滅菌工程

生理食塩水、注射用水などは滅菌して無菌の状態で使用されますよね？でも、エンドトキシンとは細菌の死骸であり、滅菌しただけではエンドトキシンは残ってしまいますよね。そこでエンドトキシンを除去するためにフィルターなどを用いるのですか？エンドトキシンをふまえた滅菌工程について教えて頂けませんか？

No.1 回答者： noname#21649 回答日時： 2002/09/25 03:27

医療以外ならば．

紫外線殺菌
ろ過（死亡細菌細胞膜の除去）

蒸留
活性炭フィルター（有機物の除去）
イオン交換（無機質の除去）．３者は他の順番になることがあります。

限界ろ過（無機コロイド・有機コロイドの除去）
である程度まで精製します。

エンドトキシンの大きさが分からないのですが．細胞程度の大きさであるならば．適当な一般用フィルターで．高分子量化合物（分子量１００万超過有機物）程度ならば．限界ろ過である程度除去できます。

東洋ろ紙のカタロクの内容を参考にしています。advantecで検索すれば引っかかると思います。

No.2 回答者： yoisho 回答日時： 2002/09/25 17:57

まずはじめに、

注射剤におけるパイロジェンフリーは（無菌の考え方も基本的には同じですが）、最終工程で除去する以前に、原料や容器、器具などは、汚染されていない清浄なものを用い、きちんと管理された無菌操作により製造されることが前提となります。
（初めから無い（またはごく少ない）ことが大切です。）

また、エンドトキシンは残骸（死骸）のようなものですので、それ自身だけでは、生菌のように増殖するようなことはありません。
（もちろん完全フリーに越したことはありませんが、）実際には、検査で検出されないレベルのごく微量であれば、100％フリーでなくても問題が生じるようなことは無く、いわゆる完全無菌とは多少考え方が異なることがあるかもしれません。
（問題となるのは、ナノグラム程度以上の場合です。）

これらを踏まえた上で、

まず、注射剤（や容器、器具などの洗浄）に用いる水ですが、これは、一般的には蒸留または逆浸透（ＲＯ）ろ過装置で製造しますので、パイロジェンフリーです。
【注】Ｒ０膜：エンドトキシンのような高分子だけでなく、溶存する低分子成分の除去も可能なオングストロームレベルの孔径の膜

なお、貯め置いた状態で細菌の混入があるとエンドトキシンが生じてしまいますので、タンクに貯めるような場合は、製造後は短時間（通常１日程度）のうちに使います。

次に、医薬品の原体や添加物などの原料ですが、これらには元々合成で作られるようなものなら、エンドトキシンが混入ることは無いと思いますが、さらに溶媒抽出とか再結晶などの精製過程でもほとんど除去されていると思います。

（発酵で製造されるようなものなどで、）積極的に脱パイロジェンを行う場合は、edogawaranpoさんがおっしゃっているように、溶液を限外ろ過（ＵＦ）するのが一般的かと思います。

その他、活性炭や吸着能のあるフィルター（大昔はアスベストフィルターが使用されたこともあるようですが、発癌性などの問題で現在では使われることはありません。）でも除去は可能かと思いますが、一般的な方法として行われているかは良くわかりません。

いずれにしても、これらの脱パイロジェンは最終的な注射剤の製造段階ではなく、事前に原料の製造段階で行われていると思います。

最後に注射剤の容器や、製造に用いる器具などの滅菌（脱パイロジェン）です。

一般的にオートクレーブで行われる 120℃程度の高圧蒸気滅菌では、エンドトキシンの除去はできませんが、250℃以上の温度で乾熱滅菌を行えば、かなりの部分を不活化することができます。
そこで、アンプルやバイアルなどの注射剤に用いるガラス容器（や金属製の器具など）は、通常洗浄工程の後に、乾熱滅菌を行います。

プラスチックボトルやバイアルに用いるゴム栓などは感熱滅菌ができませんので、製造段階から清浄な環境で、汚染されないように管理されていると思います。

その他、コバルト60 を用いる放射線滅菌やエチレンオキサイドガス滅菌、過酸化水素などの薬品処理によっても、エンドトキシンの不活化は可能なようです。