第三章灭菌技术

第三章灭菌技术本章主要内容热力灭菌工艺验证的有关参数物理灭菌法化学灭菌法教学要求2个课时教学目的：掌握物理灭菌法以及化学灭菌法熟悉热力灭菌工艺验证的有关参数灭菌灭菌是制剂生产制备中的一项重要工艺过程，即指应用物理方法或化学方法将物质中所有的微生物及其芽胞(包括致病的或非致病的微生物)全部杀死或除去，即获得无菌状态的总过程，所应用的灭菌方法称为灭菌法。热力灭菌工艺验证的有关参数灭菌验证的微生物指示剂灭菌方法和相应微生物指示剂灭菌方法微生物指示剂蒸汽嗜热脂肪芽胞杆菌干热枯草杆菌黑色变种环氧乙烷枯草杆菌格罗别杰变种辐射短小芽胞杆菌过滤法细小假单孢杆菌微生物指示剂去除的定量测定大多数情况下，用加热、辐射或气体灭菌法灭菌，微生物的死亡速度符合一级或近一级过程，用下式表示为：

式中，N0：原始的微生物数；

Nt：灭菌t时间后残存的微生物数；

K：致死速度常数。热力灭菌工艺的有关参数D值：D=t=2.303/k一定灭菌温度下被灭菌物品中微生物数减少90%（或降低一个数量级/对数值）所需时间Z值：衡量温度对D值影响的参数F值：F=DT(lgN0-lg10-6)在一定温度下杀死容器中全部微生物所需的时间F0值:F0=△t∑10(T-121)/10相当于121℃热压灭菌时杀死容器中全部微生物所需时间。一般F0≥12为宜不同灭菌工艺不同微生物指示剂的D值

微生物指示剂灭菌工艺温度(℃)样品或介质D值(min)嗜热脂肪芽胞杆菌饱和蒸汽1055%葡萄糖水溶液87.8嗜热脂肪芽胞杆菌饱和蒸汽1215%葡萄糖水溶液2.4嗜热脂肪芽胞杆菌饱和蒸汽121注射用水3.0枯草芽胞杆菌干热170玻璃瓶1枯草杆菌格罗别杰变种环氧乙烷600mg/L硬胶囊3短小芽胞杆菌γ-射线湿0.2Mradγ-射线干0.15Mrad物理灭菌法物理灭菌法：指采用加热、干燥、辐射、声波等物理手段达到灭菌目的的方法。具体方法下：干热灭菌法：火焰灭菌法、干热空气灭菌法湿热灭菌法：热压灭菌法、流通蒸汽灭菌法、煮沸灭菌法、低温间歇灭菌法紫外线灭菌法微波灭菌法辐射灭菌法滤过除菌法化学灭菌法：系指用化学药品来杀灭微生物的方法，同时不应损害制品的质量。常用的方法有应用化学杀菌剂、气体灭菌法等。无菌操作法：指在药剂生产的全过程中采用净化和控制在无菌条件下，尽量使产品避免被微生物污染的一种操作方法。注射剂、海绵剂、外用制剂、蜜丸剂等物理灭菌法1.湿热灭菌法操作：利用饱和水蒸气或沸水进行灭菌特点：穿透力强，使蛋白质凝固变性；简单可靠；应用最广泛方法：湿热灭菌法系指利用饱和水蒸气或沸水来杀灭微生物的方法，包括热压灭菌、流通蒸气灭菌、煮沸灭菌和低温间歇灭菌等方法。物理灭菌法2.干热灭菌法火焰灭菌法：方法：在火焰上直接灼烧特点：简便可靠适用：瓷器、玻璃、金属制品干热空气灭菌法方法：高温干热空气灭菌，一般180℃1h以上特点：穿透力弱，温度不均匀，灭菌温度高适用：耐高温的玻璃、金属制品；不允许湿气穿透的油脂类材料和耐高温的粉末材料不适于：多数药品、橡胶、塑料制品焚烧----最彻底的灭菌方法烧灼----直接用火焰灭菌方法干烤----加热160-180℃2小时干热灭菌法湿热灭菌与干热灭菌的比较同一温度下，湿热灭菌比干热灭菌效果好原因1、湿热中细菌菌体蛋白较易凝固2、湿热的穿透力比干热大3、湿热的蒸汽有潜热湿热灭菌法加压蒸汽灭菌法最有效的灭菌方法121℃20~30分钟煮沸消毒法水煮100℃5分钟(繁殖体)~2小时(芽胞)流通蒸汽消毒法间歇蒸汽灭菌法水蒸汽100℃15~30分钟(繁殖体)反复多次流动蒸汽间歇加热灭菌物理灭菌法1.湿热灭菌法

--热压灭菌法在热压灭菌器内，利用高压饱和水蒸气杀灭微生物的方法。一般公认为最可靠的湿热灭菌法。适用于耐热药物及其水溶液、外科敷料、手术器械及用具等物品的灭菌。常用的热压灭菌器有：手提式热压灭菌器、直立式热压灭菌器、卧式热压灭菌器等。注意事项：①确保安全：容器能耐压，压力表与温度计灵敏，安全阀正常，排气畅通。②必需用饱和水蒸气，开始使用时排尽冷空气，使压力与温度相符。③准确计算灭菌时间，一般先预热15～2O分钟，再升压和升温，达到预定压力和温度后开始计时。④灭菌结束时，不可快速放气，骤然减压会导致容器爆裂和药液外溢。热压灭菌温度、压力与时间温度绝对压力kPa(kg/cm2)表压kpa(kg/cm2)时间(分钟)115.5166.72(1.7)68.65(0.7)30121.5196.14(2.0)98.07(1.0)20126.5235.37(2.4)137.0(1.4)15物理灭菌法--3.紫外线灭菌法紫外线杀菌机理：波长200-300m的紫外线具有杀菌作用干扰DNA的复制与转录紫外线穿透力较弱不耐热物品的表面消毒特点：应用范围：空气消毒、手术室、传染病房、微波：是指频率在300兆赫到300千兆赫之间的电磁波。机理：主要是由于其产生热效应水可强烈地吸收微波，使极性分子转动，由于分子间的摩擦而生热。热是在被加热的物质内产生的，所以加热很均匀，并且升温迅速。由于微波可穿透介质较深，所以在一般情况下，可以作到表里一致地均匀加热。用于水性溶液的灭菌物理灭菌法--4.微波灭菌法物理灭菌法--5.辐射灭菌法应用放射线杀灭细菌的方法。γ射线和β射线。γ射线是由60Co或137Cs发出的电磁波，穿透力特强，可用于密封安瓿和整瓶药品的灭菌，甚至整箱已包装的药品经合适剂量γ射线照射后仍可达到灭菌的效果。但应用必须注意防护，以免伤害工作人员。辐射灭菌的机理：直接作用于生物的蛋白质、核酸、酶等，促使化学键断裂，引起分子发生变化，从而使微生物细胞生长和分裂停止，导致死亡。间接作用于生物体内的水分子，引起水的电离和激发，生成自由基，然后再作用于生物活性分子，引起微生物死亡。滤过除菌法含义：使药液通过除菌滤器中的滤材，除去活的或死的细菌，而得到不含细菌的药液的方法。特点：适用于不耐热的药物溶液。可同时滤除药液中的活菌和死菌。在除菌过程中，同时除去一些微粒杂质。加压滤过和减压滤过均可用，但加压滤过较安全、适用。本法必需配合无菌操作技术，成品必须经无菌检查合格后方可出厂。某些滤材有吸附性，能降低某些药物的含量。理想滤器和滤材应符合：有效地从药液除净细菌；溶液能顺畅地滤过；不落屑，不会污染药液；不吸附药液中有效成分；易清洗，可更换，操作方便。常用滤器的类型硅藻土滤器，又称砂滤棒。垂熔玻璃滤器：G6滤除细菌。多孔聚乙烯、聚氯乙烯滤器：多孔聚乙烯（简称PE）和聚氯乙烯（简称PVC）是将高分子聚合物用“粉末烧结”方法所形成的一类新的滤过介质。白陶土滤器：由白陶土及细砂混合，经高温烧结而成。石棉板滤器：以多孔性石棉板为滤材的滤过装置。微孔膜滤器：以微孔滤膜为滤材的滤过装置。微孔滤膜是用纤维素衍生物、聚酰胺等高分子物制成的薄膜，具有均匀一致的微孔结构，孔径有O.15μm～5.Oμm等九种规格，外观呈乳白色、不透明、平整、光洁。微孔滤膜的特点：微孔多，孔隙率达5O％～85％，液流阻力小，滤速快；吸附性小，无脱屑现象，无杂质溶出；耐热性好，在12O℃热压灭菌3O分钟无损坏；按孔径大小分多种规格，可供澄清、除菌不同用途，作为滤过除菌用的滤器一般选用O.22μm以下的滤膜。常用滤器的类型化学灭菌法常用的化学杀菌剂:0.1%～0.2%新洁尔灭溶液，2%的酚或煤酚皂溶液、75%的乙醇等。常用于物体表面灭菌。但要注意其浓度不要过高，以防止化学腐蚀作用。防腐剂:又称抑菌剂,系指能抑制微生物生长繁殖的物质。常用的防腐剂苯甲酸与苯甲酸钠:一般用量为O.4％～O.25％。其分子型的防腐作用远强于离子型，故在pH4以下的介质中作用好。苯甲酸在水中的溶解度为0.29％,而苯甲酸钠则可达到5％(20℃)，故常用其钠盐。本品适用于内服和外用制剂作防腐剂。对羟基苯甲酸酯类：亦称尼泊金类，有甲、乙、丙、丁四种酯，在酸性条件下作用最强，中性条件亦可用。几种酯合用效果更佳。常用量为0.01～0.25%山梨酸：常用浓度为0.15%～0.2%，对霉菌和细菌的抑制作用均较好。特别适用于含有吐温的液体药剂防腐。其他防腐剂：乙醇、苯酚、甲酸、三氯叔丁醇、苯甲醇、硝酸苯汞、硫柳汞、脱水醋酸、甘油、氯仿均可作防腐剂之用。

化学灭菌法影响消毒剂作用的因素消毒剂细菌环境种类浓度作用时间菌龄种类有机物温度酸硷度选择适当的消毒剂低毒价廉低破坏易