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1、第三章 灭菌制剂与无菌制剂,内容提要,概述：灭菌与无菌基本概念与原理（掌握） 注射剂（掌握） 输液（掌握） 注射用无菌粉末（掌握） 眼用液体制剂（了解） 其它灭菌与无菌制剂（了解） 灭菌与无菌制剂新进展（熟悉）,2、灭菌法（technique of sterilization ）杀灭或除去所有致病和非致病微生物繁殖体与芽孢的方法或技术。,基本概念：,1、灭菌（sterilization）用物理或化学等方法杀灭或除去所有致病和非致病微生物繁殖体与芽孢的手段。,3、无菌（sterility）在任一指定物体、介质或环境中，不得存在任何活的微生物。,4、无菌操作法（aseptic technique）
2、在整个操作过程中利用或控制一定的条件，使产品避免被微生物污染的一种操作方法或控制技术。,5、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，亦称抑菌。对微生物的生长与繁殖具有抑制作用的物质称抑菌剂或防腐剂。 6、消毒（disinfection）用物理或化学方法杀灭或除去病原微生物的手段。对病原微生物具有杀灭或除去作用的物质称消毒剂。,一、灭菌制剂与无菌制剂的定义与分类 灭菌制剂采用某一物理、化学方法杀灭或除去所有活的微生物繁殖体和芽孢的一类药物制剂。 无菌制剂采用某一无菌操作方法或技术制备的不含任何活的微生物繁殖体和芽孢的一类制剂。,规定的无菌制剂,注 射 用 制 剂
3、,眼 用 制 剂,创面用制剂,手术用制剂,二、灭菌与无菌技术 目的：杀灭或除去所有微生物繁殖体和芽孢，最大限度地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。,灭菌法,物理灭菌法,化学灭菌法,无菌操作法,热灭菌法,射线灭菌法,过滤灭菌法,气体灭菌法,化学药剂灭菌法,干热灭菌法,湿热灭菌法,（一）物理灭菌技术 利用蛋白质和核酸遇热、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。,干热灭菌法、湿热灭菌法、过滤灭菌法、射线灭菌法。,1、干热灭菌法在干燥环境中加热进行灭菌的技术。 （1）火焰灭菌法： 用火焰直接灼烧微生物达到灭菌的方法； 灭菌迅速、可靠、简便； 适合
4、耐火材料的物品与用具的灭菌； 不适合药品的灭菌。,（2）干热空气灭菌法 用高温干热空气灭菌的方法； 适合耐高温的玻璃和金属制品、不允许湿气穿透的油脂类、耐高温的粉末化学药品的灭菌； 不适合橡胶、塑料及大部分药品的灭菌；,在干燥状态下热穿透力较差，而微生物的耐热性较强，须长时间受高热才能达到灭菌目的，因此干热空气灭菌法采用的温度比湿热灭菌法高。 1601700C（120min）1701800C（60min）2500C （45min） 评价：F0 值、致死率、生物指示剂 设备：干热灭菌柜、隧道灭菌系统,干热灭菌柜,链条式隧道灭菌系统,2、湿热灭菌法 用饱和蒸气、沸水或流通蒸气进行灭菌的方法。 蒸气
5、潜热大，穿透力强，易使蛋白质变性或凝固，灭菌效率比干热灭菌法高，是制剂生产中最常用的方法。,热压灭菌法、流通蒸气灭菌法、煮沸灭菌法、低温间歇灭菌法。,（1）热压灭菌法 用高压饱和水蒸气加热杀灭微生物的方法； 效果强、可靠，能杀灭所有细菌繁殖体和芽孢； 适合耐高温、高压的所有药物制剂与用具；,热压灭菌条件,影响热压灭菌效果的因素（1）微生物的种类与数量芽孢繁殖体衰老体数量少，灭菌时间短,（2）蒸汽性质,（3）药品性质和灭菌时间 温度高、时间长、药品被破坏可能性大 设计温度和时间时考虑药品的稳定性 在达到有效灭菌的前提下，尽可能降低灭菌温度和缩短灭菌时间,（4）其它 pH值：中性环境耐受力强碱性酸
6、性 营养成分：,卧式热压灭菌柜,高压蒸汽灭菌器,热压灭菌柜使用注意事项 1）必须使用饱和蒸气； 2）必须排尽灭菌柜内空气； 3）灭菌时间以全部药液温度达到所要求温度时开始计时； 4）灭菌完毕后先停止加热，逐渐减压至0，放出柜内蒸气稍打开灭菌柜，10-15min后全部打开。,（2）流通蒸气灭菌法 常压下采用1000C流通蒸气加热杀灭微生物的方法； 30-60min； 适合消毒、不耐高热制剂的灭菌； 不能保证杀灭所有芽孢（非可靠灭菌法）。,（3）煮沸灭菌法 将待灭菌物置于沸水中加热灭菌的方法； 30-60min； 效果差，常用于注射器、注射针等器皿消毒； 必要时加抑菌剂：三氯叔丁醇、甲酚、氯甲酚等
7、。,（4）低温间歇灭菌法 将待灭菌物置60-800C的水或流通蒸气中加热60min杀灭微生物繁殖体后，在室温置24h，让芽孢发育成繁殖体再加热灭菌，如此反复多次，直至杀灭所有芽孢； 适合不耐高温、热敏材料和制剂的灭菌； 费时、工效低、效果差，必要时加抑菌剂。,3、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），要求过滤效率高、滤材与滤液中成分不发生交换、易清洗、操作方便等； 适合对热不稳定药物制剂的灭菌； 滤孔芽孢体积（0.5m），常用0.22m或0.3m微孔滤膜和G6垂熔玻璃滤器。,乙酸硝酸纤维微孔滤膜,折叠滤芯,4、射线灭菌法 采用辐射、微波和紫外线杀灭微生物和芽孢的
8、方法。 （1）辐射 60Co、 137Cs的射线，2.5104Gy； 适合热敏材料和制剂灭菌，不升温、穿透力强、灭菌效率高。设备贵、有危险性、可能降低某些药效或产生毒性物质。,60Co射线仪,（2）微波 采用微波（300MHz300kMHz）照射产生的热量杀灭微生物和芽孢的方法； 适合液体、固体物料，且对固体有干燥作用； 表里一致加热，低温、常压、高效、快速（2-3min）、低能耗、无污染、易操作、易维护、产品保质期长（延长1/3以上）； 机制：热效应（蛋白质变性）、非热效应（生物效应，干扰正常新陈代谢）。,工业微波炉,（3）紫外线 用紫外线照射杀灭微生物和芽孢的方法； 200300nm，最强
9、254nm，表面灭菌； 核酸蛋白变性、产生臭氧； 适合照射物表面、无菌室空气、蒸馏水灭菌，不适合药物制剂灭菌； 存在危险性。,（二）化学灭菌法 用化学药品直接作用于微生物而将其杀灭的方法。 对微生物具有触杀作用的化学药品称杀菌剂，有气体型、液体型； 对繁殖体有效，对芽孢无效； 灭菌效果取决于微生物的种类、数量、物体表面光洁度或多孔性、杀菌剂的性质； 目的：减少微生物的数目，控制一定的无菌状态。,1、气体灭菌法 采用气态杀菌剂进行灭菌的方法； 环氧己烷、甲醛、丙二醇、甘油、过氧乙酸等； 适合环境消毒、不耐热器具、设备等； 不适合对产品质量有损害场合，注意残留杀菌剂与药物的相互作用。,2、药液灭菌
10、法 采用杀菌剂溶液进行灭菌的方法； 其它灭菌法的辅助措施； 适合皮肤、无菌器具和设备消毒； 75%乙醇、1%聚维酮碘溶液、0.1%0.2%苯扎溴铵（新洁尔灭）溶液、酚或煤酚皂溶液等。,（三）无菌操作法 指整个过程控制在无菌条件下进行的一种操作方法； 适合不耐热药物的注射剂、眼用制剂、皮试液、止血海绵、创伤制剂等； 按此法制备的产品一般不再灭菌，耐热品可进行再灭菌； 灭菌的产品，其生产过程一般采用无菌操作。,1、无菌操作室的灭菌 1）甲醛熏蒸法： 连续送蒸气3h，密闭12-24h； 湿度60%，温度250C； 25%氨水加热； 排风，通入无菌空气排尽甲醛。,2）紫外线灭菌：无菌室常规方法 3）液
11、体灭菌：无菌室辅助灭菌方法 2、无菌操作 无菌操作室、层流洁净工作台、无菌操作柜等场所； 所用一切物品进行灭菌； 操作人员更换已灭菌、洁净的穿戴物品。,洁 净 工 作 台,无菌操作室,（四）灭菌参数（F值、F0值） 1、D 值（Decimal reduction time ）在一定温度下，杀灭90%微生物（或残存率为10%）所需的灭菌时间。,dNt,dt,=,- kt,Nt,=,N0 e,-kt,logNt,=,logN0,2.303,kt,D = t =,2.303,k,（log100 log10）,D值即降低被灭菌物中微生物数至原来的1/10，或降低一个对数单位（log100降至log10
12、）所需的时间，也就是logN0- logNt = log100 log10 = 1时的t值。,在一定灭菌条件下，不同微生物具有不同的D值； 同一微生物在不同灭菌条件下，D值不同； D值随微生物种类、环境和灭菌温度变化而变化。,不同灭菌方法不同微生物的D值,2、Z 值降低一个logD值所需升高的温度，即灭菌时间减少到原来的1/10所需升高的温度，或在相同灭菌时间内杀灭99%的微生物所需提高的温度。,Z =,T2 T1,logD2 logD1,D2,D1,=,10,T2 T1,Z,设Z=100C，T1=1100C，T2=1210C，则 D2=0.079D1,不同溶液中测定的嗜热脂肪芽孢杆菌的Z值,
13、3、F 值在一定灭菌温度（T）下给定的Z 值所产生的灭菌效果与在参比温度（T0）下给定的Z值所产生的灭菌效果相同时所相当的时间（equivalent time），F值常用于干热灭菌，以min为单位。,F = t10,T T0,Z,4、F0 值在一定温度（T）、Z值为100C时所产生的灭菌效果与1210C、Z值为100C时所产生的灭菌效果相同时所相当的时间，仅限于热压灭菌。,F0= t10,T 121,Z,F0 = D121（logN0 - logNt）影响F0值的因素 1）容器大小、形状及热穿透性等； 2）灭菌产品溶液性质、充填量等； 3）容器在灭菌器内的数量及分布等。,测定F0值时应注意的问
14、题： 1）选择灵敏度高、重现性好、精密度为0.10C的热电偶，并校正； 2）将热电偶的探头置于被测样品内部； 3）对灭菌工艺和灭菌器进行验证，灭菌器内热分布应均匀，重现性好。,保证灭菌效果的措施： 严格控制原/辅料质量和环境条件，尽量减少微生物污染； 采取各种有效措施使每一容器的含菌数控制在一定的水平以下（一般10）； 计算、设置F0值时，适当考虑增加安全系数，一般增加理论值的50%。,三、空气净化技术 （一）概述 空气净化是指以创造洁净空气为目的的空气调节措施，分工业净化和生物净化。 空气净化技术是指为达到某种净化要求所采用的净化方法。 工业净化是指除去空气中悬浮的尘埃粒子，以创造洁净的空气
15、环境。,生物净化是指不仅除去空气中的尘埃粒子，而且要求除去微生物等，以创造洁净的空气环境。如制药工业、生物学实验室、医院手术室等。,（二）洁净室空气净化标准 1、含尘浓度：单位体积（L）空气中所含粉尘的个数或毫克量。 2、净化方法 1）一般净化：以温度、湿度为指标，采用初效过滤器； 2）中等净化：温度、湿度、含尘量（0.15-0.25mg/m3，1.0m）为指标，采用初、中效二级过滤。,3）超级净化：除温度、湿度外，对含尘量和尘埃粒子有严格要求，含尘量采用计数浓度，必须经过初、中、高效过滤器三级过滤才能满足要求。,3、洁净室的净化度标准,洁净级别 尘粒数（粒/升） 温度（0C） 相邻级别 湿度% 菌落数粒径0.5m 室间压差 100 3.5 1 10000 350 1826 正压 4060 3 100000 3500 10 100000 35000 /,
