第九章-灭菌

以蒸汽为灭菌介质，用一定压力的饱和蒸汽， 直接通入灭菌柜中，对待灭菌品进行加热，冷 凝后的饱和水及过剩的蒸汽由柜体底部排出。
用于输液瓶、口服液的灭菌，操作简单方便
①升温阶段靠在入口处控制蒸汽阀门，用阀门产生的 节流作用来调节进入柜内的蒸汽量和整齐压力，降温 时截断蒸汽，随柜冷却至一定温度值才能开启柜门， 自然冷却。（为什么？）
灭菌率L
指在某温度下灭菌1min所相应的标准灭菌时间。 即F0与FT的比值。
无菌保证值
为灭菌产品经灭菌后微生物残存概率的负对数 值，表示物品 被灭菌后的无菌状态。国际标准 规定，灭菌后的微生物存活概率≤1×10-6
灭菌设备的分类
1干热灭菌设备
产生高温干热空气进行灭菌的设备。
原理：加热可破坏蛋白质和核酸中的氢键，故导致核 酸破坏，蛋白质变性或凝固，酶失去活性，微生物因 而死亡。
灭菌物品加热，温度上升到某一温度时，就有
一些沾染在被灭菌物品上的菌体蛋白质和核酸
等一部分由氢键连接而成的结构受到破坏，尤
其是细菌所依靠、新陈代谢岁必须的蛋白质结 构-酶，在高温和湿热条件下失去活性，最后导 致微生物灭亡。
1湿热灭菌设备 1）高压蒸汽灭菌器
是应用最早、最普遍的一种灭菌设备。常用的 有手提式、卧式、立式热压灭菌器。
Z=（T1-T2）/（lgD2-lgD1） 用来定量描述微生物对灭菌温度变化的“敏感
度”。Z值越大，微生物对温度变化的“敏感 性”越弱。一般Z值取10℃
FT值与F0值 FT值是指在一个给定Z值下，灭菌程序在
温度T下的等效灭菌时间，以分钟表示。
F0是一定灭菌温度下Z为10℃所产生的灭 菌效果与121 时Z为10℃所产生的灭菌效 果效果相同时所相当的时间。
②空气不能完全排净，传热慢，使柜内温度分布不均 匀，存在上下死角温度较低，灭菌不彻底。
③降温靠自然冷却，时间长。容易使药液变黄 ④开启柜门冷却时，温差大，容易引起爆瓶和不安全
事故。
2）快速冷却灭菌器
采用先进的快速冷却技术，设备的温度、时间 显示器符合GMP要求，具有灭菌可靠，时间短， 节约能源，程序控制先进等优点。
特点：能穿透到介质的深部，适用于水性注 射液的灭菌，有些对高压蒸汽灭菌不稳定的 药物（维生素、阿斯匹林）用微波灭菌就 比 较稳定。
已研制成功的微波灭菌设备是利用微波的热效应和 非热效应（生物效应）相结合而成的。
热效应使细菌体内的蛋白质变性；非热效应干扰细 菌正常的生理代谢，破坏细菌生长的条件，起到物 理、化学灭菌所没有的特殊作用，并能在低温下达 到灭菌的效果（70℃左右）。
1）按使用方法分，一种是间歇式，即干热灭菌柜、烘 箱等，在整个生产过程中是不连续的，适用于小批量 的生产。
连续式，隧道式干热灭菌机。整个生产过程是 连续进行的，前端与洗瓶机相连，中间有相对 独立的三部分组成：预热、干热灭菌、冷却。 后端设在无菌作业区。自动化程度高，生产能 力强，适用于大规模的生产。
特点：
不需要加热，可避免因过热而破坏分解药物 成分
滤过不仅将药液中的微生物除去，而且除去 微生物的尸体，减少药品中热原的产生。
加压、减压都可以，一般在生产中采用加压 过滤。
5化学灭菌设备
某些化学药品直接作用于细菌而将其杀死，同 时不损害制品质量的灭菌方法。
常用方法有气体灭菌法和化学杀菌剂灭菌法。
灭菌法是制药生产的一项重要操作。尤其对灭 菌制剂、敷料和缝合线等。生产过程中的灭菌 是保证安全用药的必要条件。
灭菌的目的：既要杀死或除去药剂中的微生物， 又要保证在灭菌过程中药物的理化性质和治疗 作用不受任何影响。
灭菌方法的选择必须结合药物的性质全面考虑。
灭菌方法基本分：物理灭菌法（干热灭菌法、 湿热灭菌法、射线灭菌法、滤过灭菌法）、化 学灭菌法（气体灭菌法、化学灭菌剂灭菌法等） 和无菌操作法。物理灭菌法最常用。
凝固，所以灭菌效率比干热灭菌法高。 湿热灭菌设备可分以下几类 按蒸汽灭菌方法分： 高压蒸汽灭菌器和流通蒸汽灭
菌器 按灭菌工艺分： 高压蒸汽灭菌器 快冷式灭菌器、水浴式灭菌器、回转水浴式灭菌器。
3射线灭菌设备
1）辐射灭菌设备
是以放射性同位素γ射线杀菌的设备。将最终 产品的容器和包装通过暴露在适宜的放射源 （60Co或137Cs）中辐射或在适宜的电子加速 器中达到杀灭细菌的辐射器。
戊二醛对人体组织有中等毒性。对皮肤黏膜有 刺激性和致敏作用，空气中最高允许质量浓度 为1mg/m3 有人指出戊二醛有致畸、致突变作 用，可能有致癌作用。
常用设备是环氧乙烷灭菌设备。 以环氧乙烷的混合 气体（环氧乙烷10%，二氧化
碳90%，或环氧乙烷12%、氟里昂88%）或环氧乙烷 纯气体作为灭菌的设备。 操作如下：将待灭菌的物品置于环氧乙烷灭菌器内， 用真空泵抽出空气，在真空状态下预热至55~65℃， 当真空度达到要求后，输入环氧乙烷混合气体，保持 一定的浓度、温度和湿度。灭菌完毕，用真空泵抽出 灭菌室中的环氧乙烷，通入水中，生成乙二醇。然后 通入无菌空气驱走环氧乙烷。
中国《药品生产质量管理规范》，对灭菌设备 的规定是：灭菌柜应具有自动检测、记录装置， 其能力应与生产批量相适应等具体的一些要求， 对产品（包括最终容器及包装）而言，选择何 种灭菌方法和灭菌设备必须经验证合格方可使 用。正确选择灭菌设备对保证灭菌产品的质量 就显得尤为重要
灭菌法是指用热力或其他适宜方法将物体或介 质一切存活的微生物杀死或除去的方法。
具有低温、常压、省时（灭菌速度快，2~3min）， 高效、加热均匀、保质期长、节约能源、不污染环 境、操作简单、易维护能优点
4滤过除菌设备
在无菌操作过程中用于液体或者气体 除菌使 用的过滤器，机械除菌的方法，适用于对热不 稳定的药物溶液、气体、水等灭菌。
利用细菌不能通过致密具孔滤材的原理，除去 对热不稳定的药品溶液或液体物质中的细菌， 从而达到无菌的要求。
物质在灭菌器内利用高温高压的水蒸气或其他热力学 灭菌手段杀灭细菌的方法。
蒸汽比热容大，穿透力强，容易使蛋白质变性或凝固， 故其灭菌可靠，操作简便、易于控制，具有灭菌效率 高，经济实用等特点。是目前制剂生产中应用最广泛 的一种灭菌方法。
缺点：对湿热敏感药物不适用。
湿热灭菌原理：当被灭菌物品置于高温高压的 蒸汽介质中时，蒸汽遇冷物品放出潜热，把被
第一节 概述
临床上要求疗效确切、使用安全的药物制剂，尤 其是注射剂和直接用于黏膜、创面的药剂必须 保证灭菌或无菌。
灭菌是保证用药安全的必要条件，是制药生产中 的一项中药操作。
无菌 指物体或一定介质中没有任何活的微生物 存在，即无论用任何方法（或通过任何途径） 都鉴定不出活的微生物体来。
灭菌 应用物理或化学等方法将物体上或介质 中所有的微生物及其芽孢（包括致病的和非致 病的微生物)全部杀死，即获得无菌状态的总 过程。所使用的方法称为灭菌法。
用于杀灭细菌的化学药品称为杀菌剂，以气体 或蒸汽状态杀灭细菌的化学药品称为气体杀菌 剂。
气体灭菌法是用化学药品的气体或蒸汽对药品 或材料进行杀灭细菌的方法。常用的灭菌化学 药品为环氧乙烷、戊二醛。
环氧乙烷：
属中等毒类。气体可经呼吸道吸收，易透过衣服、手 套而被皮肤吸收。环氧乙烷的毒性可能由于在体内转 化为甲醛或乙二醇，再氧化为草酸，引起细胞机能障 碍；或与 三甲胺结合形成乙酰胆碱，从而干扰神经 系统功能。环氧基是直接烷化剂，无需代谢活化即具 有细胞遗传毒性。人吸 入180mg/m3出现中毒症状， 450mg/m3，60min，可严重中毒。
优点：不升高产品温度，穿透性强，适合于不耐热 药物的灭菌。已成功应用于维生素类、抗生素类、 激素、肝素、羊肠线、医疗器械以及高分子材料的 灭菌。
缺点：设备费用高。对某些药品可能产生药效降低， 产生毒性物质或发热物质，且溶液不如固体稳定， 用时要注意安全防护问题。
2）紫外线灭菌设备
利用紫外灯管产生的紫外线照射杀灭微生物的 设备。
灭菌机理是紫外线作用于核酸蛋白质，促使其 变性，同时空气受紫外线照射后产生微量的臭 氧而起共同杀菌作用。一般用的波长 200~300nm，灭菌能力最强的波长是254nm。
特点：进行直线传播，可被不同的表面反射，穿透力 微弱，但较易穿透清洁空气及纯净水，适用于物体表 面的灭菌、无菌室空气的灭菌。不适用于药液的灭菌 和固体物质深部的灭菌。装于容器中的药物不能灭菌 （玻璃可吸收紫外线）。对人体照射过久会发生皮肤 烧伤（15分钟），红斑结膜炎等现象。
火焰灭菌法 灼烧是最彻底、最简便、最迅速、
最可靠的灭菌方法，适宜对不易被火焰损伤 的物品、金属、玻璃及瓷器等进行灭菌。灭 菌时只需将物品在火焰中加热20s，或将灭菌 物品迅速通过火焰3-4次即可。
2湿热蒸汽灭菌设备 利用高压蒸汽或常压蒸汽进行灭菌的设备。 由于蒸汽潜热大，穿透能力强，容易使蛋白质变性或
D值
微生物的耐热系数，是指在一定温度下，将90%微生 物杀菌所需的时间，以分钟表示。
D值越大，该温度下微生物的耐热性就越强，在灭菌 中就越难杀灭。对某一种微生物而言，在其他条件保 持不变的情况下，D值随灭菌温度的变化而变化，灭 菌温度升高时，杀灭90%的微生物所需的时间越短。
Z值
灭菌温度系数，指降低一个lgD所需的温度数。 在一定温度范围内（100~138℃）与温度T呈 直线关系。
消毒 以物理或化学方法杀灭和物体上或介质 中的病原微生物。
防腐 用物理或化学方法防止或抑制微生物生 长繁殖。
热原的相关介绍
能够致热的微生物的尸体及其代谢产物，即细 菌的一种内毒素。细菌、霉菌、病毒均可产生 热原。热原最主要特性为耐热性，其为由磷脂、 脂多糖和蛋白质所组成 的复合物，存在于细菌
的细胞和固体膜之间。脂多糖是内毒素的主要 成分，具很强的热原活性。热原分子量为 10×105左右。热原具耐热性、滤过性、水溶性、 不挥发性。当热原被输入人体后，约0.5h后， 使人发冷寒战、高热、出汗、恶心、呕吐、昏 迷甚至危及生命，可于注射剂灭菌时根据其特 性彻底破坏热原。