一、法規要求
GMPは製薬業界内の試験方法に対してISOの試験方法を参照する必要があり、ISO 14698-1微生物汚染制御法規は微生物モニタリングに対して収集効率（Collection efficiency）を評価する必要があり、高い収集効率のサンプリング方法とサンプリング装置はより代表的なデータを得ることができると述べている。A、B級環境などの生物負荷環境が低い環境では、受動サンプリングされた沈降菌方法ではなく、能動サンプリングされた浮遊菌サンプリングをより多く採用しなければならない。
微生物サンプラーの収集効率について収集効率の評価を行うための指導意見を提出した。現行の2003版のISO 14698は収集効率に対して物理収集効率と生物収集効率に分けられており、その中で物理収集効率がより気になるのはサンプリング方法が空気の菌担持粒子を収集する能力があるかどうかであり、生物収集効率がより気になるのはサンプラーまたはサンプリング方法が収集しながらその菌担持粒子の生存率を保証できるかどうかである。
二、沈降菌のサンプリング効率
地心引力に基づく受動サンプリング方式により、12ミクロン粒子径の活性粒子が9 cmまで沈降するサンプリングプレート上の収集効率は0.106 CFU/h、14 cmのサンプリングプレート上に沈降する収集効率は0.256 CFU/hを得ることができる。一方、1ミクロン粒径の活性粒子が9 cmまで沈降したサンプリングプレート上の収集効率は0.008 CFU/hであった。A級ゾーンzuiの大濃度限度が1 CFU/m 3である場合、9 cm平皿をA級ゾーンに暴露して1250時間（52日相当）サンプリングする必要があり、低生物汚染負荷環境で有意義なデータ（CFU 1つ）を検出することができる。
したがって、沈降菌は「あまりにも感度の悪いサンプリング方法である」、および「沈降菌はよりよく菌担持粒子の沈積効果を反映しており、比較的大きな平皿サンプリング（例えば14 cm）または複数のサンプリング平皿採取時にのみ感度が高い」。能動サンプリング法による1ミクロンの粒子の収集効率は、9 cmの受動採取沈降菌法に比べて2250倍高い。A級ゾーン層流環境の微生物サンプリングには、より感度の高いサンプリング方法を提案する。
沈降菌などのサンプリング方法は相対的に微生物負荷量が高い非無菌プロセスのC、D級環境に対して、微生物サンプリングの補充として、浮遊菌サンプリング方法と合わせて使用することができる。A、B級環境では、浮遊菌サンプリング方法がより効率的なサンプリング方法として適している。
三、日常モニタリングにおけるリスク
ご存知のように、EU GMP無菌生産の付録1の草案は2017年12月24日に発表された。その中で非常に大きな変化は、
a）微生物及び関連の抽出は2倍に増加した（元の付録は23回、新草案は68回）
b）リスクに対する提案は4倍近く増加した（元の付録は20件、新草案は92回）。
そのため、規制当局の微生物とリスクに対する要求の重視度が未曽有の高さに達していることがわかる。その中で日常モニタリングについて、新付録9.7条はA級区の活性粒子（微生物）モニタリング位置が無菌生産汚染リスクが最も高い位置、例えば無菌表面、開口部の容器ゴム栓などであるべきだと言及した。9.29条では、活性粒子（微生物）のサンプリング方法は製薬生産にいかなる汚染のリスクをもたらすべきではないと述べた（Reference 2）。そのため、微生物モニタリングが非常に重要であると同時に、不適切なサンプリング方法を採用することが生産環境に悪影響を与えると考えている規制当局の考えが見られる。
これは私たちの業界のジレンマです。これまで多くの企業が適切な微生物法を見つけることができず、浮遊菌サンプリング法の平皿の頻繁な交換が製薬環境に汚染をもたらすことを懸念して、能動微生物（浮遊菌）のモニタリングを行わないことにした。現代製薬工業の発展に伴い、微生物サンプリング方法に対するリスク評価とリスク識別を向上させる必要があることが認識されてきた。
沈降菌方法は環境に汚染をもたらす可能性があり、沈降菌の表面には大量の栄養水分があり、10ミクロンから20ミクロンの間で、沈降菌が肝心な生産のA級環境に暴露されると、これらの栄養水分は無菌表面、薬瓶容器、薬液中に吹き込まれ、汚染と交差汚染を引き起こす可能性が高いことを知っている。
浮遊菌サンプリングは培地が比較的乾燥しやすいため、現代のサンプリング流速は低流速サンプリングとして設計されており、浮遊菌サンプリングの被覆生産の時間をできるだけ長くすることができ、頻繁に平皿交換を行うことなく紹介することができる。通常、A級層流環境の気流保護の目的を考慮して、浮遊菌サンプリングに対しても等動力サンプリング設計を行い、サンプラー上方の空気が等速サンプリングを呈し、現場に汚染を与えないようにしなければならない。
伝統的な微生物サンプリング方法はサンプラー全体をA級環境に入れるために、現代の無菌プロセス制御方法はA級に入った材料設備を十分に滅菌することを要求している。伝統的な方法はサンプラーをA級に入れ、サンプラー内部の配線板電気部品は徹底的な滅菌を行うことができないため、通常企業はサンプラー表面をVHPまたはアルコールで消毒し、徹底的な滅菌の効果に達することができない。WHOの無菌プロセス制御要求の中で、製薬企業はサンプリングヘッドとサンプリング器を分離し、サンプリングヘッドをA級に入れて早期に高温または化学滅菌することができ、サンプリング器はB級背景環境に置いて操作することを提案した。そうすれば、サンプラーがA級区に対する滅菌を徹底できない影響を回避することができる。
結論
以上より、効率検証を経た浮遊菌サンプリング方法は沈降菌サンプリング方法の収集効率より効率的で、肝心な、生物負荷の低い無菌生産環境に適している。沈降菌サンプリング方法は生産過程における浮遊菌サンプリングの補充方法として使用でき、相対的に重要ではなく、生物負荷の高い非無菌環境に使用でき、使用時に配置位置の不適切または操作ミスによる汚染リスクを回避する必要がある。どの方法を用いても、製造プロセスのリスク評価に基づいて位置、サンプリング周波数、サンプリングカバレッジ時間、サンプリング流速などを決定しなければならない。