微生物基础知识2011-07课件

基础微生物知识微生物对人类生活的影响正常环境下，大多数的微生物是无害的。有一些病原微生物威胁着人类自身的安全。微生物与制药工业的关系有利于制药工业的方面直接利用微生物与其代谢产物可制成的药物和制剂。微生物为药品的生产提供了不可缺少的手段。微生物学方法成为检测药物的重要手段。不利于制药工业的方面被微生物污染的药品，会失去有效性。微生物污染药品会产生毒性。第一部分微生物基础知识微生物的基础知识什么是微生物？在自然界中除了常见的动物和植物外，还存在着一个十分庞杂的形体微小、结构简单的生物类群。这些生物由于个体微小，肉眼不能看到，需借助光学显微镜或电子显微镜放大几百倍、几千倍，甚至几万倍才能看到。因此，将此类微小的生物统称为微生物。微生物

微生物分类微生物的主要特点细菌的结构细菌生长繁殖的条件真菌微生物的分类（1）细菌（2）真菌（3）病毒(10~300纳米)（4）原生动物(大小介于细菌和病毒之间)（5）低等藻类等(大小范围于细菌相当)微生物的主要特点—生长繁殖速度快如一个每20分钟分裂一次的细菌，大肠杆菌的代时为20分钟，以此计算，在最佳条件下8小时后，1个细胞可繁殖到200万上，10小时后可超过10亿。经过不到2天的生长繁殖就能形成与地球同等重量的群体。微生物主要特点—分布广、数量大微生物是一个种类繁多、十分庞杂的生物类群。细菌分类–形态结构球菌杆菌螺旋菌细菌的结构细胞壁细胞膜核糖体周生鞭毛鞭毛细胞质类核细菌的特殊结构一、荚膜：某些细菌在细胞壁外包围的一层粘液性物质。细菌的特殊结构二、鞭毛：在某些细菌菌体上具有细长而弯曲的丝状物，称为鞭毛。运动是由于它们局部弯曲，从基部向顶端波浪式地推进的结果。细菌的特殊结构三、菌毛：菌毛是许多革兰氏阴性菌菌体表面遍布的比鞭毛更为细、短、直、硬、多的丝状蛋白附属器，也叫做纤毛。芽孢的特点—抗性强芽孢含水量少，蛋白质受热不易变性。芽孢壳致密且厚，通透性低，能阻止化学药品等的掺入。芽孢形成时合成一些交之繁殖体具有更大耐热性的酶。芽孢皮层中含有吡啶二磷酸钙盐，可增强其耐热性。芽孢的特点—遮光性在显微镜下观察染色的芽孢细菌涂片时，可以很容易地将芽孢与营养细胞区分别开，因为营养细胞染上了颜色，而芽孢因抗染料且折光性强，表现出透明而无色的外观。细菌生长繁殖的条件—营养物质水（溶剂、媒介、热的良导体）碳源（用于合成菌体的含碳物质，并为细菌提供能量）氮源（合成自身蛋白质、核酸等）生长因子（是细菌生长所必需的，需要量少而本身又不能合成的一类有机物质。）无机盐（构成菌体成分、调节细胞渗透压和酸碱平衡。）细菌生长繁殖的条件—酸碱度pH大多数细菌最适宜pH为6.8-7.4，在此范围内细菌酶活性强，生长繁殖旺盛细菌生长繁殖的条件—气体主要有氧气和二氧化碳根据对氧气的需要不同，各种细菌可分为三类（1）专性需氧菌必须在有氧气的环境中才能生长（如分枝杆菌、枯草芽孢杆菌）（2）专性厌氧菌必须在无氧或低氧化还原电势的环境下才能生长，游离氧对其有毒害作用（破伤风梭菌）（3）兼性厌氧菌在有氧和无氧条件下均能生长，但有氧时生长较好，大多数病原性细菌属此类。细菌的繁殖方式细菌主要以无性二分裂方式进行繁殖，即细菌生长到一定时期，在细胞中间逐渐形成横隔，由一个母细胞分裂为两个大小基本相等的子细胞。细胞分裂是连续的，两个子细胞正在形成之际，又在子细胞的中央形成横隔，开始第二次分裂。一般15-20分钟即可繁殖一代。

细菌繁殖真菌分类—形态结构酵母菌大型真菌霉菌真菌的繁殖方式芽生孢子节孢子分生孢子孢囊孢子真菌为何难以控制一、孢子可解释为是一种无性分化的、形态结构特化的、具有繁殖、休眠或传播功能的细胞。二、广泛分布于自然界，对营养要求不高，对酸不太敏感，在pH2-9的范围内皆可生长，最适生长温度为22-28℃。大多数真菌为需氧菌，喜温好湿。第二部分微生物的控制微生物的控制去除微生物的方法影响微生物质量的因素监测为什么GMP中要控制微生物？大量临床资料表明，注射剂（尤其是静脉注射剂）如污染了7~12μm的尘粒，可导致热原反应、肺动脉炎、微血栓或异物肉芽肿等，严重的还会致人死命。而如果污染了细菌，轻则局部红肿化脓，重则引起全身细菌性感染。最近几年发生的重大医药事件“欣弗事件”11人死亡葛根素事件11人死亡齐二药事件导致多名患者肾功能衰竭鱼腥草事件严重的不良反应病例有52例刺五加事件3人死亡双黄连事件3人死亡反映了我国一些企业在微生物控制方面存在的严重问题！去除微生物的方法？常用的方法有以下几种清洁消毒灭菌清洁去除微生物的实例消毒去除微生物的实例灭菌去除微生物的实例消毒和消毒剂消毒是指对病原微生物的繁殖体的致死作用，但不能杀死芽孢等全部微生物。（消毒是不彻底的，不能代替灭菌）消毒剂是指凡用于消毒的化学药品。（消毒剂有液体的、固体的和气体的。消毒剂的种类很多，性质不一，应根据具体情况选择既安全又有效的消毒剂）消毒剂分级消毒剂按其杀灭微生物的能力分为三级：高效消毒剂：指可杀灭所有微生物（包括细菌芽孢）的消毒剂，如戊二醛、过氧乙酸等；中效消毒剂：指可杀灭细菌繁殖体（包括结核杆菌）、大多数种类的病毒与真菌（不包括细菌芽孢）的消毒剂，如乙醇、氯代二甲苯酚等；低效消毒剂：指可杀灭大多数细菌与一些种类的病毒和真菌（不包括结核杆菌和细菌芽孢）的消毒剂，如氯乙定、苯扎溴铵等。常用消毒剂的种类类别作用机制常用剂量性质与用途乙醇蛋白质变性溶解细胞70%~75%乙醇能迅速杀灭细菌繁殖体，对一般病毒有一定的消毒作用，对芽孢无杀灭能力。70%~75%的乙醇常用于皮肤消毒。过氧乙酸蛋白质沉淀0.5%皮肤消毒广谱消毒剂，能杀死细菌繁殖体、芽孢、真菌与某些病毒，对空气、皮肤和食品消毒常用新配制的0.5%的过氧乙酸可代替乙醇用于手消毒，杀菌速度较快，无毒性。消毒手上的大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌优于其它消毒剂。过氧乙酸气雾1g/m3可杀灭物体表面的大部分微生物过氧乙酸为强氧化剂，对皮肤、粘膜、金属有较强的腐蚀性，使用时浓度不能过高，。市售的20%过氧乙酸水溶液，性质不稳定，易分解生成水、乙酸和氧气。常用消毒剂的种类类别作用机制常用剂量性质与用途甲醛阻抑细菌细胞核蛋白合成37%~40%的水溶液市售的37%~40%的水溶液又称福尔马林，常用于保存动物标本，也可作气体熏蒸和液体消毒。甲醛有挥发性，对眼睛、皮肤有刺激性，引起皮肤皱褶或硬化，不宜做皮肤消毒用。碘酒（碘酊）卤化作用2%常用于皮肤消毒，有快速、广谱的杀菌作用，对分枝杆菌、真菌、病毒和一些芽孢均有效果。新洁尔灭破坏细胞膜，使蛋白质变性0.05%~0.1%季胺类化合物，阳离子表面活性剂。抗菌谱较窄，对革兰氏阳性菌有较强作用，对革兰氏阴性杆菌特别是铜绿假单胞菌不敏感，在中性和弱碱性溶液中效果最佳。0.1%水溶液对皮肤、黏膜、创伤和器械具有清洁和消毒的双重作用。对皮肤、黏膜的刺激性小，不得与肥皂或其它合成洗涤剂合用。影响消毒剂活性的因素温度浓度酸碱度微生物的种类和数量有机物质灭菌和灭菌法一、定义

凡能杀灭物体中所有活的微生物的作用称为灭菌。灭菌法是指用适当的物理或化学手段将物品中的微生物杀灭或除去的方法。二、常用的物理灭菌方法

热力灭菌、气体灭菌、辐射灭菌、过滤除菌、臭氧灭菌热力灭菌—干热灭菌利用高温杀灭微生物的方法称为热力灭菌法。热力灭菌法可分为干热灭菌和湿热灭菌。常用的干热灭菌有:火焰、灼烧、干烤和红外线灭菌等。（1）灼烧与火焰灭菌（2）干烤灭菌（利用热辐射及干热空气进行灭菌。通常加热至180℃，恒温2h可完全灭菌。250℃恒温60min可除去热原。）热力灭菌—湿热灭菌通过热蒸气或沸水使细菌蛋白质变性而杀灭微生物的方法称为湿热灭菌法。常用的有：煮沸、巴氏消毒、间歇灭菌法、流通蒸气和高压蒸气灭菌等。（湿热的穿透率比干热强，所以湿热灭菌效果较干热好。）（1）煮沸灭菌：是指加热使水至沸而杀灭细菌的方法，凡不适用于高压蒸气灭菌的物品，可在常压下在水中煮沸一段时间达到灭菌，耐热菌除外。热力灭菌—湿热灭菌（2）巴氏消毒：是杀死某些液体中不需要的细菌、酵母菌和霉菌的方法。但不能杀死耐热的和具芽孢的细菌。如防止酒类变质，加热至50~60℃，牛奶消毒63℃30min，器械浸泡70~75℃10min。（3）流通蒸汽灭菌：在常压下，用蒸锅、蒸笼等，在100℃灭菌，但仅可杀死细菌繁殖体，不能完全杀灭芽孢。热力灭菌—湿热灭菌（4）间歇灭菌法：间歇灭菌法（fractionalsterilization）:是利用反复多次的流通蒸汽加热，杀死细菌所有繁殖体和芽胞的灭菌法。具体做法是将待灭菌的物品置于阿诺流通蒸汽灭菌器内，100℃加热15～30分钟，杀死其中的细菌繁殖体，然后将物品置于37℃温箱中过夜使芽胞发育成繁殖体，次日再通过流通蒸汽加热，如此连续三次，可将所有细菌繁殖体和芽胞全部杀死。

热力灭菌—湿热灭菌（5）高压蒸气灭菌：就是通过加热提高蒸汽温度，用高压蒸气灭菌，穿透力强，温度高、灭菌效果最好。是经济、简便、可靠、无毒的灭菌方法。凡耐高温和潮湿的物品均可应用本法灭菌。辐射灭菌法—紫外线紫外线消毒操作方便，杀菌谱广，但穿透力弱，影响因素多，杀菌效能受到一定限制。大部分紫外线辐射损伤的细菌在适宜的条件下如温度、可见光，细胞能修复损伤，恢复正常生活，这就是所谓的光复活现象。紫外线消毒的效果与紫外线的强度、照射时间、温度和湿度等因素有关。紫外灯管的使用要保持清洁，表面有灰尘会降低灭菌效果。过滤除菌法过滤除菌是用物理阻留的方法将液体或空气的细菌除去，以达到无菌目的

用于滤过病毒的滤膜，其孔径为25~100nm；用于滤过细菌的滤膜，其孔径为0.22~0.45um。

气体灭菌法利用化学消毒剂形成的气体来杀灭微生物的措施称为气体灭菌法。

常用的有：环氧乙烷和甲醛

气体灭菌法—甲醛甲醛是一种无色，有强烈刺激型气味的气体。易溶于水、醇和醚。甲醛在常温下是气态，通常以水溶液形式出现。易溶于水和乙醇，35～40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。

甲醛—紧急处理吸入：迅速脱离现场至新鲜空气处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸，就医。误食：用1%碘化钾60ml灌胃。常规洗胃，就医。皮肤接触：立即脱去被污染衣着，用大量流动清水冲洗，至少15分钟。就医。眼睛接触：提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。臭氧灭菌法臭氧是一种强氧化剂，灭菌过程属生物化学氧化反应。常用的灭菌形式

⑴臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌灭活死亡。⑵直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞器和DNA、RNA，使细菌的新陈代谢受到破坏，导致细菌死亡。⑶透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。药品的微生物质量标准药品质量必须符合两方面的标准（1）物理化学的质量（如含量、水分等）（2）微生物质量细菌计数霉菌计数酵母菌计数控制菌检查细菌内毒素含量检查影响微生物质量的因素

药品微生物质量

人员物料（包括公用介质）生产环境（包括厂房设备）人是最大的污染源人是洁净室最大的污染源，占90%左右。一般男性每人每分钟向周围排放1000个以上的含菌粒子，女性为750个以上。手部、头部和身体。洁净室内当工作人员穿无菌服时，静止时的发菌量为10～300个/(min·人)，躯体一般活动时的发菌量为150～1000个(min·人)，快步行走时的发菌量为900～2500个(min·人)；咳嗽一次的发菌量为70～700个(min·人)，喷嚏一次的发菌量为4000～60000个(min·人)。所以在洁净室中，人的数量和活动应有特别严格的限制。人是最大的污染源—人员培训受训范围应包括工作于环境控制区内的所有人员培训内容应包括

GMP培训，SOP培训无菌工艺和基本原理，基础知识培训生产和操作程序与产品污染的相关性无菌操作技术，洁净室行为人是最大的污染源—人员培训基础无菌操作技术

严格执行更衣规范只能用无菌器具与无菌物料相接触所有活动慢而轻人员身体应始终置于层流区之外任何操作方式不得影响产品的无菌性人员间保持距离，少讲话，着装不可相互接触