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微生物、卫生学基础知识培训微生物、卫生学基础知识培训 微生物实验室 王慧玲 微生物千姿百态，有些是腐败性的，即引起食 品气味和组织结构发生不良变化。当然有些微 生物是有益的，它们可用来生产如奶酪，面包 ，泡菜，啤酒和葡萄酒。微生物非常小，必须 通过显微镜放大约1000 倍才能看到。比如中 等大小的细菌，1000个叠加在一起只有句号那 么大。 微生物为何如此特别？ 微生物非常小； 人们无法用肉眼看见它们，也无法听到它们发出的声音！ 细菌： 长度： 2 m，直径： 0.3 m 人类的头发： 直径： 70 m 或： 如果细菌象豚鼠那么大（即20厘米）， 那么人将有 约180 公里那么高 微生物概论微生物概论 什么是微生物 微生物：微生物是一类肉眼不能直接看 见，必须借助光学显微镜或电子显微镜 放大几百倍、几千倍甚至几万倍才能观 察到的微小生物的总称。包括属于原核 类的细菌、放线菌、支原体、立克次氏 体、衣原体和蓝细菌（过去称蓝藻或蓝 绿藻），属于真核类的真菌（酵母菌和 霉菌）、原生动物和显微藻类，以及属 于非细胞类的病毒、类病毒和朊病毒等 。 微生物的特点 1.个体微小 2.结构简单 3.种类繁多 4.数量巨大 5.分布广泛 6.繁殖迅速 7.代谢旺盛 8.容易变异 种类多、分布广 现在已经知道的微生物有十万种左右； 微生物在土壤中的数量最多，据统计，一克土壤中含有几千万到 几百亿的微生物。 除了自然环境，动植物和人体内，如人的肠道中经常居住着100- 400种不同的微生物，约100万亿个；把手放到显微镜下观察，一 双普通的手带有细菌4万-40万个，即使刚刚清洗过，上面也有 300个细菌。 个体小、胃口大 积极活动的大肠杆菌，每小时能消耗它体重2000倍的乳糖； 例如：例如： 当每毫升液体中存在106 个细菌时，肉眼才能看 到出现浑浊！ 当一杯水中存在2亿个细 菌时，才能被发现。 大多数国家对饮用水的 规定是：不能超过 20.000个细菌（每毫升不 超过100个细菌）。 繁殖速、转化快 微生物有惊人的繁殖速度，大多数微生物几十分 钟内就可以繁殖一代，如细菌一般每2030分 钟既可分裂一次； 生产味精的谷氨酸短杆菌，从摇瓶培养扩大 到50吨发酵罐的过程中，在52小时内细胞数 目增加了32亿倍； 乳酸菌每小时可产生为其体重100010000倍 的乳酸； 一种产朊假丝酵母合成蛋白质的能力是大豆 的100倍； 在理想的生长条件下，大肠埃希菌每20分钟 就繁殖一倍， 6小时40分钟后，一个细菌细 胞将变成1 x 106 个细菌细胞。 因此每一个细菌都是潜在的危险 ！ 适应强、变异易 一九四三年分离到的青霉素产生菌，在每毫升 发酵液中只能分泌20单位左右的青霉素，通过 60多年来的不断育种，加上其他条件的改进， 目前每毫升已经超过10万单位； 微生物的分类微生物的分类 根据微生物有无细胞基本结构、分化程度、化学 组成等特点，可分为三大类。 1. 非细胞型微生物 无细胞结构，无产生能量的酶 系统，由单一核酸（DNA/RNA）和蛋白质衣壳 组成，必须在活细胞内增殖。病毒属于此类微生 物。 2. 原核细胞型微生物 细胞核分化程度低，只有 DNA盘绕而成的拟核，无核仁和核膜。这类微生 物包括细菌、衣原体、支原体、立克次体、螺旋 体和放线菌。 3. 真核细胞型微生物 细胞核的分化程度高，有核 膜、核仁和染色体，能进行有丝分裂。如真菌、 藻类等。 微生物的类群和形态结构微生物的类群和形态结构 微生物种类繁多，人们研究得最多、也 较深入的主要有细菌、放线菌、蓝细菌 、枝原体、立克次氏体、古菌、真菌、 显微藻类、原生动物、病毒、类病毒和 朊病毒等。现择要介绍如下： 细菌 放线菌 霉菌 酵母菌 细菌细菌 细菌是一类细胞细而短、结构简单、 细胞壁坚韧，以二等分裂方式繁殖的原 核微生物，分布广泛。 细菌的形态与结构细菌的形态与结构 观察细菌最常用的仪器是光学显微镜， 其大小可以用测微尺在显微镜下测量， 一般以微米为单位。细菌按其形态不同 ，主要分为球菌、杆菌和螺形菌三类。 球菌：多数球菌直径在1微米左右，外观 呈球形或近似球形。由于繁殖时分裂平 面不同可形成不同的排列方式，分为双 球菌、链球菌、葡萄球菌等。 杆菌：形态多数呈直杆状，也有的菌体 稍弯，多数呈分散存在，也有的呈链状 排列，分为棒状杆菌、链状杆菌、球杆 菌等。 螺形菌：菌体弯曲，呈弧形或螺旋形。 如幽门螺杆菌。 金黄色葡萄球菌（球菌） 大肠杆菌（杆菌）大肠杆菌（杆菌） 芽孢杆菌 霍乱弧菌（螺旋菌）霍乱弧菌（螺旋菌） 淡水中的螺旋菌 spirochetes . 细菌的繁殖细菌的繁殖 二分分裂繁殖是细菌最普遍、最主要的繁殖 方式。在分裂前先延长菌体，染色体复制为二 ，然后垂直于长轴分裂，细胞赤道附近的细胞 质膜凹陷生长，直至形成横隔膜，同时形成横 隔壁，这样便产生两个子细胞。 细菌生长速度很快，一般约20min分裂一次。 若按此速度计算，细菌群体将庞大到难以想象 的程度。但事实上由于细菌繁殖中营养物质的 逐渐消耗，有害代谢产物的逐渐积累，细菌不 可能始终保持高速度的无限繁殖。经过一段时 间后，细菌繁殖速度逐渐减慢，死亡菌数增多 ，活菌增长率随之下降并趋于停滞。 细菌的菌落细菌的菌落 单个或少数细菌细胞生长繁殖后，会形 成以母细胞为中心的一堆肉眼可见、有 一定形态构造的子细胞集团，这就是菌 落。细菌菌落常表现为湿润、粘稠、光 滑、较透明、易挑取、质地均匀以及菌 落正反面或边缘与中央部位颜色一致等 。细菌的菌落特征因种而异。可作为鉴 定细菌种的依据。 粘质沙雷氏菌的菌落特征 沙门氏菌的菌落特征 铜绿假单孢菌的菌落特征 弗氏志贺氏菌的菌落特征 粘质沙雷氏菌的菌落特征 细菌的芽孢细菌的芽孢 芽孢的定义 ：有些细菌（多为杆菌） 在一定条件下，细胞质高度浓缩脱水所 形成的一种抗逆性很强的球形或椭圆形 的休眠体。1个细菌细胞只形成1个芽孢 ，有的在细胞一端，有的在细胞中部。 由于芽孢是在细胞内形成的，所以也常 称之为内生孢子，亦称芽孢。每一细胞 仅形成一个芽孢，所以其没有繁殖功能 。 芽孢的特性 芽孢最主要的特点就是抗性强，对高温 、紫外线、干燥、电离辐射和很多有毒 的化学物质都有很强的抗性。 整个生物界中抗逆性最强的生命体，是 否能消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段 的最重要的指标。 芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下 可以重新转变成为营养态细胞 芽孢对不良环境如：高温、低温、干燥 、光线和化学药物有很强的抵抗力。细 菌的营养细胞在7080摄氏度时10分钟 就死亡，而芽孢在120140摄氏度还能 生存几小时，营养细胞在5%苯酚溶液中 很快就死亡，芽孢却能存活15天，芽孢 的大多数酶处于不活动状态，代谢活力 极低，所以，芽孢是抵抗外界不良环境 的休眠体。 放线菌放线菌 一、放线菌的形态、大小和结构 放线菌的形态比细菌复杂些，但仍属于单细胞。在 显微镜下，放线菌呈分枝丝状，我们把这些细丝一 样的结构叫做菌丝，菌丝直径与细菌相似，小于1微 米。菌丝细胞的结构与细菌基本相同。 根据菌丝形态和功能的不同，放线菌菌丝可分为基 内菌丝、气生菌丝和孢子丝三种。链霉菌属是放线 菌中种类最多、分布最广、形态特征最典型的类群 ，其形态如下图所示。 放线菌的菌丝 放线菌的繁殖放线菌的繁殖 放线菌没有有性繁殖，主要通过形成无性孢子 方式进行无性繁殖，成熟的分生孢子或孢囊孢 子散落在适宜环境里发芽形成新的菌丝体；另 一种方式是菌丝体的无限伸长和分枝，在液体 振荡培养（或工业发酵）中，放线菌每一个脱 落的菌丝片段，在适宜条件下都能长成新的菌 丝体，也是一种无性繁殖方式。 放线菌的菌落放线菌的菌落 放线菌在固体培养基上形成与细菌不同的菌落 特征，放线菌菌丝相互交错缠绕形成质地致密 的小菌落，干燥、不透明、难以挑取，当大量 孢子覆盖于菌落表面时，就形成表面为粉末状 或颗粒状的典型放线菌菌落，由于基内菌丝和 孢子常有颜色，使得菌落的正反面呈现出不同 的色泽。 真菌真菌 真菌是一类有细胞壁，无叶绿素，以寄生或腐生方式 生存，少数为单细胞，多数为多细胞，能进行无性或 有性繁殖的一类真核细胞型微生物。 真菌包括单细胞与多细胞两类。单细胞真菌呈圆形或 卵圆形，称为酵母菌；多细胞真菌由菌丝和孢子组成 ，并交织成团，称丝状菌或霉菌。 真菌生长的最适的温度为2328，最适的pH值为4 6。其繁殖能力强，但生长速度比细菌慢，常需1-4 周才形成菌落。真菌对热的抵抗力不强，一般加热 6070 1小时即被杀死，但对干燥、日光、紫外线和 一些化学消毒剂有抵抗力，但对2.5碘酒、10甲醛 则较敏感。 真菌在微生物世界中可以称得上是个“巨人家族”，真 菌的个头较大，其中的许多成员对我们来说都是很熟 悉的。例如，在潮湿的天气里，常常发现粮食、衣服 、皮鞋上长了霉，我们做酱、酱油、豆腐乳用的曲霉 和毛霉等霉菌；发面、酿酒用的酵母菌等都是真菌， 就连人们爱吃的蘑菇、木耳等蕈子，也都是真菌大家 族的成员。 真菌是微生物中的一大类群，属于真核微生物，与人 类关系非常密切。真菌是抗生素（如青霉素、头孢霉 素）、有机酸等多种发酵工业的基础，在自然界中则 扮演着各种复杂有机物分解者的角色。然而有些真菌 是病原菌，引起人类和动植物病害，有些真菌产生毒 素，使人、畜中毒，严重者引起癌症。如黄曲霉产生 的黄曲霉毒素毒害肝脏，易引发肝癌。 霉菌霉菌 霉菌是丝状真菌的俗称，意即“发霉的真 菌“，它们往往能形成分枝繁茂的菌丝体 ，但又不象蘑菇那样产生大型的子实体 。在潮湿温暖的地方，很多物品上长出 一些肉眼可见的绒毛状、絮状或蛛网状 的菌落，那就是霉菌。 霉菌的形态、大小和结构霉菌的形态、大小和结构 构成霉菌营养体的基本单位是菌丝。 菌丝是一种管状的细丝，把它放在显微镜下观 察，很像一根透明胶管，它的直径一般为3-10 微米，比细菌和放线菌的细胞约粗几倍到几十 倍。菌丝可伸长并产生分枝，许多分枝的菌丝 相互交织在一起，就叫菌丝体。 霉菌的繁殖霉菌的繁殖 霉菌有着极强的繁殖能力，而且繁殖方 式也是多种多样的。虽然霉菌菌丝体上 任一片段在适宜条件下都能发展成新个 体，但在自然界中，霉菌主要依靠产生 形形色色的无性或有性孢子进行繁殖。 孢子有点像植物的种子，不过数量特别 多。 霉菌的孢子具有小、轻、干、多，以及形 态色泽各异、休眠期长和抗逆性强等特点 ，每个个体所产生的孢子数，经常是成千 上万的，有时竟达几百亿、几千亿甚至更 多。这些特点有助于霉菌在自然界中随处 散播和繁殖。对人类的实践来说，孢子的 这些特点有利于接种、扩大培养、菌种选 育、保藏和鉴定等工作，对人类的不利之 处则是易于造成污染、霉变和易于传播动 植物的霉菌病害。 三、霉菌的菌落三、霉菌的菌落 由于霉菌的菌丝较粗而长，因而霉菌的菌落较 大，有的霉菌的菌丝蔓延，没有局限性，其菌 落可扩展到整个培养皿，有的种则有一定的局 限性，直径1-2厘米或更小。菌落质地一般比 放线菌疏松，外观干燥，不透明，呈现或紧或 松的蛛网状、绒毛状或棉絮状；菌落与培养基 的连接紧密，不易挑取；菌落正反面的颜色和 边缘与中心的颜色常不一致。 各种曲霉的菌落 各种病原真菌的菌落 青霉的菌落 青霉的菌落 酵母菌酵母菌 提起酵母菌这个名称，也许有人不太熟悉，但实际上 人们几乎天天都在享受着酵母菌的好处。因为我们每 天吃的面包和馒头就是有酵母菌的参与制成的；我们 喝的啤酒，也离不开酵母菌的贡献，酵母菌是人类实 践中应用比较早的一类微生物，我国古代劳动人民就 利用酵母菌酿酒；酵母菌的细胞里含有丰富的蛋白质 和维生素，所以也可以做成高级营养品添加到食品中 ，或用作饲养动物的高级饲料。 酵母菌在自然界中分布很广，尤其喜欢在偏酸性且含 糖较多的环境中生长，例如，在水果、蔬菜、花蜜的 表面和在果园土壤中最为常见。 酵母菌的形态、大小和结构酵母菌的形态、大小和结构 酵母菌是单细胞真核微生物。酵母菌细胞的形 态通常有球形、卵圆形、腊肠形、椭圆形、柠 檬形或藕节形等。比细菌的单细胞个体要大得 多，一般为1-5微米5-30微米。酵母菌无鞭 毛，不能游动。 酵母菌具有典型的真核细胞结构,有细胞壁、 细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线粒体等， 有的还具有微体。 酵母菌的细胞形态 酵母菌的细胞形态 酵母菌细胞结构的 显微照片 出芽的酵母出芽的酵母 带芽痕的酵母带芽痕的酵母 酵母菌的菌落酵母菌的菌落 大多数酵母菌的菌落特征与细菌相似， 但比细菌菌落大而厚，菌落表面光滑、 湿润、粘稠，容易挑起，菌落质地均匀 ，正反面和边缘、中央部位的颜色都很 均一，菌落多为乳白色，少数为红色， 个别为黑色。 各种酵母菌的菌落 啤酒酵母的菌落 红酵母的菌落 酵母菌的繁殖酵母菌的繁殖 酵母菌有多种繁殖方式 芽殖：成熟的酵母细胞长出芽体，母细 胞的细胞核分裂成两个子核，一个随 母细胞的细胞质进入芽体内，当芽体 接近母细胞大小时，自母细胞脱落成 为新个体，如此继续出芽。如果酵母 菌生长旺盛，在芽体尚未自母细胞脱 落前，即可在芽体上又长出新的芽体 ，最后形成假菌丝状。 裂殖：是少数酵母菌进行的无性繁殖方式， 类似于细菌的裂殖。其过程是细胞延长，核 分裂为二，细胞中央出现隔膜，将细胞横分 为两个具有单核的子细胞。 微生物的营养微生物的营养 微生物的营养要求 微生物生长繁殖所需的营养物质主要有 水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等 。 水：水是各种生物细胞必需的。水是良好的溶剂，微生物 的新陈代谢过程中的一切生化反应都离不开水的作用。 碳源：碳源是合成菌体成分的原料，也是微生物获取能量 的主要来源。整体上看来，微生物可以利用的碳源范围极 广，从大类上说，可以分为有机碳源和无机碳源两大类， 凡必须利用有机碳源的微生物就是异养微生物，凡能利用 无机碳源的微生物就是自养微生物。糖类是最广泛利用的 碳源。 氮源：氮源主要是供给合成菌体结构的原料，很少作为能 源利用。与碳源相似，微生物作为一个整体来说，能利用 的碳源种类十分广泛。某些微生物（如固氮菌）能利用空 气中分子态的氮或利用无机氮化物如铵盐、硝酸盐合成有 机氮化物。多数致病菌则必须供给蛋白胨、氨基酸等有机 氮化物才能生长。 无机盐类：无机盐主要可为微生物提供除碳、氮以外 的各种重要元素。微生物需要的无机盐类很多，主要 有P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe等，其主要功能为构成菌 体成分；调节渗透压；作为某些酶的成分，并能激活 酶的活性等。 生长因子：有些微生物虽然供给它适合的碳源氮源和 无机盐类，仍不能生长，还要供给一定量的所谓“生长 因子”。其种类很多，主要是B族维生素的化合物等。 生长因子可以从酵母浸出液、血液或血清中获得。 微生物的分布微生物的分布 微生物由于结构简单、繁殖快等特点， 因此，它们在地球上分布远比动植物要 广泛得多。 微生物在土壤中的分布：微生物在土壤中的分布： 土壤是微生物生活的最适环境。在土壤中分布着形 形色色的微生物类群。 土壤具有微生物生命活动所必需的一切营养物质和 适宜的生活条件， 土壤中的水分是一种浓度很稀的 盐类溶液，其中含有各种有机和无机氮素及各种盐 类、微量元素、维生素等，类似于常用的液体培养 基。土壤大多是中性偏碱，适宜于大多数微生物生 长，土壤中还含有气体，主要是CO2、O2和N2。大部 分地区土壤温度的变化在0-30之间，并且在一年 的大部分时间内其温度变化在10-25，为微生物的 生长繁殖提供了有利条件。 土壤中含有大量固形有 机物和矿质元素，是微生物的营养库。 微生物在水中的分布微生物在水中的分布 水具有微生物生命活动适宜的温度、PH、氧气等 。因此，水中生长着众多的微生物类群，它们主 要来源土壤、空气、动植物尸体、人和动物的排 泻物、工业及生活污水。 水中存在的微生物90%为革兰氏阴性菌（革兰氏阴 性菌是产生细菌内毒素的微生物），主要有弧菌 、假单胞菌、黄杆菌等。鞘细菌及有柄附生细菌 也常见于水体中。相同水域的不同浓度微生物的 含量及分布也不同。 通过水体传播的病原微生物主要有沙门氏菌属、 志贺氏菌属、霍乱弧菌等。因此，做好水的卫生 学检查至关重要。 微生物在空气中的分布微生物在空气中的分布 空气本身缺乏微生物生活所必需的营养物，日光对 微生物也具有很强的杀菌作用，另外空气一般是干 燥的，因此空气不是微生物生活的良好环境。 空气中的微生物主要来源于带有微生物菌体及孢子 的灰尘，这类微生物大多数是腐生性的，还来源于 人和动物，它们大多数是通过呼吸道排出的，其中 也包含有病原微生物，悬浮在大气中。 空气中微生物的分布随环境条件及微生物的抵抗力 不同而呈现不同的分布规律。空气中存在较多的、 存活时间较长的是各种真菌、放线菌的孢子及细菌 芽孢。空气中微生物的数目决定于尘埃的总量。 消毒与灭菌 制药工业中的微生物控制制药工业中的微生物控制 药品用于预防、诊断、治疗人的疾病，它 的质量与人的健康密切相关。新版GMP是 药品生产和质量管理的基本准则，其中很 多内容与微生物的控制有关。在制药工业 中，微生物控制的意义是不言而喻的，要 实现产品的合格，不仅要控制终产品的质 量，还要控制生产过程中的每一个环节。 微生物控制是药品质量保证的一项重要内 容，贯穿于整个生产过程。 制药工业中的微生物污染制药工业中的微生物污染 微生物分布广泛，繁殖迅速，水、空气 中的微生物很多，而且许多药物本身就 是良好的培养基。在生产过程中人员和 设备等多种因素都可能使药品被微生物 污染，这些都会影响药品的质量。如图 水 厂房和设备 人员 原料 药品 空气 工艺流程 包装 生产过程 上图说明了药品生产中微生物污染的各种可能 因素和环节。药品的质量保证是一个系统工程 ，任何一个环节的疏忽都有可能影响产品的质 量。对最后不能或不需要灭菌的产品，生产过 程中控制微生物的措施很容易理解；但对于最 后灭菌的产品，以为中间可以放松一些，其实 这是很危险的，因为许多微生物的代谢产物对 人体是有害的，会引起过敏、发热等反应。因 此，对原料、辅料、包装材料、生产场所、生 产 过程的微生物控制是药品质量保证的基础。微生 物监控对控制药品微生物污染，提高药品质量有 着重要作用，是药品生产的而重要环节。 一、制药工业中微生物来源 1、空气 大气中漂浮着许多尘埃和微生物等悬浮物质，在很 多情况下是微生物生存和传播的媒介。因此在药 物制剂生产过程中，如果不采取适当的措施，微 生物就有可能进入药品，是产品发生污染。 附表附表 洁净度级别 尘埃最大允许数/立方米微生物最大允许数 粒径0.5m粒径5m浮游菌/立方米沉降菌/皿 A级35202011 B级3520002900105 C级35200002900010050 D级不作规定不作规定200100 二、水 制药工业中水的质量很重要，不仅用于洗涤、冷 却、还直接用于配制药品。水也是药物中微生物 的重要来源，其数量主要取决于水的来源、处理 方法以及供水系统（如储存罐、供水管、水龙头 等）的状况等因素。 三、厂房和设备 1、厂房与环境 对制药企业来说，选择厂址 或改造厂房设施时，要考虑周围环境的卫生状况 ，即没有污染源以及虫兽集中区。厂房尽可能做 好绿化工作，因绿化不仅滞尘， 还能减轻空气中微生物的数量。 2.设备 制药工业中许多设备与药品直接接 触，可能成为微生物传播的媒介，微生物控 制的失败，往往是由于操作人员对设备、仪 器装置中微生物的分布及残存的可能性没有 给予足够的重视所致。 用作加工制造或包装药品设备的每一个部件 都可能成为细菌驻留繁殖的场所，可能通过 接触或经空气污染药品。 4.原料与包装材料 化学合成原料在生产 和储存时也易受到微生物污染，所以保存 过程中保持低温、干燥可以抑制微生物的 生长。包装材料，尤其是直接接触药品的 容器是药品微生物污染的又一重要因素。 包装材料包括容器、包装纸、运输纸箱等 ，其中检出的菌丛取决于它的组成和生产 储存，如玻璃容器特别是那些在纸箱内运 输的，常常检出青霉菌、曲霉等微生物； 硬纸板常发现有青霉、曲霉及微球菌等。 5.人员与生产工艺 药品的整个生产过程 由人设计、控制、参与，人是药品生产中 最大的污染源。包括两个方面：一是因为 人体带有多种微生物，在生产的各个阶段 都有可能直接或间接地污染药品。二是人 为因素，厂房设计不周、生产工艺的设计 疏忽、生产人员的操作不当等均可引起药 品的微生物污染。 微生物引起的药物变质与防护微生物引起的药物变质与防护 1、药物被微生物污染后的外观表现和判 断 药物变质一般需要很高的污染程度，也就 是说微生物面广量大的繁殖才出现显著地 易被觉察的损坏现象。液体制剂如果很快 产生泥土味，是微生物生长的早期指标， 然后是产生使人讨厌的味道和气味，再就 是变色，五颜六色，视微生物所产色素而 定。 不同的药物制剂，如出现以下情况之一 （1）有致病菌的存在，如导致伤口感染 等。 （2）非规定灭菌药物包括各类口服和局 部皮肤外用药中的微生物超出一定限度。 （3）有微生物代谢物，如热原质的存在 。 （4）在无菌制剂中有活得微生物存在。 （5）产品发生可被觉察的物理或化学变 化。 2.变质药物对人体的危害 微生物对药物制剂的污染，除了有效成分 被微生物降解、药物理化性质的改变而引 起药物的失效外，药物中的微生物及其代 谢产物对人体亦可造成更大的危害。 （1）变质的药品引起感染 无菌制剂（注射剂）不合格或使用时被污 染，可引起感染或败血症，如铜绿假单胞 菌污染的滴眼剂可引起严重的眼部感染或 使病情加重甚至失明；被污染的软膏和乳 剂能引起皮肤病人和烧伤病人的感染；消 毒不彻底的冲洗液能引起尿路感染等。 （2）药物中的微生物产生有毒的代谢产物 微生物在生长繁殖过程中本身也可产生毒 性，如大输液中由于存在热原质可引起急 性发热性休克，有些药品原来只残存少量 微生物，但在储存和运输过程中微生物大 量繁殖并形成有毒的代谢产物，导致用药 后出现不良反应。 防止药物微生物污染的措施防止药物微生物污染的措施 1加强药品生产管理 为了在药品生 产的全过程中把各种污染的可能性降至 最低程度，目前我国和世界上一些较先 进的国家都已实施药品GMP制度，是药 品全面质量管理的重要组成部分。 2进行微生物学检验 在生产过程中 ，应按规定不断进行各项微生物学指标 检验。如对灭菌制剂进行无菌检查，对 非无菌制剂进行细菌、霉菌和酵母菌数 的测定和对控制菌的检查。 3使用合适的防腐剂 加入防腐剂来保 存药物，以抑制药品中微生物的生长繁殖 ， 同时减少微生物对药物的损坏作用。 制药工业中的消毒与灭菌制药工业中的消毒与灭菌 一、空气中微生物的控制 可分为过滤、化学消毒剂和紫外线照射 三种。 1、过滤 过滤是常用的除菌方法， 可通过空气净化系统达到GMP中对不同 生产岗位空气洁净度的要求。在洁净技 术中通常使用三级组合过滤，即初效滤 过、中效滤过和高效滤过。初效滤过器 是空调净化系统中的第一级空气滤过器 ，可滤过10m以上的大尘粒和各种 异物，而且滤器可以定期清洗、再生使 用；中效滤过器可滤去1m以上的尘粒， 也可以定期清洗更换；高效滤过器可除 去0.3-1m的尘粒，但价格昂贵，不可再 生。通过初中效过滤器的组合，可以保 护末端过滤器，减轻高效滤过器的负担 ，一般可用于10万级或30万级的洁净室 ，以粗、中、高效的三级组合，一般用 于100级或1万级的洁净室。 2、化学消毒剂 空气消毒常用臭氧发生 器产生臭氧、甲醛熏蒸，0.075%季铵化合 物喷雾也是常用的方法，但在无人 在场时才能使用。但化学消毒剂有刺激 性，故使用受到限制。 3、紫外线照射 采用波长为240 280nm的紫外线照射来减轻空气中的无所 谓数量。 二、水中微生物的控制 水是药品生产中不可缺少的重要原辅材 料，水的质量直接影响药品的质量。 中国药典2010版中根据子要用水的使 用范围不同，将水分为饮用水、纯化水 、注射用水及灭菌注射用水。制药用水 的原水通常是饮用水。 纯化水：饮用水经蒸馏法、离子交换法、 反渗透法或其他适宜的方法制的供药用的 水，不含任何防腐剂 注射用水：为纯化水经蒸馏所得，应符合 细菌内毒素试验要求必须在防止内毒素产 生的设计条件下生产、储藏及分装，可作 为配制注射剂用的溶剂。 灭菌注射用水：为注射用水按注射剂生产 工艺制备所得，主要用于注射用灭菌粉末 的溶剂或注射液的稀释剂。 水的消毒灭菌方法常用的有热力灭菌法 、过滤法和化学消毒法。 1、热力灭菌法 是最常用的方法，对制药用水系统而言 ，热力消毒灭菌常用的有巴斯德消毒法 （低温消毒）和蒸汽灭菌两种方式。前 者主要适用于纯化水系统中的活性炭过 滤器和使用回路的消毒，即用80以上 的热水循环1-2小时，可有效减少内源性 微生物污染。蒸汽灭菌注射用水系统， 即用纯蒸汽对注射用水系统（包括储罐 泵、过滤器、使用回路等）进行灭菌。 2.过滤法 包括超滤和反渗透，可以出去细菌和芽 孢。 3.化学消毒法 用氯气、次氯酸钠等消毒剂，可杀死或 抑制细菌繁殖，一般仅用于原水和粗细 用水的消毒。 设备的消毒灭菌设备的消毒灭菌 对于制药设备的设计、安装，在GMP中 有相应的原则规定，应便于拆卸、清洗 和消毒，设备每次用完应尽快清洗，去 除上面驻留的细菌及残留的药物，杜绝 细菌赖以生存繁殖的基础，并且每次用 前还需再消毒清洗。 生产所使用的设备和容器的制造材料有 不锈钢、塑料、橡胶或硅胶等，因而消 毒方法应有所区别。 不锈钢零部件等可采用压力蒸汽灭菌 塑料制品耐酸碱而不耐热，可用过氧乙 酸、过氧化氢、戊二醛等化学消毒剂擦 拭或浸泡 硅胶或橡胶制品如密封管、硅胶管等物 品、耐热、耐酸碱，可用压力蒸汽或化 学消毒剂灭菌。 工作表面一般可用消毒擦拭或紫外灯照 射消毒。 卫生管理 消毒与灭菌消毒与灭菌 消毒灭菌有关概念消毒灭菌有关概念 1 1 消毒：消毒：杀死物体上病原微生物的方法,并不一 定能杀死含芽孢的细菌或非病原微生物。用以用以 消毒的化学药物称为消毒剂。消毒的化学药物称为消毒剂。 2 2 灭菌：是指杀灭物体上灭菌：是指杀灭物体上所有微生物。所有微生物。 3 3 无菌：物品中没有活的微生物存在，称无菌无菌：物品中没有活的微生物存在，称无菌 。 4 4 防腐：是指防止或抑制微生物生长繁殖的方防腐：是指防止或抑制微生物生长繁殖的方 法。法。 同一种化学药品在高浓度时为消毒剂，低浓度同一种化学药品在高浓度时为消毒剂，低浓度 为防腐剂。为防腐剂。 消毒、灭菌的方法一般可分为： 热力灭菌法 辐射杀菌法 物理学方法 滤过除菌法 超声波杀菌法 干燥和低温抑菌法等 化学方法 物理消毒灭菌法物理消毒灭菌法 一一 热力灭菌法热力灭菌法 热力是最经济和有效的灭菌方法，利用高温使微 生物的蛋白质和核酸等重要生物高分子变性、 破坏，从而导致微生物死亡。分类：干热和湿 热灭菌法两类 1 、干热灭菌法 A 、焚烧、烧灼 B 干烤：通常采用通常采用160170160170/2h/2h，250 250 30 30 分钟以上可以用来除热原。分钟以上可以用来除热原。 C 、 红外线： 同一温度下,湿热比干热效果好 2、湿热灭菌法 A 、巴氏消毒法：61.1-62.8经30min，或 71.7经15-30秒钟，常用于 消毒牛乳和酒类等。 B 、煮沸法：水温100C经5min能杀死一般细 菌的繁殖体。细菌芽孢要煮沸1-2h。 C、 流通蒸气法：100 ，蒸15-30min，可杀 死细菌的繁殖体，但不能杀死全部芽孢。 D 、间歇灭菌法：100 ，蒸15-30min，或75- 80 30-60min，每日一次，连续三日，也可达到 灭菌的目的 。 E 、高压蒸汽灭菌法:是最有效的灭菌法。通常在 1.05kgcm锅内温度可达121.3 ，维持15-30min ，即可达灭菌目的 。 湿热与干热灭菌效果的比较湿热与干热灭菌效果的比较 热型 温度（）时间 布层内的温度（）灭菌效果 （h） 20层 40层 100层 湿热 90-105.3 3 101 101 101.5 完 全 干热 130-140 4 86 72 70.5 不 完 全 湿热比干热灭菌好的原因： 1 细菌蛋白质在有水的情况下易于 凝固变性。 2 湿热穿透力强。 3 湿热蒸气有潜热存在，水蒸气凝 固成水释放潜热，迅速提高被灭菌 物体的温度。 辐射杀菌法辐射杀菌法 1、紫外线 杀菌原理：紫外线是光谱中对生物危害最 大的部分，是一种电磁辐射。在波长为 240nm-280nm范围最具有杀菌效能， 尤其在波长为254nm左右时对微生物的生 物学效应最大，为DNA 和RNA的吸收峰 。它使DNA的嘧啶基之间产生交联，成 为二聚物，抑制DNA的复制，导致突变 或死亡。芽孢对紫外线有较强的抗性。 1 1、紫外线杀菌、紫外线杀菌 用途与缺陷：紫外线的只能沿直线传播 ，穿透能力弱，任何纸片、塑料薄膜都 会大幅降低照射强度。因此消毒时尽量 应使消毒部位充分暴露于紫外线下，定 期擦拭灯管表面灰尘，以免影响紫外线 穿透率及照射强度。用于不耐热物体表 面和空气消毒。对人体皮肤、眼睛有损 伤作用，使用时应注意防护。 1 1、紫外线杀菌、紫外线杀菌 大部分受损害的细菌在适宜的条件下， 如温度、可见光，细胞能修复损伤，恢 复正常，这就是光复活现象。 紫外线消毒效果与紫外线强度、照射时 间、温度及湿度有关。温度以2040 ，湿度以4060%为宜，当温度低于10 ，湿度大于70%，细菌对紫外线的抵 抗力增强，杀菌效果降低。紫外灯表面 有灰尘和紫外灯使用长时间时，紫外线 强度减弱，杀菌效果降低。 2 2、电离辐射：包括、电离辐射：包括 、 射线射线 机制：这些射线可将原子或分子放出 电子变成离子。如水分子电离可产生H+ 和OH，这些离子有很强的还原与氧化 作用，能直接杀伤细菌；也可与液体中 的氧分子结合形成H2O2，从而使细菌损 伤或死亡 用途：一次性塑料制品消毒；食品消 毒，不破坏营养成分 3 3、微波、微波 原理：热效应，温度升高杀死微生物 ，且有光化学及电磁共振效应。 使被消毒物品内部的分子产生高速转动 ，分子之间碰撞、摩擦产热，温度快速 升高，使蛋白质、核糖核酸变性、酶失 活而致死。 过滤除菌法过滤除菌法 一般滤膜孔径为0.22um, 用于不耐 热血清，料液，气体 机制：是通过除菌过滤器用机械过滤的 方法将液体中或空气中的细菌除去。 作用：主要用于一些不耐热的血清、毒 素、抗生素、物料料液、溶剂以及气体 等的除菌。 超声波杀菌法超声波杀菌法 超声波：是不被人耳感受高于20千周/秒 的声波。 作用：可裂解多细菌，尤其对G+更敏感 目前主要用于粉碎细胞，提取细胞组分 或制备抗原等。 干燥与低温抑菌法干燥与低温抑菌法 作用：干燥法常用于保存食物，浓盐 或糖渍食品可使细菌脱水，造成生理干 燥，使细菌生命活动停止。如腌渍咸菜 和蜜饯等。 低温可使细菌新陈代谢减慢，故常用于 保存细菌菌种。冰箱保存食物也是这个 原理。 化学消毒灭菌法化学消毒灭菌法( (外用外用) ) 定义：是用化学药品进行消毒杀菌的方法。 常用消毒剂的杀菌作用机制： 使菌体蛋白质变性或凝固， 破坏细菌的酶系统干扰微生物酶系统和影响其代谢 。 损伤细胞膜改变细菌细胞壁或胞浆 膜的通透性，导 致细菌死亡。 消毒剂选择的选择原则： 效果好 毒力低 便宜 一消毒剂的主要种类、浓度及 用途 1 酚类： 作用：高浓度使菌体蛋白凝固，低 浓度破坏细菌的细胞膜，使细胞内容物 渗出。 浓度：石炭酸为2%-5 % 、来苏为2% 用途：地面、器具表面和皮肤的消 毒 2 醇类 ： 作用机制：损伤细胞膜，使菌体蛋白 变性，灭活酶类 浓度：乙醇70%-75%、异丙醇70% 用途：主要用于皮肤消毒、物品浸泡 及设备、设施表面消毒。 3 重金属盐类： 作用机制： （1）使细菌发生变性和沉淀 （2）使细菌的酶活性丧失 种类、浓度与用途： （1）1%硝酸银新生儿滴眼，预防淋球菌感染 （2）2%红汞用于皮肤、粘膜和小创伤的消毒 （3）0.05-0.01%升汞，非金属器皿的消毒 4 氧化剂： 机制 ： （1）氧化作用，灭活酶类 （2）使蛋白质变性 种类和用途： （1）0.1%高锰酸钾，皮肤、水果等 （2）3%过氧化氢，创伤、皮肤粘膜消毒 （3）2%-2.5%碘酒, 皮肤消毒 （4）0.2ppm-0.5ppm氯，饮水和游泳池消毒 （5）10%-20%漂白粉，地面、厕所与排泄物 消毒 5表面活性剂 ： 机制： （1）损伤细胞 （2）灭活酶类 （3）蛋白质沉淀 种类和用途： 0.05%-0.1%新洁尔灭，皮肤粘膜消毒、 浸泡手术器械 6 烷化剂： 机制： 使菌体蛋白和核酸的烷基化 种类、浓度及作用： （1）10%甲醛，物品表面、空气消毒 （2） 2%戊二醛 ，精密仪器、内窥镜等消毒 （3）环氧乙烷，常用浓度400800mg/L，常用 于一次性使用无菌医疗物品等器械的灭菌。 缺点：对人体有一定的毒性，且有的有致癌 作用。 染料：干扰氧化、抑制微生物的繁殖。 例如：甲紫 酸碱类：破坏细胞膜、细胞壁，使蛋白凝固。 例如：醋酸、生石灰 类别作用机制常用种类 酚类蛋白变性，细胞膜损 伤 石炭酸 醇类蛋白变性乙醇 氧化剂氧化、蛋白沉淀高锰酸钾、 过氧乙酸、碘酒 重金属盐氧化、蛋白酶变性红汞、硫柳汞 表面活性剂蛋白变性，细胞膜损 伤 新洁而灭 染料干扰氧化、抑制繁殖龙胆紫 酸碱类破坏膜、壁，蛋白凝 固 醋酸、生石灰 烷化剂蛋白质、核酸烷基化环氧乙烷 影响消毒灭菌的因素影响消毒灭菌的因素 消毒剂的性质、浓度与作用时间 微生物的种类与数量 温度 酸碱度 有机物 制药工业中的微生物控制 卫生管理卫生管理 生产人员卫生 生产环境卫生 生产工艺卫生 生产人员卫生生产人员卫生 药品生产过程中始终有人的操作活动， 所以说人是药品生产中最大污染源。 污染源包括自身产生和携带的两类污染 物。自身产生指的是头发、皮肤等脱落 物、体表与呼吸道的排出物。携带指任 何可能附着在人体、衣服上的各种尘埃 粒子和微生物。 两类污染源既可以通过人体直接接触物 体的方式传播，也可以通过空气传播。 生产人员卫生生产人员卫生 人体产生和散发污染物的形式是多 种多样的。不同的人员由于种种原因 ，其中包括健康状况、防护服的穿戴 及卫生习惯等产生的污染物的量和扩 散的范围也是不同的。 生产人员卫生生产人员卫生 人体所散发的粒子数（0.3um） 体 态 散发粒子数（万个/min ） 站 坐 坐下 站起 走 爬楼梯 运动 10 50 100250 5001000 1000 15003000 人体微生物的分布人体微生物的分布 微生物数量： 1. 头皮 1,5 Mill./cm2 2. 嘴 1 - 100 Mill./ml 3. 鼻-咽区1 Mill.- 10 Mill./ml 4. 非裸露皮肤（后背）500 1.000/cm 5. 分泌区（腋窝） 2,4 Mill./cm 6. 手100 - 6000/cm 7. 指尖20 - 100/cm 8. 脚100 - 1.000/cm 9. 胃1.000 - 10.000/g 内含物 10. 小肠1.000 - 1 Mill./g内含物 11. 大肠100 Mill. - 10 Bill./g内含物 12. 直肠100 Bill./g 内含物（= 10- 20% 排泄物） 生产人员卫生生产人员卫生 人体会连续地向周围环境散发污染，通常，这 种污染对于我们日常生活来说是无害的，但对 于管理状态下生产的药品却是不允许的，甚至 是致命的。要防止这种危险，一般可使用以下 三种方法： 药品生产人员的身体健康状况应符合一定的标准； 药品生产人员应穿戴与所从事作业相适应的防护服 装； 药品生产人员在生产区内，尤其是洁净区内，应工 作仔细而且要自我约束。 生产人员卫生生产人员卫生 个人健康：制药企业药品生产人员 ，尤其是与药品直接接触的人员， 其健康状况如何，将可能直接或间 接威胁药品质量。这主要从以下三 个方面进行控制 入厂前的体格检查； 定期检查及建立健康档案； 生病或皮肤表面有暴露伤口的报告。 生产人员卫生生产人员卫生 手部卫生：手是我们工作最重要的器官，同时 也人体最脏的部位，因此必须遵循： 指甲短而清洁，手上无伤口； 不戴手表、戒指和其它饰品，不用指甲油； 工作前或必要时要洗手； 操作暴露产品或直接接触产品的材料须带防 护手套； 进入洁净区需手消毒。 生产人员卫生生产人员卫生 嘴和鼻子的卫生：外鼻道、鼻咽腔粘膜 和口腔粘膜中常存在大量空气中的细菌 。要避免嘴和鼻子引起的污染，应注意 ： 工作场所严禁吃食品和嚼口香糖； 在敞口产品附近不讲话，不打喷嚏 和咳嗽； 戴口罩； 生产人员卫生生产人员卫生 戴口罩的要求： 确认口罩遮住了口、鼻，而且工作时不得用手接触 ； 口罩变湿以后要予以更换； 换口罩不要接触污染的表面； 换下来的口罩要放入指定的容器； 尽量使用一次性口罩； 处理粉尘时，应使用相应的防尘口罩； 非一次性口罩应有标识，专人专用，用后按规定清 洗。 生产人员卫生生产人员卫生 头部的卫生：主要有金黄色葡萄球菌（达到30% ）、大肠埃希菌（达到20%）及葡萄球菌（10%） 勤洗头并戴防护帽，防护帽应尽量罩住全 部头发； 不准化妆； 经常刮胡子。 生产人员卫生生产人员卫生 工作服 工作服的作用： 防止生产人员对药品的污染； 保护生产人员不受具有强医疗作用药物的影响。 生产人员卫生生产人员卫生 工作服的材质要求： 发尘量小，不易发生纤维剥落、断丝现象 不易产生静电，不易粘附粒子； 耐清洗，耐蒸汽灭菌； 洗涤后不易皱折，能保持平直； 透明度低，柔软舒适，不妨碍工作； 不发霉； 易加工缝制； 面料有绦纶、绵纶、聚酯等。 生产人员卫生生产人员卫生 工作服的式样标准： 不同洁净级别区域的服装其式样、颜 色要有明显区别； 无口袋、横褶、腰带，接缝宜严密、光 洁； 尽量不用钮扣； 万级以上为上下连体，宜连袜帽。 * 企业必须制订穿衣规程及洗衣规程（sop） *不同洁净等级使用的工作服应分开清洗、整理 。 生产人员卫生生产人员卫生 工作鞋： 清洗、消毒、烘干。 *进入洁净区的工作人员（包括维修、辅助人 员）应定期进行卫生和微生物学基础知识、 洁净作业等方面的培训及考核。 生产人员卫生生产人员卫生 洁净区的工作规则： 工作人员