第三章 灭菌制剂与无菌制剂

一、灭菌制剂与无菌制剂的定义与分类
《中国药典》对不同给药途径的药物制剂 大体分为：规定无菌制剂和非规定无菌 制剂（即限菌制剂）。限菌制剂是指允 许一定限量的微生物存在，但不得有规 定控制菌存在的药物制剂。如口服制剂 不得含大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等有 害菌。
1．定义
根据药物制剂除去活微生物的制备工艺， 将无菌制剂分为灭菌制剂与无菌制剂。 （1）灭菌制剂：系指采用某一物理、化 学方法杀灭或除去所有活的微生物繁殖 体和芽胞的一类药物制剂。 （2）无菌制剂：系指采用某一无菌操作 方法或技术制备的不含任何活的微生物 繁殖体和芽胞的一类药物制剂。
第三章 灭菌制剂与无菌制剂
第一节
概述 第二节 注射剂 第三节 注射剂的制备 第四节 输液 第五节 注射用无菌粉末 第六节眼用制剂 第七节其他灭菌与无菌制剂
第一节 概述

灭菌与无菌制剂主要是指直接注入体内 或直接接触创伤面、粘膜等的一类制剂。 由于这类制剂直接作用于人体血液系统， 在使用前必须保证处于无菌状态，因此， 生产和贮存该类制剂时，对设备、人员 及环境有特殊要求。

（2）微波灭菌法
采用微波（频率为 300 MHz~300 kMHz ） 照射产生的热能杀灭微生物和芽胞的方 法。 该法适合液态和固体物料的灭菌，且对 固体物料具有干燥作用。其特点是：微 波能穿透到介质和物料的深部，可使介 质和物料表里一致地加热。

（3）紫外线灭菌法
系指用紫外线（能量）照射杀灭微生物 和芽胞的方法。用于紫外灭菌的波长一 般200~300nm，灭菌力最强的波长为 254nm。该方法属于表面灭菌。 该法适合于照射物表面灭菌、无菌室空 气；不适合于药液的灭菌及固体物料深 部的灭菌。
（2）干热空气灭菌法
系指用高温干热空气灭菌的方法。该法 适用于耐高温的玻璃和金属制品以及不 允许湿气穿透的油脂类（如油性软膏基 在干燥状态下，由于热穿透力较差，微生物 质、注射用油等）和耐高温的粉末化学 的耐热性较强，必须长时间受高热作用才能 药品的灭菌，不适于橡胶、塑料及大部 达到灭菌的目的。因此，干热空气灭菌法采 分药品的灭菌。 用的温度一般比湿热灭菌法高。为了确保灭 菌效果，一般规定为：135~145℃灭菌3~5h； 160~170℃灭菌 2~4h ； 180~200℃灭菌 0.5~1h 。
饱和蒸气 湿饱和蒸气 过热蒸气
采用 饱和蒸气。
湿饱和蒸气因 含有水分，热 含量较低，热 穿透力较差， 灭菌效率较低
过热蒸气温度高于饱和蒸气， 但穿透力差，灭菌效率低
3）药品性质和灭菌时间

一般而言，灭菌温度愈高，灭菌时间愈 长，药品被破坏的可能性愈大。因此， 在设计灭菌温度和灭菌时间时必须考虑 药品的稳定性，即在达到有效灭菌的前 提下，尽可能降低灭菌温度和缩短灭菌 时间。
（蒸气表压）与时间的关系为： 的方法。该法具有很强的灭菌效果，灭 菌可靠，能杀灭所有细菌繁殖体和芽胞， 115℃（67kPa）、30min； 适用于耐高温和耐高压蒸气的所有药物 121℃（97kPa）、20min； 制剂，玻璃容器、金属容器、瓷器、橡 胶塞、滤膜过滤器等。 126℃（139kPa）、15min。 在特殊情况下，可通过实验确认合适的灭 菌温度和时间。

2．种类
药物制剂中规定灭菌或无菌制剂包括： 注射用制剂，如注射剂、输液、注射粉 针等； 眼用制剂，如滴眼剂、眼用膜剂、眼用 软膏剂和凝胶剂等； 植入型制剂，如植入片等； 创面用制剂，如溃疡、烧伤及外伤用溶 液、软膏剂和气雾剂等； 手术用制剂，如止血海绵剂和骨蜡等。

二、灭菌与无菌技术

（二）化学灭菌法
化学灭菌法系指用化学药品直接作用于 微生物而将其杀灭的方法。 对微生物具有触杀作用的化学药品称杀 菌剂，可分为 气体灭菌剂 液体灭菌剂

1．气体灭菌法
系指采用气态杀菌剂（如环氧乙烷、甲 醛、丙二醇、甘油和过氧乙酸蒸气等） 进行灭菌的方法。 该法特别适合环境消毒以及不耐加热灭 菌的医用器具、设备和设施等的消毒， 亦用于粉末注射剂，不适合对产品质量 有损害的场合。同时应注意残留的杀菌 剂和与药物可能发生的相互作用。

2．无菌和无菌操作法
（1）无菌（sterility）：系指在任一指定 物体、介质或环境中，不得存在任何活 的微生物。 （2）无菌操作法（aseptic technique）： 系指在整个操作过程中利用或控制一定 条件，使产品避免被微生物污染的一种 操作方法或技术。

3．防腐和消毒
（1 ）防腐（antisepsis）：系指用物理或 化学方法抑制微生物的生长与繁殖的手 段，亦称抑菌。对微生物的生长与繁殖 具有抑制作用的物质称抑菌剂或防腐剂。 （ 2 ）消毒（ disinfection ）：系指用物理 或化学方法杀灭或除去病原微生物的手 段。对病原微生物具有杀灭或除去作用 的物质称消毒剂。
②必须排尽灭菌柜内空气 ③灭菌时间应以全部药液温度达到所要 求的温度时开始计时 ④灭菌完毕后必须先停止加热，逐渐减 压至压力表指针为“0”后，放出柜内蒸 气，使柜内压力与大气压相等，稍稍打 开灭菌柜，10~15min后全部打开。

（2）流通蒸气灭菌法

系指在常压下，采用100℃流通蒸气加热 杀灭微生物的方法。灭菌时间通常为 30~60min 。该法适用于消毒及不耐高热 制剂的灭菌。但不能保证杀灭所有的芽 胞，是非可靠的灭菌法。
3．过滤灭菌法
系指采用过滤法除去微生物的方法。该 法属于机械除菌方法，该机械称为除菌 过滤器。 该法适合于对热不稳定的药物溶液、气 体、水等物品的灭菌。 常用的除菌过滤器有： 0.22μm 或 0.3μm 的微孔滤膜滤器和G6（号）垂熔玻璃滤 器。过滤灭菌应在无菌条件下进行操作， 为了保证产品的无菌，必须对过滤过程 进行无菌检测。
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4．射线灭菌法
系指采用辐射、微波和紫外线杀灭微 生物和芽胞的方法。 （1）辐射灭菌法：系指采用放射性同位 素（60Co 和137Cs）放射的γ射线杀灭微生 物和芽胞的方法。 其特点是：不升高产品温度，穿透力强， 本法适合于热敏物料和制剂的灭菌，常 灭菌效率高；但设备费用较高，对操作 用于维生素、抗生素、激素、生物制品、 人 员存在潜在的危险性，对某些药物 中药材和中药制剂、医疗器械、药用包 （特别是溶液型）可能产生药效降低或 装材料及药用高分子材料等物质的灭菌。 产生毒性物质和发热物质等。

（四）灭菌参数（F值和F0值）
为了保证产品的无菌，有必要对灭菌方 法的可靠性进行验证. F与F0值即可作为验证灭菌可靠性的参数。

1．D值

研究表明，微生物受高温、辐射、化学药品等 作用时就要被杀灭，其杀灭速度符合一级过程， 即：
dN k N dt

或 lgNt ＝ lgN0 - kt/2.303 式中，N0—原有微生物数；Nt—灭菌时间为t时 残存的微生物数；k—杀灭速度常数。 lgNt对t 作图得一直线
4）其他

介质pH对微生物的生长和活力具有较大 影响。一般情况下，在中性环境微生物 的耐热性最强，碱性环境次之，酸性环 境则不利于微生物的生长和发育。介质 中的营养成分愈丰富（如含糖类、蛋白 质等），微生物的抗热性愈强，应适当 提高灭菌温度和延长灭菌时间。
若有空气存在，压力表的指示压力并非纯蒸气 压，而是蒸气和空气二者的总压，灭菌温度难 1% 以达到规定值。实验证明，加热蒸气中含有 使用热压灭菌柜时，为保证灭菌效率， 的空气时，传热系数降低 60%。因此，在灭菌 应注意的事项是： 柜上往往附有真空装置，以便在通入蒸气前将 ①必须使用饱和蒸气； 柜内空气尽可能抽尽；
1．灭菌和灭菌法
（ 1 ）灭菌（ sterilization ）：系指用物理 或化学等方法杀灭或除去所有致病和非 致病微生物繁殖体和芽胞的手段（过 程）。 （ 2 ） 灭 菌 法 （ the technique of sterilization）：系指杀灭或除去所有致病 和非致病微生物繁殖体和芽胞的方法或 技术。
（3）煮沸灭菌法

系指将待灭菌物置沸水中加热灭菌的方 法。煮沸时间通常为 30~60min 。该法灭 菌效果较差，常用于注射器、注射针等 器皿的消毒。必要时可加入适量的抑菌 剂，如三氯叔丁醇、甲酚、氯甲酚等， 以提高灭菌效果。
（4）低温间歇灭菌法

系指将待灭菌物置60~80℃的水或流通蒸 气中加热60min，杀灭微生物繁殖体后， 在室温条件下放置24h，让待灭菌物中的 芽胞发育成繁殖体，再次加热灭菌、放 置，反复多次，直至杀灭所有芽胞。该 法适合于不耐高温、热敏感物料和制剂 的灭菌。其缺点是费时、工效低、灭菌 效果差，加入适量抑菌剂可提高灭菌效 率。
（3）液体灭菌

是无菌室较常用的辅助灭菌方法，主要 采用3%酚溶液、2%煤皂酚溶液、0.2%苯 扎溴铵或 75% 乙醇喷洒或擦拭，用于无 菌室的空间、墙壁、地面、用具等方面 的灭菌。
2．无菌操作
主要场所 :无菌操作室、层流洁净工作台 和无菌操作柜 无菌操作所用的一切物品、器具及环境， 均需按前述灭菌法灭菌 操作人员 : 进入无菌操作室前应洗澡，并 更换已灭菌的工作服和清洁的鞋子，不 得外露头发和内衣，以免污染。
采用灭菌与无菌技术的主要目的是：杀 灭或除去所有微生物繁殖体和芽胞，最 大限度地提高药物制剂的安全性，保护 制剂的稳定性，保证制剂的临床疗效。 药剂学中灭菌法可分为三大类：即物理 灭菌法、化学灭菌法、无菌操作法。

（一）物理灭菌技术

利用蛋白质与核酸具有遇热、射线不稳 定的特性，采用加热、射线和过滤方法， 杀灭或除去微生物的技术称为物理灭菌 法，亦称物理灭菌技术。
该技术包括干热灭菌、湿热灭菌、
过滤灭菌法和射线灭菌。
1．干热灭菌法
系指在干燥环境中进行灭菌的技术。 （1）火焰灭菌法 （2）干热空气灭菌法。