第三章灭菌与无菌制剂.ppt

1,第三章灭菌制剂和无菌制剂,2,教学内容,第一节概述第二节注射剂第三节注射剂的制备第四节输液第五节注射用无菌粉末第六节眼用液体制剂第七节其他灭菌与无菌制剂,3,第一节概述,基本概念灭菌和无菌制剂：直接注入体内或直接用于创伤面、粘膜等的一类制剂。灭菌(sterilization)：应用物理或化学等方法杀灭或除去所有致病的和非致病的微生物的繁殖体及其芽孢的手段。灭菌法(thetechniqueofsterilization)：杀灭或除去所有微生物繁殖体和芽孢的方法或技术。,4,无菌(sterility)：在任一指定的物体、介质或环境中不得存在任何活的微生物。无菌操作法(aseptictechnique)：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,防腐(antisepsis)：用物理或化学方法抑制微生物生长与繁殖的手段，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称为防腐剂，亦称抑菌剂。消毒(disinfection)：以物理或化学等方法杀灭或除去病原微生物的方法。消毒剂：对病原微生物具有杀灭或除去作用的物质称为消毒剂。,6,一、灭菌制剂与无菌制剂的定义与分类,1、分类中国药典对不同给药途径的药物制剂大体分为：规定无菌制剂和非规定无菌制剂(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。,7,2、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。,8,注射用制剂：注射剂、输液、注射粉针等；眼用制剂：滴眼剂、眼用膜剂、软膏剂、凝胶剂等；植入型制剂：植入片等；创面用制剂：溃疡、烧伤及外伤用溶液、软膏剂、气雾剂等。手术用制剂，止血海绵剂和骨蜡等。,无菌制剂的范围,9,二、灭菌与无菌技术,10,（一）物理灭菌法,1.干热灭菌法火焰灭菌法指火焰直接灼烧灭菌的方法。特点迅速、可靠、简便适用情况不易被火焰损伤的物品，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。,11,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。特点时间长、温度高条件1601702h以上1701801h以上25045min,12,适用于耐高温的玻璃制品、金属制品以及不允许湿气穿透的油脂类(如油性软膏基质、注射用油等)和耐高温的粉末化学药品等。热原经25030分钟，或200以上高温至少45分钟，可遭破坏。缺点：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。,13,高速热风灭菌法,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，溶液温度达到130以上，就呈现显著灭菌效果。,14,2湿热灭菌法,指用饱和蒸气、沸水或流通蒸气进行灭菌的方法。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。,15,本法一般公认为最可靠的湿热灭菌法。指用高压饱和水蒸气加热杀灭微生物的方法。应用大于常压的水蒸气，能杀灭所有细菌增殖体和芽孢。,特点：温度高，压力大，时间短，效力强,热压灭菌法,16,116，1.7atm(67kPa，7.1kg/cm2)，40min；121，2.0atm(97kPa，11kg/cm2)，20min；126，2.4atm(139kPa，14.1kg/cm2)，15min。湿热灭菌一般要求F0112min。,条件,17,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。,微生物的种类和数量死亡速度:一级动力学过程，在整个生产过程中，应尽可能缩短灭菌的时间蒸汽的性质饱和水蒸汽热含量大，穿透力较强，灭菌效果好：而湿饱和蒸汽热含量低，穿透力较差，灭菌效果不好，过热蒸汽与干热空气差不多，所以热压灭菌必须使用饱和蒸汽。药物性质和灭菌时间必须保证药物的稳定性和有效性，再达到灭菌的前提下应适当缩短灭菌的温度和灭菌的时间。介质的性质含有营养性物质，如糖类、氨基酸类等的注射剂对微生物可能有一种保护作用，能增强其抗热性。溶液的PH也有一定影响。一般微生物在中性溶液中耐热性最大，在碱性溶液中次之，酸性溶液不利于微生物的发育。因此，一般生物碱盐注射剂用流通蒸气灭菌15min即可。,影响湿热灭菌的因素,19,必须使用饱和蒸汽必须将灭菌内空气排尽灭菌时间必须由全部药液温度达到要求温度时算起避免压力骤然下降灭菌完毕后，停止加热，一般必须使压力表所指示的压力逐渐下降到零。保证灭菌温度准确；灭菌柜内物品的排布不能太拥挤,热压灭菌器使用时应注意的问题：,20,在常压下，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，制备过程中要尽可能避免污染。适用情况消毒及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。,流通蒸气灭菌,21,将待灭菌物置沸水中加热灭菌的方法。一般100，3060min。灭菌效果差，常用于注射器、注射针等器皿的消毒。必要时加入抑菌剂。,煮沸灭菌法,22,将待灭菌的制剂或药品，用6080加热1小时，将其中的细菌繁殖体杀死，然后放置24小时，让其中的芽孢发育成为繁殖体，再二次加热将其杀灭为止。加热和放置需连续操作三次以上，至全部芽孢杀灭为止。,低温间歇灭菌法,23,适用情况：不耐高温、热敏感物料和制剂的灭菌。特点：时间长，工效低，消灭芽孢的效果差。注意应用本法灭菌的制剂或药品，须加适量抑菌剂，以增加灭菌效力。,24,3.射线灭菌法,辐射灭菌系采用放射性同位素素放射的射线杀死微生物和芽孢的方法。辐射灭菌的机理：放射线直接作用于微生物的敏感区DNA分子，使之失活或复制危险的DNA而使微生物死亡。或者放射线使微生物其他细胞电离，产生破坏正常代谢的自由基，导致大分子化合物分解。特点不升高产品温度，穿透力强，灭菌效率高，但设备贵，对操作人员存在潜在危险性，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。适用情况热敏物料和制剂。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。,25,微波灭菌,系采用微波照射产生热能杀死微生物的方法。灭菌机理：热效应和生物效应。热效应可使细菌体内蛋白质变性，细菌失去活性；生物效应干扰了细菌正常的新陈代谢，破坏细菌生产条件。能在低温（70-80）即可达到灭菌的效果。特点: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。适用情况适合于液体和固体物料，本法特别适用于水性注射液的灭菌。,（3）紫外线灭菌法定义：紫外线灭菌法是指用紫外线照射杀灭微生物的方法。灭菌机理：紫外线可作用于核酸蛋白促使其变性，同时空气受紫外线照射后可产生微量臭氧，后者有较强的杀菌作用。特点：用于灭菌的紫外线一般是200-300nm，灭菌力最强的波长为254nm。紫外线是直线传播,穿透力微弱，但较易穿透清洁空气和纯净的水。适用范围：本法适用于照射物表面的灭菌、无菌室的空气及蒸馏水的灭菌等，不适用于药液的灭菌，固体物质深部的灭菌，普通玻璃可吸收紫外线，因此装于玻璃容器中的药物不能灭菌。注意事项：紫外线对人体照射过久，会发生结膜炎、红斑或皮肤烧灼等症状，故一般在工作人员进入前开启1-2h，人员进入时关闭。各种规格的紫外灯，皆规定了有效时间，一般为2000h。,27,4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。适用情况适于不耐热的药液的灭菌。常用滤器微孔滤膜0.22m，垂熔玻璃漏斗G6特点室温、时间长等繁殖型细菌一般都大于1m，芽胞大小在0.5m左右。滤器的孔径大小必须足以阻止细菌和芽胞进入滤孔之内，大小约为0.2m，靠阻留于孔道或静电作用的滤器，孔径可稍大一些。,28,（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灭的方法。1.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，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。原理烷化剂性质，环氧乙烷取代了菌体蛋白质的-COOH，-NH2，-SH，-OH基中的氢，大范围的破坏微生物代谢而使其死亡。适用情况可用于塑料容器、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。,29,环氧乙烷可燃可爆，空气含量达到3%（v/v）时即可爆炸，应用时应注意。环氧乙烷的吸入毒性较大，损害皮肤及眼粘膜，可产生水泡或结膜炎，故应用时要注意。,30,(2)甲醛：加热熏蒸，每立方米空间用40甲醛溶液30m1室内相对湿(3)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/m3，将丙二醇置蒸发器中加热，使蒸气弥漫全室。(4)乳酸：用量为2ml/m3，杀菌力虽不及甲醛，但对人无害。(5)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。,31,2药液灭菌法,目的：减少微生物的数量，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。,32,（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、眼用制剂、皮试液、海绵剂和创伤制剂的制备。,33,无菌操作场所,无菌操作室层流洁净工作台无菌操作柜,34,1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：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。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、墙壁等喷洒或擦拭。其它用具：尽量用热压灭菌法或干热灭菌法灭菌。,35,2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。无菌操作一切物品均应灭菌，如安瓿150-180，2-3小时干热灭菌；橡皮塞以121，1小时热压灭菌；有关器具、设备都要经过灭菌。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。,（四）灭菌参数和灭菌验证1、灭菌参数在检品中存在微量微生物时往往难以用现行的无菌检查法检出，因此有必要对灭菌方法的可靠性进行验证。F和F0就是验证灭菌可靠性的参数。,（1）k（致死速度常数）大多数情况下，微生物的死亡符合一级动力学过程。其中N0原有微生物数；Nt灭菌t时间后残存的微生物数；k致死速度常数；t灭菌时间,（2）D值D值的定义为在一定温度下杀灭微生物90%或残存率为10%时所需的灭菌时间。D值越大，说明微生物的抗热性越强，需要加热灭菌较长时间才能将其杀死。D值的大小除与微生物种类、灭菌温度有关外，还与微生物存在的环境有关。,(3)Z值Z值定义：在一定条件下对特定的微生物灭菌时，改变一个lgD所需改变的温度数。或：灭菌时间减少到原来的1/10所需升高的温度数或灭菌时间增加到原来的10倍所需降低的温度数。D2温度T2的D值；D1温度T1的D值,例：在某溶液中嗜热脂肪芽孢杆菌在110灭菌，测得其D值为20min，Z值为9，问灭菌温度在119和101时的D值是多少？因为Z值为9，就是说温度每改变9，D值改变一个lgD，即D值改变10倍，所以温度为119时，D值为2min；温度为101时，D值为200min。Z值从本质上反映了微生物对灭菌温度变化的敏感性，Z值越大，微生物对温度变化的敏感性越弱，此时企图通过升高温度来加速杀灭微生物的收效就不明显。,（4）F值t测量被灭菌物品温度的时间间隔，一般为0.5-1min或更小；T每个时间间隔t所测得被灭菌物品的温度；T0参比温度根据表达式，F值为在一定温度T下，给定Z值所产生的灭菌效果与在参比温度T0下给定Z值所产生的灭菌效果相同时，T0温度下所相当的灭菌时间，以分为单位。如某个加热灭菌过程F=3，表示该过程对微生物灭菌效果，相当于被灭菌物品置于参比温度下灭菌3分钟的灭菌效果。F值常用于干热灭菌，是将不同温度下，干热灭菌的效力转换成参比温度下的灭菌效力，即灭菌效果相当于T0温度下F时间的灭菌效果。,（5）F0值目前美国药典和英国药典均用F0值作为评价热压灭菌可靠性的参数，如规定注射剂在热压灭菌过程中的F0值不得小于8min。F0值不是时间的量值，而是用时间作单位表示灭菌效果的量值。F0的定义：,F0值为一定灭菌温度（T）下，Z值为10时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所相当的时间（min），即等效灭菌时间。也就是说，不管温度如何变化，t分钟内的灭菌效果相当于在121灭菌F0分钟的效果，即把各温度下灭菌效果都转化成121下灭菌的等效值。因此，称F0为标准灭菌时间。F0是将整个灭菌过程（升温、恒温、降温）对微生物的总致死效果转换成被灭菌物品完全暴露于121使微生物致死的效果.按上式定义的F0又称物理F0,F0应用目前仅限于热压灭菌.在灭菌过程中,只需记录灭菌的温度和时间就可算出F0。,假设如下数据，t取1分钟，即每分钟测量一次温度。意味着该灭菌过程产生的灭菌效果相当于该物品在121灭菌8.49min产生的灭菌效果。,F0值的计算要求测定灭菌物品内部的实际温度，并将不同温度与时间对灭菌的效果统一在121湿热灭菌的灭菌效力，它包括了灭菌过程中升温、恒温、冷却三部分热能对微生物的总致死效果。故F0值可作为灭菌过程的比较参数，对验证灭菌效果具有重要意义。,为提高灭菌效果，应注意如下两个问题：（1）应尽可能减少各工序中微生物对药品的污染，分装好的药品应尽快灭菌，以使初始微生物数控制在最低水平，最好使每个容器的含菌量控制在10个以下。（2）应适当考虑增加安全因素，一般增加50%，如规定F0为8min，则实际操作应控制F012min为好。,除物理F0，还有一个生物F0。生物F0的问题：F0可认为是相当于121热压灭菌时杀死被灭菌物中全部微生物所需的时间，该F0称为生物F0。由此可见，F0是由微生物的D值和微生物的初始数和残存数决定的。N0越大，即被灭菌物品中微生物数越多，则灭菌时间越长。,48,影响F0值的因素：容器大小、形状及热穿透性等。灭菌产品溶液性质、充填量等。容器在灭菌器内的数量及分布等。,49,测定应注意问题选择灵敏度高，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。灭菌器内热分布应均匀，重现性好。2、灭菌验证在灭菌程序的验证中，尽管可通过灭菌参数来评价灭菌效果，也可以用生物指示剂直观的评价灭菌效果。,三、空气净化技术,（一）概述（二）洁净室空气净化标准（三）浮尘浓度测定方法和无菌检查法（四）空气净化技术（五）洁净室的设计,（一）概述空气净化：是以创造洁净空气为主要目的空气调节措施。工业净化：指除去空气中悬浮的尘埃，以创造洁净空气环境的措施。生物净化：指不仅出去空气中的尘埃，而且除去细菌等以创造洁净空气环境的措施。制药工业、生物学实验室、医院手术室等房间需要生物洁净。空气净化技术对保证药品质量具有重要意义。,（二）洁净室空气的净化标准1、含尘浓度的表示方法（1）计数浓度：用每升或每立方米空气中所含粉尘个数，个/L，个/m3。（2）重量浓度：单位体积中所含粉尘的重量，mg/m3。,2、净化方法可分为三类：（1）一般净化以温度、湿度为主要指标的空气调节措施，对含尘量无指标要求。如洁净室的温度一般保持在18-26，相对湿度40-60%。采用初效过滤器可达到一般净化的目的。,（2）中等净化对含尘量有一定的指标要求，室内含尘量0.15-0.25mg/m3，并无大于1m的尘粒。对中等净化可采用初、中效两级过滤。（3）超净净化对室内空气含尘量提出严格的以颗粒计数为标准的要求，此类净化必须经过初、中、高效滤过器才能满足要求。,3、洁净室的洁净度标准目前在国际上还没有统一的洁净度标准，但各国都有自己的规定。我国药品生产管理规范中的洁净度标准：（1）100级：每立方英尺中粒径0.5m粒子数最多不超过100个（每升不超过3.5个），菌落数（9cm双碟），半小时后培养基的菌落数不得多于1个。,（2）10000级每立方英尺中粒径0.5m粒子数最多不超过10000个（每升不超过350个），菌落数不得多于3个。（3）100000级每立方英尺中粒径0.5m粒子数最多不超过100000个（每升不超过3500个），菌落数不得多于10个。依次类推。,我国GMP中洁净室空气洁净度标准,（三）浮尘浓度的测定办法和无菌检查法1、浮尘浓度的测定办法（1）光散射式粒子计数测定法含尘空气通过强光照射的测定区时，每个尘粒会发生光散射，形成光脉冲信号，后者可被转换成电脉冲信号，与光脉冲强度成正比。电脉冲信号的次数就是尘粒的数目。,（2）滤膜显微镜计数测定法用微孔滤膜真空滤过含尘气流，尘粒被收集于滤膜表面，丙酮蒸气熏蒸可使滤膜成为透明体，然后用显微镜观察与计数，根据采用空气量和尘粒数可计算含尘量，此法可观察尘粒的形状大小与色泽等，对污染源的分析十分有用。,（3）光电比色计数测定法用真空泵将含尘空气通过滤纸，然后将污染的滤纸放在光源照射下，用光电比色计（光电密度计）测定滤过前后滤纸的透明度。在一定条件下，光密度与积尘量成正比，故可测出空气含尘量。,2、无菌检查法按中国药典规定的方法检查。（1）直接接种法供试品直接接种于培养基上，培养数日后观察对照。（2）薄膜过滤法，供试品经薄膜过滤后培养观察。,（四）空气净化技术一般采用空气过滤法进行空气净化。1、过滤方式（1）表面滤过系指大于过滤介质微孔的粒子截留在介质表面，使其与空气得到分离的方法。（2）深层滤过对于粒径小于滤过介质孔径的粒子在滤过过程中可以进入介质一定深度的孔道而被截留。这种滤过称深层滤过。,2、空气过滤机制及其影响因素（1）空气过滤机制1）拦截作用，属于表面滤过2）吸附作用，属于深层滤过,（2）影响空气过滤的因素1）粒径一般而言，粒径越大，惯性、拦截和重力沉降作用越大，过滤效率越高。粒径由小到大，存在一个过滤效率最低的粒径，这一粒径成为最不易被捕集的微粒。可用于检测高效过滤器的效果。2）过滤风速风速越大，惯性越强，风速越小，扩散作用越强。为了捕捉到极小的尘粒，常用极小的过滤风速。,3）介质纤维直径和密实性纤维越细越密实，则接触面积越大，惯性作用和拦截作用增强而提高过滤效率。但过于密实，则阻力增加，扩散作用减弱，反而不利于过滤。4）附尘作用随着滤过的进行，纤维表面上沉积的尘粒可增加拦截效果，但到一定程度后尘粒可能再次飞散，因此必须定期清洗。,3、空气过滤器与过滤器特性（1）空气过滤器1）初效过滤器（板式空气过滤器），也称预过滤器（pre-filter），主要用于滤除粒径大于5m的大粒子，同时防止中、高效过滤器被大粒子堵塞，延长中、高效过滤器的使用寿命。2）中效过滤器（契式和袋式空气过滤器）一般置于高效过滤器之前，主要用于滤除大于1m的尘粒，以保护高效滤过器。,3）高效过滤器（折叠式空气过滤器）高效过滤器的特点是效率高、阻力大，不能再生，安装时正反方向不能倒装。主要滤除小于1m的尘埃，对0.3m尘粒的滤过效率在99.97%以上。,（2）空气过滤器的特性参数1）过滤效率C1过滤前空气中的含尘浓度；C2过滤后空气中的含尘浓度；反映滤除去的含尘量不同级别的滤过器串联使用时：,2）穿透率K=C2/C1穿透率K为滤过后和滤过前的浓度比，表明滤过器没有滤除的含尘量。或K=1,3）净化系数净化系数Kc表明过滤后尘粒浓度降低的程度。例如两台过滤器，其过滤效率分别是99.99%和99.98%，初看其过滤性能很接近，但用穿透率和净化系数来看，则差别很大。,即用第二个过滤器过滤，过滤后的含尘浓度是第一个的2倍，再看净化系数，Kc1=104表明第一个过滤器过滤前后含尘浓度相差一万倍；Kc2=5103表明第二个过滤器过滤前后含尘浓度相差5000倍。,4）容尘量容尘量是指过滤器允许积尘量的最大值。超过容尘量，滤过效率降低。,（五）洁净室的设计一、制剂生产厂区的划分1.一般生产区（generalregion）：无洁净度要求的各生产工序，如割瓶、成品检漏、灯检、包装等。2.控制区（controlregion）：洁净度要求为10万级，如原料的称量、药品的配制。3.洁净区（clearregion）：对洁净度要求为1万级的一般无菌工作区，如灭菌安瓿的存放、封口后需灭菌的药液的灌装、封口等。4.无菌区（sterileregion）：洁净度要求为100级的工作区，如无菌粉针的灌装。常用10000级背景下再设置层流式洁净罩或层流式洁净棚的局部100级，以减少安装费用并有利于确保100级的工作区，一般不采用整个室做成100级的层流洁净室。,生产工艺要求根据各种剂型质量要求及其生产过程的特点，其生产环境洁净度要求有所不同。部分生产工序与洁净度级别的要求介绍如下：100级或背景下的局部100级（无菌区）：最终灭菌注射剂：大体积注射剂（50ml）的灌封；非最终灭菌注射剂：药液配制（灌封前不经无菌过滤）、灌封、分装和压塞；粉针剂分装和压塞；无菌原料的精制、烘干、包装10000级（洁净区）：最终灭菌注射剂：注射剂的稀配、滤过；小容量注射剂的灌封；直接接触药品包装材料的最终处理；非最终灭菌注射剂药液配制（灌封前需经无菌过滤）；供角膜创伤或手术用无菌滴眼剂的配制。,100000级（控制区）：最终灭菌注射剂的浓配或采用密闭系统的稀配；非最终灭菌注射剂的轧盖；直接接触药品的包装材料最后一次清洗的最低要求；非最终灭菌口服液体制剂的暴露工序；深部组织创伤外用药品、眼用药品的暴露工序；阴道、鼻粘膜用药等暴露工序。300000级：最终灭菌口服液体制剂的暴露工序；口服固体制剂的暴露工序；直肠用药的暴露工序；表皮用药的暴露工序；非无菌原料药的精制、干燥、包装环境等。,二、洁净区的布局,洁净区平面布置示意图1.洁净室2.走廊3.风淋（气闸）4.非污染区5.亚污染区6.厕所7.水洗8.休息9.擦脚10.管理室11.更衣12.气闸13.进口14.出口,（一）洁净区的基本要求,1.为降低投资和运转费用，洁净室内设备布置尽量紧凑，以减少洁净室面积。2.在有窗的厂房中，洁净室不宜临窗布置，尽量布置于厂房的内侧或中心部位，与洁净室之间隔以封闭式外走廊缓冲。3.洁净室级别相同的房间尽可能组合在一起，以便通风布置合理化；4.不同级别的洁净室应设隔门，并应由低级别向高级别安排，彼此相连的房间按洁净等级设计相应的压差，门的开启方向应朝洁净级别高的房间。,洁净区的基本要求,5.洁净车间根据工艺性质开设安全出口，开启方向应朝操作人员安全疏散方向。6.照明光度按GMP规定，主要工作室一般不低于300LX，辅助工作室、走廊、气闸室、人员净化和物料净化可低于300LX。灯具应易于清扫和更换。7.无菌区紫外灯，一般安装在无菌工作区之上侧或入口处，按GMP要求在整个生产期间点灯消毒。,洁净区对人员要求：,人员是洁净室粉尘和细菌的主要污染源。如人体皮屑、唾液、头发、纤维等污染物质。为了减少人员污染，操作人员进入洁净室之前，必须经一定的净化程序，更换专用工作服。进入不同洁净度级别洁净室的人员净化设施应分别设置。非无菌及可灭菌产品生产洁净室（区）人员净化程序：换鞋脱外衣洗手穿洁净工作服手消毒气闸室非无菌洁净区,不可灭菌产品生产洁净室（区）人员净化程序：换鞋脱外衣脱内衣洗手脸腕穿无菌内衣穿无菌外衣换无菌鞋手消毒气闸室无菌洁净区工作服必须专用，尽量盖罩全身，减少皮肤外露，衣料应采用不易脱落、不易吸收的密质织物；不同洁净级别的工作服应分别洗涤，工作服的干燥应在洁净环境下进行，需灭菌的服装，应逐件装入灭菌袋，集中灭菌。,洁净区对物件的要求：,物件包括原料、仪器、设备、包装材料等，这些物件在进入洁净室前均需洁净处理，包括脱包、传递和传输等工序。脱外包需采用吸尘器或清扫方式清除表面的沉粒，污染较大，应设在洁净室外侧；清洁后的物料通过脱包间与洁净室之间的传递窗送入洁净室，传递窗的尺寸和结构应符合传递物品的需要。传输是用传递带输送物料的形式，为防止污染，传递带不能穿越洁净级别不同的区域。长期置于洁净室内的物件应定时净化处理，流动性物料一般按一次通过方式，边灭菌边送入无菌室内。,洁净室的建筑要求（6项）,各区域的连接必须在符合生产工艺的前提下，明确人流、物流和空气流的流向（洁净度从高低），确保洁净室内的洁净度要求。洁净室对墙壁与地面总的要求是：便于清扫，防湿，防潮，防霉，不易开裂，不易燃烧，经济等。因此从材料的选择到施工与洁净度紧密相关。,2、空气净化的气流形式（1）层流（laminarflow）层流是指空气流线互相平行，故又称平行流。常用于100级的洁净区。层流分为两种：垂直层流（Verticallaminarflow）：以高效过滤器为送风口布满顶棚，地面全部做成回风口，气流自上而下平行流动。水平层流（Horizontallaminarflow）：以高效过滤器为送风口布满一侧墙面，对应墙面全部做成回风口，气流以水平方向流动。,（2）乱流（turbulentflow）乱流是指气流具有不规则的运动轨迹，也称紊流。乱流的净化效果不如层流。3、超净工作台工作原理是使通过高效过滤器的洁净空气在操作台内形成低速层流气流，直接覆盖整个操作台面，以获得局部洁净环境，洁净度可达100级，送风方式有水平层流和垂直层流之分，其中以水平层流的应用更广。,四、冷冻干燥技术,概念：冷冻干燥是将含有大量水分的物料（溶液或混悬液）先冻结至冰点以下成固体，然后在高度真空条件下加热，使水蒸气直接升华而干燥。,（一）冷冻干燥原理,OA线：冰和水平衡，熔化曲线，冰水共存；OB线：水和水蒸气的平衡，蒸发曲线，水汽共存；OC线：冰和水蒸气的平衡，升华曲线，冰汽共存。O点是冰、水、汽的平衡点，冰、水、汽共存，T=0.01，P=613.3Pa(4.6mmHg)。当压力低于4.6mmHg时，固相冰受热时不经过液相直接变为气相。根据平衡曲线OC，对于冰，升高温度或降低压力都可打破气固平衡，使整个系统朝着冰转变为汽的方向进行。冷冻干燥就是根据这个原理进行的。,（二）冷冻干燥的特点,1冷冻干燥要求高度的真空及低温，因此对许多热敏性物料特别适用。如蛋白质、微生物之类的产品不会发生变性或失去生物活性。2干燥后的制品疏松多孔，呈海绵状而易溶，故在生物制品、抗生素等固体注射剂的制备中多用此法。3由于低温干燥，挥发性成分的损失很少。4由于高度真空，易氧化物质得以保存。5冻干后的物料体积几乎保持不变，在干燥后仍保持一定形状。,（三）冷冻干燥的基本过程,冷冻干燥过程分三步：1预冻先将冷冻箱温度降至-45以下，再将欲冻干制品装入冷冻干燥箱内，急速冷冻。2升华干燥可采用一次升华法，也可用反复预冻升华法。3再干燥为尽可能除去残余水分，需进一步再干燥。再干燥阶段除去的水分系结合水，干燥速度明显下降。预冻、升华、再干燥是冷冻干燥的三个阶段。,冷冻真空干燥机按系统组成包括：制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统按结构包括：冻干箱、冷凝器、冷冻机、真空泵和阀门、电气控制元件。,第二节注射剂,一、概述定义：系指药物制成的供注入体内的灭菌溶液、乳浊液或混悬液以及供临用前配成溶液或混悬液的无菌粉末或浓缩液。溶液：Vc注射液乳浊液：静脉脂肪乳注射液混悬液：醋酸可的松注射液无菌粉末：青霉素钠、硫酸长春碱浓缩液：乳酸钠注射液（临用前用注射用水稀释6倍成等渗溶液后静脉滴注）,（一）分类和给药途径,按分散系统分类，注射剂可分为四类：（1）溶液型注射液可用水、油或其它非水溶剂制成。（2）混悬型注射液水难溶性或注射后要求药效延长的药物，可制成水性或油性的混悬液，如醋酸可的松注射液。此类注射剂有延长药效的作用，尤以油性混悬液更具有这种作用，此类注射剂一般仅供肌内注射。,（3）乳浊型注射剂水不溶性液体药物，主要是油性和油溶性药物，可制成乳浊型注射剂，如静脉注射脂肪乳。（4）注射用无菌粉末，亦称粉针为药物的无菌粉末或疏松的冻干块状物，临用前加溶剂溶解或混悬后注射，凡制成溶液不稳定的药物均可制成粉针剂，如青霉素钠。,2、注射剂的给药途径,（1）皮内注射Intradermal（ID）route注射于表面与真皮之间，一次注射量在0.2ml左右，主要用于过敏性试验及诊断疾病，如青霉素皮试。,（2）皮下注射Subcutaneous（S.C.）route注射于真皮和肌肉之间，药物吸收速度较慢，一次注射量为1-2ml，一般用水溶液。如胰岛素注射液、疫苗等。（3）肌内注射Intramuscular（I.M.）route臀部肌肉一次注射量在5ml以下，药物吸收较皮下快。药物的水溶液、油溶液、混悬液、乳浊液，均可作肌内注射。,（4）静脉注射Intravenous（I.V.）route有静脉推注与滴注，前者一次注射量在50ml以下，后者用量可达数千毫升。静脉注射药效最快，常作急救、补充体液和供营养之用。静脉注射多为水溶液或粒径较小的O/W型乳剂。油溶液、粒径大的混悬液以及能导致溶血或蛋白沉淀的药物，均不宜静脉注射。,（5）脊椎腔注射其pH和渗透压应与脊椎液相等而且只能制成水溶液，每次注射量不得超过10ml。乳剂和混悬剂均不能用于脊椎腔注射。（6）动脉内给药（Intra-arterialroute）将药物注入靶区动脉末端。如动脉造影剂、抗肿瘤药的肝动脉栓塞等。（7）其他：心内注射、关节内注射、滑膜腔内注射、穴位注射、鞘内注射等。,(二)注射剂的特点和一般质量要求1、注射剂的特点（1）药效迅速，剂量准确，作用可靠。（2）可用于不能口服给药的患者。如昏迷或不能吞咽的患者，其营养或治疗均可注射给药。（3）可用于不宜口服的药物。口服后易被消化液破坏的药物如青霉素或胰岛素等，或不易吸收的药物如链霉素，或引起呕吐刺激的药物如酒石酸锑钾等均可考虑制成注射剂给药。,（4）发挥局部定位作用，如牙科和麻醉科用的局麻药。（5）使用不便、注射疼痛。（6）制造过程复杂，车间设备和包装要求也高，生产费用大。,注射剂的质量要求,1无菌:注射剂不得含有任何活的微生物2无热原:无热原是注射剂的重要质量指标3澄明度:不得含有肉眼可见的浑浊或异物。4安全性:注射剂不应对组织产生刺激或发生毒性反应，特别是非水溶剂及一些附加剂必须进行严格的动物实验以确保使用安全。5pH值:应尽量与血液的pH值7.4相近，但机体本身有一定的缓冲能力，可允许的pH范围是4-9。6等张性:供静脉注射的量大的注射剂要求具有与血液的等张性相同。7稳定性注射剂大多为水溶液，而且从制造到使用需要一段时间，所以稳定性问题比其它剂型突出，故要求注射时具有必要的物理稳定性和化学稳定性，确保产品在贮存期内安全有效。,99,二、注射剂的处方组分,（一）注射用原料注射剂必须采用注射用原料，且必须符合药典或国家药品质量标准。为防止原料批间质量差异，用于生产前需做小样试制，各项检查合格后方可使用。,100,（二）注射用溶剂1.注射用水：制药用水的概念纯化水：原水经适宜方法制得的供药用的水，用于普通药物制剂的溶剂或试验用水，注射用水：纯化水经蒸馏所得的无热原水。配制注射剂用的溶剂灭菌注射用水：注射用水经灭菌所得的水。主要用于注射用灭菌粉末的溶剂或注射液的稀释剂。,101,2、注射用油,质量要求无异嗅，无酸败味；10时应保持澄明，色泽不得深于黄色6号标准比色液；酸值、碘值、皂化值应符合要求：碘值为79-128；皂化值为185-200；酸值不大于0.56（1）植物油，如大豆油、花生油、橄榄油等。（2）油酸乙酯(aethylisoleas)（3）苯甲酸苄酯(ascabin),酸值、碘值、皂化值是评定注射用油的重要指标。酸值说明油中游离脂肪酸的多少，酸值越高，质量越差，也可以看出酸败的程度。碘值说明油中不饱和键的多少，碘值高，不饱和键多，油易氧化，不适合注射用。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，可看出油的种类和纯度。,水溶性非水溶剂,常用的水溶性非水溶剂：乙醇、甘油、1，2-丙二醇、聚乙二醇300、400、二甲基乙酰胺。采用乙醇为注射用溶剂，浓度可高达50%，如氢化可的松注射液，可供肌内注射。但浓度超过10%肌内注射就有疼痛感。,甘油一般不能单独作为注射用溶剂，常与乙醇、丙二醇、水等混合使用。丙二醇必须用1，2-丙二醇，本品已广泛用作注射用溶剂。其特点是溶解范围较广，可供肌肉，甚至静脉给药，常用浓度10-60%。聚乙二醇300、400和丙二醇相似，可用注射用溶剂，未见持久性损害。（齐二药，亮菌甲素，1,2-丙二醇-二甘醇）二甲基乙酰胺(dimethylacetamide,DMA)能与水、乙醇无限混合，对药物溶解范围大，为澄明中性溶液。二甲基乙酰胺作注射用溶剂时有一定毒性，不应连续使用。,注射剂的附加剂,注射剂中加入附加剂的目的：增加药物的理化稳定性；（混悬液沉淀，水解）增加主药的溶解度；（胶束、助溶剂）抑制微生物的生长；减轻疼痛或对组织的刺激性等。（麻醉剂、止疼剂）,107,(四)注射剂的等渗与等张调节,1.定义等渗溶液(iso-osmoticsolution)：系指与血浆渗透压相等的溶液，属于物理化学概念。如0.9%氯化钠溶液、5%葡萄糖溶液。等张溶液(isotonicsolution)：系指渗透压与红细胞膜张力相等的溶液，属于生物学概念。肌内注射可耐受0.45%-2.7%氯化钠溶液（0.5-3个等渗度）静脉注射：低渗溶血，高渗红细胞萎缩脊椎腔注射：等渗血清的渗透压为：285mosm/kgorL（毫渗透摩尔）,2、渗透压调节,（1）冰点下降法原理：血浆的冰点为-0.52，因此冰点减低为0.52的溶液即与血浆等渗。常用的药物1%水溶液的冰点下降值可以从表中查出。w配成100ml等渗溶液所需加入等渗调节剂的量。a未经调整的药物溶液引起的冰点下降度数。b1%（g/ml）等渗调节剂溶液引起的冰点下降值。,例1用NaCl配成100ml等渗溶液，问需要NaCl多少克？查表可知1%的NaCl冰点下降为0.58x%的NaCl冰点下降为0.521%x%=0.580.52x=0.9即配制100ml等渗NaCl溶液需0.9g。,例2配制NaCl等渗溶液500ml，需加NaCl多少克？0.95=0.45（g）,例3配制1000ml2%盐酸普鲁卡因溶液，需要加NaCl多少克使成等渗溶液？查表知，1%盐酸普鲁卡因的冰点下降0.12所以，2%盐酸普鲁卡因的冰点下降0.24。即配制100ml2%盐酸普鲁卡因等渗溶液需加入NaCl的量为0.48g，那么配制1000ml则应加入48gNaCl.,例4配制硫酸锌眼药水，含硫酸锌0.2%，硼酸1%，欲配制500ml需加入NaCl多少克使成等渗溶液？（注：1%硫酸锌的冰点下降为0.085；1%硼酸的冰点下降为0.28；1%NaCl的冰点下降为0.58）,2NaCl等渗当量法,NaCl等渗当量法系指与1g药物成等渗效应的NaCl的克数，通常用E表示w为配制Vml溶液需加入NaCl的克数C药物的百分浓度ENaCl等渗当量值V为所配制溶液的体积,如果处方为几种药物时，,例1配制2%盐酸普鲁卡因10000ml，调节成等渗所需NaCl的用量（普鲁卡因的NaCl等渗当量为0.21）上述公式也可以改写成：W=0.9%V-wE其中，w为药物的克数E为NaCl等渗当量,例2处方：硫酸阿托品2.0g盐酸吗啡4.0gNaCl适量注射用水加至200ml，问将此溶液制成等渗溶液，应加多少克NaCl？（硫酸阿托品的NaCl等渗当量为0.13，盐酸吗啡的NaCl等渗当量为0.15）W=0.9%200（20.13+40.15）=0.94（g）,例3下列处方调成等渗需加NaCl多少克？处方：硝酸毛果芸香碱1.0g,无水磷酸二氢钠0.47g,无水磷酸氢二钠0.40g,NaCl适量,注射用水加至100ml（毛果芸香碱的NaCl等渗当量为0.23，无水磷酸二氢钠的NaCl等渗当量0.43，无水磷酸氢二钠的NaCl等渗当量为0.51）W=0.9%VEw=0.9%100（0.231+0.430.47+0.510.4）=0.2639（g）即需加NaCl0.2639g调成等渗。,欲配置以下处方的溶液1000ml，分别采用冰点下降法和NaCl等渗当量法计算所需NaCl的量。硼酸0.67g氯化钾0.33gNaCl适量注射用水加至100ml（硼酸1%溶液的冰点下降值为0.28，氯化钾1%溶液的冰点下降值为0.44，硼酸NaCl等渗当量为0.47，氯化钾的NaCl等渗当量0.78）,119,（3）等张调节,在新产品的试制中，即使所配的溶液为等渗溶液，为了安全用药，亦应进行溶血试验，必要时加入氯化钠、葡萄糖等调节成等张溶液。由于等渗和等张溶液的定义不同，等渗溶液不一定等张，等张溶液不一定等渗。,120,第三节注射剂的制备,一、注射剂的制备工艺流程注射剂一般生产过程：原辅料和容器的前处理称量注射液的配制滤过灌封灭菌检漏质量检查印字包装总流程由制水、安瓿前处理、配料及成品四个部分组成，其中环境区域划分为控制区与洁净区。,121,122,二、注射用水的制备,原水处理：自来水细过滤电渗析或反渗透装置阳离子树脂床脱气塔阴离子树脂床混合树脂床蒸馏法制备：多效蒸馏水机或气压式蒸馏水机热贮水器(80)注射用水。,1.原水处理原水（自来水）用于制备纯化水前，一般需先进行净化处理，以除去原水中的固体杂质和部分离子，以减轻水中杂质对制水设备的负担和损坏。原水处理方法有：过滤法：过滤是除去水中固体悬浮杂质的有效方法，一般采用石英砂滤器滤除较大固体杂质；活性炭滤器可降低水的色度和浊度并吸附热源、胶体等有机物及余氯；细过滤器由符合GMP要求的聚丙烯多孔管上绕聚丙烯滤线组成，可除去5m以上的细小微粒，另有超高分子聚丙稀（PE）烧结微孔管及醋酸纤维等微过滤器可对0.510m的微粒杂质有效截留。,电渗析法：当原水中含盐量达到3000mg/L以上时，离子交换法已不适用于直接制备纯化水的了，可采用电渗析法作预处理。即使含盐量高达5000mg/L电渗析法仍然经济有效，所得水的电导率可达1020s/cm，此水供离子交换法使用，可减轻离子交换树脂的负担。,125,电渗析法,电渗析法主要用于原水预处理，供离子交换法使用，以减轻离子交换树脂的负担。基本原理：在电场作用下离子定向移动及交换膜的选择性而设计的。在电渗析设备中，有一种阳离子交换膜，有一种阴离子交换膜。阳离子交换膜只允许阳离子透过，阴离子交换膜只允许阴离子透过，阳、阴离子逐渐减少而成为淡水室，将数个淡水室串联起来就得到一股淡水，这就是电渗析脱盐的基本原理。,126,反渗透法,反渗透法（reverseosmosis）是60年代发展起来的新技术，已被USP19版收载，作为制备注射用水的法定方法之一。但目前国内主要用于原水的预处理，供离子交换法使用。若装置合理，也能达到注射用水的质量要求。目前这技术正在深入进行研究，它为注射用水的制备开辟了一条新的途径。,基本原理：,用一个半透膜将纯水和盐溶液隔开，纯水可向盐溶液扩散，此即渗透现象。但若在盐溶液一侧施加一定的压力，则盐溶液中的水分子便向纯水一侧渗透，以致水可从盐溶液中分离出来，这一过程即为反渗透（水从浓溶液被分离出来）。反渗透不仅可以除去离子而且可以除去热原，目前我国药典尚未收载反渗透法为法定办法。,130,反渗透法(reverseosmosis),一般情况下，一级反渗透装置能除去一价离子90-95%，二价离子98-99%，同时能除去微生物和病毒，但除去氯离子的能力达不到药典要求；二级反渗透装置能彻底除去氯离子。有机物的排除率与其分子量有关，分子量大于300的化合物几乎全部除尽，故可除去热原。反渗透法除去有机物微粒、胶体物质和微生物的原理，一般认为是机械过筛作用。膜材：醋酸纤维膜和聚酰胺膜。,2离子交换法,利用离子交换树脂除去水中的阴、阳离子的方法，为制备纯化水的基本方法之一；本法的主要优点是：所得纯化水化学纯度高，设备简单，无需燃料和冷却水，成本低廉。通过离子交换系统，可除去水中绝大部分阴离子、阳离子，对于热原和细菌也有一定的清除作用。本法的缺点是除热原效果不可靠，离子交换树脂需经常再生，耗费酸碱量大。,离子交换法原理,(1)离子交换树脂是一种球状、多孔性的具有活性离子基团的高分子（聚苯乙烯）聚合体。最常用的离子交换树脂有两种，一种是732型苯乙烯强酸性阳离子交换树脂，其极性基团为磺酸基，可用简化式RSO3-H+(氢型)或RSO3-Na+(钠型)表示，,另一种是717或711型苯乙烯强碱性阴离子交换树脂，其极性基团为季胺基，可用简化式RN+(CH3)3OH-(羟型)或RN+(CH3)Cl-(氯型)表示。钠型阳离子交换树脂和氯型阴离子交换树脂较稳定便于树脂的保存，在临用前阳离子交换树脂转为氢型，阴离子交换树脂转为(羟型)。,阳离子交换树脂：树脂上的活性基团与上样液中的阳离子发生交换，那么氢离子或钠离子流出，上样液中的阳离子留在了树脂上，再经过洗脱，将目的物阳离子洗脱下来，从而达到分离纯化的目的。阴离子交换树脂：上样液中的阴离子与氢氧根离子或氯离子发生交换，目的物结合到了树脂上，再洗脱下来。,离子交换树脂纯化水的过程可简单表述如下：nRSO3-H+Mn+nRSO3-Mn+nH+nRN+(CH3)OH-+Bn-nRN+(CH3)Bn-+nOH-H+OH-H2O,离子交换法制备纯水的工艺：离子交换树脂置离子交换柱内组成树脂床，离子交换柱常用有机玻璃、钢衬胶或复合玻璃钢的有机玻璃制造，柱高与直径之比一般为25，树脂层高度约为交换柱高度的2/3。为保证出水质量高，目前生产中离子交换柱多采用阳床、阴床、混合床窜