第6章 灭菌制剂和无菌制剂

单击此处编辑母版标题样式,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,6,章 灭菌制剂和无菌制剂,灭菌制剂和无菌制剂,南京工业大学,药学院,陈国广,本章,学习要求,掌握灭菌的概念和物理灭菌法。,了解物理灭菌法的常用设备。,熟悉,D,、,Z,、,F,、,Fo,值的含义。,了解化学灭菌法和无菌操作法。,熟悉空气滤过的原理及影响因素。,了解空气滤过的常用设备。,熟悉空气净化的标准、测定方法及洁净室的设计。,熟悉冷冻干燥的基本原理。,掌握注射剂的概念、分类、特点及质量要求。,熟悉注射剂的给药途径。,掌握注射用水的概念及质量要求。,掌握注射剂的附加剂。,了解注射用油及非水溶剂。,掌握热原的概念、性质、污染途径及除去方法。,掌握溶解度的概念、影响溶解度的因素及增加溶解度的方法。,掌握溶解速度的概念及影响因素。,掌握滤过的概念。,熟悉滤过的原理、方法、影响因素及滤过器。,掌握注射剂的制备过程。,了解注射剂新产品试制的主要工作。,掌握渗透压的调节。,掌握输液的概念和质量要求。,掌握营养输液和血浆代用液的概念、种类、质量要求,。,掌握注射用无菌粉末、冻干制品。,掌握滴眼剂的概念和质量要求。,熟悉滴眼剂的附加剂和制备过程。,了解滴眼剂的药物吸收途径及影响因素。,第一节 概述,一、基本概念,灭菌和无菌制剂,：直接注入体内或直接接触创伤面、粘膜等的一类制剂。,灭菌,(sterilization),：,应用物理或化学等方法将物体上或介质中所有微生物繁殖体及其芽孢全部杀灭或除去的手段。,灭菌法,(the technique of sterilization),：,杀灭或除去所有微生物繁殖体和芽孢的方法或技术。,无菌,(sterility),：,在任一指定的物体、介质或环境中无任何活的微生物。,无菌操作,(aseptic technique),：,在整个操作中利用或控制一定的条件，使产品避免被微生物污染的一项操作方法和技术。,消毒,(disinfection),：,以物理或化学等方法杀灭物体上或介质中的病原微生物。,消毒剂,：对病原微生物具有杀灭或除去作用的物质。,防腐,(antisepsis),：,用物理或化学等方法抑制微生物的生长与繁殖，亦称抑菌。,防腐剂,：,对微生物的生长与繁殖具有抑制作用的物质，亦称抑菌剂。,二、灭菌制剂与无菌制剂的定义与分类,1,、定义,灭菌制剂：采用某一物理或化学方法将,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药物制剂。,2,、制剂分类,按,给药途径,：无菌制剂和非无菌制剂,(,即限菌制剂,),。,按除去活微生物的,制备工艺,：灭菌制剂和无菌制剂。,广义上，无菌制剂和非无菌制剂都规定有染菌的限度，前者要求不得检出活菌，后者限制染菌的种类与数量。,3,、常用的灭菌和无菌制剂,(1),注射用制剂：注射剂、输液、注射粉针等；,(2),眼用制剂：滴眼剂、眼用膜剂、软膏剂、凝胶剂等；,(3),植入型制剂：植入片等；,(4),创面用制剂：溃疡、烧伤及外伤用溶液、软膏剂、气雾剂等。,(5),手术用制剂，止血海绵剂和骨蜡等,。,第二节 灭菌与无菌技术,药剂学中,灭菌法,可分为三大类：即物理灭菌、化学灭菌、无菌操作法。,一、,物理灭菌法,(,一,),干热灭菌法,1,、干热空气灭菌法,一般认为繁殖型细菌在,100,以上干热,1,小时即被杀死。耐热性细菌芽孢在,120,以下长时间加热也不死亡，在,140,前后则杀菌效率急剧增长。,(1),干热灭菌条件，有的药典规定为,180,，,1,小时以上；有的为,160-170,，,2-4,小时，此是大致的标准而已，必须通过实验，在保证灭菌完全同时对灭菌物品无损害的前提下，制订该物品的干热灭菌条件。,(2),时间必须由灭菌物品全部达到特定温度的计算。,(3),适用于耐高温的玻璃制品、金属制品以及不允许湿气透的油脂类,(,如油性软膏基质、注射用油等,),和耐高温的粉末化学药品等。,(4),热原经,250,，,30,分钟；或,200,以上高温至少,45,分钟，可遭破坏。,(5),缺点是穿透力弱，温度不易均匀，而且由于灭菌温度过高，不适用橡胶、塑料及大部分药品。,2,、火焰灭菌法,系指火焰直接灼烧灭菌的方法。,灭菌迅速、可靠、简便，适用于耐火材质,(,如金属、玻璃及瓷器等,),的物品与用具，不适合于药物。,3,、高速风灭菌法,高速风灭菌法，应用的风速为,30-80m/s,，,风温度高为,190,，由于降低了安瓿周围的滞流层的厚度，使安瓿内液体迅速升温。,2ml,的安瓿注射液应用此法，能于,3,分钟的短时间内升高至,140,；对于耐热性高的嗜热脂肪芽孢杆菌，温度达到,130,以上，就呈现显著灭菌效果。,(,二,),湿热灭菌,法,由于,蒸气比热大，穿透力强，容易使蛋白变性，同时还有作用可靠，操作简便等优点,，湿热灭菌法是应用最广泛的一种灭菌方法。,本法包括热压灭菌法，流通蒸气灭菌法和低温间歇灭菌等方法。,根据药品性质进行选用。,本法一般公认为最可靠的湿热灭菌法。,应用大于常压的水蒸气如,1kg/cm,2,热压蒸气,15-20,分钟，能杀灭所有细菌增殖体和芽孢。,1,、热压灭菌法,热压灭菌所需的温度及与温度相当的压力及时间如下：,(1) 115,，,1.7atm(67kPa,，,7.1kg/cm,2,),，,30min,；,(2) 121,，,2.0atm(97kPa,，,11kg/cm,2,),，,20min,；,(3) 126,，,2.4atm(139kPa,，,14.1kg/cm,2,),，,15min,。,湿热灭菌一般要求,F,0,1-12,分。,热压灭菌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、橡皮塞、滤膜、过滤器等。,热压灭菌用的灭菌器种类很多，但其基本结构大同小异。,热压灭菌器密闭耐压，有排气口安全阀，压力表和温度计等部件。,有的通蒸气加热，有的用煤气、电热或木炭等加热。,常用的有手提式热压灭菌器等。,热压灭菌器使用时应注意的问题：,(1),应先进行灭菌条件实验，确保灭菌效果。,灭菌器的构造、被灭菌物体积、数量、排布均对灭菌的温度有一定影响,。,(2),必须将灭菌器内的空气排出。,如果灭菌器内的空气存在，则压力表上所表示的压力是灭菌器内蒸气和空气二者的总压而非单纯的蒸气压力，结果压力虽然到达预定的水平，但温度达不到。,若压力表预定的水平一致，而温度达不到，则可能有空气没有排尽，也可能压力表失灵，也可能不是,饱和蒸气,，应找出原因，加以解决。,由于水蒸气被空气稀释，妨碍了水蒸气与灭菌物品的充分接触，而降低了水蒸气的灭菌效果。,附有真空装置的热压灭菌器，在通入蒸气前将顺内空气抽出，可加快预热过程，缩短灭菌时间。,减压还可有效地将多孔性物质中空气驱除，有利于水蒸气的穿透，同时灭菌器内温度均匀。,(3),灭菌时间必须由全部药液温度达到所要求的温度时算起,，在开始升温时，要求一定的预热时间。,例如,250-500ml,输液瓶，预热时间为,15-30,分钟。,一般灭菌器上，均装有压力表和温度计，但通常是测定灭菌器内的温度，而不是被灭菌物内的温度，因此最好能设计直接测定被灭菌物内温度的装置。,为了确保灭菌温度，常使用温度批示剂如利用某些熔点正好是灭菌所需温度的化学药品作指示，以判断灭菌温度是否达到,。,方法是将少量的药物封装于安瓿内，与灭菌物一起放入灭菌器的上下部位灭菌，灭菌后观察药品是否熔化，但化学药品指示剂不能表明保持该温度的确切时间。,将耐热的芽孢封装于安瓿内浸透于干纸条中，制成生物性指示剂，广泛地试验灭菌设备及方法，但用于药剂的常规生产中，应使用非致病性、有抵抗力、不产生热原的菌种，此外，国内现已采用灭菌温度和时间自动控制记录的装置。,(4),灭菌完毕后，停止加热，一般必须使压力表所指示的压力逐渐下降到零,，才能放出锅内蒸气，使锅内压力与大气压相等后，稍稍打开灭菌锅待,1015,分钟，再全部打开，这样可避免内外压力差太大而使物品冲出锅外和使玻璃瓶炸裂,(,必须注意，以免发生工伤事故,),。,为了缩短灭菌周期，也有对灭菌器内盛有溶液的容器喷雾水冷却，以加速冷却。,2,、流通蒸气灭菌,流通蒸气灭菌是不密闭的容器内，用蒸气灭菌，压力与大气压相等，即,100,的蒸气灭菌，时间,30-60min,。,缺点：不能保证杀灭所有的芽孢，如破伤风杆菌等厌氧性菌的芽孢，制备过程中要尽可能避免污染，这点必须充分注意。,目前我国药厂生产注射剂，特别是,1-2 ml,注射剂及不耐高热的品种，可考虑采用这种灭菌法。,3,、煮沸灭菌法,煮沸灭菌法就是把安瓿或其他物品,(,如注射器、注射针头,等,),放入水中煮沸灭菌，一般,是,100,，,30-60min,。,此法灭菌效果差，必要时加入抑菌剂。,加有适当抑菌剂时，药液经,100,，,30,分钟加热， 可杀死抵抗力强芽孢。,所用的抑菌剂：三氯叔丁醇,(0.2-0.5%),、甲酚,(0.1-0.3%),、苯酚,(0.1-0.5%),、氯甲酚,(0.05-0.1%),、硝酸苯汞或醋酸苯汞,(0.001-0.002%),。,4,、低温间歇灭菌法,低温间歇灭菌法,：将待灭菌的制剂或药品，用,60-80,加热,1,小时，将其中的细菌繁殖体杀死，然后在室温或孵卵箱中放置,24,小时，让其中的芽孢发育成为繁殖体，再二次加热将其消灭为止；加热和放置需连续操作三次以上，至全部芽孢消灭为止,。,低温间歇灭菌法适用于必须用热法灭菌但又不耐较高温度的制剂或药品。,缺点：时间长，消灭芽孢的效果不够完全。,应用本法灭菌的制剂或药品，除本身具有抑菌能力者外，须加适量,抑菌剂,，以增加灭菌效力。,5,、影响湿热灭菌的因素,(1),微生物的种类和数量,各细菌对热的抵抗力相差很大，处于不同发育阶段，所需灭菌的温度与时间也不相同，繁殖期的微生物对高温比衰老时期的抵抗力大。,每个容器的细菌数，控制在,10,个以内为宜。,最初菌数愈少，达到灭菌时间愈短。,最初菌数增多也增加了耐热个体出现的几率，即使细菌全部杀灭，而注射液中细菌体过多，亦会引起临床上的不良反应，所以整个性产过过程应尽可能避免微生物污染，尽可能缩短生产过程，并力求在灌封后立即菌。,芽孢繁殖体衰老体,。,(2),蒸气性质,蒸气有饱和、湿饱和、过热三种。,饱和蒸气,热含量较高，热的穿透力较大，灭菌效力高。,湿饱和蒸气,带有水分，热,含量较低,，穿透力差，灭菌效力较低。,过热蒸气,温度高于饱和蒸气，但,穿透力差,，灭菌效力低。,(3),注射液的性质,注射液若含有营养物质如糖类、蛋白质等，对微生物可能有一种保护作用，能增强其抗热性。,(4)pH,药液,pH,对细菌的活性也有影响。,通常微生物在中性液中耐热性最大，在碱性溶液中次之；酸性不利于微生物的发育。,一般生物碱盐类的注射液，因,pH,较低，用流通蒸气灭菌即可。,(5),药物的稳定性,温度增高，化学反应速度增加，时间愈长，起反应的物质愈多，因此不能只看到灭菌杀死细菌的一面，也要看到保证药物有效性的一面，为此在能达到灭菌的前提下，可适当降低温度或缩短灭菌时间。,实践证明在力求避免微生物污染和严格质量控制的条件下，维生素,C,注射液用流通蒸气灭菌,15,分钟；氯化钠注射液用,115,，,30,分钟是可行的。,(,三,),射线灭菌,系采用辐射、微波和紫外线杀死微生物和芽孢的方法。,1,、辐射灭菌,系采用放射性同位素素,(,60,Co,和,137,Cs),放射的,射线杀死微生物和芽孢的方法。,辐射灭菌剂量一般为,2.510,4,Gy,(,戈瑞,),。,适合于热敏物料和制剂，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。,特点是不升高产品温度，穿透力强，灭菌效率高，但设备贵，有潜在危险性，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。,2,、微波灭菌,系采用微波,(,频率为,300MHz-300kMHz),照射产生热能杀死微生物和芽孢的方法。,适合于液体和固体物料，对固体物料有干燥作用。,特点是能穿透到介质和物料深部，,表里加热一致,，且具有低温、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,(,可延长,1/3,以上,),等。,3,、紫外线灭菌法,一般用于灭菌的紫外线波长是,200-300nm,，,灭菌力最强的是波长,为,254nm,的紫外线。,紫外线进行直线传播，其强度与距离平方成比例地减弱，并可被不同的表面反射，其穿透作用微弱，但较易穿透清洁空气及纯净的水，其中悬浮物或水中盐类增多时，则穿透程度显著下降，所以紫外线广泛作空气灭菌和表面灭菌之用。,一般在,6-15m,3,的空间可装置,30,瓦,(,或,36-48),紫外线灯一只，灯距离地面,以,2.5m,到,3m,为宜。,湿度过大可降低灭菌效果，相对湿度以,45,-60,比较适宜，温度宜于,10-55,范围。,紫外线灯管必须保证无尘油垢，否则辐射强度将大力为降低。,普通玻璃可吸收紫外线，因此安瓿中药物不能用此法灭菌。,紫外线的杀菌效率，还取决于微生物的敏感性，如在一平面上辐射强度为通常应用的最小强度,2mw/cm,2,(30,瓦紫外线灯于距,1,米处强度,为,85mw/cm,2,),时杀死枯草杆菌芽孢需,1100,秒，而对溶血性链球菌，则仅需,275,秒。,可粗略认为在紫外线灯下直接暴露，一般繁殖型微生物约,3-5,分钟，芽孢,约,10,分钟即可死亡。,紫外线对酵母特别是霉菌杀菌力较弱,。,紫外线对人体如照射过久，能产生,结合膜炎及皮肤烧灼,等现象。,一般均在操作前开启紫外线灯约,半小时至一小时,，然后进行操作。,各种规格的紫外线灯，皆规定了有效使用时间，一般为,3000,小时。故每次使用应登记开启时间，并定期进行灭菌效果的检查，也可用具有,对,254nm,灵敏的照度计，来测定其辐射强度,。,(,四,),过滤除菌法,过滤除菌法是使药物溶液通过无菌的特定滤器，除去活的或死的微生物而得到不含微生物的滤液。,适于不耐热的药液的灭菌。,(1),能有效除净微生物，溶液通过滤器顺畅，滤器容易清洗，操作简便。,(2),孔径大小必须足以阻止细菌和芽孢进入滤孔之内，大约为,0.2m,。,过滤除菌的滤器要求：,(3),采用微孔薄膜作灭菌滤器，一般选用孔径,0.22m,的滤膜,。,(4),G6,号垂熔玻璃漏斗,，其滤孔直径在,1.5m,以下，可以除去细菌，对药物不吸附，也不影响药液的,pH,，,常用灭菌滤器。,1,、,F,与,F,0,值在灭菌中的意义与作用,无菌检验往往难以检出极微量微生物，为了保证产品无菌，有必要对灭菌方法的,可靠性进行验证,是很必要的。,主要原因,：,灭菌温度多系测量灭菌器内的温度，不是灭菌物体内的温度；无菌检验方法也在局限性，难以用现行的无菌检验法检出微量的微生物。,(,五,),灭菌参数,D,值,为在一定温度下杀死被灭菌物品中微生物,90,所需,时间；也可定义为降低微生物一个十位数或一个对数值,(,如,log100,降低,到,log10),所需的时间。,2,、,D,值（时间）,微生物致死间曲线,与,D,值微生物死亡速度属一级过程。,dN/dt,=-,kt,，即,lgN,0,-lgN,t,=kt/2.303,D=t=2.303(lg100-lg10)/k,D,值因微生物的种类、环境、灭菌温度不同而各异。,3,、,Z,值,(,温度,),在不同温度下对特定的微生物在特定介质或环境中求得,D,值,后，,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,时所需升高的温度或在相同灭菌时间内，杀灭,99%,的微生物所需要提高的温度。,Z=(T,2,-T,1,)/(lgD,2,-lgD,1,),，即,D,2,/D,1,=10,(T2-T1)/Z,F(,或,F,0,),值可作用验证灭菌可靠性的参数。,(1) F,值,F,值,为在一定温度,(T),，,给定,Z,值所产生的,干热,灭菌效果与参比温度,(T,0,),给定,Z,值所产生的灭菌效果相同时所相当的时间,(equivalent time),，,以分为单位。,4,、,F,值与,F,0,值,(,时间,),F=,t,10,(T-T0)/Z,t,是测量被灭菌物温度的时间间隔，一般为,0.5-1.0,或更小，,T,是每个,t,测量被灭菌的温度，,T,0,是参比温度。,(2) F,0,值,F,0,值为在,一定灭菌温度,(T),、,Z,值为,10,所产生的,湿热,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时间,(min),。,物理,F,0,=,t,10,(T-121)/Z,也就是说,F,0,是将各种灭菌温度使微生物的致死力转换为灭菌物品完全暴露于,121,使微生物致死效力。,生物,F,0,=D,121,(lgN,0,-lgN,t,),N,t,为灭菌后预计达到的微生物残存数，即染菌度概率,(probability of,nonsterility,),，当,N,t,为,10,-6,时,(,原有菌数的百万分之一,),，可认为灭菌效果较可靠。,F,0,值的计算对于验证灭菌效果极为有用,，当产品以,121,湿热灭菌,时，灭菌器内的温度虽能迅速升,到,121,，而被灭菌物品内部则不然，由于包装材料性能及其他因素影响而使升温度各异，而,F,0,将随着产品温度,(T),变化而呈指数的变化，故温度即使很小的差别,(,如,0.1-1),将对,F,0,值产生显著的影响。同时，要求测定灭菌物品内的实际温度，故用,F,0,来监测灭菌效果有重要的意义。,由于,F,0,是将不同灭菌温度折算到相当于,121,湿热灭菌时的效力，故,F,0,值可作为灭菌过程的比较参数。,为了,使,F,0,测定准确，先应选择灵敏度高，重现性好，精密度为,0.1,的热电偶，并对热电偶进行校验。,灭菌时应将热电偶的探针置于被测物的内部，经灭菌器通向柜外的温度记录仪，有些灭菌记录仪附有,F,0,计算器，在灭菌过程中和灭菌后，自动显示,F,0,值。,为了确保灭菌效果，还应注意两个问题：,根据,F,0,=D,121,(logN,0,-logN,t,),，若,N,越大，即被灭菌物中微生物越多，则灭菌时间越长，故生产过程中应尽量减少微生物的污染，应采取各种措施使每个容器的含菌数控制,在,10,以下。,计算,F,0,时，应适当考虑增加安全因素，一般增加,50,，如规定,F,0,为,8,分，则实际操作应控制,F,0,为,12,分。,影响,F,0,值的,因素：,容器大小、形状及热的穿透性等。,灭菌产品溶液的性质、填充量等。,容器在灭菌器中的数量及分布等。,二、化学灭菌法,本法是指用化学药品直接作用于微生物而将其杀死，同时不应损害制品的质量。,常用的方法有：气体灭菌法；应用化学杀菌剂。,(,一,),气体灭菌法,1,、环氧乙烷,环氧乙烷沸点为,10.9,，室温下为气体， 在水中溶解度很大，,1ml,水中可溶,195ml(20,，,760mmHg),，,易穿透塑料，纸板及固体粉末,，暴露于空气中环氧乙烷就可从这些物质消散，环氧乙烷对大多数固体呈惰性。,环氧乙烷的杀菌作用，由于其为烷化剂的性质，使菌体蛋白,的,-COOH,、,-NH,2,、,-SH,、,-OH,的,H,，被,-CH,2,-CH,2,-OH,所,取代。,可用于塑料容器、对热敏感的固体药物、纸或塑料包装的药物、橡胶制品、注射筒、注射针头、衣着敷料及器械等。但是，一些塑料、皮革及橡胶与环氧乙烷有强亲和力，故需长达,12-24,小时通空气驱除。,环氧乙烷具,可燃可爆,，用时需用惰性气体二氧化碳或氟利昂稀释。,环氧乙烷的吸入毒性较大与氨相近，无氨样的剌激嗅味，损害皮肤及眼粘膜，可产生水泡或结膜炎，故应用时要注意,。,用环氧乙烷灭菌的程序：将灭菌物品置于灭菌器内后，减压排除空气，预热，环氧乙烷采用混合气，一般用环氧乙烷,12,和氟利昂,88,或用环氧乙烷,10,和二氧化碳,90,，在减下输入混合气，保持一定浓度、湿度、及温度，以过一定时间后，抽真空排除环氧乙烷，然后送入无菌空气完全排除环氧乙烷的浓度为,850-900mg/L(3,小时、,45),，,45mg/L(5,小时，,45),，相对湿度以,40,-60,为宜温度为,22-55,。,2,、甲醛,甲醛溶液加热熏蒸，每立方米空间用,40,甲醛溶液,30 m1,室内相对湿度宜高，以增进甲醛气体灭菌效果。,3,、丙二醇,丙二醇用于室内空气灭菌具有不挥发性和无引火性等特点，灭菌用量为,1ml/m,3,，,将丙二醇置蒸发器中加热，使蒸气弥漫全室。,4,、,乳酸,用乳酸蒸气灭菌用量为,2ml/m,3,，,杀菌力虽不及甲醛，但对人无害。,5,、过氧乙酸,过氧乙酸用于车间灭菌，效力比相同浓度的甲醛大两倍半，对粘膜、眼部无剌激性，对木制品、金属制品、医疗器械均无影响,。,(,二,),应用化学杀菌剂,在制剂工业上应用化学杀菌剂，其目的在于减少微生物的数目，以控制无菌状况至一定水平。,化学杀菌剂并不能杀死芽孢，仅对繁殖体有效。,化学杀菌剂的效果，依赖于微生物的种类及数目，物体表面光滑或多孔与否，以及化学杀菌剂的性质。,常用的有,0.1,-0.2,新洁尔灭溶液、,75,酒精等。,由于化学杀菌剂常施用于物体表面，也要注意其浓度不要过高，以防其化学腐蚀作用,。,三、无菌操作,法,无菌操作法在技术上并非灭菌操作，是整个过程控制在无菌条件下进行的一种操作方法。,适用于一些不耐热药物的注射剂、眼用剂、皮试液、海绵剂和创伤制剂的制备。,无菌操作场所：,无菌操作室,层流洁净工作台,无菌操作柜。,无菌操作柜分,小型无菌操作,与,联合无菌操作,两种。,小型无菌操作柜又称单人无菌柜，式样有单面式与双面式两种。,联合无菌操作柜是由几个小型操作柜联合制成，以使原料的精制，传递分装及成品暂时存放等工作全部在柜内进行。,近年来，采用层流洁净工作台作无菌操作，使用方便，效果可靠。,(,一,),无菌操作前工作,无菌操作前无菌操作室或无菌操作所用的一切用具、材料以及环境均须应用灭菌法灭菌：,1),定期应用环氧乙烷、甲醛、丙二醇或乳酸等对空气进行较彻底的灭菌。,每天工作前开启紫外线一小时，中午休息时间也要,开,0.5-1,小时。,2),用,3%,酚溶液、,2%,煤酚皂溶液、,0.2,新洁尔灭溶液或,75,酒精等用对室内的空间、用具,(,桌椅等,),、地面、墙壁等喷洒或擦试。,3),其它用具：尽量用热压灭菌法或干热灭菌法灭菌,。,(,二,),无菌操作,操作人员进入操作之前要洗澡并换上已经灭菌的工作服和清洁的鞋子，不使头发、内衣等露出来，以免造成污染机会。,安瓿要,150-180,，,2-3,小时干热灭菌；橡皮塞要,以,121,，,1,小时热压灭菌；有关器具、机器都要经过灭菌。,用无菌操作法制备的注射剂， 大多要加入抑菌剂。,小量无菌制剂的制备，也可在无菌操作柜中进行,。,(,三,),无菌检查,法,药剂或药品经灭菌或无菌操作法处理后，需经无菌检验证实已无微生物生存，方能使用。,灭菌效果，应以杀死芽孢为标准,(,细菌的芽孢具有较强的的抗热力，不易杀死,),。,在药剂中选择灭菌方法，与微生物学上的要求不尽相同，要达到,灭菌,的目的，且要保证药,稳定性,。,法定的无菌检查法，包括,有试管接种法,和,薄膜过滤法,。,薄膜过滤用于无菌检查的突出优点，在于可滤过较大量的样品可滤除抑菌性物质，滤过后的薄膜，即可直接接种于培养基管中，或直接用显微镜观察，故此法灵敏度高，不易产生假阴性结果，检测次数减少，节省培养基，操作比较简单,。,第三节 空气净化技术,一、概述,空气净化分工业净化,(,尘埃粒子,),和生物净化,(,尘埃粒子和微生物,),。,二、洁净室空气净化标准,1,、含尘浓度,单位体积空气中所含粉尘的个数,(,计数浓度,),或毫克量,(,重量浓度,),。,2,、浮尘浓度的测定方法,光散射式粒子计数法,滤膜显微镜计数法,光电比色计数法,3,、净化方法,常见的可分为三类：,(1),一般净化,指标是温度和湿度，采用初效过滤器。,(2),中等净化,指标是温度、湿度、含尘量和尘埃粒子,(0.15-0.25mg/m,3,，,尘埃粒子不得大于,1.0,m),，,采用初、中效过滤器。,(3),超净净化,指标是温度、湿度、含尘量和尘埃粒子，初、中、高效过滤器,。,4,、洁净室的净化度标准,(1),药品生产管理规范中净化度标准,洁净级别,尘粒,数,(,粒,/,升,),粒径,0.5 ,m,尘粒数,(,粒,/,英尺,3,),粒径,0.5 ,m,温度,(),相邻级别,室间压差,湿度,(%),菌落数,100,3.5,100,18-26,正压,40-60,1,10000,350,10000,3,100000,3500,100000,10,100000,35000,1000000,/,(2),美国联邦洁净室标准,(209B),中净化度标准,洁净级别,尘粒,数,(,粒,/,升,),粒径,(,m),温度,(),相邻级别,室间压差,(mmHg),湿度,(%),风速,(m/s),照度,(Lx),100,3.5,0.5,19.4-25,1.3,30-45,0.35,1076-1614,1000,35,0.5,10000,350,2.3,0.5, 5.0,100000,3500,25,0.5, 5 .0,三、空气滤过,1,、洁净室的要求,洁净室应保持,正压,，洁净室之间按洁净度等级的高低依次相连，并有相应的压差以防止低级别洁净室的空气逆流到高级别洁净室。,洁净室的温度宜保持,1826,，相对湿度,4060%,。,在室内环境中，悬浮粒状物质的粒径绝大多数是小于,10,m,的粒子，而且其粒度分布在,4,m,附近和,1,m,以下出现峰值，因此洁净室技术中以,0.5,m,和,5.0,m,作为划分洁净度等级的标准粒径。,洁净室的空气净化方法多采用,空气滤过法,。,2,、空气滤过方式、机理及其影响因素,(1),滤过方式,空气滤过属于介质滤过，可分为表面滤过和深层滤过。,(2),空气滤过机理,惯性作用、扩散作用、拦截作用、静电作用、吸附作用、重力作用和分子间的范德华力等。,(3),影响空气过滤的主要因素,粒径、过滤风速、介质纤维直径和密实性、附尘作用,。,3,、单元空气滤过器形式,单元空气滤过器形式：板式、楔式、袋式和折叠式。,4,、空气过滤器的特性,(1),过滤效率,(,),=1-C,2,/C,1,多级,串联过滤,=(C,1,-C,n,)/C,1,=1-(1- ,1,) (1- ,2,) (1- ,n,),(2),穿透率,(K),和净化率,(,Kc,),K=,C,2,/C,1,=,1- ,，,Kc,=1/K=,C,1,/C,2,(3),容尘量：系过滤器允许,积尘,的最大量。,一般容尘量定为阻力增大到原来的两倍或过滤效率降至初值,的,85%,以下的积尘量。,5,、空气过滤器按效率分类,(1),初效滤过器,主要滤除粒径大于,5m,的悬浮粉尘，防止中、高效滤过器被大粒子堵塞，以延长中、高效滤过器的寿命。,通常设在上风侧的新风滤过，又称预滤器,(,prefilter,),，,一般采用易于拆卸的,平板型和袋型,。,(2),中效滤过器,主要滤除粒径大于,1m,的尘粒，一般置于高效滤过器前，以保护高效滤过器，中效滤过器外形结构大体与初效滤过器相似，主要区别是滤材不同。,(3),高效滤过器,(HEPA),主要用于滤除粒径小于,1m,的尘埃，对粒径,0.3m,的尘粒的滤过效率,在,99.97%,以上，一般装在通风系统的,末端,，必须在中效滤过器的保护下使用。高效滤过器主要采用,折叠式空气滤过器,。,高效滤过器的特点是,效率高、阻力大、不能再生、安装时正反方向不能倒装,。,6,、各级滤过器的组合,滤过器的组合方式使空气由初效到高效通过，逐级净化。,组合的滤过气的组别不同，得到不同的净化效果。,中效空气净化系统采用二级过滤装置,(,初效,-,中效,),；高效空气净化系统采用,三级过滤,装置,(,初效,-,中效,-,高效,),。,四、净化室的设计,生产区域：一般生产区,(,没有洁净度要求,),、,控制区,(10,万级,),、,洁净,区,(1,万级,),和无,菌区,(100,级,),。,1,、洁净区基本布局与内部结构,洁净区一般由,洁净室,、气闸、风淋、亚污染区、厕所、洗澡间、更衣室等组成。,各部分的布置必须符合生产工艺的前体下，明确人、物流以及空气流向，以保证,洁净室,的洁净度。,洁净室布置的基本原则：,(1),同级别洁净室尽可能安排在一起；,(2),不同级别的洁净室由低级向高级安排，彼此相连的房间应设,隔门,，按洁净等级设计相应,压差,(,一般,10Pa,左右,),，,门的开启方向朝着洁净度级别高,的房间；,(3),洁净室内的设备布置尽量紧凑，以降低洁净室的面积；,(4),洁净室内不安排窗户，或,窗户与洁净室之间隔,以封闭式外走廊；,(5),洁净室的门要求密封，人,、,物进出口装有,气闸,；,(6),洁净室的照明度按,GMP,规定应超过,300lx,；,(7),无菌区紫外灯，一般安装在无菌工作区之,上侧,；,(8),洁净室的墙壁,、,地面等要便于清扫，防湿,、,防霉，不易开裂，不易燃烧等,。,洁净室的人流、物流和空气流,:,2,、洁净室对人员、物件的要求,(1),对人的要求,在洁净室内人是,粉尘和细菌,的主要污染源。,操作人员进入洁净室之前必须水洗,(,洗手、洗脸、淋浴,等,),，更衣鞋帽，空气吹淋,(,风淋,),；工作服必须专用，尽量,盖罩全身,，减少皮包外露，衣料采用发尘少、不易吸附、不易脱落的紧密尼龙、涤纶等织物。,(2),对物的要求,使用的原料、仪器、设备等在进入洁净室前均需清洁处理。,按一次通过方式，边灭菌边送入无菌室内,。,3,、,洁净室的气流形式,层流：,空气流以平行线方式流动，亦称平行流。,层流又分垂直层流和水平层流，常用于,100,级的洁净区。,乱流：,气流具有不规则的运动轨迹，也称紊流。,可降低粉尘浓度，具有一定的空气净化作用。,4,、送风与回风,洁净室常采用侧面和顶部的送风方式，回风一般安装于墙下。,室内的洁净度与送、回风口的布置形式以及换气次数有关，可达,1000-100000,级。,第四节 冷冻干燥技术,一、概述,1,、定义,冷冻干燥,(freeze drying),，,是将需要干燥的药物溶液预先冻结成固体。然后在低温低压条件下，从冻结状态不经液固而直接升华除去水分的一种干燥方法，亦称升华干燥。,2,、冷冻干燥的优点,(1),不耐热药物可避免因高热而分解变质；,(2),产品质地疏松，加水后迅速溶解恢复原药液特性；,(3),含水量低，一般在,1%3%,范围内，同时干燥在真空中进行，不易氧化，有利于产品长期贮存；,(4),因污染机会相对减少，产品中的微粒物质比用其它方法生产者少；,(5),产品剂量准确，外观优良,。,二、冷冻干燥原理及曲线,1,、冷冻干燥原理,当压力低于,4.597mmHg,时，不管温度如何变化，水只有以固态或气固存在,。,2,、冷冻干燥曲线及其分析,三、冷冻干燥的工艺过程,冷冻干燥工艺条件对保证产品质量极为重要，对于新产品应首先测定产品的低共熔点，然后控制冷冻温度在低共熔点以下，以保证冷冻干燥的顺利进行。,低共熔点是在水溶液冷却过程中，冰和溶质同时析出结晶混合物,(,低共熔混合物,),时的温度,。,冷冻干燥的工艺主要包括三个过程：,预冻,、,升华干燥,和,再干燥,。,1,、预冻,预冻方法有速冻法和慢冻法。,预冻温度应低于产品共熔点的,1020,。,2,、升华干燥,升华干燥有一次升华干燥和反复预冻升华干燥。,(1),一次升华干燥,适用于低共熔点,-10-20,的制品，且溶液浓度、黏度不大，装量厚度在,1015mm,的情况。,(2),反复预冻升华干燥,适用于某些熔点较低，或结构比较复杂黏稠如蜂蜜、,蜂,王浆等产品。,此法可缩短冷冻干燥周期，处理一些难于冻干的产品。,3,、再干燥,当升华干燥阶段完成后，为了尽可能除去残余的水，需要进一步干燥。,再干燥的温度根据制品的性质确定,。,四、冷冻干燥设备,冷冻干燥设备由制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统,4,部分组成,。,第五节 滤过技术,一、概述,滤过系指将固液混合物强制性通过多孔介质，使固体沉积或截留在多孔性介质上而使液体通过，从而达到固,-,液分离的操作。,通常多孔性介质称为滤过介质或滤材；截留在滤过性介质上的固体称为滤饼；通过滤过性介质的液体称为滤液。,二、滤过机理与影响因素,1,、,滤过机理,根据固体粒子在的滤材中被截留的方式不同，将滤过过程分为,介质滤过,和,滤饼滤过,。,(1),介质滤过,介质滤过系指药液通过滤过介质时固体粒子被截留而达到固,-,液分离的操作。,介质滤过的机理有：表面,(,筛析,),截留作用和深层截留作用,。,表面,(,筛析,),截留作用,(,膜滤过或表面滤过,),滤过介质起筛网作用，常用的有筛析作用的介质有微孔滤,膜 、,超滤膜 和反渗透膜等。,深层截留作用,(,深层滤过,),固体粒子通过惯性、重力、扩散等作用而沉积在滤过介质的空隙内部搭接形成“架桥”或滤渣层，也可能由于静电力或范德华力而被吸附于孔隙内部。,属于深层滤过的介质有：砂滤棒、垂熔玻璃滤器、多孔陶瓷、石棉滤过板等。,膜滤过和深层滤过的滤过速度与阻力主要由滤过介质所控制，如果药液中固体粒子含量少于,0.1%,时属于介质滤过,。,(2),滤饼滤过,固体粒子聚集在滤过介质表面之上，滤过的拦截作用主要由所沉积的滤饼起作用，此滤过称滤饼滤过。,如果药液中固体含量大于,1%,时，滤过可形成初始滤饼层。,滤过速度与阻力主要受滤饼的影响，如药材浸出液的滤过属于滤饼滤过。,2,、影响滤过的因素,液体的流动遵循,Poiseuile,公式：,V=P,r,4,t/8L,式,中，,V,过滤容量；,P,操作压力；,r,流过层中毛细管半径；,t,过滤时间；液体粘度；,L,毛细管长度；,V/t,过滤速度,。,三、滤过介质与助,滤剂,1,、常用滤过介质,滤纸,(,普通和分析,用,),；,脱脂棉,(,口服液体过滤,),；,织物,(,精滤前的预滤，或注射剂脱碳过滤,),；,烧结金属,(,注射剂初滤,),；,多孔塑料,(1,、,5,、,7,m,，,其中,1,m,可用于,注射剂过滤,),；,垂熔玻璃,(,广泛,用于,注射剂过滤,),；,多孔陶瓷,(,主要,用于,注射剂精,滤,),；,微孔,滤膜,(,主要,用于,注射剂精滤和除菌过滤,),。,2,、常用的助滤剂,硅藻土,(,主要成分二氧化硅,),；,活性碳,(,有较强的吸附热原和微生物的能力，能吸附生物碱类药物,),；,滑石粉,(,吸附性小，能吸附溶液中过量不溶性的挥发油和色素，适用于含粘液、树胶较多的液体,),；,纸浆,(,有助滤和脱色作用，中药注射剂中应用较多,),。,3,、过滤装置,(1),垂熔玻璃滤器,通常有垂熔玻璃漏斗、滤球和滤棒三种。,垂熔玻璃滤器在注射剂生产中常作精滤或膜滤前的预滤。,垂熔玻璃滤器,A,、,垂熔玻璃滤器型号,3,号和,G,2,号常压过滤；,4,号和,G,3,号减压或加压过滤；,6,号以及,G,5,、,G,6,号用于无菌过滤。,B,、,垂熔玻璃滤器特点,特点,：化学稳定性强，除强碱与氢氟酸外几乎不受化学药品的腐蚀，对药液,的,pH,值无影响。滤过时无渣脱落，对药物无吸附作用；易于清洗，可以热压灭菌。垂熔漏斗使用后要用水抽洗，并以,1%-2%,硝酸钠硫酸液浸泡处理。,缺点,：价格较贵，脆而易破，操作压力不能超过,98kPa,。,(2),微孔滤膜过滤器,理化性质：热稳定性、化学性能稳定；纤维酯膜不适于酮类、酯类、乙醚,-,乙醇混合溶液、强酸强碱；尼龙膜或聚四氟乙烯膜化学稳定性好。,用途：主要,用于,注射剂精滤和除菌过滤。,优点：微孔孔径小，截留能力强；孔径大小均匀；滤速快；滤膜无介质的迁移；无交叉污染。,缺点：易堵塞，有些滤膜化学性质不理想。,微孔滤膜的,分类：,醋酸纤维膜：适合于无菌滤过，检验分析测定，如过滤低分子量、水溶液、酒类,、油,类；,硝酸纤维膜：适用于水溶液、空气、油类、酒类除去微粒和细菌，不耐酸碱，溶于有机溶剂，可以在,120,、,30,分钟热压灭菌；,醋酸纤维和硝酸纤维混合膜：性质与硝酸纤维膜类同，可适用于,pH310,范围，,1020%,乙醇，,50%,甘油，,3050%,的丙二醇，而,2%,聚山梨酯,80,对膜有显著影响；,聚酰胺,(,尼龙,),膜：适合于滤过弱酸、稀酸、碱类和普通溶剂，如丙酮、二氯甲烷、醋酸乙酯滤过；,聚四氟乙烯膜：用于滤过酸性、碱性、有机溶剂的液体，可耐,260,高温；,耐有机溶剂专用膜：除,100%,乙醇、甲酸乙酯、二氯乙烷、酮类外，有耐溶剂性，可作为酸性、碱性溶液，一般溶液的滤过；,聚偏氟乙烯,膜,(PVDF),：,滤过精度,0.225.0,m,，,具有耐氧化性和耐热性，适用于,pH112,，,A,型，一般型,50(,压差,0.3MPa),，,高温型,80(,压差,0.2MPa),；,B,型，,50m),。,4,、,安全性：不引起对组织的刺激性和发生毒性反应。,5,、渗透压：输液要求等渗、等张性。,6,、,pH: 4-9(,血液,pH7.4),。,7,、,稳定性：具有必要的物理和化学稳定性，以确保产品在储存期内安全有效,。,8,、降压物质：符合规定，确保用药安全，如复方氨基酸注射液。,9,、澄清度：是检查药品溶液的混浊程度，即浊度。,10,、不溶性微粒：用以检查静脉注射液,(,装量,100ml,或,100ml,以上,者,),中不溶性微粒。,规定：,100ml,或,100ml,以上的注射液中的不溶性微粒,每,1ml,中含,10m,以上的不溶性微粒不得,过,20,粒，含,25m,以上的不溶性微粒不得,过,2,粒。,(,三,),注射剂的特点,1,、剂量准确，作用快。,2,、适用于病情严重或不能口服用药的病人。,3,、适用于不宜口服的药物,。,4,、发挥局部定位作用。,5,、注射给药不方便，且产生疼痛。,6,、制剂要求严格，生产过程复杂，费用高，需要有特殊的给药器械,(,注射器,等,),，严格无菌以及不同的注射技术,。,(,四,),常用的注射方法有如下几种,：,1,、皮下注射,皮下注射,(subcutaneous rout,，,SC),是注射于真皮与肌肉之间的松软组织内，适用于剂量,为,2ml,以内，而没有刺激性的注射剂，比口服给药吸收快而完全。注射,后,5-15,分钟即生效。,2,、皮内注射,皮内注射,(,intradermal,rout,，,ID),是注射于表皮与真皮之间，一次剂量为,0.2ml,以内，常用于过敏试验或疾病诊断,。,3,、肌肉注射,肌肉注射,(intramuscular route,，,IM),是注射于肌肉组织中，药量在,5ml,以内。由于肌肉血管丰富， 药物的吸收比皮下更迅速完全。,4,、静脉注射,静脉注射,(intravenous route,，,IV),分静推注,(,一般用量,5-50ml),和静脉滴注,(,可达数千毫升,),。,对注射用药物要求澄明，无浑浊、沉淀，无异物和致热原。,油溶液和混悬液或乳浊液会引起毛血细管栓塞，一般不宜采用静脉给药，但粒径,1,m,的乳浊液可静脉给药。,凡能导致红细胞溶解或使蛋白质沉淀的药液，均不宜静脉给药。,为了使药液在血液中维持较长时间或不断补充大量液体，可采用静脉滴注法,。,5,、脊椎腔注射,脊椎腔注射,(vertebra,caval,route),是注射于脊椎四周蜘蛛膜下腔内，药量,在,10ml,以内。,由于神经组织比较敏感，且脊椎液缓冲容量小、循环慢，对注射药液要求必须等渗，,pH5.0-8.0,，,注射要缓慢。,6,、动脉内注射,动脉内注射,(intra-arterial route),是注入靶区动脉末端，如诊断动脉造影剂、肝动脉栓塞,剂。,7,、其他,如心内注射、穴位注射、鞘内注射、滑膜腔内注射和关节腔内注射,(,封闭针,),。,二、注射剂的处方,组分,(,一,),注射用原料,符合药典或国家药品质量标准。,粉针剂示意图,安瓿注射剂示意图,(,二,),注射用溶剂,1,、注射用水,(1),基本概念,注射用水为纯化水经蒸馏所得的蒸馏水,(,配制注射剂,),；,灭菌注射用水,(,注射用无菌粉末的溶剂或注射剂的稀释,剂,),；,纯化水为经蒸馏法、离子交换法、反渗透法等制得的供药用的水,(,配制普通药剂的溶剂或试验,用,),。,(2),注射用水的质量要求,注射用水为蒸馏水或去离子水经蒸馏所得，又称为重蒸馏水。,质量要求：氯化物、硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、二氧化碳、易氧化物、不挥发物、重金属等项应符合药典规定，,pH,应为,5.0-7.0,，氨含量不超过,0.00002%,，热原检查应符合规定，并规定应于制备后,12h,内使用,。,2,、注射,用油,(,油性注射剂只能供肌内注射,),(1),注射用油的质量要求,注射用油应无异臭，无酸败味；在,10,时应保持澄明。,酸值、碘值、皂化值是评定注射用油的重要指标。,中国药典规定：,碘值,79128,；皂化值,185200,；酸值不大于,0.56,；过氧化物应符合规定。,酸值,说明油中游离脂肪酸的多少，酸值高质量差，也可看出酸败的程度。,碘值,说明油中不饱和键的多少，碘值高，则不饱和键的多，油易氧化，不适合注射剂。,皂化值,表示油中游离脂肪酸和结合成酯的脂肪酸的总量多少，也可看出油的种类和纯度。,注射用油应贮于避光密闭洁净容器中，避免日光、空气接触，还可考虑加抗氧剂,。,(2),注射用油的种类,植物油,植物油是由各种脂肪酸的甘油酯所组成。,用于注射的主要有麻油,(,最适合用的注射用油，含天然的抗氧剂，是最稳定的植物油,),、茶油、花生油、玉米油、橄榄油、棉籽油、豆油、蓖麻油及桃仁油等。,油酸,乙酯,油酸乙酯,(,aethylis,oleas,),能与脂肪油混溶，贮藏会变色，加抗氧剂，如含,37.5%,没食子丙酯、,37.5%BHT(,二叔丁对甲酚,),及,25%BHA(,二叔丁对甲氧酚,),的混合抗氧剂用量为,0.03%(v/v),效果最佳，可于,150,、,1h,灭菌。,苯甲酸苄酯,苯甲酸苄酯,(,ascabin,),能与乙醇、脂肪油混溶。,3,、其他注射用非水溶剂,(1),乙醇,乙醇,(ethanol),能,与水、甘油、挥发油等混溶，作注射溶剂浓度,可达,50,，但,10,时可能会有溶血作用或疼痛感。,(2),丙二醇,丙二醇,(propylene glycol,，,PG),即,1,，,2-,丙二醇，能与水、乙醇、甘油混溶，常用量,10,-60,，皮下或肌注时有局部刺激性，可供静注或肌,注。,(3),聚乙二醇,聚乙二醇,(polyethylene glycol,，,PEG),能与水、乙醇混溶，,PEG300,和,PEG400,均可做注射溶剂， 由于,PEG300,的降解产物可能会致肾病变，因而,PEG400,更常用,。,(4),甘油,甘油,(glycerin),能与水、乙醇混溶，但在挥发油和脂肪油中不溶，由于粘度和剌激性较大，,不能单独做注射溶剂用,，常用浓度,1,-50,。,(5),二甲基乙酰胺,二甲基乙酰,胺,(,dimethylacetamide,，,DMA),能与水、乙醇混溶，对药物的溶解范围大，为澄明中性溶液。连续使用时，应注意其慢性毒性,。,(,三,),注射剂的主要附加剂,1,、注射剂附加剂的主要作用,(1),增加药物的理化稳定性；,(2),增加主药的溶解度；,(3),抑制微生物生长；,(4),减轻疼痛或对组织的刺激性等。,2,、常用附加剂,pH,和等渗调节剂、增溶剂、局麻剂、抑菌剂、抗氧剂等。,(1),缓冲剂,醋酸,(0.22%)-,醋酸,钠,(0.8%),；枸橼酸,(0.5%)-,枸橼,酸钠,(4.0%),；酒石酸,(0.65%)-,酒石酸,钠,(1.2%),；磷酸氢二,钠,(1.7%)-,磷酸二氢,钠,(0.71%),；碳酸,氢钠,(0.005%)-,碳酸钠,(0.06%),；乳酸,(0.1%),。,(2),抑菌剂,苯甲醇,(1-2%),、羟丙丁酯和羟丙,甲酯,(0.01-0.015%),、苯酚,(0.5-1.0%),、,三氯叔丁醇,(0.25-0.5%),、硫柳汞,(0.001-0.02%),。,(3),局麻剂,利多,卡因,(0.5-1.0%),、盐酸普鲁卡因,(1.0%),、,苯甲醇,(1-2%),、,三氯叔丁醇,(0.3-0.5%),。,(4),等渗调节剂,氯化钠,(0.5-0.9%),、葡萄糖,(4