灭菌制剂与无菌制剂PPT课件.ppt

1,第四章灭菌制剂和无菌制剂,2,第一节概述,一、基本概念灭菌制剂（SterilizedPreparation）：采用某一物理或化学方法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（SterilePreparation）：在无菌环境中采用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。,3,灭菌和无菌制剂,注射用制剂,眼用制剂,植入型制剂,创伤用制剂,手术用制剂,注射剂、输液、注射粉针,滴眼剂、眼用膜剂、软膏剂、凝胶剂,植入片,溃疡、烧伤及外伤用溶剂、软膏、气雾剂等,止血海棉、骨蜡,二、灭菌和无菌制剂的类型,直接注入体内或直接接触创伤面、粘膜等的一类制剂,4,三、灭菌和无菌制剂的质量要求,除应符合制剂的一般要求外，还必须符合：无菌成品中不应含有任何活的微生物；无热原制剂内不应含热原，特别是用大体积的，供静脉或脊椎腔注射以及一次用量超过5ml的注射剂；可见异物及不溶性微粒应符合药典的要求；安全性应具良好生物相容性，对组织基本无刺激性，一些非水溶剂和附加剂必须经动物实验证实无刺激性和毒性，以确保安全；渗透压注射剂渗透压要求与血浆的渗透压相等或接近；大容量还有等张要求。pH一般控制在pH4-9稳定性物理稳定性和化学稳定性，确保产品在贮存期间安全有效；其他降压物质,蛋白质,鞣质,5,1.制药用水的制备2.热原的去除3.液体过滤4.空气净化5.灭菌与无菌操作,第二节、灭菌制剂和无菌制剂的相关技术,6,按使用的范围不同分,一般应根据各生产工序或使用目的与要求选用适宜的制药用水。药品生产企业应确保制药用水的质量符合预期用途的要求。,一、制药用水的制备,（一）概述制药用水的种类,7,饮用水（tapwater)-为天然水经净化处理所得的水，其质量必须符合现行中华人民共和国国家标准生活饮用水卫生标准（用于药材的漂洗、制药用具粗洗及药材的提取溶剂）。纯化水（purifiedwater)-为饮用水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法等制得的供药用的水，不含任何附加剂(配制普通药剂的溶剂或试验用)。注射用水(waterforinjection)-为纯化水经蒸馏所得的蒸馏水(无热原水；配制注射剂、滴眼剂等)；灭菌注射用水(sterilewaterforinjection)注射用水按注射剂生产工艺制备，不含任何添加剂(注射用无菌粉末的溶剂或注射剂的稀释剂)；,(二)各种水的来源及质量要求,8,制药用水质量要求（符合Ch.P2010二部各自项下的规定)纯化水：检查项目包括酸碱度，硝酸盐与亚硝酸盐，氨，电导率、总有机碳或易氧化物、不挥发物及重金属。注射用水：规定pH为5.07.0，氨浓度不大于0.00002%，内毒素小于0.25EU/ml，其他检查项目与纯化水相同。灭菌注射用水：应符合注射用水项下各项检查的规定，并应符合注射剂项下有关规定。,9,渗透现象,反渗透现象,盐水,半渗透膜,纯水,反渗透法：20世纪60年代发展起来的，国内目前主要用于原水的处理，美国药典将其用于制备注射用水。,10,反渗透法（图示）半透膜：膜材为醋酸纤维素膜和聚酰胺膜浓度差：两侧分别为盐溶液和纯水外压力：大于渗透压，达到盐、水分离,1.醋酸纤维素膜2.聚酰胺膜,纯水,盐溶液,施加的外压力,11,12,反渗透法制备高纯水的工艺流程,原水,多介质过滤,活性碳吸附,精滤,高压泵,一级反渗透,二级反渗透,高纯水,高压泵,反渗透法优点：耗能低、水质好、设备使用与保养方便等；,13,14,离子交换法:采用离子交换树脂,除去水中存在的阴阳离子的方法（比电阻大于100万cm，对细菌和热源也有一定的去除作用特点：化学纯度高、设备简单、耗能小，成本低,15,常用交换树脂阳离子树脂床、阴离子树脂床、混合树脂床串联,阳离子交换树脂：氢型：RSO3-H+钠型（稳定）Na+,阴离子交换树脂：氢氧型：RN+(CH3)3OH-氯型（稳定）：Cl-,处理原水的流程：阳床脱气塔（CO2）阴床混合床新树脂：处理、转型旧树脂（老化）：再生-强酸、碱,用途：可作普通制剂的溶剂，还可作蒸馏法制备注射用水的水源。,当原水含盐高达3000mg/L时,不宜采用离子交换法制备纯化水.,16,（1）蒸馏法制备注射用水制备注射有水最经典的方法。种类：塔式和亭式蒸馏水器、多效蒸馏水器和气压式蒸馏水器。构成：蒸发锅（塔）、隔沫装置和冷凝器,17,多效蒸馏水机特点：热效率高、耗能低、出水快、纯度高、水质稳定、并有自动控制系统。汽压式蒸馏水器利用离心泵将蒸汽加压,以提高蒸汽利用.特点：无需冷却水、耗能大.用于蒸汽压力较低,工业用水比较短缺的厂家用.,18,19,附录制药用水规定,制药用水的制备从系统设计、材质选择、制备过程、贮存、分配和使用均应符合药品生产质量管理规范的要求制药用水系统应定期进行清洗与消毒，消毒可以采用热处理或化学处理等方法。采用的消毒方法以及化学处理后消毒剂的去除应经过验证。为保证注射用水的质量，应减少原水中的细菌内毒素，监控蒸馏法制备注射用水的各生产环节，并防止微生物的污染。应定期清洗与消毒注射用水系统。注射用水的储存方式和静态储存期限应经过验证确保水质符合质量要求，例如可以在80以上保温或70以上保温循环或4以下的状态下存放。,20,（一）概述过滤的概念:利用过滤介质载留液体中混悬的固体颗粒的分离的作用。滤材、滤浆、滤饼或滤渣、滤液滤器:a.垂熔玻璃器b.砂滤棒c.微孔滤膜滤器d.板框压滤机e.钛滤器,二、液体的过滤,21,1、过滤机制：（1）介质过滤：介质的拦截作用进行固液分离表面滤过：颗粒孔径如微孔滤膜、超滤膜和反渗透膜等深层截流：颗粒2h170180C，1h250C45min,玻璃、金属、纤维制品耐高温固体药品或试剂湿热不易穿透的油性物质如液状石蜡、凡士林及注射用油等的灭菌不适于橡胶、塑料及大部分药品。,1.干热灭菌,45,GMH系列对开门干热灭菌烘箱,电能为热源（干热），250温度下灭菌。采用PLC电脑控制，对内部温度可自动记录。出风口装有高效空气过滤器，防止了外界对内部的污染。内部装有高温高效过滤器，内部循环热风经高温高效空气过滤器过滤，保证了进入有效空间的热风达到100级洁净要求。,46,2.湿热灭菌法:,系指用饱和蒸气、沸水或流通蒸气（高温高湿环境）进行灭菌的方法。特点：蒸气潜热大、穿透力强，灭菌效率高、灭菌温度低、时间短。作用可靠，操作简便等。包括：,热压灭菌法,流通蒸气灭菌法,煮沸灭菌法,低温间歇灭菌法,47,（1）热压灭菌：采用大于常压饱和水蒸气加热法杀灭微生物的方法。为热力灭菌中最有效，灭菌可靠，能杀灭所有细菌繁殖体和芽胞，用途最广的方法。灭菌条件：适用范围：,115.5C（67kPa），30121.5C（97kPa），20126.5C（139kPa），15湿热灭菌一般要求F0112分钟。,药物制剂、玻璃器皿、金属容器、瓷器、橡胶塞、无菌衣、敷料及其它遇高温及湿热不发生变化或破坏物质。,2.湿热灭菌,48,（2）流通蒸气灭菌和煮沸灭菌流通蒸气灭菌是用100的流通蒸气加热灭菌的方法。煮沸灭菌是把待灭菌物品放入沸水中加热灭菌的方法。流通蒸气灭菌与煮沸灭菌条件为1003060min。缺点：不能保证杀灭所有的芽孢，如破伤风等芽孢，不是可靠的灭菌法.制备过程中要尽可能避免污染，这点必须充分注意。本法一般用于消毒或不耐高热制剂的灭菌。目前我国药厂生产注射剂，特别是1-2ml注射剂及不耐高热的品种，可考虑采用这种灭菌法。,2.湿热灭菌,49,(3)低温间歇灭菌法,系指将待灭菌物置6080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，让待灭菌物中的芽孢发育成繁殖体，再次加热灭菌、放置，反复多次，直至杀灭所有芽孢。该法适用于不耐高温、热敏感物料和制剂的灭菌。缺点是费时、工效低、灭菌效果差，加入适量抑菌剂可提高灭菌效率。,50,影响湿热灭菌因素：,微生物的种类、发育阶段和数量耐热、压次序：芽孢繁殖体衰老体微生物数量灭菌时间,51,影响湿热灭菌因素,蒸气性质,蒸气,饱和蒸气,湿饱和蒸气,过热蒸气,热含量,热穿透力,灭菌效率,52,影响湿热灭菌因素,灭菌时间和药物性质,灭菌温度愈高，灭菌时间愈长。药品被破坏的可能性愈大。,原则：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。,液体制剂的介质性质：pH值、营养成分等。,53,影响湿热灭菌因素,灭菌物品体积及排布,柜内物品放置不能太拥挤，确保蒸气流通；并用摆放要整齐、均匀，以何证温度的均匀性。,54,3.过滤灭菌法,系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。该法适用于对热非常不稳定的药液、气体、水等物品的灭菌。对灭菌用过滤器应有较高要求。（繁殖体1m者，芽孢0.5m）常用的除菌过滤器：0.22m的微孔滤膜器(过筛作用的滤器)和0.3mG6垂熔玻璃滤器。(阻留作用滤器这类滤器如压力过大或波动，细菌可能被挤过，影响灭菌效果。),55,4.射线灭菌法,系指采用辐射、微波和紫外线杀灭微生物和芽孢的方法。,包括：,（1）紫外线灭菌法（2）微波灭菌法（3）辐射灭菌法,56,（1）紫外线灭菌法,系指用用紫外线（能量）照射杀灭微生物和芽孢的方法。紫外灭菌的波长:200300nm，254nm最具强灭菌力。灭菌机理：核酸蛋白变性、空气中氧气产生微量臭氧。,57,（1）紫外线灭菌法,紫外线穿透能力弱，并能被普通玻璃吸收，装于容器中的药物不能用紫外线灭菌。紫外线对人体有一定的伤害，照射过久易引起结膜炎、红斑及皮肤烧灼。注意事项：仅作空气、表面，蒸馏水灭菌，615m3空间30瓦灯一只严禁在紫外灯下操作使用时限,58,（2）微波灭菌法,采用微波（频率为300MHz300kMHz)照射产生的热能杀灭微生物和芽孢的方法。,微波杀菌机理,热效应使微生物中蛋白质变性而失活。,非热效应干扰了微生物正常的新陈代谢，破坏微生物的生长环境。,低温（7080）即可杀灭微生物，不影响药物的稳定性。,59,（2）微波灭菌法,特点：热在加热的物质内产生，具有低温（7080C）、迅速（23min）、加热均匀，节约能源，不污染环境，操作简单，易维护等特点。适用范围：热敏感药物（如VC、阿司匹林）,60,（3）辐射灭菌法,系指采用放射线同位素（60Co和137Cs）放射的射线杀灭微生物和芽孢的方法。辐射灭菌剂量一般为2.5104Gy。原理：射线可使微生物的分子直接发生电离，产生破坏正常代谢的自由基，最终使微生物遭到破坏。优点：不升高产品温度，穿透力强，灭菌效率高。,61,适应范围：不耐热产品灭菌，适于已密封物品灭菌。缺点：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。不适用于蛋白、多肽、核酸等生物大分子药物灭菌,射线适用于较厚样品的灭菌，维生素类、抗菌素、激素、肝素、羊肠线、医疗器械等物质的灭菌。,62,（二）化学灭菌法,系指用化学药品直接作用于微生物而将其杀灭的方法。杀菌剂是指对微生物具有触杀作用的化学药品。分为气体杀菌剂和液体杀菌剂。杀菌剂只对微生物繁殖体有效，不能杀灭芽孢。杀菌效能决定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。,63,气体消毒:该法适用于环境消毒和不耐热的医用器具、设备和设施等的消毒，亦用于粉末注射剂的消毒。环氧乙烷：杀菌机理：烷化作用，对细菌的代谢产生不可逆损害。适用范围：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、注射筒及注射针头、衣着敷料及器械等的灭菌。甲醛蒸气：室内的灭菌，每立方米空间用40甲醛溶液30m1，室内空气灭菌还可用丙二醇及乳酸。,（二）化学灭菌,64,药液消毒：0.10.2新洁而灭溶液；2苯酚或甲酚皂溶液；75酒精等；1%聚维酮碘。该法常作为其他灭菌法的辅助措施，适用范围：物体表面，包括无菌设备，无菌室的地面、墙面、台面等。,（二）化学灭菌,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。,65,（三）无菌操作法,系指整个过程控制在无菌条件下进行的一种操作方法。无菌分装及无菌冻干是最常见的无菌艺.该法适用于一些不耐热药物的注射液、眼用制剂、皮试液、海绵剂和创伤制剂的制备.无菌操作法包括无菌操作室的灭菌和无菌操作两个环节。,66,1.无菌操作室灭菌,1)甲醛溶液加热熏蒸。2)紫外线灭菌：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。3)液体灭菌：用3%酚溶液、2%煤酚皂溶液、0.2新洁尔灭溶液或75酒精等对室内空间、用具、地面、墙壁等喷洒或擦试,67,甲醛溶液加热熏蒸法,气体发生装置（蒸气加热夹层锅）,液态甲醛,甲醛蒸气,鼓风机,无菌室关闭熏蒸1224h,湿度60%温度25,25%氨水,除气,3h,68,2.无菌操作,无菌操作的场所无菌操作室、层流洁净工作台、无菌操作柜。无菌操作的所用物品、器具、环境操作人员,69,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150-180，2-3h干热灭菌；橡皮塞要以121，1h热压灭菌；有关器具、机器都要灭菌。用无菌操作法制备的注射剂，要加入抑菌剂。小量无菌制剂的制备，可在无菌操作柜中进行。,70,无菌操作场所：无菌操作室；层流洁净工作台；无菌操作柜。,无菌检查：整个工艺过程保证SAL106,71,灭菌参数（F值和F0值）,D值为降低被灭菌物品中微生物数至原来1/10或降低一个对数单位（lg100降至lg10）所需的时间。,1.D值,在一定温度下，杀灭90%微生物（或残存率为10%）所需的灭菌时间。,lgN0-lgNt=kt/2.303,微生物死亡的速度:,D=t=2.303/k(lg100-lg10),（四）灭菌效力的检查方法与F0值,D值因微生物的种类、环境、灭菌温度不同而各异。,72,不同灭菌法不同微生物的D值,73,ZT2T1logD2logD1,2.Z值,降低一个lgD值所需升高的温度,即灭菌时间减少到原来的1/10所需升高的温度或在相同灭菌时间内,杀灭99%的微生物所需提高的温度.,D2/D1=10(T2-T1)/Z；,如Z10，灭菌时间减少到原来的时间的10%，而具有相同灭菌效果，所需升高的灭菌温度为10.,74,F值：在一定灭菌温度（T）下给定的Z值所产生的灭菌效果与在参比温度（To）下给定的Z值所产生的灭菌效果相同时，其灭菌效果所相当在参比温度下灭菌了多长时间。常用于干热灭菌，单位：min。F=t10,3.F与F0值,F(或F0)值可作用验证灭菌可靠性的参数。,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，T0是参比温度。,75,在一定灭菌温度（T）、Z值为10时t时间所产生的灭菌效果与121、Z值为10所产生的灭菌效果相同时，其灭菌效果所相当于温度在121下灭菌F0时间(min)的效果。,F0值,F0=t10,物理F0值数学表达式：,生物F0值数学表达式：,F0=D121(lgN0-lgNt),为灭菌后预计达到的微生物残存数，即染菌度概率。,也就是说F0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；即F0为标准灭菌时间。,76,灭菌过程中不同时间的温度,77,77,F0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F0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F0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F0来监测灭菌效果有重要的意义。由于F0是将不同灭菌温度折算到相当于121湿热灭菌时的效力，故F0值可作为灭菌过程的比较参数。,78,影响F0值测定的因素：,温度由于温度的微小差别将使F0值发生显著的变化，因此首先应保证温度测量的准确性。灭菌物品的数量与排布使各处温度分布均匀，测得F0值更可靠灭菌产品溶液粘度及容器充填量。灭菌产品微生物污染数F0D121（lgNolgNt）计算F0时，应适当考虑增加安全因素，一般增加50,尽可能减少各工序中微生物对药品污染,分装好的药品应尽快灭菌,以使初始微生物数在最低水平.最好每个容器含菌量控制在10以下.,79,79,为了使F0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F0计算器，在灭菌过程中和灭菌后，自动显示F0值。,80,五、空气净化,（一）概述空气净化以创造洁净空气为目的的空气调节措施。工业净化除去尘埃生物净化除去尘埃、微生物-制药工业（二）空气净化标准一般净化：温度湿度，初效过滤器中等净化：温度湿度，含尘量，初中效二级过滤器超净净化：温度湿度，含尘量(严格)，初中高,81,2009年GMP规定,无菌药品生产所需的洁净区可分为以下4个级别,82,洁净区微生物监测的动态标准(a),83,A级高风险操作区，如：灌装区、放置胶塞桶、敞口安瓿瓶、敞口西林瓶的区域及无菌装配或连接操作的区域。通常用层流操作台（罩）来维持该区的环境状态。层流系统在其工作区域必须均匀送风，风速为0.36-0.54m/s（指导值）。应有数据证明层流的状态并须验证。在密闭的隔离操作器或手套箱内，可使用单向流或较低的风速。B级指无菌配制和灌装等高风险操作A级区所处的背景区域。C级和D级指生产无菌药品过程中重要程度较低的洁净操作区。,84,无菌药品生产环境的空气洁净度级别要求(新),85,（三）空气净化技术一般采用空气过滤法。多孔过滤介质，尘埃和微生物被截留、吸附。a)过滤方式表面过滤拦截作用深层