第四章 灭菌技术 中国药科大学高等职业技术学院 黄家利.

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1 第四章 灭菌技术 中国药科大学高等职业技术学院 黄家利

2 无菌安全的药害事件 “欣弗”事件—-无菌检查的局限性
灭菌产品的无菌保证不能依赖于最终产品的无菌检验，而是取决于生产过程中采用合格的灭菌工艺、严格的GMP管理和良好的无菌保证体系

3 肉毒杆菌 人们食入和吸收这种毒素后，神经系统将遭到破坏，出现头晕、呼吸困难和肌肉乏力等症状 整容手术：利用肉毒杆菌毒素消除皱纹

4 第一节 概述 一、基本概念 灭菌（sterilization)：用物理或化学等方法杀灭或除去所有致病、 非致病微生物繁殖体、芽孢的手段
第一节 概述 一、基本概念 灭菌（sterilization)：用物理或化学等方法杀灭或除去所有致病、 非致病微生物繁殖体、芽孢的手段 灭菌法（technique of sterilization)：杀灭或除去所有致病、非 致病微生物繁殖体、芽孢的方法或技术 无菌（asepsis，sterility)：在人一指定物体、介质或环境中，不得 存在任何活的微生物

5 无菌操作法（aseptic technique)：在整个操作过程中利用和控制一定
条件，使产品避免被微生物污染的一种操作方法或技术 防腐（antisepsis)：用物理或化学方法抑制微生物的生长与繁殖的手段 （抑菌） 抑菌剂（防腐剂）：对微生物的生长与繁殖具有抑制作用的物质 消毒（disinfection)：用物理或化学的方法清除或杀灭除芽胞以外的 所有病原微生物，使其数量减少到无害程度的过程。 清洁（cleaning)：是指用物理方法清除物体表面的污垢、尘埃和有机物.

6 无菌度概率：被灭菌物品中，每10n个制品中只允许有一个制品
染菌。一般取10-6 灭菌方法的评价：应以杀死抵抗力强的芽胞为标准完全不存在 活的微生物的无菌概念是理论值 无菌状态：指用任何现行的方法都检不出活的微生物，并且是 医疗上可接受的状态

7 二、灭菌目的 目的 提高药物制剂的安全性 保护制剂的稳定性 保证制剂的临床疗效

8 第二节 灭菌工艺的有关参数 灭菌验证的微生物指示剂 微生物指示剂去除的定量测定 D值 Z值 F0值与FH值

9 一、灭菌验证的微生物指示剂 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
定义：是一个标准的对灭菌条件稳定的微生物，用于监测灭菌工艺的灭菌效果。 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

10 二、微生物指示剂去除的定量测定 在一定温度下，微生物残存数与灭菌时间存在数学关系，其杀灭速度符合一级过程: Nt = N0e-kt lgNt=lgN0 - 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

11 三、D值—对数单位灭菌时间 在一定灭菌温度下被灭菌物品中微生物数减少90%或使下降一个对数单位（lg100降至lg10）所需的时间 D = t = 2.303(lg100-lg10)/k D = 2.303/k 用以定量描写一定温度下某种微生物在灭菌过程中的热耐受性参数。 D值大小和微生物种类、灭菌温度、生存环境有关 D值越大，该温度下的微生物的耐热性就越强

12 不同灭菌温度下的D值

13 不同灭菌法不同微生物不同制剂组分的D值 灭菌方法 微生物 温度 介质或样品 D值（min） 蒸气灭菌 嗜热脂肪芽孢杆菌 105 5％葡萄糖 水溶液 87.8 121 2.4 注射用水 3.0 产芽胞梭状芽孢杆菌 1.3 干热灭菌 枯草芽胞杆菌 135 纸 16.6 红外线灭菌 160 玻璃板 18秒

14 五、Z值——灭菌温度系数 Z值:指使某一种微生物的D值下降一个对数单位，灭菌温度应升 高的度数。灭菌时间减少到原来的1/10所需升高的温度，反 映某种灭菌方法的灭菌效力 举例：某溶液中嗜热脂肪芽胞杆菌在110℃灭菌，测D值为 20min,Z值为9 ℃,则温度每改变9 ℃，D值改变一个lg D或改变10倍。 119 ℃ D值为2min,101 ℃ D值为200min

15 Z＝(T2－T1)／(logD2－logD1)

16 D与T值的关系 上式重排，得： 设Z=10℃，T1=110 ℃，参比温度T2=121 ℃则D2=0.079D1
即110 ℃灭菌1分钟与121 ℃灭菌0.079分钟的灭菌效果相当 设Z=10℃，灭菌温度每增加一度，则D1=0.079D2， 即温度每增加一度，其灭菌速率提高约25.9%

17 热压灭菌时通常把参比温度T2定为121℃

18 溶 液 Z值 ℃ 5%葡萄糖 10.3 注射用水 8.4 5%葡萄糖乳酸盐林格氏溶液 11.3 磷酸盐缓冲液(PH=7) 7.6
芽胞杆菌Z值约为17-23 ℃，一般微生物Z值约为4-6 ℃ 测定嗜热脂肪芽胞杆菌在不同溶液中的Z值 溶 液 Z值 ℃ 5%葡萄糖 10.3 注射用水 8.4 5%葡萄糖乳酸盐林格氏溶液 11.3 磷酸盐缓冲液(PH=7) 7.6 Z值：通常被用于定量地描述微生物孢子对灭菌温度变化的敏感程度，Z 值越大，微生物孢子对温度变化的敏感性越弱。 注：不同的微生物孢子，在不同的溶液中有各不相同的Z值。同种微生 物孢子的Z值在不同溶液中亦有差异

19 六、 F0值与FH值 F值 一系列温度T下给定Z值所产生的灭菌效力与在参比温度T0下给定Z值所产生的灭菌效力相同时 ， T0温度下所相当的灭菌时间（FH常用于干热灭菌） F0值 参比温度为121 ℃、嗜热脂肪芽胞杆菌作为微生物指示菌、该菌在121 ℃时，其Z值为10 ℃， F0仅用于热压灭菌，称标准灭菌时间

20 F0值特点 F0值仅限于热压灭菌，生物F0值相当于121℃热压灭菌时，杀灭容器中全部微生物所需要的时间 F0值体现了灭菌温度与时间对灭菌效果的统一，数值更为精确、实用. 为确保灭菌效果，适当增加安全系数，一般增加理论值的50%

21 把从升温、恒温、降温冷却过程所有温度下灭菌效果都转化成121℃下灭菌的等效值
1、F0 值计算 把从升温、恒温、降温冷却过程所有温度下灭菌效果都转化成121℃下灭菌的等效值 灭菌过程中不同时间的温度 时间（min） 1 2 3 4 5 9-39 40 41 42 43 44 温度 （℃） 100 102 104 106 108 110 115

22 说明该灭菌过程产生的灭菌效果相当于该物品在121℃灭菌8.49min产生的灭菌效果。
F0值的计算要求测定物品内部的实际温度， F0值仅是用时间单位表示量值，并不是“时间”的量值。

23 2、F0值灭菌验证 为确保灭菌效果， （1）尽可能减少各工序中微生物对药品的污染，以使初始微生物数在 最低水平； （2）计算F0时，应当考虑增加安全因素，如规F0≥8min，实际操作应 采用 F0≥12min。 （3）影响F0值的因素有： 容器大小、形状、热穿透系数 灭菌产品溶液粘度、容器充填量 容器在灭菌器内的数量与排布等

24 3、FH值 干热灭菌时，参比温度定为170℃ 微生物指示菌：枯草芽胞杆菌 Z值为20℃ FH值大于或等于60min时，其微生物检出概率要求为10-12

25 4.无菌保证值(SAL) SAL＝F0/D – lgN0 SAL:无菌保证值，残存污染概率的负对数 F0:灭菌工艺的标准灭菌时间 D：121 ℃下污染菌的耐热参数 No：灭菌开始前的污染菌数

26 5.灭菌率（L） 灭菌率： 指某一温度T（℃）下灭菌1min所获取的标准灭菌 时间（121℃下的灭菌时间）。 L(T,Z)=10(T-Tref)/Z Tref指标准灭菌温度（121℃）

27 第三节物理灭菌技术 利用蛋白质、核酸具有遇热、射线不稳定的特性，采用加热、射线和过滤方法，杀灭或除去微生物的技术（物理灭菌技术） 热灭菌法
射线灭菌法 过滤灭菌法 物理灭菌

28 一、干热灭菌法 火焰灭菌法 干热灭菌法 干热空气灭菌法 灭菌温度、时间： ℃，3-5h ℃，2-4h ℃，0.5-1h

29 （一）火焰灭菌法 用火焰直接灼烧灭菌的方法 适用： 耐火焰材质（金属、玻璃及瓷器等）的物品、用具 不适合：药品

30 （二）干热空气灭菌法 1、杀菌机理：用干热空气灭菌，杀菌机理是氧化作用 2、适用对象：干热空气穿透力弱，温度不均匀，适用于耐高温的玻璃制 品、金属制品及不允许湿气穿透的油脂类和耐高温的粉末 状化学药品。（油脂类灭菌：150℃/1h） 3、不适用对象：橡胶、塑料、大部分药品

31 5、除菌机制:同时利用对流、传导和辐射这三种热的传递方式， 通过高温使细胞成分产生非特异性氧化而被破坏
4、干热灭菌灭菌温度条件 ①160℃～170℃，2～4 h； ②170℃～180℃，1 h以上； ③250℃，45 min以上； ④300℃，10 min以上。 例：输液瓶灭菌温度不低于250 ℃30min,微生物残存数为10-12（USP） 5、除菌机制:同时利用对流、传导和辐射这三种热的传递方式， 通过高温使细胞成分产生非特异性氧化而被破坏

32 6、干热灭菌设备应备的基本功能 ①应能够确保被灭菌物品接受的温度和时间 ②通常设计的灭菌温度应在250～350℃之间，灭菌时间在4～15min 内应可控制和调节。 ③原则上应保证被灭菌物品的灭菌与干燥均在100级单向流(层流)净 化空气的保护下进行。 ④应设置设备内外的空气控制系统，保证设备内部空气处于正压状态， ⑤设备应设计有温度控制系统， ⑥应为设备的完整性验证试验提供一些方便，例如在设备上设计配 置各种验证孔、验证仪表及其辅助设施。

33 道，该通道应设置截留微生物的呼吸过滤器，
7、热压灭菌设备应具备的条件 ①设备能够承受内部灭菌工艺所需的蒸汽压力，同时为保证灭菌 腔室内蒸汽分布的均一性 ②湿热灭菌设备的门，应设计有防止在蒸汽压力下门被打开的安 全装置， ③在内腔室内部和夹套上分别设置疏水装置。 ④湿热灭菌设备应具有较强的温度控制能力， ⑤具有热风干燥功能的设备，还应设置灭菌腔室对外的进气通 道，该通道应设置截留微生物的呼吸过滤器， ⑥湿热灭菌设备应安装有一系列的计量仪器装置(例如温度传感 器、温度计、压力传感器、压力表等)

34 8、干热灭菌常用的设备分类 按加热方式可分： 以辐射加热为主的热辐射式干热灭菌机 以对流加热为主的热层流加热式干热灭菌机 按使用方式分： 连续式干热灭菌设备 间歇式干热灭菌设备

35 隧道式干热空气灭菌干燥机 工作原理：采用热空气平行流灭菌方式，将高温热空气流经高效空气过 滤器过滤，获得洁净度为100级的平行流空气，然后直接对玻 瓶进行加热灭菌。 优点：传热速度快，加热均匀，灭菌充分，温度分布均匀，无尘埃污染 源等。

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37 二、湿热灭菌法 用饱和蒸汽 、沸水或流通蒸汽进行灭菌的方法 热压灭菌法 流通蒸气灭菌法 煮沸灭菌法 低温间歇灭菌法

38 （一）湿热灭菌设备应具备的条件 1、设备能够承受内部灭菌工艺所需的蒸汽压力，同时为保 证灭菌腔室内蒸汽分布的均一性 2、湿热灭菌设备的门，应设计有防止在蒸汽压力下门被打 开的安全装置， 3、在内腔室内部和夹套上分别设置疏水装置。 4、湿热灭菌设备应具有较强的温度控制能力， 5、具有热风干燥功能的设备，还应设置灭菌腔室对外的进 气通道，该通道应设置截留微生物的呼吸过滤器， 6、湿热灭菌设备应安装有一系列的计量仪器装置(例如温度 传感器、温度计、压力传感器、压力表等)

39 （二）湿热灭菌条件 1、灭菌釜内热分布均一，要求从产品达到灭菌温度时起，直至加热 结束整个过程中温度都能够保持在±0．5℃的波动范围以内； 2、检查每种灭菌物装载方式的热分布是否一致； 3、灭菌釜内部及灭菌物的温度不得低于预定的灭菌工序所规定的温 度； 4、确定灭菌釜抽真空所需的时间，满足热分布的要求； 5、确定灭菌物达到灭菌温度的时间； 6、确定灭菌后可以将设备冷却至40℃以下所需的时间。 7、湿热灭菌的标准灭菌时间F0不小于8。

40 （三）热压灭菌法 1、定义：高压饱和水蒸气加热杀灭微生物的方法（杀灭所有细菌繁殖 体、芽孢） 2、适用范围：耐高温、高压蒸汽的药物制剂、玻璃容器、金属容器、 瓷器、橡胶塞、滤膜过滤器等 3、灭菌温度（蒸气表压）和时间 115℃(67kPa)×30min 121℃(97kPa)×20min 126℃(139kPa)×15min

41 热压灭菌所需温度、压力与时间关系 蒸汽温度（℃） 表压力kPa(kg/cm2) 时间（min） 适用灭菌范围 100 40～60 耐热而不宜热压灭菌者 115.5 68.6（0.7） 30 溶液剂、橡胶制品 121.5 98.0（1.0） 20 金属制品 126.5 137.3（1.4 ） 15 不常用

42 4、影响热压灭菌因素 微生物的种类和数量： 耐热、压次序： 芽孢＞繁殖体＞衰老体 微生物数量↓，灭菌时间↓ 蒸气性质

43 药物性质和灭菌时间 其他 灭菌温度愈高，灭菌时间愈长药品被破坏可能性愈大 原则：达到有效灭菌前提下，尽可能降低灭菌温度、缩短灭 菌时间.
中性 最耐热 介质pH值 碱性 次之 酸性 最弱 介质的营养成分 营养高 抗热性强

44 5、热压灭菌设备 （1）热压灭菌设备使用注意： A、灭菌器的结构、被灭菌物品的体积、数量、排布均对灭菌的温 度有一定影响，故应先进行灭菌条件实验，确保效果。 B、灭菌前应先检查压力表，温度计是否灵敏，安全阀是否正常， 排气是否畅通；如有故障必须及时修理，否则可造成灭菌不安 全，也可能因压力过高，使灭菌器发生爆炸。 C、排尽灭菌器内的冷空气使蒸气与温度相符合，灭菌时，先开启 放气活门，将灭菌器内的冷空气排尽，因为热压灭菌器主要依 靠蒸气的温度来灭菌，如果灭菌器内残留有空气，则压力表所 表示的不是器内单纯的蒸气压力，结果器内的实际温度并未达 到灭菌所需要的温度

45 D、灭菌时间必须在全部灭菌物品的温度真正达到所要求的温度算起，以
确保灭菌效果。 E、灭菌完毕应缓缓降压，以免压力骤然降低而冲开瓶塞，甚至玻瓶爆炸。 待压力表降至零或温度下降到40℃~50℃时，再缓缓开启灭菌器的柜 门。为缩短灭菌周期，也有对灭菌器内盛溶液的容器喷雾冷却水，以 加速冷却。实验表明对于经过68.6Kpa(0.703fkg/cm2)热压灭菌的200 个/L的瓶子，用水温18℃雾滴大小为80μm进行喷雾时，冷却效果最 大，过冷过粗的喷雾将引起瓶子的爆破，或用逐渐降温的喷雾水冷却。 对于灭菌后要求干燥但不易破损的物料,灭菌后立即放出灭菌器内的 蒸气，以利干燥。

46 （2）手提式压力蒸汽灭菌器 压力：103kPa， 时间：15-30分钟， 温度：121~126℃ 手提式压力蒸汽灭菌器

47 （3）卧式热压灭菌柜 缺点：柜内空气不易完全排净，传热慢，使柜体内温度分 布不均匀，柜体的上下死角部分温度相对较低，极
易造成灭菌不彻底；降温靠自然冷却，被灭菌物受 热时间长，容易发生降解；开启柜门冷却时，温差 大容易引起爆瓶和不安全事故发生。 灭菌柜内各部位温度的检查方法有： 使用化学药品指示剂　碘淀粉温度指示纸、熔融温 度指示剂 使用生物指示剂:　 使用自动记录热电偶:

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49 卧式热灭压菌柜操作 （1）将输液瓶装在格车上，推至搬运车上，再推入灭菌柜内。
（2）关闭柜门，打开蒸气阀，同时打开排气阀，10~15min，排净冷空 气，当柜下部温度达100~101ºC时（排气孔没有雾状水滴），即可关 闭排气阀，等柜内温度上升至规定温度低1ºC~2ºC时，调节进气阀， 维持要求达到的灭菌温度。 （3）灭菌时间必须由全部药液温度真正达到要求的温度算起。 到达灭菌时间后，关闭进气阀，渐开排气阀，约在5min 内表压下降到零，等排气阀中没有余气排出，可将柜门稍 稍打开，待10~15min，再全部打开。 （4）稍冷却后，可将格车推至搬运车上，送到灯检点。

50 （4）快冷式灭菌器 以冷水喷淋冷却、快速降温，加热保温仍与蒸汽灭菌器方式相同。 特点：①柜门为移动式电动双门，并设置有互锁及安全 保护装置。
②柜内设置有测温探头，可测任意两点灭菌物内 部的温度，并由双笔温度记录仪反映出来； ③喷雾水冷却20min，瓶内药液温度可冷却到50C。 缺点： 这种设备仍未解决柜内温度不均匀的问题；此外 快速冷却还容易引起爆瓶。

51 （5）脉动真空灭菌器 ① 该灭菌装置以洁净蒸汽或纯蒸汽作为灭菌介质 ②附有脉动真空设施， ③水环式真空泵强制排除灭菌室内空气， ④该灭菌装置分为单、双扉两种型式，单扉型系箱式 结构，双扉型系箱式嵌墙结构。 ⑤柜门设有电气和机械锁止机构

52 多功能安瓿检漏灭菌器  该系列灭菌器广泛用于制药企业、医疗单位对安瓿、小输液等液体制剂的灭菌和检漏处理，是一种高性能、高智能化的小容量灌装药品的灭菌、检漏、清洗设备。以压力蒸汽作为灭菌介质, 可实现105℃～127℃温度区间的均匀灭菌，采用多点置换排气升温方式，保证灭菌室内冷空气排除彻底，升温迅速均匀。有效消除了因冷空气存在而造成的温度死角。灭菌结束后通过抽真空加正压通入颜色水检漏，保证检出率100%，颜色水和二次清洗用水可多次使用。产品设计、制造和检验完全符合ISO9001质量体系和制药GMP规范的要求。

53 （6）水浴式输液灭菌器 用途：该设备用于对玻璃瓶硬包装及非PVC的软袋和PP或PE塑料 瓶等软包装大输液的灭菌， 设备灭菌介质：过热水 原理：以循环喷淋的方式对灌装药品加热升温和灭菌， 水浴式灭菌器的灭菌柜组成：矩形柜体、热水循环泵、换热器及 微机控制装置

54 旋转式水浴灭菌器 特点（1）以过热水为灭菌介质，以水喷淋方式加热 （2）药品处于全过程旋转，与喷淋水的强制对流相配合，形成强
力搅动的均匀趋化温度场，温度均匀 （3）灭菌后的冷却靠循环水间接均匀降温 流程：锁紧灭菌小车→关门→气密封→启动供水泵→循环水注 入柜内→升温传动装置工作→内筒旋转→ 不锈钢循环泵 启动→蒸汽阀打开→循环水通过热换器加热到灭菌温度 →保温灭菌→蒸汽阀关闭，却 水打开→循环水冷却到规 定→冷却水阀关闭→循环水排出阀打开→高排气动阀打 开使柜内压力降为常压

55 旋转式水浴灭菌器

56 6、压力蒸汽灭菌的效果监测 （1）物理监测法：用150℃或200℃的留点温度计。使用前将温度计汞柱甩至50℃以下，放入包裹内，灭菌后，检查其读数是否达到灭菌温度； （2）化学监测法：主要是通过化学指示剂的化学反应，灭菌后呈现的颜色变化来辨别是否达到灭菌要求。化学指示胶带法、化学指示卡，在121℃、20分钟或135℃、4分钟后会改变颜色，根据其颜色及性状的改变来判断灭菌效果；

57 消毒后 消毒前 灭菌前 灭菌后

58 B-D试验前 B-D试验后

59 （四）流通蒸气灭菌法 常压下，采用100℃流通蒸汽加热杀灭微生物的方法 灭菌时间：30－60min. 适用：消毒、不耐高热制剂灭菌 不能保证杀灭所有芽孢，非可靠灭菌法

60 （五）煮沸灭菌法 将待灭菌物品置沸水中加热灭菌的方法 时间：30－60min 灭菌效果较差 注射剂、注射针等器皿消毒 必要时加入适量抑菌剂（三氯叔丁醇、甲酚、氯甲酚等）以提 高灭菌效果

61 方法：将物品刷洗干净，全部浸没在水中，然后加热煮沸，水沸后开始计时。经5～10分钟可杀灭繁殖体，达到消毒效果，多数细菌芽胞需煮沸15分钟可将其杀灭(破伤风杆菌芽孢– 60分钟;肉毒杆菌芽孢----3小时).将碳酸氢钠加入水中，配成1%～2%的浓度时，可提高沸点达105℃，增强杀菌作用，还可去污防锈。

62 （六）低温间歇灭菌法 将待灭菌物置60－80℃水、流通蒸气中加热60min，杀灭微生物繁殖体，室温24h，待灭菌物中芽孢发育成繁殖体，再次加热灭菌、放置，反复多次，至杀灭所有芽孢 适用：不耐高温、热敏感物料和制剂 缺点：费时、工效低、灭菌效果差 适量抑菌剂可提高灭菌效率

63 三. 射线灭菌法 采用辐射、微波和紫外线杀灭微生物和芽孢的方法 辐射灭菌法 微波灭菌法 紫外线灭菌法

64 （一）辐射灭菌法 定义：采用放射线同位素（60Co、137Cs）放射的γ射线杀灭微生物、 芽孢的方法 适用：热敏物料、制剂灭菌 常用：维生素、抗生素、激素、生物制品... 辐射灭菌剂量：25kGy Gy(戈瑞)---射线剂量单位，即1kg被辐照物质吸收1焦耳的能量为1戈瑞.

65 优点： 不升高产品温度 穿透力强 灭菌效率高 缺点： 设备费用较高 操作人员潜在危险 对某些药物（特别溶液型）可能产生药效降低或产生 毒性、发热物质等

66 （二）微波灭菌法 定义：采用微波（频率300MHz-300kMHz)照射产生的热能杀灭微生 物、芽孢的方法 适用：液体、固体物料 对固体物料具干燥作用 特点：微波穿透到介质、物料内部，介质、 物料表里一致加热 低温、常压、高效、快速、低能耗、无污染 易操作、易维护、产品保质期长等特点

67 原理:高频电磁场作用，极性分子取向按交变电磁频率不
断变化运动、相互摩擦产生热量 热效应—使微生物蛋白质变性失活 微波杀菌机理 非热效应—干扰微生物正常新陈代 谢，破坏微生物的生长环境 低温（70-80℃）即可杀灭微生物，不影响药物稳定性

68 （三）紫外线灭菌法 定义：用紫外线（能量）照射杀灭微生物和芽孢的方法 灭菌波长： nm（最强灭菌力波长254nm） 适用：照射物表面灭菌、无菌室空气、蒸馏水 不适合：药液灭菌、固体物料深部灭菌

69 紫外线导致核酸蛋白变性 灭菌机理： 使空气中氧气产生微量臭氧 紫外线穿透能力弱，并能被普通玻璃吸收，装于普通玻
璃容器中的药物不能用紫外线灭菌 紫外线对人体有一定的伤害，照射过久易引起结膜炎、 红斑及皮肤烧灼

70 影响紫外线灭菌的因素 辐射强度：随着辐射强度的增加，对微生物产生致死作用所需 要的辐照时间会缩短 微生物对紫外线的敏感性：紫外线对酵母菌、霉菌的杀菌力较 弱 温度和湿度：空气的湿度过大，紫外线穿透力降低，因而灭菌 效果降低。紫外线灭菌以空气的相对湿度为45%～ 60%较为适宜，温度宜在10℃-55℃范围内 辐射时间：

71 应用紫外线灭菌注意事项： 1）不宜长时间照射紫外线 人体照射紫外线时间过久， 易产生结膜炎、红斑及皮肤烧灼等现象，因此必须在操 作前开启紫外灯30~60min，然后进行操作。 2）在操作时仍需继续照射，应有劳动保护措施； 3）各种规格的紫外灯都有规定有效使用时限，一般2000h。 4）紫外灯管必须保持无尘、无油垢，否则辐射强度将大为 降低； 5）普通玻璃可吸收紫外线，故装在玻璃容器中的药物不能 用紫外线进行灭菌； 6）紫外线能促使易氧化的药物或油脂等氧化变质，故生产 此类药物时不宜与紫外线接触。

72 使用方法 1）空气消毒：消毒前做好室内清洁卫生工作（紫外线易被灰尘微粒 吸收而影响效果），关闭门窗，人员停止走动，每 10m2安装30W紫外线灯管一支，有效距离不超过2m，照 射时间为30～60分钟； 2）物品消毒：消毒时应将物品摊开或挂起以减少遮挡（紫外线穿透 力差），有效距离为25㎝～60cm，照射时间为20～30 分钟。 3）液体消毒：可采用水内照射法或水外照射法，水层厚度应小于2cm, 并根据紫外线的辐照强度确定水流速度。

73 四、 过滤灭菌法 采用过滤法除去微生物的方法 机械除菌方法——除菌过滤器 适用：热不稳定药液、气体、水等物品灭菌 对灭菌用过滤器要求较高 常用过滤器：0.22µm微孔滤膜器、0.3 µmG6垂熔玻璃滤器

74 第四节 化学灭菌法 定义：用化学药品直接作用于微生物而将其杀灭的方法 杀菌剂：对微生物具有触杀作用的化学药品、气体、液体杀菌剂，
第四节 化学灭菌法 定义：用化学药品直接作用于微生物而将其杀灭的方法 杀菌剂：对微生物具有触杀作用的化学药品、气体、液体杀菌剂， 杀菌剂只对微生物繁殖体有效，不能杀灭芽孢。 杀菌效能决定于：微生物种类与数量 物体表面光洁度 多孔性 杀菌剂性质

75 一、气体灭菌法 环境消毒、不耐热医用器具、设备设施等消毒 粉末注射剂消毒 常用气态杀菌剂 环氧乙烷、甲醛、丙二醇、甘油、过氧乙酸

76 （一）臭氧灭菌消毒 臭氧灭菌灯 臭氧发生器

77 原理：臭氧在常温下为强氧化剂，稳定性极差，易爆炸，主要依靠强大
的氧化作用杀菌，可杀灭细菌繁殖体、病毒、芽孢、真菌，并可 破坏肉毒杆菌毒素。（补充） 灭菌灯内装有臭氧发生管，在电场作用下，可将空气中的氧气转 换成高纯臭氧。主要用于空气、物品表面等的消毒。 方法：关闭门窗，人员离开，打开开关20分钟，（杀灭芽 孢40分钟）。消毒后30分钟，人方可进入。 注意事项： 1）为保证消毒效果，使用时需关闭门窗； 2 ）臭氧对人有毒，国家规定大气中允许浓度0．2mg/m3； 3 ）由于臭氧的强氧化性，对多种物品都有损坏； 4 ）温湿度、有机物、pH等多种因素可影响臭氧的杀菌作用； 5 ）空气消毒时，人员必须离开，待消毒结束后30min可进入。

78 （二）环氧乙烷消毒 【作用原理】 高效（灭菌剂）－与菌体蛋白结合，使酶代谢受阻而导致死亡；能杀灭能所有微生物。 【适用范围】 环氧乙烷不损坏消毒的物品且穿透力强，故大多数不宜用一般方法消毒的物品均可用环氧乙烷消毒灭菌．如电子、光学等精密仪器和一次性物品的消毒 【使用方法】 由于环氧乙烷易燃易爆，且对人体有毒，故操作必须密闭进行．少量物品可放入丁基橡胶袋中消毒；大量物品则放入环氧乙烷灭菌柜内加温密闭消毒，作用时间6小时

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80 二、药液灭菌法 作为其他灭菌法的辅助措施 适用：皮肤、无菌器具、设备消毒 常用消毒液：75%乙醇、1%聚维酮碘溶液、 %新洁尔灭溶液、酚或煤酚皂溶液等

81 过氧乙酸 Peracetic Acid (P.A.A.)
【注意事项】 1、过氧乙酸不稳定，应存于通风阴凉避光处，防高温引起爆炸。使 用前测定有效含量，原液浓度低于12％时禁止使用 2、易氧化分解而降低杀菌力，故须现配现用，配制时忌与碱或有机 物混合 3、对金属有腐蚀性，应贮存于有色玻璃瓶中，对织物有漂白作用。 金属制品和织物经浸泡消毒后，及时用清水冲洗干净。 4、溶液有刺激性，使用时防止溅入眼内或皮肤粘膜上，一旦溅上， 及时用清水冲洗 5、消毒被血液、脓液污染的物品时，需适当延长作用时间

82 过氧化氢 双氧水（H2O2) 【消毒水平】 高效-无毒，但对金属及纺织物有腐蚀性，受有机物影响大，纯品稳定性好，稀释液不稳定 【适用范围】
用于丙烯酸树脂制成的外科埋植物，隐形眼镜、不耐热的塑料制品、餐具、服装、饮水等消毒和口腔含漱、外科伤口清洗等 【使用方法】 可用3％的过氧化氢溶液浸泡、擦拭待消毒的物品，作用时间为30分钟

83 过氧化氢 【注意事项】 1、应储存于通风阴凉处，使用前测定有效含量 2、稀释液现用现配，配制时忌与还原剂、碱、碘化物、高锰酸钾等 强氧化剂混合 3、对金属有腐蚀性，对织物有漂白作用。 4、溶液有刺激性，使用时防止溅入眼内或皮肤粘膜上，一旦溅上， 及时用清水冲洗 5、消毒被血液、脓液污染的物品时，需适当延长作用时间

84 第五节 灭菌工艺的开发 一、灭菌工艺选择的基本原则 基本原则－多视角的质量风险评估和决策 从无菌保证角度，选择最可靠的灭菌工艺 权衡无菌保证和产品稳定性的风险和利益 基本矛盾：无菌质量与产品稳定性 无菌质量无法靠检验结果体现 通常无菌质量处于优先保证的地位 需要考虑产品稳定性，选择对产品破坏小的灭菌工艺

85 能否采用F0≥8的湿热灭菌，以达到SAL≤10-6
溶液剂型产品灭菌工艺的决策树 产品能否121℃，15分钟 湿热灭菌 是 否 能否采用F0≥8的湿热灭菌，以达到SAL≤10-6 采用热压灭菌121℃，15分钟湿热灭菌 是 否 采用F0≥8的湿热灭菌，以达到SAL≤10-6 能否对药液除菌过滤 是 否 无菌原料，无菌配制 无菌灌封 药液除菌过滤及无菌灌封

86 非溶液剂型、半固体或干粉产品灭菌工艺的决策树
产品能否160℃中热灭菌120分钟 是 否 产品是否可在其它条件下干热灭菌，以达到SAL≤10-6 采用160℃中热灭菌120分钟 是 否 采用另一种替代时间和温度条件进行标准周期干热灭菌达到SAL≤10-6 产品是否可采用其它非干热灭菌 是 否 无菌原料，无菌配制 无菌灌封 药液除菌过滤及无菌灌封

87 决定无菌保证的主要环节 无菌保证 无菌保证管理体系 灭菌工艺 灭菌前微生物污染 包装密封性 灭菌设备 灭菌工艺验证 原料 设备和生产过程 生产环境 生产时限 二次污染

88 二、灭菌工艺与灭菌前微生物控制的关系 灭菌工艺 灭菌前微生物控制要求 类别 过度杀灭F0≥12 低，不必每批监控污染菌 最终灭菌工艺，无菌保证值≥6 残存概率F0≥8 高，应每批监控污染菌，尽量加入除菌过滤器，应有原料微生物标准 F0<8 很高，必须采用除菌过滤，每批监控灭菌前污染菌（或过滤前污染菌），监控每批灌装区的环境 非最终灭菌工艺（无菌生产工艺） 无菌保证值≥3

89 过度杀灭 (热稳定性产品 ) –产品灭菌工艺的F0值不低于12分钟 ; – 121℃×15分钟 过度杀灭设计目的： 使D =1分钟，数量为10 6的微生物经过灭菌后达到SAL= 10-6 。 热敏感性产品 – 控制产品在灭菌前的带菌量 – 产品灭菌工艺的F0值不低于8分钟.

90 三、灭菌工艺选择的依据 灭菌工艺 选择依据 过度杀灭F0≥12 热稳定性很好，同类产品已采用 残存概率F0≥8 热稳定性较好，同类产品已采用 F0<8 理论和实验充分证明热稳定性差

91 四、为选择灭菌工艺而作的研究 决策树越往下，风险越大 需要提供否定优先工艺的必要证据 确定无菌保证工艺参数 确定灭菌设备的控制精度 灭菌工艺验证的精密程度 灭菌前微生物 生产环境洁净度

92 1、研究的前期准备 影响产品热稳定性的因素分析 灭菌提供了高温，触发、加快化学反应 文献或基础科学依据 活性成分的化学结构是否稳定 活性成分在高温下可能进行的化学反应 从化学反应的基理揭示反应的必要内因和外因 氧化还原反应 聚合和环合反应 水解反应 其它反应

93 2、选择灭菌工艺的研究过程 研究化学反应的内因和外因 标准的灭菌工艺下，通过改变某些条件，限制化学反应 探索其它灭菌工艺，能否降低化学反应量

94 3、灭菌程序的开发与设计 根据灭菌前带菌量进行设计 – 基于对灭菌前产品所含微生物的耐热特性和数量以及产品的热 稳定性 – 灭菌后产品的污染概率须小于10-6 。 ♦ 过度杀灭法 – 基于工艺程序能杀灭更加耐热微生物，并且再加上 一定的安全系数； – 理论上对生物指示剂孢子的杀灭能力达到10-12 。 ♦ 将两者相结合 – 兼顾产品的热稳定性和无菌要求。

95 例：湿热灭菌工艺研发与确认 灭菌工艺的验证 工艺研发阶段 工艺确认阶段
方法设计 装载类型 工艺类型 工艺开发 性能确认 连续控制 非产品特异性灭菌工艺（过度杀来灭法） 蒸汽不可穿透型物品（液体型） 饱和蒸汽型 预真空式 重力式 空气超压型 蒸汽/空气 混和方式 过热水方式 物理学方法 温度分布 热穿透 生物学方法 确定参数 升温阶段 保温阶段 降温阶段 日常放行 工艺评估系统适用性再确认变更控制 产品特异性灭菌工艺 蒸汽可穿透型物品

96 是 是 否 否 否 是 是 否 产品特定性灭菌工艺 过度杀灭法灭菌工艺 蒸汽穿透型 液体型 物品类型 ？ 需要过压空气？ 排除空气 ？
热敏感性物品 ？ 产品特定性灭菌工艺 过度杀灭法灭菌工艺 蒸汽穿透型 液体型 物品类型 ？ 是 是 否 否 需要过压空气？ 排除空气 ？ 否 是 可直接与水接触 是 任何湿热灭菌工艺 已安装预真空装置？ 否 过热水灭菌工艺 蒸汽-空气 混和型灭菌工艺 预真空式 灭菌工艺 重力沉降式灭菌工艺

97 4、灭菌程序的效力测定 生物学手段（FBiological） – 用特定的生物指示剂作为标准微生物制剂 – 数据直接反映灭菌效果 – 有时可取代物理手段的不足(如探头无法放入安瓿瓶) – 局限性：较难进行统计学分析 物理/数学手段（FPhysical） – 用灭菌值F0作为评价标准 – 精确测定热分布和热穿透状况 – 便于准确计算不同灭菌条件下的灭菌效果 – 测量数据便于统计学分析

98 谢谢!