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1、,模块三 灭菌与空气净化技术,知识目标 掌握：灭菌与无菌技术和空气净化技术的基本概念；湿热灭菌技术分类及适用范围； 熟悉：其他灭菌法及适用范围；常规洁净室与层流洁净室的气流特点；药品生产洁净区的空气洁净度划分；空气滤过的原理、影响因素及滤器的特性和分类； 了解：无菌检查方法及灭菌可靠性验证参数；,能力目标 熟知灭菌岗位操作要求，学会热压灭菌器的基本操作；根据所学空气净化技术， 说明主要制剂生产的洁净技术要求。,项目一 灭菌技术,主要内容,一、概述 二、物理灭菌法及其主要设备 三、化学灭菌法 四、无菌操作法 五、无菌检查法 六、灭菌验证参数,重点难点内容,重点内容：灭菌与无菌技术和空气净化技术的
2、基本概念；湿热灭菌技术分类及适用范围；其他灭菌法及适用范围； 难点内容：相关概念的区分；各个灭菌技术的优缺点；灭菌参数的物理意义；,灭菌是指用物理或化学方法杀灭或除去物料中所有微生物的繁殖体和芽孢的过程,无菌是指在任一指定的物体、介质或环境中不存在任何活的微生物,消毒：指用物理或化学方法将病原微生物杀死的过程；防腐是指用低温或化学药品防止和抑制微生物生长繁殖的过程。,消毒和防腐,无菌和无菌操作法,灭菌和灭菌法,灭菌法分为物理灭菌法和 化学灭菌法。,一、概述,二、物理灭菌法及其主要设备,物理灭菌法是指利用加热、射线、过滤等物理方法杀灭或除去微生物的方法。包括干热、湿热、射线、过滤等灭菌法。,二、
3、物理灭菌法及其主要设备,（一）干热灭菌法1. 火焰灭菌法一般将需灭菌的器具在火焰中反复灼烧20秒钟以上，或注入少量乙醇摇匀使其沾满容器内壁，燃烧即可。此法迅速可靠，简便易行，适用于耐火材质的物品、金属、玻璃及瓷器等用具的灭菌，不适合药品灭菌。,二、物理灭菌法及其主要设备,2. 干热空气灭菌法 一般规定：135145灭菌35h、160170灭菌24h、180200灭菌0.51h。此法适用于耐高温的玻璃和金属用具，以及油脂类和耐高温的粉末状化学药品（如油、蜡及滑石粉等）的灭菌，不适用于塑料、橡胶制品及大部分药品的灭菌。,二、物理灭菌法及其主要设备,（二）湿热灭菌法湿热灭菌法是指利用饱和水蒸汽、沸水
4、或流通蒸汽进行灭菌的方法，该法灭菌效率高，且具有灭菌作用可靠、操作简便、易于控制等优点，是制剂生产中广泛应用的灭菌方法，但不适用于对湿热敏感的药物。,湿热灭菌法,流通蒸汽灭菌法,热压灭菌法,低温间歇灭菌法,煮沸灭菌法,利用压力大于常压的饱和水蒸汽加热灭菌的方法。此法能杀灭所有细菌繁殖体和芽孢，是制备输液常用和首选的灭菌方法。,在常压下，利用100流通蒸汽加热杀灭微生物的方法，灭菌时间为3060min。此法适用于消毒及不耐高热制剂的灭菌，但不能保证完全杀灭芽孢,将待灭菌物置沸水中加热灭菌的方法，煮沸时间通常为3060min，适用于安瓿、注射器等器具的灭菌消毒,将待灭菌物品6080加热后，2025
5、放置24h，连续操作三次以上的灭菌方法。此法适用于对热敏感物料和制剂的灭菌，但不能完全消灭芽孢,2,1,3,4,湿热灭菌法中，2、3、4的灭菌效果较差， 必要时也可加入适当的抑菌剂。 若加入适当的抑菌剂， 药液经10030min可杀灭芽孢， 常用的抑菌剂有甲酚（0.1%0.3%）、 三氯叔丁醇（0.2%0.5%）、 氯甲酚（0.1%0.2%）。,湿热灭菌法的分类：,二、物理灭菌法及其主要设备,1.热压灭菌法 热压灭菌法是指利用压力大于常压的饱和水蒸汽加热灭菌的方法。该法能杀灭所有细菌繁殖体和芽孢，在制剂生产中应用最广泛，适用于耐高压蒸汽的药物制剂、玻璃容器、金属制品、瓷器、橡胶塞、膜滤过器等的
6、灭菌，是制备输液常用和首选的灭菌方法。热压灭菌所需的温度、与温度相当的压力及时间为115（67kPa）30min, 121（97kPa）20min,126（139kPa）15min。,二、物理灭菌法及其主要设备,（1）热压灭菌柜 热压灭菌柜的结构及操作,必须采用饱和蒸汽,须将灭菌柜内的空气排净否则 与应达到的温度不符,灭菌时间必须由全部药液温度 真正达到所要求的温度时计时,灭菌完毕后必须先停止加热，使压力表 所指示的压力降至“0”点，才能开启柜门,灭菌过程中 的注意事项,二、物理灭菌法及其主要设备,热压灭菌柜灭菌过程中的注意事项：,二、物理灭菌法及其主要设备,（2）水浴式灭菌柜 水浴式灭菌柜采
7、用湿热蒸汽灭菌，为了防止灭菌物品污染，它不用锅炉蒸汽直接灭菌，而是用锅炉蒸汽在板式热交换器内隔式加热内循环的洁净水，洁净水在高温锅炉蒸汽的加热下成为过热水，在灭菌室内失压的条件下成为过热纯净的过饱和蒸汽，对灭菌物品进行灭菌。水浴式柜内温度均匀、升降温快速均衡，使其整个灭菌周期缩短，爆瓶率低、灭菌效果可靠、成品率高。,二、物理灭菌法及其主要设备,水浴式灭菌柜 工作示意图,二、物理灭菌法及其主要设备,2.湿热灭菌的影响因素,辐射 灭菌法,紫外线 灭菌法,微波 灭菌法,（三）射线灭菌法,二、物理灭菌法及其主要设备,利用射线杀灭微生物的方法。适用于热敏物料和制剂的灭菌，但此法设备费用高，对操作人员有潜
8、在危害。,利用紫外线照射杀灭微生物的方法。此法适用于表面灭菌、无菌室空气及蒸馏水的灭菌。,利用微波照射产生的热杀灭微生物的方法，适用于对热压灭菌不稳定的药物制剂，尤其是水性注射液的灭菌。,二、物理灭菌法及其主要设备,（四）滤过除菌法 滤过除菌法是指经滤过除去活的或死的微生物的方法，是一种机械除菌方法，所用的机械称为除菌过滤器。此法不需加热，适用于对热不稳定的药液、气体、水等的灭菌。供灭菌用的滤器的孔径必须小到足以阻止细菌和芽孢进入滤孔之内，大约为0.2m,灭菌过滤一般选用孔径为0.22m或0.3m的微孔薄膜滤器或G6垂熔玻璃漏斗。,三、化学灭菌法,化学灭菌法是指用化学药品直接作用于微生物而将其
9、杀灭或抑制的方法，同时不影响灭菌制品的质量。用于杀灭细菌的化学药品称为杀菌剂，大多数杀菌剂较低浓度时呈现抑菌作用。根据杀菌剂不同，化学灭菌法可分为气体灭菌法与化学药液灭菌法。,三、化学灭菌法,（一）气体灭菌法,三、化学灭菌法,（二）化学药液灭菌法化学药液灭菌法是指采用杀菌剂溶液进行灭菌的方法。常用的有75%乙醇、1%聚维酮碘溶液、0.1%0.2%新洁尔灭溶液、2%酚或煤酚皂溶液等。在制药工业主要用于环境、器械、操作人员的表面消毒灭菌，为其他灭菌法的辅助措施，使用时要注意浓度不宜过高，以防其化学腐蚀作用。,四、无菌操作法,无菌操作法系指整个过程控制在无菌条件下进行的一种操作方法。适用于不耐热药物
10、的注射剂、无菌眼用制剂、皮试液及生物制剂、海绵剂和创伤制剂等无菌制剂的制备和分装。,将供试品溶液分别接种于需气菌、厌气菌培养基6管，其中1管接种金黄色葡萄球菌对照用菌液1ml，作为阳性对照，另接种真菌培养基5管。在规定条件下培养，培养数日后观察培养基上是否出现浑浊或沉淀，与阳性和阴性对照品比较或直接用显微镜观察。此法适用于非抗菌作用的供试品。,取规定量供试品溶液经薄膜过滤器过滤后，用灭菌注射用水冲洗滤器，取出滤膜在培养基上培养数日，观察结果，并进行阴性和阳性对照实验。常用于抗生素等本身具有抑菌作用的药物制剂的无菌检查。,直接接种法,薄膜过滤法,,五、无菌检查法,六、灭菌验证参数,(一）D值与Z
11、值1. D值D值是表示在一定温度下，杀灭90%微生物或残存率为10%时所需的灭菌时间，以时间（min）为单位。,六、灭菌验证参数,通过对灭菌过程中微生物死亡动力学的研究，可知杀灭微生物的速度符合一级动力学过程: 式中N0原有微生物数；Nt灭菌t时间残存的微生物数；K灭菌速度常数。,六、灭菌验证参数,根据D值的意义，当N0=100、Nt=10时，灭菌时间t即为D值，因此，,六、灭菌验证参数,2.Z值 Z值是表示降低一个lgD值所需升高的温度数，以度（）为单位，即：,六、灭菌验证参数,其指数形式为：如设Z=10，T1=110，T2=121，则D2=0.079D1。即表示110灭菌1min与121灭
12、菌0.079min，灭菌效果相当。,六、灭菌验证参数,（二）F值F值是表示在一定温度（T）下，给定Z值所产生的灭菌效果与在参比温度（T0）下给定Z值所产生的灭菌效果相同时，所相当的灭菌时间，以时间为单位。F值常用于干热灭菌可靠性验证。其数学表达式为：,六、灭菌验证参数,式中t测量被灭菌物温度的时间间隔，一般为0.51.0 min；T每个t测量被灭菌的温度；T0参比温度。例如干热灭菌的参比温度为170，杀灭大肠杆菌内毒素的Z值为54，则采用250干热灭菌杀灭此内毒素的F值为750min。,六、灭菌验证参数,（三）F0值在采用湿热灭菌法时，通常以耐湿热的嗜热脂肪芽胞杆菌为微生物指示菌，参比温度为1
13、21 ，Z值为10 ，此时计算出的F值即为F0值，即,六、灭菌验证参数,因此F0值即表示在一定灭菌温度（T）下，Z值为10 所产生的灭菌效果与121，Z值为10 所产生的灭菌效果相同时，所相当的灭菌时间，以时间（min）为单位。也就是说无论温度如何变化，t 时间内的灭菌效果应相当于121灭菌F0时间的效果，即F0是将各温度下灭菌效果均转化为121灭菌的等效值,因此F0又称为标准灭菌时间（min），可作为灭菌过程的比较参数。,六、灭菌验证参数,F0值目前仅用于热压灭菌可靠性验证。为了使F0测定准确，应选择灵敏度高，重现性好，精密度为0.1的热电偶，并对其进行校验,项目二 洁净室与空气净化技术,空
14、气净化是以创造洁净空气为目的空气调节措施，根据洁净要求和标准，分为工业净化和生物净化，工业净化是指除去空气中悬浮的尘埃粒子，生物净化是指不仅除去空气中的尘埃，而且除去细菌等微生物以创造洁净空气的环境，制药工业、医院手术室、生物实验室等均需生物净化。,主要内容,一、洁净室的净化标准及含尘浓度的测定 二、洁净室的空气净化技术及主要设备 三、洁净室气流组织 四、洁净室基本布局及其他净化措施 五、不同剂型的空气洁净度级别要求,重点难点内容,重点内容：常规洁净室与层流洁净室的气流特点；药品生产洁净区的空气洁净度划分；空气滤过的原理、影响因素及滤器的特性和分类。 难点内容:空气滤过的原理、影响因素及滤器的
15、特性和分类。,一、洁净室的净化标准及含尘浓度的测定,（一）洁净室的净化标准洁净室(区）是指需要对环境中尘粒及微生物数量进行控制的房间（区域）。洁净技术以0.5m和5.0m粒子作为划分洁净等级的标准粒径，我国GMP将药品生产洁净室空气洁净度分为A、B、C、D四个等级，其中A级为高风险操作区，采用单向层流操作台维持该区的环境状态，B区指高风险操作区A级洁净区所处的背景区域，C级和D级指无菌药品生产中重要程度较低操作步骤的洁净区。,洁净区与非洁净区之间、不同级别洁净区 之间压差要不低于10Pa。一般洁净室温度 为1826，相对湿度为45%65%。,一、洁净室的净化标准及含尘浓度的测定,（二）洁净室含
16、尘浓度和活微生物的测定1.含尘浓度测定,一、洁净室的净化标准及含尘浓度的测定,2. 活微生物测定 洁净区的微生物监测包括空气微生物监测、表面微生物监测以及人员监测。空气微生物测定的目的是确定浮游的生物微粒浓度和生物微粒沉降密度，以此来判断洁净区是否达到规定的洁净度。应当对微生物进行动态监测，监测方法有沉降菌法、定量空气浮游菌采样法和表面取样法。,通过自然沉降原理将空气中的生物粒子收集于培养基平皿上，在3035条件下经48小时培养，使其繁殖到可见的菌落进行计数，以平板培养皿中的菌落数判定洁净环境内的活微生物数，并以此评定洁净区的洁净度。,游浮菌宜采用撞击法机理的采样器，一般采用狭缝式或离心式采样器，利用真空或内部风扇使空气中的活微生物粒子撞击并沉积在培养基上，然后照上述条件培养计数。,除了用空气微生物取样来监测生产环境的微生物负荷外，表面监测也用来监测生产区域表面以及设备和与产品接触表面的微生物量。基本的监测方法包括接触碟，擦拭法以及表面冲洗法。,
