10.灭菌方法-修订1115
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无菌制剂 GMP 实施指南
【技术要求】
湿热灭菌法系指物质在灭菌器内利用高压蒸汽或其他热力学灭菌手段杀灭细菌，具有穿 透力强、传导快、灭菌能力更强的特点，为热力学灭菌中最有效及用途最广的方法之一。药 品、玻璃器械、培养基、无菌衣、敷料以及其他遇高温与湿热不发生变化或损坏的物质，均 可选用。
常见湿热灭菌器包括脉动真空灭菌器（或称预真空灭菌器）、蒸汽-空气混合物灭菌器 和过热水灭菌器等，其他类型灭菌器运行原理大体与上述灭菌器类似，故不再细述。 （1）脉动真空灭菌器
图 14-4.脉动真空灭菌温度压力曲线示例
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无菌制剂 GMP 实施指南
（2）混合蒸汽-空气灭菌器 该型灭菌器配有灭菌腔体、离心风机、热交换器、隔板，并连接压缩空气、蒸汽/纯蒸
汽、真空泵等。当蒸汽进入灭菌柜时，风机将蒸汽和灭菌器内的空气混合并循环，将产品和 空气同时灭菌。蒸汽中加入空气，即可产生一个高于一定温度下饱和蒸汽压的压力。与饱和 蒸汽灭菌相比，它的热传递速率较低。
图 14-5 混合蒸汽-空气灭菌器示意图
优点： 防止分层和装载物中形成冷点 减少冷的容器周围蒸汽-空气混合物中蒸汽的损耗 通常采用风扇来使蒸汽-空气混合物循环。图 14-5 表示这个灭菌程序的示例。容器内部 压力和温度动力学是容器种类（例如是刚性的，还是非刚性的）、装量、顶部空间的大小和 腔室温度的函数。
【实施指导】
A. 灭菌决策
无菌产品应在灌装到最终容器中后进行最终灭菌，如产品对热不稳定不能进行最终灭菌 时，则应采用最终灭菌方法的替代方法，过滤除菌和/或无菌工艺。对非药典规定的新的最 终灭菌工艺，如果可以保证无菌等级等同于官方认可的灭菌方法的无菌等级，则该方法经过 验证后，可以作为替代的灭菌方法。
脉动真空式蒸汽灭菌器对物品包装、放置要求较宽，且真空状态下物品不易氧化损坏， 常用于对空气难以去除的多孔/坚硬装载进行灭菌，尤其适用于可以包藏或夹带空气的装载 物，比如软管、过滤器和灌装机部件。
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图 14-3 脉动真空灭菌器示意图
无菌制剂 GMP 实施指南
（本图是检漏型灭菌器，排水口为灭菌可能冷点，一般通过温度传感器进行判定）
美国注射剂协会（PDA）也定期发布其技术报告，对蒸汽灭菌程序的设计、开发、验证 等提供有力的指导。ISO17665-1、ISO17665-2 基于《医疗保健产品的灭菌——湿热》标准 对生物指示剂、化学指示剂方法的验证提出具体的要求。
本指南主要用于介绍湿热灭菌工艺在产品灭菌中的应用，同时为蒸汽灭菌工艺开发及验 证提供一些方法指南。
脉动真空式蒸汽灭菌器是药品生产中所采用的最典型的高压蒸汽灭菌器，通常由灭菌腔 体、密封门、控制系统、管路系统等组成，并连接压缩空气、蒸汽/纯蒸汽、真空泵等。目 前部分设计已采用阳压保护（始终保持灭菌器正压）、无菌呼吸器自动灭菌、门密封垫加压 工艺，更大程度上保证灭菌物品的安全。
在灭菌阶段开始之前通过真空泵或其他系统将空气从腔室排出，然后通入饱和蒸汽，反 复抽真空、通入蒸汽，将空气彻底置换后进行灭菌。灭菌器设有真空系统和空气过滤系统， 灭菌程序由计算机控制完成，腔体内冷空气排除比较彻底，具有灭菌周期短、效率高等特点。
10.2.1 湿热灭菌概述
【背景介绍】
湿热灭菌是研究最深、使用最广泛的灭菌方式之一。由于蒸汽－湿热灭菌本身具备无残 留，不污染环境，不破坏产品表面，并容易控制和重现性好等优点，被广泛应用于最终灭菌 药品（注射剂）的除菌过程中。目前中国药典、美国药典、欧洲药典、各国 GMP 规范等均 收录该方法，并作为灭菌决策的第一选择。
下图为溶液剂型产品，以及非溶液剂型、半固体或干粉产品灭菌工艺选择的决策树，可 以作为无菌药品生产企业在进行灭菌方法选择时的辅助判断工具。
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无菌制剂 GMP 实施指南 图 10-1.溶液剂型产品灭菌方法选择决策树 注 1
产品是否可以在121℃湿热灭菌15分钟 注 2
否
产品是否可以湿热灭菌 Fo≥8分钟,达到 SAL≤10-6
10
灭
菌
方
法
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无菌制剂 GMP 实施指南
10.1 灭菌概述
【wenku.baidu.com景介绍】
采用灭菌方法的主要目的是：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。因此，研究、选择有效的灭菌 方法，对保证产品质量具有重要意义。
制药行业中，通常的灭菌方法可分为二大类：即物理灭菌法、化学灭菌法。 物理灭菌技术是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、过滤除菌法和射线灭菌等。 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，可分为气体灭菌剂和 液体灭菌剂，例如本章介绍的环氧乙烷属于气体灭菌剂的一类。
是
采用高压灭菌锅 121℃、15分钟
否
药液能否合适过滤是否可以通 过微生物滞留过滤器过滤
是 采用湿热灭菌 Fo≥8分钟
否 无菌配药和灌封
是 除菌过滤和无菌工艺相结合
图 10-2. 非溶液剂型、半固体或干粉产品灭菌方法选择决策树 产品是否可以在160℃中干热灭菌120分钟
否
产品是否可以在其它条件下 干热灭菌达到 SAL≤10-6
注 2：EMEA 推荐的过度杀灭法是 121℃湿热灭菌 15 分钟，而目前国内更倾向于以 F0 为指标进 行评估，要求 F0≥12。
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无菌制剂 GMP 实施指南
10.2 湿热灭菌
【法规要求】
《药品生产质量管理规范》2010 修订版： 附录 1： 第七十一条 在验证和生产过程中，用于监测或记录的温度探头与用于控制的温度探头应分 别设置，设置的位置应通过验证确定。每次灭菌均应记录灭菌过程的时间/温度曲线。 如采用自控和监测系统，该系统应经过验证，以确保符合关键工艺的要求，该系统应能记录 系统本身以及工艺运行过程中出现的故障，操作人员应监控这类故障的发生。应定期将独立 的温度显示器的读数与灭菌过程中记录获得的图谱对照。 第七十二条 可使用化学或生物指示剂监控灭菌工艺，但它们不得替代物理测试。 第七十三条 应监测每种装载方式所需升温时间，且从所有被灭菌产品或物品达到设定的灭 菌温度后开始计算灭菌时间。 第七十四条 应有措施防止已灭菌产品或物品在冷却过程中遭受污染。任何与产品或物品相 接触的冷却用介质（液体或气体）应经过灭菌或除菌处理，除非能证明生产过程中可剔除任 何渗漏的产品或物品。 湿热灭菌 第七十五条 湿热灭菌工艺监测的参数应包括灭菌时间、温度或压力。 腔室底部装有排水口的灭菌器，必要时应测定并记录该点在灭菌全过程中的温度数据。如灭 菌工艺中包括抽真空操作，则应经常对腔室作检漏测试。 第七十六条 除已密封的产品外，被灭菌物品应用合适的材料适当包扎，所用材料及包扎方 式应有利于空气排放、蒸汽穿透并在灭菌后能防止污染。在规定的温度和时间内，被灭菌物 品所有部位均应与灭菌介质充分接触。
无菌制剂 GMP 实施指南
10.1 灭菌概述
10 灭菌方法.....................................................................................................................................1 10.1 灭菌概述..........................................................................................................................2 10.2 湿热灭菌...........................................................................................................................4 10.2.1 湿热灭菌概述.......................................................................................................4 10.2.2 湿热灭菌程序的开发..........................................................................................12 10.2.3 湿热灭菌确认与验证..........................................................................................19 10.2.4 灭菌系统的日常维护.........................................................................................22 10.3 干热灭菌.........................................................................................................................24 10.3.1 干热灭菌概述......................................................................................................24 10.3.2 干热灭菌确认与验证.........................................................................................29 10.3.3 干热灭菌设备日常管理要点.............................................................................36
欧盟于 1999 年 8 月正式开始执行灭菌方法选择决策树，顺着决策树往下，明显看出其 采用的灭菌方法达到的无菌保证级别在逐渐下降，因此，为了保证产品的质量和安全，确保 达到无菌的最高等级，有必要将灭菌前微生物负荷降至最低水平。决策树的作用是在考虑各 种复杂因素的情况下，辅助选择最佳的灭菌方法。
另外，使用热不稳定的包装材料不能作为选择无菌工艺的唯一理由。无菌药品的生产企 业，首先应根据特定的处方选择最佳的灭菌方法，然后再选择包装材料。或许某些特定产品 的包装材料的选择还必须考虑灭菌方法以外的其他因素，此时，应将这些其他因素在文件中 记录清楚，并说明原因，同时还应如实地体现在制剂上市许可申请文件里。通常，这些其他 因素，如容器类型，给药途径和病人受益等决定需要选择某一特定的容器类型， 而该特定 的容器类型又不能进行高温最终灭菌（如某些眼用产品），此类产品可以采用经过验证的无 菌工艺生产。尽管，因其他因素选择的包装容器不能进行高温最终灭菌，但药品生产企业仍 有责任不断寻找可接受的替代容器，使得产品可以在可接受的时间范围内采用最终灭菌的方 法。任何商业的考虑均不能作为不使用具有最高无菌保证等级的最终灭菌方法的理由。
是 采用160℃干热灭菌120分钟
否
产品是否可以用其它非干热方 法灭菌，如电离辐射，吸收最
小剂量≥25kg
是
采用另一种替代时间和温度条 件进行标准周期干热灭菌达到
SAL≤10-6
否 无菌配药和灌封
是 除菌过滤和无菌工艺相结合
注 1：图 10-1、图 10-2 的灭菌决策树， 来源于”EMEADecision Trees for the Selection of SterilisationMethods”。
图 14-6 蒸汽-空气混合物程序示例
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无菌制剂 GMP 实施指南
蒸汽-空气混合物程序在灭菌后，可以使用多种方法来冷却产品。最常用的方法是向灭 菌器夹套或盘管上通冷却水，保持空气循环冷却。有些蒸汽-空气灭菌器通过在产品上方的 喷淋冷却水使其降温。 （3）高压过热水喷淋灭菌器
无菌制剂 GMP 实施指南
【技术要求】
湿热灭菌法系指物质在灭菌器内利用高压蒸汽或其他热力学灭菌手段杀灭细菌，具有穿 透力强、传导快、灭菌能力更强的特点，为热力学灭菌中最有效及用途最广的方法之一。药 品、玻璃器械、培养基、无菌衣、敷料以及其他遇高温与湿热不发生变化或损坏的物质，均 可选用。
常见湿热灭菌器包括脉动真空灭菌器（或称预真空灭菌器）、蒸汽-空气混合物灭菌器 和过热水灭菌器等，其他类型灭菌器运行原理大体与上述灭菌器类似，故不再细述。 （1）脉动真空灭菌器
图 14-4.脉动真空灭菌温度压力曲线示例
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无菌制剂 GMP 实施指南
（2）混合蒸汽-空气灭菌器 该型灭菌器配有灭菌腔体、离心风机、热交换器、隔板，并连接压缩空气、蒸汽/纯蒸
汽、真空泵等。当蒸汽进入灭菌柜时，风机将蒸汽和灭菌器内的空气混合并循环，将产品和 空气同时灭菌。蒸汽中加入空气，即可产生一个高于一定温度下饱和蒸汽压的压力。与饱和 蒸汽灭菌相比，它的热传递速率较低。
图 14-5 混合蒸汽-空气灭菌器示意图
优点： 防止分层和装载物中形成冷点 减少冷的容器周围蒸汽-空气混合物中蒸汽的损耗 通常采用风扇来使蒸汽-空气混合物循环。图 14-5 表示这个灭菌程序的示例。容器内部 压力和温度动力学是容器种类（例如是刚性的，还是非刚性的）、装量、顶部空间的大小和 腔室温度的函数。
【实施指导】
A. 灭菌决策
无菌产品应在灌装到最终容器中后进行最终灭菌，如产品对热不稳定不能进行最终灭菌 时，则应采用最终灭菌方法的替代方法，过滤除菌和/或无菌工艺。对非药典规定的新的最 终灭菌工艺，如果可以保证无菌等级等同于官方认可的灭菌方法的无菌等级，则该方法经过 验证后，可以作为替代的灭菌方法。
脉动真空式蒸汽灭菌器对物品包装、放置要求较宽，且真空状态下物品不易氧化损坏， 常用于对空气难以去除的多孔/坚硬装载进行灭菌，尤其适用于可以包藏或夹带空气的装载 物，比如软管、过滤器和灌装机部件。
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图 14-3 脉动真空灭菌器示意图
无菌制剂 GMP 实施指南
（本图是检漏型灭菌器，排水口为灭菌可能冷点，一般通过温度传感器进行判定）
美国注射剂协会（PDA）也定期发布其技术报告，对蒸汽灭菌程序的设计、开发、验证 等提供有力的指导。ISO17665-1、ISO17665-2 基于《医疗保健产品的灭菌——湿热》标准 对生物指示剂、化学指示剂方法的验证提出具体的要求。
本指南主要用于介绍湿热灭菌工艺在产品灭菌中的应用，同时为蒸汽灭菌工艺开发及验 证提供一些方法指南。
脉动真空式蒸汽灭菌器是药品生产中所采用的最典型的高压蒸汽灭菌器，通常由灭菌腔 体、密封门、控制系统、管路系统等组成，并连接压缩空气、蒸汽/纯蒸汽、真空泵等。目 前部分设计已采用阳压保护（始终保持灭菌器正压）、无菌呼吸器自动灭菌、门密封垫加压 工艺，更大程度上保证灭菌物品的安全。
在灭菌阶段开始之前通过真空泵或其他系统将空气从腔室排出，然后通入饱和蒸汽，反 复抽真空、通入蒸汽，将空气彻底置换后进行灭菌。灭菌器设有真空系统和空气过滤系统， 灭菌程序由计算机控制完成，腔体内冷空气排除比较彻底，具有灭菌周期短、效率高等特点。
10.2.1 湿热灭菌概述
【背景介绍】
湿热灭菌是研究最深、使用最广泛的灭菌方式之一。由于蒸汽－湿热灭菌本身具备无残 留，不污染环境，不破坏产品表面，并容易控制和重现性好等优点，被广泛应用于最终灭菌 药品（注射剂）的除菌过程中。目前中国药典、美国药典、欧洲药典、各国 GMP 规范等均 收录该方法，并作为灭菌决策的第一选择。
下图为溶液剂型产品，以及非溶液剂型、半固体或干粉产品灭菌工艺选择的决策树，可 以作为无菌药品生产企业在进行灭菌方法选择时的辅助判断工具。
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无菌制剂 GMP 实施指南 图 10-1.溶液剂型产品灭菌方法选择决策树 注 1
产品是否可以在121℃湿热灭菌15分钟 注 2
否
产品是否可以湿热灭菌 Fo≥8分钟,达到 SAL≤10-6
10
灭
菌
方
法
1
无菌制剂 GMP 实施指南
10.1 灭菌概述
【wenku.baidu.com景介绍】
采用灭菌方法的主要目的是：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。因此，研究、选择有效的灭菌 方法，对保证产品质量具有重要意义。
制药行业中，通常的灭菌方法可分为二大类：即物理灭菌法、化学灭菌法。 物理灭菌技术是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、过滤除菌法和射线灭菌等。 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，可分为气体灭菌剂和 液体灭菌剂，例如本章介绍的环氧乙烷属于气体灭菌剂的一类。
是
采用高压灭菌锅 121℃、15分钟
否
药液能否合适过滤是否可以通 过微生物滞留过滤器过滤
是 采用湿热灭菌 Fo≥8分钟
否 无菌配药和灌封
是 除菌过滤和无菌工艺相结合
图 10-2. 非溶液剂型、半固体或干粉产品灭菌方法选择决策树 产品是否可以在160℃中干热灭菌120分钟
否
产品是否可以在其它条件下 干热灭菌达到 SAL≤10-6
注 2：EMEA 推荐的过度杀灭法是 121℃湿热灭菌 15 分钟，而目前国内更倾向于以 F0 为指标进 行评估，要求 F0≥12。
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无菌制剂 GMP 实施指南
10.2 湿热灭菌
【法规要求】
《药品生产质量管理规范》2010 修订版： 附录 1： 第七十一条 在验证和生产过程中，用于监测或记录的温度探头与用于控制的温度探头应分 别设置，设置的位置应通过验证确定。每次灭菌均应记录灭菌过程的时间/温度曲线。 如采用自控和监测系统，该系统应经过验证，以确保符合关键工艺的要求，该系统应能记录 系统本身以及工艺运行过程中出现的故障，操作人员应监控这类故障的发生。应定期将独立 的温度显示器的读数与灭菌过程中记录获得的图谱对照。 第七十二条 可使用化学或生物指示剂监控灭菌工艺，但它们不得替代物理测试。 第七十三条 应监测每种装载方式所需升温时间，且从所有被灭菌产品或物品达到设定的灭 菌温度后开始计算灭菌时间。 第七十四条 应有措施防止已灭菌产品或物品在冷却过程中遭受污染。任何与产品或物品相 接触的冷却用介质（液体或气体）应经过灭菌或除菌处理，除非能证明生产过程中可剔除任 何渗漏的产品或物品。 湿热灭菌 第七十五条 湿热灭菌工艺监测的参数应包括灭菌时间、温度或压力。 腔室底部装有排水口的灭菌器，必要时应测定并记录该点在灭菌全过程中的温度数据。如灭 菌工艺中包括抽真空操作，则应经常对腔室作检漏测试。 第七十六条 除已密封的产品外，被灭菌物品应用合适的材料适当包扎，所用材料及包扎方 式应有利于空气排放、蒸汽穿透并在灭菌后能防止污染。在规定的温度和时间内，被灭菌物 品所有部位均应与灭菌介质充分接触。
无菌制剂 GMP 实施指南
10.1 灭菌概述
10 灭菌方法.....................................................................................................................................1 10.1 灭菌概述..........................................................................................................................2 10.2 湿热灭菌...........................................................................................................................4 10.2.1 湿热灭菌概述.......................................................................................................4 10.2.2 湿热灭菌程序的开发..........................................................................................12 10.2.3 湿热灭菌确认与验证..........................................................................................19 10.2.4 灭菌系统的日常维护.........................................................................................22 10.3 干热灭菌.........................................................................................................................24 10.3.1 干热灭菌概述......................................................................................................24 10.3.2 干热灭菌确认与验证.........................................................................................29 10.3.3 干热灭菌设备日常管理要点.............................................................................36
欧盟于 1999 年 8 月正式开始执行灭菌方法选择决策树，顺着决策树往下，明显看出其 采用的灭菌方法达到的无菌保证级别在逐渐下降，因此，为了保证产品的质量和安全，确保 达到无菌的最高等级，有必要将灭菌前微生物负荷降至最低水平。决策树的作用是在考虑各 种复杂因素的情况下，辅助选择最佳的灭菌方法。
另外，使用热不稳定的包装材料不能作为选择无菌工艺的唯一理由。无菌药品的生产企 业，首先应根据特定的处方选择最佳的灭菌方法，然后再选择包装材料。或许某些特定产品 的包装材料的选择还必须考虑灭菌方法以外的其他因素，此时，应将这些其他因素在文件中 记录清楚，并说明原因，同时还应如实地体现在制剂上市许可申请文件里。通常，这些其他 因素，如容器类型，给药途径和病人受益等决定需要选择某一特定的容器类型， 而该特定 的容器类型又不能进行高温最终灭菌（如某些眼用产品），此类产品可以采用经过验证的无 菌工艺生产。尽管，因其他因素选择的包装容器不能进行高温最终灭菌，但药品生产企业仍 有责任不断寻找可接受的替代容器，使得产品可以在可接受的时间范围内采用最终灭菌的方 法。任何商业的考虑均不能作为不使用具有最高无菌保证等级的最终灭菌方法的理由。
是 采用160℃干热灭菌120分钟
否
产品是否可以用其它非干热方 法灭菌，如电离辐射，吸收最
小剂量≥25kg
是
采用另一种替代时间和温度条 件进行标准周期干热灭菌达到
SAL≤10-6
否 无菌配药和灌封
是 除菌过滤和无菌工艺相结合
注 1：图 10-1、图 10-2 的灭菌决策树， 来源于”EMEADecision Trees for the Selection of SterilisationMethods”。
图 14-6 蒸汽-空气混合物程序示例
7
无菌制剂 GMP 实施指南
蒸汽-空气混合物程序在灭菌后，可以使用多种方法来冷却产品。最常用的方法是向灭 菌器夹套或盘管上通冷却水，保持空气循环冷却。有些蒸汽-空气灭菌器通过在产品上方的 喷淋冷却水使其降温。 （3）高压过热水喷淋灭菌器