药物制剂-灭菌与无菌操作技术

灭菌与无菌操作技术采用灭菌与无菌操作技术的主要目的是：杀灭或除去所有微生物繁殖体和 芽抱，最大限度地提高药物制剂的安全性，保护药物制剂的稳定性，保证制剂 的临床疗效。因此，有效的灭菌方法和正确的操作方式对药品的质量至关重 要。灭菌与无菌操作技术是注射剂、输液剂、滴眼剂、创面用制剂、手术用制 剂等灭菌与无菌制剂质量控制的重要保证，也是制备这些制剂必不可少的单元 操作。根据各种制剂或生产环境对微生物的限定要求不同，可采取不同措施， 如灭菌、无菌操作、消毒、防腐等。1）灭菌和灭菌法 灭菌。是指用适当物理或化学等方法杀灭或除去所有致病和非致病微生 物繁殖体和芽抱的手段。 灭菌法。是指杀灭或除去所有致病和非致病微生物繁殖体和芽抱的方法 或技术。2）无菌和无菌操作技术 无菌。是指在指定物体、介质或环境中，不得存在任何活的微生物。 无菌操作技术。是指在整个操作过程中利用或控制制剂避免被微生物污 染的操作方法或技术。3）灭菌制剂、无菌制剂和非无菌制剂（限菌制剂）根据人体对环境微生物的耐受程度，中国药典（2015版）将制剂分为 无菌制剂、灭菌制剂和非无菌制剂（限菌制剂）。灭菌制剂与无菌制剂主要用于注射给药、手术时使用或外伤患部的局部给 药，因此在生产过程中需要采用一系列的特殊技术对工艺过程进行严格控制， 最大限度降低微生物、各种微粒和热原的污染。目前主要应用的技术有：生产 用水的处理技术、液体过滤技术、微生物和热原去除技术、生产环境的洁净度 控制技术等。 无菌制剂。是指在无菌环境中采用无菌操作法或无菌技术制备的不含任 何活的微生物繁殖体和芽抱的一类药物制剂。 灭菌制剂。是指采用某一物理、化学方法杀灭或除去所有活的微生物繁 殖体和芽抱的一类药物制剂。 非无菌制剂。邙限菌制剂）是指允许一定限度的微生物存在，但不得有 规定控制菌存在的一类药物制剂。药剂学中灭菌法可分为物理灭菌法、化学灭菌法。物理灭菌法利用蛋白质与核酸具有遇热、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称为物理灭菌法，也称物理灭菌技术。该技术 包括干热灭菌、湿热灭菌、过滤灭菌和射线灭菌。（1）干热灭菌法干热灭菌法是指在干燥环境中进行灭菌的技术，其中包括火焰灭菌法和干 热空气灭菌法。 火焰灭菌法。是指用火焰直接灼烧灭菌的方法。该法灭菌迅速、可靠、 简便，适用于耐火焰材质（如金属、玻璃及瓷器等）的物品与用具的灭菌，不 适合药品的灭菌。 干热空气灭菌法。是指用高温干热空气灭菌的方法。该法适用于耐高温 的玻璃和金属制品以及不允许湿气穿透的油脂类（如油性软膏基质、注射用油 等）和耐高温的粉末化学药品的灭菌，不适于橡胶、塑料及大部分药品的灭 菌。在干燥状态下，由于热穿透力较差，微生物的耐热性较强，必须长时间受 高热作用才能达到灭菌的目的。因此，干热空气灭菌法采用的温度一般比湿热 灭菌法高。为了确保灭菌效果，一般规定为：135145C灭菌35h； 160 170C灭菌 24h； 180200C灭菌 0. 51h。(2) 湿热灭菌法湿热灭菌法是指用饱和蒸气、沸水或流通蒸气进行灭菌的方法。由于蒸气 潜热大，穿透力强，容易使蛋白质变性或凝固，因此该法的灭菌效率比干热灭 菌法高，是药物制剂生产过程中最常用的方法。湿热灭菌法可分类为：热压灭 菌法、流通蒸气灭菌法、煮沸灭菌法和低温间歇灭菌法。热压灭菌法：是指用高压饱和水蒸气加热杀灭微生物的方法。该法具有 很强的灭菌效果，灭菌可靠，能杀灭所有细菌繁殖体和芽胞，适用于耐高温和 耐高压蒸气的所有药物制剂，玻璃容器、金属容器、瓷器、橡胶塞、滤膜过滤 召器等。在一般情况下，热压灭菌法所需的温度(蒸气表压)与时间的关系为： 115C(67k Pa)、 30 min； 121C(97k Pa)、 20min； 126C(139k Pa)、 15min。在特殊情况下，可通过实验确认合适的灭菌温度和时间。影响湿热灭菌的主要因素有：a.微生物的种类与数量：微生物的种类不同，耐热、耐压性能存在很大差 异，不同发育阶段对热、压的抵抗力不同，其耐热、压的次序为芽胞繁殖体 衰老体。微生物数量愈少，所需灭菌时间愈短。b蒸气性质：蒸气有饱和蒸气、湿饱和蒸气和过热蒸气。饱和蒸气热含量 较高，热穿透力较大，灭菌效率高；湿饱和蒸气因含有水分，热含量较低，热 穿透力较差，灭菌效率较低；过热蒸气温度高于饱和蒸气，但穿透力差，灭菌 效率低，且易引起药品的不稳定性。因此，热压灭菌应采用饱和蒸气。c. 药品性质和灭菌时间：一般而言，灭菌温度越高，灭菌时间越长，药品 被破坏的可能性越大。因此，在设计灭菌温度和灭菌时间时必须考虑药品的稳 定性，即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。d. 其他：介质p H值对微生物的生长和活力具有较大影响。一般情况下， 在中性环境微生物的耐热性最强，碱性环境次之，酸性环境则不利于微生物的 生长和发育。介质中的营养成分越丰富(如含糖类、蛋白质等)，微生物的抗 热性越强，应适当提高灭菌温度和延长灭菌时间。 流通蒸气灭菌法：是指在常压下，采用iooc流通蒸气加热杀灭微生物 的方法。灭菌时间通常为3060min。该法适用于消毒及不耐高热制剂的灭 菌。但不能保证杀灭所有的芽胞，是非可靠的灭菌法。 煮沸灭菌法：是指将待灭菌物置沸水中加热灭菌的方法。煮沸时间通常 为3060min。该法灭菌效果较差，常用于注射器、注射针等器皿的消毒。必 要时可加入适量的抑菌剂，如三氯叔丁醇、甲酚、氯甲酚等，以提高灭菌效 果。 低温间歇灭菌法：是指将待灭菌物置6080C的水或流通蒸气中加热 60min，杀灭微生物繁殖体后，在室温条件下放置24h，让待灭菌物中的芽胞发 育成繁殖体，再次加热灭菌、放置，反复多次，直至杀灭所有芽胞。该法适合 于不耐高温、热敏感物料和制剂的灭菌。其缺点是费时、工效低、灭菌效果 差，加入适量抑菌剂可提咼灭菌效率。（3）过滤灭菌法过滤灭菌法是指采用过滤法除去微生物的方法。该法属于机械除菌方法， 该机械称为除菌过滤器。该法适合于对热不稳定的药物溶液、气体、水等物品 的灭菌。灭菌用过滤器应有较高的过滤效率，能有效地除尽物料中的微生物， 滤材与滤液中的成分不发生相互交换，滤器易清洗，操作方便等。为了有效地 除尽微生物，滤器孔径必须小于芽胞体积（大于0. 5um）。常用的除菌过滤 器有：0. 22 口 m或0. 3 口 m的微孔滤膜滤器和G6 （号）垂熔玻璃滤器。过滤灭 菌应在无菌条件下进行操作，为了保证产品的无菌，必须对过滤过程进行无菌 检测。（4）射线灭菌法射线灭菌法是指采用辐射、微波和紫外线杀灭微生物和芽胞的方法。辐射灭菌法：系指采用放射性同位素（60Co和137CS）放射的Y射线杀灭 微生物和芽胞的方法，辐射灭菌剂量一般为2. 5X104Gy （戈瑞）。该法已被多 国药典收载。本法适合于热敏物料和制剂的灭菌，常用于维生素、抗生素、激素、生物 制品、中药材和中药制剂、医疗器械、药用包装材料及药用高分子材料等物质 的灭菌。其特点是：不升高产品温度，穿透力强，灭菌效率高；但设备费用较 高，对操作人员存在潜在的危险性，对某些药物（特别是溶液型）可能产生药 效降低或产生毒性物质和发热物质等。 微波灭菌法：采用微波（频率为300MHz300GHz）照射产生的热能杀灭 微生物和芽胞的方法。该法适合液态和固体物料的灭菌，且对固体物料具有干燥作用。其特点 是：微波能穿透到介质和物料的深部，可使介质和物料表里一致地加热；且具 有低温、常压、高效、快速（一般为23min）、低能耗、无污染、易操作、 易维护、产品保质期长（可延长1/3以上）等特点。微波灭菌机是利用微波的热效应和非热效应（生物效应）相结合实现灭菌 目的的设备，热效应使微生物体内蛋白质变性而失活，非热效应干扰了微生物 正常的新陈代谢，破坏微生物生长条件。微波的生物效应使得该技术在低温 （7080C ）时即可杀灭微生物，而不影响药物的稳定性，对热压灭菌不稳定 的药物制剂（如维生素C、阿司匹林等），采用微波灭菌则较稳定，降解产物 减少。 紫外线灭菌法：系指用紫外线（能量）照射杀灭微生物和芽胞的方法。 用于紫外灭菌的波长一般为200300nm，灭菌力最强的波长为254nm。该方法 属于表面灭菌。紫外线不仅能使核酸蛋白变性，而且能使空气中氧气产生微量臭氧，而达 到共同杀菌作用。该法适合于照射物表面灭菌、无菌室空气及纯化水的灭菌； 不适合于药液的灭菌及固体物料深部的灭菌。由于紫外线是以直线传播，可被 不同的表面反射或吸收，穿透力微弱，普通玻璃即可吸收紫外线，因此装于容 器中的药物不能用紫外线灭菌。紫外线对人体有害，照射过久易发生结膜炎、 红斑及皮肤烧灼等伤害，故一般在操作前开启12h，操作时关闭；必须在操 作过程中照射时，对操作者的皮肤和眼睛应采用适当的防护措施。化学灭菌法是指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，可分为气体杀菌剂和液体杀 菌剂。杀菌剂仅对微生物繁殖体有效，不能杀灭芽胞。化学杀菌剂的杀灭效果 主要取决于微生物的种类与数量、物体表面光洁度或多孔性以及杀菌剂的性质 等。化学灭菌的目的在于减少微生物的数目，以控制一定的无菌状态。1）气体灭菌法气体灭菌法是指采用气态杀菌剂（如环氧乙烷、甲醛、丙二醇、甘油和过 氧乙酸蒸气等）进行灭菌的方法。该法特别适合环境消毒以及不耐加热灭菌的 医用器具、设备和设施等的消毒，亦用于粉末注射剂，不适合对产品质量有损 害的场合。同时应注意残留的杀菌剂和与药物可能发生的相互作用。2）药液灭菌法药液灭菌法是指采用杀菌剂溶液进行灭菌的方法。该法常应用于其他灭菌 法的辅助措施，适合于皮肤、无菌器具和设备的消毒。常用消毒液有：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。微生物限度检查非无菌产品微生物限度检查：微生物计数法。微生物计数法系用于能在有氧条件下生长的嗜温细菌和真菌的计数。当本 法用于检查非无菌制剂及其原、辅料等是否符合相应的微生物限度标准时，应 按下述规定进行检验，包括样品的取样量和结果的判断等。除另有规定外，本 法不适用于活菌制剂的检查。微生物计数试验环境应符合微生物限度检查的要求。检验全过程必须严格 遵守无菌操作，防止再污染，防止污染的措施不得影响供试品中微生物的检 出。单向流空气区域、工作台面及环境应定期进行监测。如供试品有抗菌活 性，应尽可能去除或中和。供试品检#时，若使用了中和剂或灭活剂，应确认其 有效性及对微生物无毒性。供试液制备时如果使用了表面活性剂，应确认其对 微生物无毒性以及与所使用中和剂或灭活剂的相容性。计数方法包括平皿法、薄膜过滤法和最可能数法（MPN法）。MPN法用于微 生物计数时精确度较差，但对于某些微生物污染量很小的供试品，MPN法可能 是更适合的方法。供试品检查时，应根据供试品理化特性和微生物限度标准等 因素选择计数方法，检测的样品量应能保证所获得的试验结果能够判断供试品 是否符合规定。所选方法的适用性须经确认。计数培养基适用性检#和供试品计数方法适用性试验供试品微生物计数中所 使用的培养基应进行适用性检查。供试品的微生物计数方法应进行方法适用性 试验，以确认所采用的方法适合于该产品的微生物计数。若检验程序或产品发 生变化可能影响检验结果时，计数方法应重新进行适用性试验。