发酵灭菌与消毒方法

发酵灭菌与消毒方法的选择

作者飞扬发表于2010年8月13日

消毒与灭菌方法的选择

1. 前言

在制药、食品、轻工及医疗卫生等各行业领域，常需要对某些物品或产

品、以及使用和生产这些物品或产品所需的原辅料、包装材料、设备、工器

具、生产设施与环境进行必要的消毒和灭菌，甚至包括操作人员同样需要采

取必要的消毒与灭菌措施，以确保经消毒与灭菌后的物品或产品符合规定的

质量标准。

消毒与灭菌是既相似又有区别的二类概念，必须根据处理物品的用途和

危险程度区别对待，以确定是采用消毒或灭菌工艺；其次由于消毒与灭菌处

理的直接对象是待处理物品上被污染的微生物，随微生物种类、性状和抵抗

力的不同，可供选择的消毒与灭菌方法也可有所不同；再者，在用消毒与灭

菌方法杀灭或去除各种微生物的同时，也使被微生物污染的物品处于相同的

消毒灭菌过程中，而这些物品或产品的使用价值、理化性状及除被微生物污

染外的其它影响消毒灭菌效果的情况等又是消毒与灭菌方法选择时需不得不

加以综合考虑的重要因素。因此，为能合理选择消毒与灭菌方法，有必要对

消毒与灭菌的基本概念、微生物的基本知识、各种消毒与灭菌方法的基本特

点、适用范围及影响消毒灭菌效果的基本因素有个全面的认识与了解；而且

一旦选择了消毒灭菌方法，还需对其操作的有效性、可靠性与安全性进行严

格的验证。

. 消毒与灭菌的基本概念

灭菌是指杀灭或去除外环境中一切微生物的过程，包括病原和非病原微

生物及细菌芽孢，使之完全无菌。消毒是指杀灭或去除外环境中病原微生物的过程，使之无害化，不致引

起感染或致病。从上述定义可知，消毒和灭菌都要求杀灭或去除外环境中的微生物，只

是杀灭或去除的目标微生物和程度不同,即消毒处理不一定都能达到灭菌要

求，而灭菌一定可达到消毒的目的。

另外需指出的是，对灭菌而言，其达到的无菌状态，一方面虽指不含有

任何活体微生物，但并不排除杀灭以后非活体微生物残骇的存在；另一方面，

从定义上来说无菌是一个绝对的概念，但作为一项设定的质量标准，它受到

必须具备的三个基本条件：现实性、可验性和安全的限制，因而从現实情况

而言，无菌是相对的。一般来说，灭菌过程必须使灭菌物品污染的微生物的

存活概率减少到10 －6 ，换言之，若对100 万件物品进行灭菌处理，灭菌后只

容许有一件物品存留活的微生物，即灭菌保证水平必须达到106 级。在制药工

业中，对灭菌的概念不仅如此，对进入人体的无菌物品特别是药物或载药物

品经过灭菌处理后，在使之达到无菌水平的同时，还要求达到无热原和无微

粒的水平，药物的灭菌过程实际上是在灭菌失败危险的最大限度和灭菌药物

变质危险的最大限度之间实现平衡。对消毒而言，一方面由于消毒不能杀灭

细菌的芽孢，当外界环境适宜时，芽孢仍会引起细菌的繁殖而潛伏着再致病

或感染的因素；另一方面由于消毒并不要求杀灭或去除物体污染的全部病原

微生物，而是使其减少到不致于引起疾病的数量，一般来说，若能使污染的

微生物在消毒过程中的存活概率减少到10-3 ，即消毒保征水平为103 级，则认为是可靠的，换言之，通过消毒后，杀灭或去除了原有微生物的99.9% 即达到消毒要求3. 微生物的基本知识

消毒和灭菌要求杀灭或去除的微生物是一类必须借助光学或电子显微镜

才能观察到的微小生物总称，它具有形体微小、结构简单、繁殖迅速、容易

变异、种类繁多、分布广泛的特点。

3.1. 微生物的分类

非细胞型：病毒(必须在宿主活细胞内寄生)

狭义：细菌(包括球菌、杆菌、螺形菌)

微生物

原核细胞型

广义：细菌、衣原体、支原体、立克次体、螺旋体、放线菌

真核细胞型：真菌(包括酵母菌、霉菌或丝状菌)、藻类、原虫

灭菌过程中要求杀灭或去除的细菌芽孢是某些细菌在特定环境下，在细

胞内形成一个圆形、橢圆形或圆柱形的休眠体，又称内生孢子；而热原则是

指微量即可引起恒温动物体温异常升高的物质总称，是当菌体死亡时崩解而

游离出来的，主要由微生物产生的代谢产物──内毒素组成，而内毒素一般

由革兰阴性细菌细胞壁中的主要成分脂多糖组成，即热原=内毒素=脂多糖。

3.2. 微生物的大小及抵抗力

表 1.

名称大小对理化因素抵抗力

病毒直径为0.01~0.25 μm

可通过除菌滤器；对热的抵抗力与细菌繁

殖体相似；X 射线、γ射线、紫外线、强

酸、强碱条件下可被灭活。

细菌

繁殖体0.1~10μm

多数无芽孢细菌经55~60℃，30~60min；

80℃湿热5~10min 可被杀死。

芽孢

不同菌形成的芽孢其位置、大

小各不相同，可大于或小于细

菌直径。

对热力、干燥、光、辐射、化学品的抵抗

力比繁殖体为強。

衣原体直径0.25~0.4μm

能通过除菌滤器，对热敏感，常用的消毒

剂能迅速杀灭。

支原体直径0.15~1.0μm

加压下可通过除菌滤器，对热、干燥的抵

抗力低，与细菌繁殖相似，对一般化学消

毒剂敏感。

螺旋体(0.1~0.6) ×(6~20) μm

对理化因素抵抗力低，与细菌繁殖相似；

常用消毒剂可杀死。

立克次体直径0.25~0.4μm 对热、干燥、消毒剂抵抗力低，很容易被

杀死；离开宿主细胞即可死亡。

放线菌直径1.0μm±

真

菌

酵母菌

直径2.0~10μm

对热敏感；对干燥、阳光、紫外线和一些

消毒剂有抵抗力，但对2.5%碘酒、2%结晶

紫和10%甲醛敏感。霉菌或丝状菌

热原大小约1~5 nm

耐热，180℃，3~4h.；250℃，30min 才可

彻底破环；能通过一般滤器(石棉滤板除

外)；可用蒸馏法、吸附法、反渗透法、超

滤法、溶剂萃取法去除；能被強酸、强碱

和强氧化剂处理。

微生物对各种理化因子的敏感程度如下：

热力法：细菌繁殖体、真菌> 真菌孢子> 细菌芽孢。一般能杀死细菌繁殖体的温度也可杀死立克次体、病毒。

紫外线法：细菌繁殖体(革兰氏阴性菌>革兰氏阳性菌>病毒(脂质包膜病毒>非脂质包膜病毒)>细菌芽孢>真菌孢子。

电离辐射法：细菌繁殖体(革兰氏阴性菌>革兰氏阳性菌) > 真菌> 细菌芽孢> 病毒。

超声波法：病毒> 细菌繁殖体(杆菌>球菌) > 酵母菌> 结核菌> 细菌

芽孢、真菌菌丝体。

消毒剂法：真菌> 细菌繁殖体> 有包膜病毒> 无包腹病毒>分枝杆菌

> 细菌芽孢。

4. 消毒灭菌的基本方法与特点

根据杀菌目标物和程度、污染微生物情况及待处理物品和环境的不同，

选择合理的消毒灭菌方法，对确保消毒灭菌质量有着重要意义，因此必须了解消毒灭菌的各种基本方法及其特点和适用范围。一般，消毒灭菌方法分为物理法、化学法和生物法三大类，以及协同作用法。

4.1. 物理消毒灭菌法

4.1.1. 基本方法

干热法、焚烧法、火焰法、干热空气法、﹡红外线法。

热力法