沉降菌与浮游菌监测的区别与选择原则

沉降菌与浮游菌监测作为日常生产过程中微生物监测的两种方式，一直在被大家广泛使用。

这两者究竟有何区别呢？本篇文章将带你详细了解。

浮游菌和沉降菌的区别是什么？

1.性质不同

沉降菌：是用标准提及的方法收集到的活微生物粒子，通过专用的培养基，在适宜的生长条件下繁殖到可见的菌落数。

浮游菌：收集悬浮在空气中的活微生物粒子，通过专门的培养基，在适宜的生长条件下繁殖到可见的菌落数。

2.测试方法不同

沉降菌：沉降菌采用沉降法，即通过自然沉降原理收集在空气中的生物粒子于培养基平皿，经若干时间，在适宜的条件下让其繁殖到可见的菌落进行计数，以平板培养皿中的菌落数来判定洁净环境内的活微生物数，并以此来评定洁净室（区）的洁净度。

浮游菌：浮游菌采用计数浓度法，即通过收集悬游在空气中的生物性粒子于专门的培养基，经若干时间，在适宜的生长条件下让其繁殖到可见的菌落进行计数，从而判定洁净环境内单位体积空气中的活微生物数，以此来评定洁净室(区)的洁净度。测试时需选择合适的浮游菌采样器。

3.结果测评要求不同

沉降菌：沉降菌采用沉降法，即通过自然沉降原理收集在空气中的生物粒子于培养基平皿（一般多采沉降菌：沉降菌测试前，被测试洁净室（区）的温湿度须达到规定的要求，静压差、换气次数、空气流速须控制在规定值内。测试前，被测试洁净室（区）已经过消毒。测试状态有静态和动态两种，测试状态的选择须符合生产的要求，并在报告中注明测试状态。

浮游菌：浮游菌每个测点的浮游菌平均浓度须低于所选定的评定标准中关于细菌浓度的界限。若某测点的浮游菌平均浓度超过评定标准，则应对此区域先进行消毒，然后重新采样两次，两次测试结果必须合格。

沉降菌和浮游菌采样方法该如何选择？

一、法规要求

GMP对于制药行业内测试方法需要参照ISO的测试方法，而ISO 14698-1微生物污染控制法规提到微生物监测需要评估收集效率（Collection efficiency ），高的收集效率的采样方法和采样设备可以得到更有代表性的数据。对于生物负载环境低的环境，如A、B级环境，应当更多的采用主动采样的浮游菌采样，而不是被动采样的沉降菌方法。

ISO 14698-1 附录中对于微生物采样器的收集效率提出了进行收集效率评估的指导意见。现行的2003版的ISO14698对于收集效率分为物理收集效率和生物收集效率，其中物理收集效率更在意的是采样方法是否有能力收集到空气的携菌粒子，而生物收集效率更在意的是采样器或者采样方法是否能在收集到的同时保证该携菌粒子的存活率。

二、沉降菌的采样效率

基于地心引力的被动采样方式，能够得到12微米粒径的活性粒子沉降到9cm的采样平皿上的收集效率为0.106 CFU/h，沉降到14cm的采样平皿上的收集效率0.256CFU/h。而对于1微米粒径的活性粒子沉降到9cm 的采样平皿上的收集效率为0.008 CFU/h 。如果A级区zui大浓度限度为1CFU/m3, 那么一个9cm平皿需要暴露于A级区采样1250小时（相当于52天），才能在低生物污染负载环境检测到一个有意义的数据（一个CFU）。

所以：沉降菌“是一种太不灵敏的采样方法”，以及“沉降菌更好的反映了携菌粒子的沉积效果，仅在较大平皿采样（如14cm）或者多个采样平皿采集时灵敏些”。对于主动采样方法采集1微米的粒子的收集效率比9cm的被动采集的沉降菌方法的效率高2250倍。对于A级区层流环境的微生物采样，建议采用更加灵敏的采样方法。

沉降菌等采样方法对于相对微生物负载量较高的非无菌工艺的C，D级环境，可以作为一个微生物采样的补充，配合浮游菌采样方法可以一起使用。对于A，B级环境，浮游菌采样方法作为更高效的采样方法更适合。

三、日常监测中的风险

如大家所知，欧盟GMP无菌生产的附录一的草案于2017年12月24日发布，其中非常大的变化在于:

1. （a）微生物及相关的提法增加了2倍（原附录提到23次，新草案提到68次）

2. （b）对于风险的提法增加了将近4倍（原附录提到20此，新草案提到92次）。

因此可以了解监管部门对于微生物和风险的要求重视程度达到未有的高度。其中对于日常监测中，新附录9.7条提到A级区的活性粒子（微生物）监测位置应该是无菌生产污染风险最高的位置，如无菌表面，开口的容器胶塞等。而在9.29条提到，活性粒子（微生物）的采样方法不应当对于制药生产带来任何污染的风险(Reference 2)。因此，我们可以看到监管部门的想法，他既认为微生物监测非常重要，又认为采用不恰当的采样方法会对生产环境带来负面影响。

这是我们行业的一个两难。之前很多企业由于无法找到一个合适的微生物方法，担心浮游菌采样方法的平皿频繁更换会对制药环境带来污染，因此决定不进行主动微生物（浮游菌）监测。随着现代制药工业发展，我们已经认识到了需要提升我们对于微生物采样方法的风险评估和风险识别。

沉降菌方法可能会对于环境造成污染，我们知道沉降菌表面有大量的营养水分，在10微米至20微米之间，当沉降菌暴露在关键生产的A级环境中，这些营养水分很可能会被吹到无菌表面，药瓶容器内，药液当中，造成污染和交叉污染。

浮游菌采样由于培养基比较容易干燥，现代的采样流速设计为低流速采样，可以尽量的延长浮游菌采样的覆盖生产的时间，不要频繁进行平皿更换介绍。通常会考虑到A级层流环境的气流保护的目的，我们对浮游菌采样也要进行等动力采样设计，确保采样器上方的空气呈现等速采样，不会对现场造成污染。

传统的微生物采样方法为把整个采样器放入A级环境，而现代的无菌工艺控制方法要求任何进入A级的材料设备都要进行充分的灭菌。传统方法把采样器放入A级，由于采样器内部的线路板电气部件无法进行彻底的灭菌，通常企业采样VHP或者酒精消毒采样器表面，无法到达彻底的灭菌的效果。WHO无菌工艺控制要求中建议制药企业应当采样分体式的微生物采样方法，即把采样头和采样器进行分离，采样头放入A级并可提前进行高温或者化学灭菌，而采样器放在B级背景环境进行操作。这样的话，可以规避采样器无法彻底灭菌对于A级区的影响。

四、结论

综上所述，经过效率验证的浮游菌采样方法对比沉降菌采样方法的收集效率更为高效，适合用于关键的，生物负载低的无菌生产环境。

沉降菌采样方法可作为一种生产过程中浮游菌采样的补充方法，可用于相对不关键，生物负载高的非无菌环境，使用时需要避免放置位置不当或者操作错误而造成的污染风险。

无论采用何种方法，都应当基于生产工艺的风险评估来确定位置，采样频率，采样覆盖时间以及采样流速等。

沉降菌和浮游菌作为制药生产过程中的监测方法，我们应当基于风险评估来选择和考虑采用哪一种方法。

现代的无菌制药控制对于关键区微生物采样更倾向于主动采样方式（浮游菌），而不是低灵敏度的被动采样方法（沉降菌），需要重视采样方法对于生产环境的影响，提高无菌工艺控制水平和基于风险评估的科学方法。

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