湿热灭菌原理和常用灭菌设备

蒸汽的特性
温度
蒸汽干度
100oC
潜热
显热
0oC
干度为 0.9 = 90% 的潜热 干度为 1.0 = 100% 的潜热
过热 热 (能量)
冷凝水的管理
• 冷凝水是以下任何一个地方都需要加以管理的 问题
– 蒸汽发生器 – 蒸汽分配系统 – 灭菌柜管路 – 灭菌柜腔室
• 冷凝水始终不断地产生
冷凝水的管理 蒸汽流动的方向应有斜坡
蒸汽的质量
• 对灭菌柜及SIP而言
– Dryness/干度 潜热的量
– Superheat/过热
超过的温度℃
– NCG/不凝气体
不凝气体的 %
– Condensate Quality 冷凝水质量
– GB 18278-2000 医疗保健产品灭菌确认和常规控 制要求工业湿热灭菌.pdf A5.2.2.1
以提高无 10-3
菌保证的
水平
10-4
10-5
10-6
杀灭微生物
我们可以检验微生物数的下降情况
灭菌剂量
(时间)
我们可计算可信度增加 的程度/无菌保证水平
无菌保证水平 达到 > 10-6
过程控制示意
全过程强化环境控制
原料的 质量检验
SIP
对接触产品表 面消毒并控制
生物负荷 设备消毒
内包材料清洗、 消毒去热原 隧道灭菌器
来自百度文库
灌封操作。
最终密封 容器
热原控制一直到最后一步
在密封的 容器中最
终灭菌
最终灭菌
湿热灭菌基础
• 空气 • 蒸汽 •水 • 细菌 • 内毒素 • 过度杀灭 • 残存概率 • 其他
蒸汽
温度
100oC 0oC
显热
潜热
过热 热 (能量)
压力的测试
bar a = 绝压值
g = gage的缩写，
bar g=表压值，
革兰氏阴性菌
革兰氏阳性菌
这是细菌内 毒素
也叫热原
杀灭微生物
106
105 104
103
102
微生 101 物数
100
对数表示
1 x 103 = 1000 1 x 101 = 10
灭菌剂量
(时间)
无菌保证水平 达到 > 10-6
106
105
微生物数
104
以恒定的
103
速率下降
(D value) 102
绝压值
Absolute pressure
Bar(a)
0.02 0.03 0.04 0.05 1.0 1.1 1.2
1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3
沸点
表压
压力沸点表 Boiling point Gauge pressure
oC
Bar(g)
17.5
为什么我们的产品需要无菌？
我们讲无菌，涵意是什么?
• 在生产过程中要做到没有活的微生物是 不可能的，因为有：
– 人员； – 原辅料 / 包装材料； – 接触产品设备的表面； – 用于清洗/淋洗的液体； – 环境
物料
人员
设备的表面
清洗液
接种的纸质载体
细菌内毒素
在革兰氏阴性菌的 细胞壁中脂多糖
– 在蒸汽分配系统中滞留空气 (不良的系统设计，疏水器出故障)
– 蒸汽启动程序不当 (没有将分配管路中的空气吹除掉)
蒸汽干度
• 蒸汽干度是蒸汽中潜热的量度 • 最理想是100%潜热，有最大的能量来加热装
载 • 限度标准
– 一般多孔性装载：>0.90 (>90%) – 金属装载：>0.95 (>95%)
101
100
10-1
继续灭菌
10-2
以提高无
10-3
菌保证的
水平
10-4
10-5
10-6
杀灭微生物
我们想提高灭菌的“概率”
灭菌剂量
(时间)
提高无菌信心的安全限度
无菌保证的水平要优于百万分之一!
106
105
微生物数 104 以恒定的 103 速率下降 (D value) 102
101
100
10-1
继续灭菌 10-2
冷凝水跟着蒸汽流动
冷凝水的管理
冷凝水比蒸汽重， 它会向下流动
湿热灭菌基础
• 湿热灭菌的机理
– 细胞繁殖的最终停止 – 蛋白质变性 – 湿热灭菌工艺验证指南-08-12-08.doc
– PDA_TR-1-Technical_Report_No.1.pdf
湿热灭菌基础
• 影响芽孢耐热性的因素
– 物理/化学条件 – 湿度 – 能量转移
绝
绝压值与表压
表
对
值相差1个大气压
压
压
力
大气压 （约1巴绝压值，表压为0）
最佳真空 （0 巴绝压值）
最高 真空
绝压值=表压值+1个大气压
通常的 压差值
表压
Gauge pressure
Bar(g)
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3
1.4
24.1
1.5
29.0
1.6
32.9
1.7
99.6
1.8
102.3
1.9
104.8
2.0
107.1
2.1
109.3
2.2
111.4
2.3
113.3
2.4
115.2
2.5
116.9
2.6
118.6
2.7
120.2
2.8
121.8
2.9
123.3
3.0
124.7
3.2
绝压值
Absolute pressure
Bar(a)
2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4.0 4.2
沸点
Boiling point oC
126.1 127.4 128.7 130.0 131.2 132.4 133.5 134.7 135.8 136.8 137.9 138.9 139.9 140.8 141.8 142.7 143.6 145.4
»传导 »对流 »辐射
湿热灭菌基础 －微生物杀灭的数学模式
• 实验表明，在恒定的灭菌条件下，微生物（只 指芽孢）的死亡遵循一级动力学规则。
– HTM2010\HTM2010-3[1].pdf 9.0
– 湿热灭菌工艺验证指南-08-12-08.doc 附录
• 对密封容器中的液体而言
– 冷凝水质量 (根据风险分析确定)
灭菌工艺 (灭菌柜的SIP)
不凝气体 测试点
干度和过热 测试点
蒸汽温度 参考点
不凝性气体
• 造成不凝性气体的原因：
– 蒸汽发生器的供水温度低(建议 > 80℃)
湿热灭菌原理和 常用灭菌设备介绍
内容
• 范围 • 湿热灭菌基础 • 灭菌法选择的基本原则 • 灭菌方法的开发及选定 • 记录仪表 • 几种常用的湿热灭菌设备介绍
范围
• 蒸汽-湿热灭菌具备无残留，不污染环境 ，不破坏产品表面，易于控制和重现性 好等优点，被广泛应用于注射剂的除菌 过程之中。
• GMP的产生和发展（包括理论和实践） 都与药物制剂的灭菌过程有关。对无菌 产品的制造厂而言，没有什么比灭菌更 为重要