3-灭菌与无菌制剂-第一部分

第三章 灭菌与无菌制剂,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第三章,灭菌制剂与无菌制剂,王艳芝,1,基本内容,概述,注射剂,注射剂的制备,输液,注射用无菌粉末,眼用制剂,其他灭菌与无菌制剂（体内植入、创面用、手术用制剂）,灭菌与无菌制剂新进展,2,菌?,微生物,包括,细菌（繁殖体、芽胞）、病毒、真菌、,放线菌,、,立克次体,、,支原体,、,衣原体,、,螺旋体,等,。,灭菌效果，常以杀灭,芽胞,为准。,3,第一节 概述,1、灭菌和灭菌法,灭菌,用物理或化学等方法,杀灭,或,除去,所有致病和非致病,微生物的,繁殖体和芽胞,的手段。,杀灭,除去,4,2、无菌和无菌操作,无菌(,sterility),：,任一指定的物体、介质或环境中，不得存在,任何,活,的,微生物,。,无菌操作（,aseptic technique）,：,在整个操作过程中，使产品避免,被,微生物,污染,的操作方法或控制技术。,5,3、防腐和消毒,（,1）防腐（,antisepsis）：,亦称为“抑菌”。物理、化学方法,抑制,微生物,生长与繁殖的手段。,（2）消毒（,disfection）：,物理或化学的方法，,杀灭或除去,病原,微生物,的手段。,6,一、灭菌制剂与无菌制剂的定义与分类,1、灭菌制剂：,采用某一物理、化学方法杀灭或除去所有,活的,微生物繁殖体和芽胞的一类药物制剂。,2、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,微生物繁殖体和芽胞的一类药物制剂。,7,无菌制剂分类：,注射剂、眼用制剂、植入剂、创面用制剂、手术用制剂。,8,二、灭菌与无菌技术,9,10,灭菌方法的选择,?,应,兼顾,药物的化学稳定性、制剂的物理化学稳定性。,11,（一）、物理灭菌法,蛋白质与核酸本身为大分子，具有遇热、射线不稳定的特性，可采用加热、射线和过滤的方法，杀灭或除去微生物。,物理灭菌法,干热灭菌法,过滤灭菌,射线灭菌,湿热灭菌法,12,热灭菌法（,thermal sterilization）,1,干热灭菌法,（,dry heat sterilization）,(1)火焰灭菌法,不适用于药品的灭菌。,(2)干热空气灭菌法,耐高温的玻璃制品、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等。,13,干热空气灭菌法的缺点:,穿透力,弱,，,温度不易均匀，灭菌温度较,高,，,灭菌时间较,长,，不适于橡胶、塑料及大部分药品。,要求：,135,-145 3-5,小时,160-170 2-5,小时；,180,-200 0.5-1,小时,;250 45min,以上,14,2湿热灭菌法,饱和蒸汽、流通蒸汽或沸水。,（1）热压灭菌法；,（2）流通蒸气灭菌；,（3）煮沸灭菌法；,（4）低温间歇灭菌法,灭菌效率比干热灭菌法,高,。,15,（,1,）热压灭菌法,能杀灭所有细菌繁殖体和芽胞,116(67kPa)，40min,121(97kPa)，30min/15min,。,应用最广泛,!,16,影响湿热灭菌的因素,不同细菌的不同发育期与数量；,蒸气的性质：,饱和蒸气，湿饱和蒸气、过热蒸气,药物性质与灭菌时间；,介质的性质：中性、碱性、酸性；是否有糖、营养物质.,5,灭菌柜载量,17,2006,年安徽华源“欣弗,”,事件,克林霉素磷酸酯注射液,-11,人,正常：,105,摄氏度、,30,分钟,实际：,100-104,摄氏度不等，灭菌时间缩短到,1,到,4,分钟不等，样品经培养后，长出了细菌。,18,注意事项：,必须使用,饱和蒸气,；,必须将灭菌器内的,空气排除,。,灭菌时间,必须由全部药液温度真正达到所要求的温度时算起。,灭菌完毕后停止加热，必须使,压力,逐渐降到,0,，才能放出锅内蒸气。,19,（,2,）,.,流通蒸气灭菌法,（,3,）,.,煮沸灭菌法,（,4,）,.,低温间歇灭菌法,不耐高温物料及制剂，灭菌不可靠。,需加入抑菌剂。,20,2.,过滤灭菌法,繁殖型细菌一般1,m，,芽胞大小 0.5,m。,用过滤方法除去,活,的或,死,的微生物的方法，,主要适用于对热不稳定的药物溶液、气体、水等的除菌。,21,可用：,0.22,m；0.3m,孔径的滤膜；,或,G6,垂熔玻璃漏斗进行除菌。,22,3.,射线灭菌法,（,1,）辐射灭菌法,采用放射性同位素（如,60,Co,）放射的,射线杀灭微生物和芽孢。,热敏物料和制剂,特点：温度不变，穿透力强；设备费用高，危险，可能 影响药效、产生毒物和发热物质。,23,(2),微波灭菌法,微波是指频率在,300,兆赫到,300,千兆赫之间的电磁波。微波的穿透力强，通常可使介质,表里一致,地加热。水可强烈的吸收微波，使极性分子转动，由于分子间的摩擦而生热。所以热是在被加热物质内产生的，加热均匀，升温迅速。,具有低温（70,-80 ,） 、常压、高效、快速等优点。,本法较适用于,水性物料,的灭菌。,24,(3),紫外线灭菌法,一般用于灭菌的紫外线波长是200,nm300nm，,灭菌力最强的波长是,254,nm,。,本法适用于照射物,表面灭菌,、无菌室的空气及蒸馏水的灭菌；,25,（二）、化学灭菌法,1气体灭菌法,环氧乙烷、甲醛蒸气、臭氧蒸气、,过氧乙酸,蒸气等,-,环境消毒,2药液法,0.1%0.2%苯扎溴铵溶液，2%左右的酚或煤酚皂溶液，75%乙醇等。,26,（三）、无菌操作法,1、无菌操作室的灭菌,无菌室的灭菌多采用,灭菌,和,除菌,相结合的方式实施。,对于,流动空气,采用过滤介质,除菌,；,对于,静止,环境的,空气,采用,灭菌,方法。,27,甲醛溶液加热熏蒸法,-,常用方法之一 。,紫外线灭菌法,-,常规方法。,液体灭菌,-,辅助方法。,28,（四）、灭菌参数（,F,与,F,0,值）和灭菌验证,1,D,值,在一定温度下杀灭微生物90%或微生物残存率为10%时所需的灭菌,时间（分）。,杀灭速度符合一级过程，即：,29,30,例子：产品在,121,下暴露,5,分钟，微生物数由,2x10,5,个降低到,6x10,3,个，则,D,121,=5/,（,log 2x10,5,- log6x10,3),=3.28min,D,值因微生物的种类、环境、灭菌温度不同而异。,31,Z,值,温度升高，,D,值随之减少。,在一定条件下，,T,与,logD,呈直线关系。,Z,值为降低一个,lgD,值所需升高的温度数。即，灭菌时间减少到原来的1/10所需升高的,温度。,Z,32,课后问题,灭菌时间减少到原来的1/10所需升高的,温度,=,在相同灭菌时间内，杀灭,99%,的微生物所需要提高的温度？,应该是,?%,或 残留率,%,？,33,2,Z,值,34,Z=5，,Z=10，,Z=20，,Z=8，,35,3,F,值,F,值为：给定,Z,值，在一系列温度,T,下所产生的灭菌效力与在参比温度,T,0,下所产生的灭菌效力相同时，,T,0,温度下所相当的灭菌时间，以,分,为单位。,数学表达式如下：,测量温度的时间间隔,每个时间点测得的温度,参比温度,36,即整个灭菌过程的效果相当于,T,0,温度下,F,时间的灭菌效果。,F,值常用于,干热灭菌,。,干热灭菌时,Z=20,，,参比温度为170,。,37,4、,F,0,值,数学表达式如下：,F,0,值为一定灭菌温度（,T），Z,为10所产生的灭菌效果,与121,Z,值为10,所产生的灭菌效力相同时所相当的时间（,min）。,38,参比温度定为121，以嗜热脂肪芽孢杆菌作为微生物指示菌，该菌在121时，,Z,值为10,。,目前,F,0,应用仅限于热压灭菌,。,39,=8.49min,40,影响,F,0,值的主要因素：,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分布等。,注意问题：,被灭菌物中微生物数越多，则灭菌时间越长，故尽可能减少各工序中微生物对药品的污染,；,应适当考虑增强安全因素，一般增加50%。,41,2,灭菌验证,常用生物指示剂：细菌的孢子,湿热灭菌：嗜热脂肪芽胞杆菌孢子,环氧乙烷：枯草芽胞杆菌孢子,干热灭菌：枯草芽胞杆菌孢子,辐射灭菌,:,短小芽胞杆菌孢子,过滤灭菌：缺陷假单胞菌和黏质沙雷菌,42,化学,灭菌,指示,43,三、空气净化技术,（一）、概述,空气净化(,air purification),技术是以,创造洁净的空气,为主要目的的空气调节措施。,药物制剂行业中的空气净化需要,生物洁净,44,（二）、洁净室的净化标准,1含尘浓度的表示方法：,计数浓度,、重量浓度,2,洁净室的洁净度标准,洁净级别,：,每立方英尺,中,0.5,m,的粒子数最多不超过的个数。,100、10000、100000级,45,（三）浮尘浓度测定方法和无菌检查法,1.浮尘浓度测定方法,（1）光散射,-,尘粒光散射,-,光脉冲,-,电脉冲,（2）滤膜显微镜记数法,-,微孔滤膜、熏蒸,（,3,）光电比色计数法,-,滤纸，透光率。,46,2、,无菌检查法,中国药典规定的无菌检查法有“,直接接种法,”和“,薄膜过滤法,”。,47,（四）、空气净化技术与空气过滤,1、空气过滤方式,空气过滤属于,介质过滤,可分为,表面过滤,深层过滤,48,2、空气过滤机理及影响因素,（ 1 ） 空气过滤机理,拦截作用,：粒径大于孔隙，属于表面过滤,吸附作用,：粒径小于孔隙。但由于粒子的重力作用、分子间范德华力、静电及扩散等作用使粉粒与纤维表面接触被吸附。属于“,深层过滤,”,49,（ 2 ）空气过滤的影响因素,粒径的影响,：大。,过滤风速,：适宜。,介质纤维直径和密实性,：,附尘作用,：定期清洗。,50,3.,空气过滤器及其特性,板式,-,契式和袋式,-,折叠式,51,空气过滤器的特性,过滤前空气含尘浓度（,C,1,）,过滤后空气含尘浓度（,C,2,）,穿透率,K,过滤效率,净化系数,Kc,容尘量,52,（五）、洁净室（区）的设计,1、生产区的划分,一般生产区(,general region),控制区（,control region）,洁净区（,clean region）,无菌区（,sterile region）,53,2.,洁净室基本布局,明确,人流、物流和空气流,的流向,使洁净度由高到低。,基本原则,1.,尽量减少洁净室的面积，密闭性好；,2.,由低级到高级安排不同级别的洁净室。,正压差,10Pa,左右（风机）。,例外：青霉素。,54,3,洁净室对,人员,、,物件,、,及内部结构,的要求,55,4,、空气净化系统设计及要求,（1）.空气净化系统的设计要求,高效,空气净化系统：,三级,过滤装置：,56,（2）气流要求,气流形式有,层流式,和,乱流式,。,层流：,是指,空气流线呈平行,。分为水平层流和垂直层流,100级,57,乱流（,turbulent flow）,气流具有不规则的运动轨迹，习惯上也称紊流。,1000,-100000,级,58,四、冷冻干燥（,freeze drying）,（一）概述,将含有大量水分的物料，预先降温冻结成固体，然后在,真空,条件下使冰直接升华为蒸汽而进行干燥的方法。,利用升华达到去水的目的，也叫,升华干燥,。,59,60,冷冻干燥曲线,61,（三）冷冻干燥机,按系统分由,制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统四个主要部分所组成。,按结构分由,冻干箱、冷凝器（或称水气凝集器）、冷冻机、真空泵和阀门、电器控制元件等组成。,62,63,冷冻干燥有如下特点,适合于热敏性药物、易氧化物，,干燥后制品体积与液态时相同，因此干燥产品呈疏松、多孔、海绵状而易溶解，故常用于生物制品、抗生素等。,缺点是设备投资费用高、动力消耗大、干燥时间长、生产能力低。,64,