热力灭菌职责

1 / 11 热力灭菌职责 山西诺成制药有限公司 GMP标准文件 目 的：建立工作职责，明确灭菌岗位的工作职权和责任，保证灭菌工作正常进行。 应用范围：灭菌岗位 责 任 人：灭菌工序全体操作人员 内 容： 1 能熟练掌握灭菌操作过程。 2 严格按各品种工艺要求的灭菌时间、温度进行操作。 3 严格遵守并执行 GMP 规定，对灭菌柜内部认真清洗。 4 认真参与 GMP培训，提高工作能力。 5 及时作好所有相关 记录，内容真实，数据要完整，不得随意涂改。 6 生产结束后的清场，设备清洁要严格确认，保证正常生产。 7 生产过程中要认真观察灭菌柜及电脑运行情况，保证灭菌过程良好、有序进行。 8 生产结束后，认真检查水、蒸气、压缩空气有无跑、冒、滴、漏现象，无误后方可 离开现场。 9 离开现场前关闭所有电源及照明开关。 2 / 11 灭菌岗位职责 1.在护士长的直接领导及质控员的指导下，负责所有重复使用物品的灭菌，熟练掌握灭菌操作技术 和监测技术，保证各类物品的灭菌质量。 2.完成灭菌过程的质量管理，做好灭菌过程中各类监测结果的记录工作，发现问题，及时查找原因并上报组长。 3.熟练掌握各类灭菌器的操作规程并正确执行，灭菌原理、装载与卸载要求、灭菌适用范围及注意事项、掌握灭菌质量监测，确保各类灭菌物品的灭菌质量。 4.负责各类灭菌器日常维护和保养工作并做好登记。熟悉停电、停水、停气、环氧乙烷泄漏等各项应急预案。 5.能够判断和排除仪器的常见故障，如不能及时排除故障应立即汇报处理，并做好维护登记 。 6.能够准确地判断湿包，及时查找原因并进行处理，上报组长并提出改进措施。 1. 热 对 活 细 胞 的 作用 .1 2. 影 响 灭 菌 效 果 的 因素 .2 物理 / 化学条件 .3 / 11 .2 相 对 湿度 .3 曝 热 时间 .3 3. 热力灭菌的对数规则 .3 灭 菌 机理 .3 对 数 规 则 的 数 学 模式 .3 灭 菌 工 艺 有 关 参 数 及 其 相 关性 .4 D 值 - 微 生 物 耐 热 参数 .4 Z 值 - 灭 菌 温 度 系数 .6 FT 值 -T 灭 菌 时间 .8 4 / 11 F0 值 - 标 准 灭 菌 时间 .9 灭 菌 率 L.9 无 菌 标 准 的 数 学 模式 .11 D 值 测 定法 .12 不 生 长 分 数法 .12 存 活 曲 线法 .13 对 数 规 则 在 非 湿 热 灭 菌 领 域 的 应用 .14 干 热 灭菌 .15 干 热 去 热原 .15 / 11 5 第五篇 热力灭菌基础与无菌保证 中国药典 2000 版在通则附录 XVII 中收载了灭菌法，为我国制药业采用国际标准增添了新的篇章，也为灭菌的半定量控制纳入了定量控制轨道确立了法定依据。和欧美的药典一样，我国药典收载的灭菌法中包括了湿热灭菌法、干热灭菌法、滤过灭菌法、辐射灭菌法及环氧乙烷灭 菌法。本篇只讨论热力灭菌的动力基础、无菌保证及常用灭菌设备三个方面，为读者理解热力灭菌原理、理解无菌保证要求、选用灭菌设备、制订验证方案、实施验证等方面提供必要的基础资料。 第一章 热力灭菌基础 1. 热对活细胞的作用 热力灭菌是研究最深、使用最广的灭菌方式。当温度超过细胞最佳生理活动的温度范围时，随着温度的升高，细胞代谢减缓，细胞的生长及繁殖最终停止。每种细胞的生理活动的温度均有一上限，一旦温度超过它的上限，起生命作用的蛋白质、酶及核酸会被永久性破坏，从而导致细胞 发生不可逆转的死亡。 从微观上看，不具备真正核膜结构的原核细胞耐热性最强。某些嗜热性细菌甚至可在 80以上的高温中存活。但是，绝大多数生长态菌在 80 100下即可 6 / 11 被迅速杀灭。具备核膜结构的真核微生物，如真菌和原生动物，在 60 80下就可被迅速杀灭。多数病毒的耐热较差，只有乙肝病毒例外，它要在 75下至少曝热 3 分钟才能被灭活。 还有一些其它类型的生物体也具有较强的耐热性。例如，痉挛性假麻痹症 *的蛋白侵袭子病原体，它既不属细胞型微生物也不属病毒，需要在 132下加热一小时才可完全杀灭；而在细菌中，需氧菌中的芽孢杆菌属和厌氧菌中的梭状芽孢杆菌属 ，也具有较强的耐热性。这些细菌的细胞能产生内源性孢子或胞间休眠体，一旦形成这种状态，它们对热、干燥及化学消毒剂的耐受性增强。要想杀灭这类芽孢，使之下降一个数量级，干热灭菌的温度必须达到 100 170，湿热灭菌的温度在 80 1 29之间。如以干热灭菌及湿热灭菌的灭菌率 L 来计算，芽孢被杀灭困难的程度比其生长态时增大了 104 105倍。 细菌芽孢的耐热性与多种因素有关，有些因素尚没被人们完全认识 。芽孢形成时，细菌停止生化反应，并将遗传物质包藏在芽孢中。此过程中发生了一系列生理变化：细胞质大量脱水，体积变小，在变小的原生质体周围形成了一层厚壳，此过程中，还生成了一种特殊化学物质 -吡啶二羧酸或 DPA。在芽孢形成阶段，吡啶二羧酸钙能与脱氧核糖核7 / 11 酸以及细胞内的酶形成复合物，从而对休眠状态的芽孢起保护作用。处于休眠状态的芽孢可以存活很多年，在适宜的条件下，它们在数分钟内即可恢复到生长状态。 * Creutzfekldt-Jakob，克罗伊茨费尔特 -雅各布综合症，一种罕见的、有传染性的致命性脑病 。 2. 影响灭菌效果的因素 物理 /化学条件 在细菌形成芽孢过程中的多种环境因素会影响孢子的耐热性。例如，温度较高并有二价阳离子存在时，芽孢的耐热性增强；与此相反，当 pH 值超出的范围时，或在高浓度的盐水或磷酸盐中形成芽孢时，其耐热性下降。 自然界中芽孢的耐热性与环境条件相关，如溶液浓度、水份、 pH值、对芽孢有损伤作用的物理因素以及对芽孢有抑制作用的化学品等，它们均会影响芽孢的耐热性。 包藏在晶体或有机物内的芽孢，其耐热性通常明显高于一般非包藏态 的芽孢。因此，在某一温度条件下，将泥土包藏性芽孢和从泥土分离并培养得到的芽孢同时灭菌时，要想获得相同的灭菌效果，同一灭菌温度下，前者所需的灭菌时间比后者要高出十多倍。由于被灭菌品受到了泥土中芽孢的污染，如在运输处理中被未经过滤空气微粒所致的污染，或者由人员或其它物品接触遭受污染时，要将芽孢完全杀灭会很困难，正因为如此， GMP 要求采取一切必要的措施8 / 11 防止污染。 相对湿度 在热力灭菌中，水对杀灭细菌芽孢起着重要作用。与水相关的灭菌方式只有两种：湿热和干热。湿度达到饱和相对湿度为 100 时的灭菌方式称为湿热灭菌；相对湿度低于 100条件下的灭菌方式统称干热灭菌。实验数据表明，温度在 90 125之间，相对湿度在 20 50时，细菌芽孢较难杀灭；当相对湿度高于 50或低于 20时，则较易杀灭。这对选择灭菌条件具有指导意义。 曝热时间 灭菌过程中，原核细胞的死亡遵循一级反应的规则。温度与某一时间芽孢存活对数间的关系，在许多情况下呈线性。这就是说，在特定的灭菌温度下，任一时间孢子死亡仅与这个时间孢子的浓度相关，而使孢子数下降一个对数单位所需时间并不受孢子原始浓度的影响。 本篇第二章中将对此作专门讨论。 3. 热力灭菌的对数规则 灭菌机理 组成细胞的蛋白质分子的功能取决于它的特殊结构，在一定高温条件下受热时 ,蛋白质分子内氢键发生断裂影响了分子空间构型的重排，从而导致微生物的死亡。对这一课题进行的大量的研究表明，细菌孢子，尤其是芽孢杆菌9 / 11 和梭状芽孢具有耐热性。耐热孢子的破坏取决于在水份条件下孢子的水合作用以及核酸和蛋白质的变性。因此，蒸汽灭菌中使用饱和蒸汽是至关重要的。 饱和蒸汽的穿透性比干热空气及过热蒸汽的穿透性要强得多。蒸汽 冷凝时放出的潜热传给被灭菌品，使之升温并使被灭菌品所带的微生物尤其是表面微生物发生水合作用，从而加速了他们的死亡 2。 对数规则的数学模式 长期以来，人们进行了大量的探索及研究工作，以解决蒸汽灭菌无定量标准的难题。研究的对象主要是耐热孢子，因为生长态菌在灭菌过程中很容易被杀灭。研究的课题是在蒸汽灭菌过程中，微生物的死亡所遵循的规律。研究的结果表明，将活的微生物看作反应物，并将杀灭后的微生物看作生成物，孢子的死亡基本符合质量作用定律。因为这一研究以阿伦尼乌斯一级反应为基础，故被认为 是经典理论。 湿热灭菌的对数规则始于 1921 年 Bigeow 发表的论文 -用对数规则阐述灭菌工艺过程， Rahn 等人对此进行了详细的研究 3，使对数规则更系统化了。按照他们的理论，灭菌时微生物的死亡遵循对数规则，灭菌过程可以用阿伦尼乌斯的一级反应式来描述。根据质量作用定律，在恒定温度及保持其它条件不变的情况下 ,单位时间内被杀灭的微生物数正比于 t0时原有的数目，即： 10 / 11 dN/dt K . 式中： N0 为 t 0时，存活的微生物数； Nk为 t 时被杀灭的微生物 数； N为 t 时存活的微生物数。 如果把普通座标换成半对数座标，则可得到一直线，见图。 将积分得到： LgNt LgN0 t. 图 微生物存活数与灭菌时间关系图 图 微生物存活数对数与灭菌时间的关系 灭菌工艺有关参数及其相关性 D 值 -微生物耐热参数 系指一定温度下将微生物杀灭 90%或使之下降一个对数单位所需的时间。 D 值的大小直观地反映了微生物的热耐受性，中国药典附录灭菌法中耐热参数的提法由此而定。有的学者曾将 D值 译作九成杀灭时间，内涵并无差异。 按 D 的定义，将 t D， Nt 1/10N0代入式并化简： D lgN0 lgNt=lgN0/Nt lg10 1 D -/K 即， D 是直线方程斜率的负倒数。 D 值越大，该温度下微生物的耐热性就越强，在灭菌中就越难杀灭。对