями?
Конструкция прибора выполнена из нержавеющей стали 304 и совместима с широким спектром фармацевтических продуктов. Для работы с органическими растворителями следует проконсультироваться с производителем в части совместимости расходных комплектов и материалов трубок.
В каком помещении должен работать тестер стерильности?
Согласно GMP EU Annex 1, испытание на стерильность проводится в зоне класса A (изолятор или LAF-бокс) с фоновым окружением класса B или C. Закрытая система NSTS-500 снижает риск фоновой контаминации, однако требования к асептической зоне для подготовительных операций сохраняются.
Заключение
Испытание на стерильность — обязательный и критически важный элемент контроля качества стерильных продуктов. Достоверность результата определяется тремя факторами: правильным выбором метода (мембранная фильтрация или прямой посев), использованием оборудования с закрытым контуром и соблюдением асептических условий. Тестер NSTS-500 объединяет все три условия: закрытая система мембранной фильтрации, соответствие USP <71>, Ph.Eur. 2.6.1 и ГФ XIV РФ, регулируемый перистальтический насос для работы с различными объёмами и форматами первичной упаковки.
