Media-Fill-Tests in der Mikrobiologie

Wissenschaftler bei der Vorbereitung von Media-Fill-Nährmedien für die aseptische Prozess-Simulation

Der Media-Fill-Test (auch als Prozess-Simulationstest bezeichnet) ist ein wichtiger mikrobiologischer Test zur Leistungsbeurteilung aseptischer Produktionsprozesse, bei dem das Arzneimittel oder Getränkeprodukt durch ein steriles Nährmedium ersetzt wird. Die aseptische Herstellung ist ein komplexer Prozess, der in der Pharma- und Lebensmittel- und Getränkeindustrie Anwendung findet. Nach den Grundlagen der guten Herstellungspraxis (GMP) müssen Arzneimittel- und Getränkehersteller regelmäßig Media-Fill-Tests durchführen, um den mikrobiologischen Status ihrer aseptischen Produktionsprozesse zu bestätigen.

Das Nährmedium wird nach der Produktmenge und der Selektivität, Klarheit, Konzentration und Eignung des Mediums für die Sterilisation gewählt. Der Prozess-Simulationstest sollte den regulären aseptischen Herstellungsprozess so gut wie möglich imitieren und alle kritischen nachfolgenden Produktionsschritte beinhalten.

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Eine weiße Laborflasche aus Kunststoff mit blauem Schraubverschluss. Vor der Flasche befinden sich zwei Haufen einer beigefarbenen körnigen Substanz, die wahrscheinlich den Luria-Agar in seiner festen Form darstellt. Der Hintergrund ist einfarbig weiß und hebt die Gegenstände im Vordergrund hervor.

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Eine Zusammenstellung von Verbrauchsmaterial, Medien und Geräten für die Sterilitätsprüfung. In der Mitte befindet sich ein Sterilitätsprüfgerät mit einem digitalen Bildschirm und angeschlossenen Schläuchen. Um das Instrument herum stehen mehrere Flaschen unterschiedlicher Größe, die klare und bernsteinfarbene Flüssigkeiten enthalten. Außerdem sind mehrere Petrischalen mit farbigen Medien in blauen, roten und klaren Farbtönen zu sehen. Auf der rechten Seite der Abbildung befindet sich ein Regal mit Fläschchen mit roten Deckeln, die möglicherweise Proben oder Nährmedien enthalten. Der Hintergrund ist weiß.

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Durchführung des Media-Fill-Tests

Ein gut ausgelegter Media-Fill-Test stellt sicher, dass alle aseptischen Verarbeitungsschritte berücksichtigt werden. Dazu gehören die Vorbereitung und Montage von Produktbehältern, der Transport der Produktbehälter zum Abfüllbereich und alle nachfolgenden Schritte vom Sterilfilter bis zur Produktfreigabe, einschließlich das Verpacken in die Fertigproduktbehälter.

Nach der Abfüllung sollten die Fertigproduktbehälter mit Nährmedium zur Testung auf mikrobiologisches Wachstum inkubiert werden. Es wird erwartet, dass kontaminierte Behälter nach angemessener Inkubation erkennbare Anzeichen von Mikroorganismenwachstum zeigen. Media-Fill-Tests werden auch in Kombination mit Oberflächen- und Luftmonitoring in kritischen Produktionsbereichen durchgeführt.

Nährmedien für Media-Fill-Tests

Die für Media-Fill-Tests verwendeten Nährmedien sollten das Wachstum zahlreicher Mikroorganismen, einschließlich aerober Bakterien, Hefen und Schimmelpilzen (nicht-selektives Medium), fördern. CASO-Bouillon, auch als Soja-Casein-Pepton-Bouillon (TSB) bekannt, ist das am häufigsten verwendete Nährmedium für pharmazeutische Media-Fill-Tests aufgrund ihrer geringen Selektivität, ihrer wachstumsfördernden Eigenschaften, hohen Löslichkeit und Klarheit.

Bei der Medienauswahl werden Wachstumstests durchgeführt, um sicherzustellen, dass das Medium das Wachstum von Mikroorganismen fördert. Diese Kontrolle ist grundlegend für Media-Fill-Tests, da das erwünschte Testergebnis „Kein Wachstum“ nur aussagekräftig ist, wenn die Fähigkeit des Mediums zur Förderung von Mikroorganismenwachstum belegt ist. Die zu testenden Organismen sind in der geltenden Pharmakopöe angegeben.

Für Sterilitätstests in aseptischen Getränkeabfüllanlagen wird am häufigsten Linden-Grain-Medium (LGM) verwendet. LGM ist eine empfindliche, nährstoffreiche Bouillon für Mikroorganismen (z. B. Hefen, Schimmelpilze, Bakterien). Der pH-Wert wird dem pH-Wert des abzufüllenden Getränks angepasst. Aufgrund der klaren, hellgelben Farbe von LGM ist eine durch Mikroorganismen verursachte Trübung nach der Inkubation einfach zu erkennen.

Inkubationsbedingungen für Media-Fill-Tests

Die Inkubationstemperatur sollte für die Wiederfindung von Bioburden- und Umwelt-Isolaten geeignet sein. Zur Einhaltung regulatorischer Vorschriften werden Media-Fill-Behälter jeweils 7 Tage bei zwei verschiedenen Temperaturen inkubiert – zuerst bei 20 – 25 °C und danach bei 30 – 35 °C. Dieser zweistufige Prozess ermöglicht das Wachstum von Schimmelpilzen, bevor die Platten durch Bakterienwachstum eingenommen werden.

Häufigkeit der Durchführung von Media-Fill-Tests

Prozess-Simulationstests sollten routinemäßig zweimal jährlich in der pharmazeutischen Produktion und einmal jährlich in der Getränkeindustrie, pro Schicht und Prozess, durchgeführt werden. Zur Ausgangsqualifizierung eines aseptischen Prozesses sollten vor der Produktionsaufnahme drei Media-Fill-Tests an drei verschiedenen Tagen durchgeführt werden. Außerdem sollten Media-Fill-Tests immer dann durchgeführt werden, wenn wesentliche Änderungen im aseptischen Prozess vorgenommen werden (z.B. Personalwechsel, neue Komponenten oder Geräte) und wenn Anzeichen vorliegen, dass die Produktsterilität nicht gewahrt werden kann.

Bei Media-Fill-Tests wird vorausgesetzt, dass alle anderen Faktoren, die zu einer Beeinträchtigung der Produktsterilität führen könnten, wie z.B. die Sterilität von Behältern und Verschlüssen, und die Effizienz der Geräte und Filtrationsschritte zufriedenstellend sind und separat validiert werden. Das Ergebnis von Media-Fill-Tests zeigt, wie wahrscheinlich eine Kontamination im Verlauf des normalen Abfüllprozesses ist.