注射剂的灭菌与无菌技术.

注射剂的灭菌与无菌技术

一、概述

1.灭菌法：是指用热力或其他适宜方法将物质中的微生物杀灭或除去的方法。灭菌是生产灭菌制剂的重要过程之一。

2.灭菌标准：微生物包括细菌（致病与非致病菌）、真菌、病毒，这些微生物无所不在，且繁殖速度惊人。其中细菌的芽胞具有较强的抗热性，不易杀死，因此灭菌效果以杀死芽胞为灭菌标准。

3.注意区分灭菌、防腐、消毒、概念的区别。

（1）灭菌：是制用物理或化学方法将所有致病或非致病的微生物以及细菌的芽孢全部杀灭。

（2）防腐：是指用低温或化学药品防止和抑制微生物生长和繁殖。

（3）消毒：是指用物理和化学的方法将病原微生物杀死。

4.灭菌方法可分为：

（1）物理法

a.干热灭菌法

c.射线灭菌法

d.滤过灭菌法

（2）化学灭菌法（环境灭菌）

a.化学气体灭菌法

b.化学药剂灭菌法

（3）无菌操作法

灭菌方法的选择：根据灭菌的要求及制剂的稳定性两个方面来选择。

二、物理灭菌法

（一）湿热灭菌法

本方法特点：由于蒸气潜热大，穿透力强，容易使蛋白质变性或凝固，灭菌效率高。

1.热压灭菌法：是用大于常压的饱和水蒸汽加热杀灭微生物的方法，是最可靠的灭菌方法。

（1）常用的几个压力与温度及时间的对应关系

115℃～67 kpa～30min

121℃～97 kpa～20min

126℃～139 kpa～15min

（2）灭菌设备-灭菌柜操作注意事项

A.必须使用饱和蒸气

B.必须将柜内空气排净

C.压力回零后再开启柜门，防止带压操作

D.防止过早全部开启柜门造成骤然降温，瓶子破裂

（3）影响灭菌效果因素

A.细菌的种类与数量

B.药物性质与灭菌时间

C.蒸气的性质

D.介质的性质

2.流通蒸气灭菌法：指在常压下100℃流通蒸汽加热杀灭微生物的方法。杀灭时间为：30～60min。

特点：

1）适用于对热不稳定的药品

2）不能杀灭所有细菌

3）需加入抑菌剂或避菌操作、无菌操作

3.煮沸灭菌法：把灭菌物品放入沸水中加热灭菌的方法。灭菌时间为：30～60min。灭菌效果差。

4.低温间歇灭菌法：

作法：

a.温度60～80℃1hr灭菌

b.室温或37℃下放置24hr，再进行上述条件下的灭菌

c.反复操作3～5次

（二）干热灭菌法

干热灭菌法分为：火焰灭菌法、干热空气灭菌法※

1.细菌对热敏感性：杀灭繁殖型细菌需100℃、干热1hr杀死；芽胞菌：按药典规定：160℃～170℃需2hr以上、170℃～180℃需1hr以上、250℃需45 min。

2.热原：需经250℃，30 min 、200℃以上45 min才能破坏、破坏大肠杆菌内毒素，250℃时F值为750分。

方法适用性：适用于耐高温的玻璃、金属器皿以及不允许湿气穿透的油脂类、耐高温的固体粉末药物。

存在问题：穿透力差，温度不均匀，橡胶及塑料不适用。

（三）射线灭菌法

包括辐射灭菌法、紫外线灭菌法和微波灭菌法

1.辐射灭菌法如Co60或Cs137γ射线杀菌

特点：不升高灭菌产品的温度，穿透性强。

适用范围：

1）不耐热但对光稳定的药品如：维生素、抗生素、激素、重要制剂、医疗器械、高分子材料等。

2）包装材料、器具、机械等

2.紫外线灭菌法

灭菌最强的波长：254nm

适用范围：空气、表面-即环境灭菌或器具灭菌

3.微波灭菌法

作用原理：利用微波产生的热杀灭微生物

（四）过滤除菌法

是一种机械除菌方法。适用于对热不稳定的药物。

三、F与F0值

灭菌过程中存在的问题：

1）灭菌温度测量的不是被灭菌物体内部的温度

2）现行的菌检方法难以检出极微量微生物

因此对现行的灭菌方法进行可靠性验证，F与F0可作为法可靠性参数。

（一）D值与Z值

1.微生物致死时间曲线与D值

D定义：在一定温度下杀死被灭菌体系中90%的微生物所需的时间：D=t=2.303/k

D = f（x）（T、介质、菌的类别等）

2.Z值

Z值为灭菌温度系数，系指某一微生物的D值，下降一个对数单位，所需升高温度的度数。也就是灭菌时间减到原来的1/10，所需升高温度的度数，通常为10℃。

Z值在一定的温度范围内（100℃～138℃）lgD与T之间呈线性关系，即

Z =（T2-T1）/（lgD1-lgD2 ）或D1/D2 = 10（T2-T1）/Z

设：Z = 10℃，T1 = 110℃，T2 = 121℃，则：D1/D2 = 1011/10

即D1/D2 = 12.59所以D2= 0.079 D1

上式物理意义为：110℃灭菌10分钟与121℃灭菌0.79分钟的效果相同。

也即，当Z=10℃时，温度每升高1℃，灭菌效率提高21%

（二）F值与F0

1.F

F = Δt ∑10（T－T0）/ Z

Δt：测量温度的间隔时间（一般为0.5～1分钟）

T：每个时间间隔灭菌温度（用热电偶插入灭菌溶液中测定）

T0：参比温度（热压灭菌时为121℃，干热灭菌时为170℃）

F值定义：为干热灭菌过程的可靠性参数。即F为一定温度（T）、Z值为10℃所产生的灭菌效果与170℃灭菌效果相同时，所相当的时间。

2.F0值

F0 = Δt ∑10（T-T0）/Z

F0：为热压灭菌过程的可靠性参数。F0为一定温度（T）、Z值为10℃所产生的灭菌效果与121℃灭菌效果相同时所相当的时间。

即把所有温度下的灭菌效果都转化成121℃下灭菌的等效值。因此F0为标准灭菌时间（分钟），F0仅限于热压灭菌。

F0具有时间物理量的量纲，并不是真正意义上的时间。

3.影响F0因素

（1）容器大小、形状、热穿透系数

（2）灭菌产品溶液的黏度、容器填充量

（3）药品的染菌程度与产品排列方式

4.生物F0

生物F0值等于D121值与微生物数量的对数降低值的乘积。说明微生物的F0 由D121和微生物的初始数及残留数所决定。

由F0= D121（lg N0-lgNt）可知：①N0↑，F0↑，即灭菌t↑，所以应尽量避菌操作；②应考虑安全因素，一般增加50%。

例：F0 = 2.4（lg 200－lg10 -6）= 19.92分

四、化学灭菌法

化学灭菌法是指用化学药品直接作用于微生物而将其杀死的方法。化学杀菌剂不能杀死细菌芽胞，仅对繁殖体有效。因此化学杀菌的目的在于减少微生物数目，以控制无菌状态至一定水平。

1.气体杀菌法：环氧乙烷、甲醛、丙二醇、甘油与过氧乙酸的蒸气。

2.药液法：苯扎溴铵、酚或煤酚皂溶液、75%的乙醇等。

五、无菌操作法和无菌检查方法

是把整个过程控制在无菌条件下进行的一种操作方法。无菌操作所用的一切用具、材料及环境均按前述的灭菌法灭菌,操作须在无菌操作室或无菌柜内进行。

1.灭菌操作室的灭菌：

2.无菌操作：安瓿150℃～180℃，2～3小时干热灭菌；橡皮塞121℃，1小时热压