灭菌制剂与无菌制剂课件

1、 第四章第四章 灭菌制剂和无菌制剂灭菌制剂和无菌制剂 苏金柱苏金柱 王帅王帅 刘青英刘青英 马楠马楠 第一节 概述 灭菌制剂（Sterilized Preparation ） ：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（Sterile Preparation ） ：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。灭菌和无灭菌和无菌制剂菌制剂注射用制剂注射用制剂眼用制剂眼用制剂植入型制剂植入型制剂创伤用制剂创伤用制剂手术用制剂手术用制剂注射剂、输液、注射粉针注射剂、输液、注射粉针滴眼剂、眼用膜剂、软膏滴眼剂、眼用膜

2、剂、软膏剂、凝胶剂剂、凝胶剂植入片植入片溃疡、烧伤及外伤用溶溃疡、烧伤及外伤用溶剂、软膏、气雾剂等剂、软膏、气雾剂等止血海棉、骨蜡止血海棉、骨蜡v直接注入体内或直接接触创伤面、粘膜直接注入体内或直接接触创伤面、粘膜等的一类制剂等的一类制剂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

3、等或接近；大容量还有等张要求。pH 一般控制在pH 4-9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1243 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。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。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、一、制药用水的制备制药用水的制备（一）概述（一）概述 饮用水（tap water)- 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

4、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（purified water)-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(water for injection)-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(sterile water for injection)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)； ( (二二) )各种水的来源及质量要求各种水的来源及质量要求制药用水质量要求（符合Ch.P2010二部各自

5、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。 渗透现象渗透现象反渗透现象反渗透现象盐水盐水半渗透膜半渗透膜纯纯水水反渗透法：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 。 反渗透法（图示） 半透膜：膜材为醋酸纤维素膜和聚酰胺膜半透膜：膜材为醋酸纤维素膜和聚酰胺膜

6、 浓度差：两侧分别为盐溶液和纯水浓度差：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 反渗透法制备高纯水的工艺流程反渗透法制备高纯水的工艺流程原水原水 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v反渗透法优点：耗能低、水质好、设备使用与保养方便等；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

7、脂：阳离子交换树脂：氢型：氢型：RSO3- H+钠型（稳定）钠型（稳定）Na+ 阴离子交换树脂：阴离子交换树脂：氢氧型：氢氧型：RN +(CH3)3OH-氯型（稳定）：氯型（稳定）： Cl-处理原水的流程：处理原水的流程：阳阳床床 脱气塔（脱气塔（CO2）阴床阴床混合床混合床新树脂：处理、转型新树脂：处理、转型旧树脂（老化）：再生旧树脂（老化）：再生-强酸、碱强酸、碱用途：用途：可作普通制剂的溶剂，还可作蒸馏法制备注射用水可作普通制剂的溶剂，还可作蒸馏法制备注射用水的水源。的水源。当原水含盐高达当原水含盐高达3000mg/L时时,不宜采用离子交换法制备纯化水不宜采用离子交换法制备纯化水.制备注

8、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 多效蒸馏水机多效蒸馏水机特点：特点：热效率高、耗能低、热效率高、耗能低、出水快出水快、纯度高、水质稳定纯度高、水质稳定、并有自动控制系统。并有自动控制系统。汽压式蒸馏水器汽压式蒸馏水器利用离心泵将蒸汽加压利用离心泵将蒸汽加压,以提以提高蒸汽利用高蒸汽利用.特点：特点：无需冷却水无需冷却水、耗能大耗能大.用于蒸汽压力较低用于蒸汽压力较低,工业用水工业用水比较短缺的厂家用比较短缺的厂家用.多效蒸馏水机多效蒸馏水机蒸馏塔蒸馏塔设备固定架设备固定架控制面板控制面板 冷凝器冷凝器 附录 制药

9、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。 （一）概述二、液体的过滤2、影响滤过的因素、影响滤过的因素 ltrPVhp84=1.常用滤器(1)砂滤棒 硅藻土

10、滤棒, 多孔素瓷滤棒特点：砂滤棒价廉，滤速快，易于脱砂，对药液吸附性强，吸留药液多，难于清洗，可能改变药液pH值,注射剂生产中一般作粗滤之用。（三）过滤器与过滤装置（三）过滤器与过滤装置(2)钛滤器 粉末冶金加工制成，钛滤棒与钛滤片特点：抗热震性能好、强度大、重量轻不易破碎，过滤阻力小，滤速快注射剂生产中一般作粗滤之用。(3)垂熔玻璃滤器16号特点：化学稳定性强，对药液的pH值无影响;滤过无渣脱落，对药物无吸附作用；易于清洗，可以热压灭菌等;价格较贵，脆而易破常作精滤或膜滤前预滤. 3号多用于常压过滤， 4号多用于减压或加压过滤， 6号用于除菌过滤。高分子孔径0.2514 m特点：孔径小、均匀

11、、截留能力强；孔隙率高，滤速快；无介质脱落也不影响药液的pH值；滤膜吸附性少，不滞留药液；药液之间无产生交叉污染测定孔径大小:泡点法膜：醋酸纤维膜、硝酸纤维膜、醋酸纤维与硝酸纤维混合酯膜、聚酰胺膜、聚偏氟乙烯膜等 理化性质：热稳定性；化学性能稳定。尼龙膜或聚四氟乙烯膜化学稳定性好。 主要用于注射剂精滤和除菌过滤。 易堵塞； 有些滤膜化学性质不理想。如纤维酯膜不适于酮类、酯类、乙醚-乙醇混合溶液以及强酸强碱；粗滤滤器：砂滤棒 板框式压滤器 钛滤器精滤滤器：垂熔玻璃滤器 微孔膜滤器 超滤膜滤器4滤器选择高位静压过滤减压过滤加压过滤5常见过滤方式加压滤过装置减压滤过装置定义：热原（pyrogen）是

12、注射后能引起人体特殊致热反应的物质总称。是微生物的代谢产物。大多数细菌都能产生热原，但革兰氏阴性杆菌产生的热原致热能力最强。组成：热原是由磷脂、脂多糖及蛋白质组成的有机高分子复合物 ， 也 称 内 毒 素 ( e n d o t o x i n ) , 其 中 脂 多 糖(lipolysaccharide, LPS)是内毒素的主要成分，具有极强的热原活性。 热原=内毒素=脂多糖。2.热原的性质 耐热性：180 200 C 2 h、250C 45 min、650C 1 min可彻底破坏 水溶性： 不挥发性： 过滤性：分子量约10106，大小约15 nm 吸附性：可被多孔性活性碳吸附 被化学试剂破

13、坏：浓硫酸-重铬酸钾溶液、氢氧化钠、高锰酸钾及过氧化氢均能破坏热原 3.热原污染途径 经溶剂（注射用水）带入：经原料带入： 经使用的容器、用具、管道及装置等带入：经制备过程与生产环境带入： 经灭菌后带入： 经输液器带入： 5. 热原去除方法的应用 容器上热原：可用高温法及酸碱法。水中热原：蒸馏法及反渗透法。溶液中热原：吸附法及超滤法。活性炭对热原有较强的吸附作用，此外还有助滤脱色作用，注射剂中广泛采用。超滤膜近年已逐步用于注射剂用于截留大分子杂质以提高澄明度及除去热原。 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。 四

14、、灭菌与无菌技术40 灭菌和无菌的灭菌和无菌的联系区别？联系区别？四、灭菌与无菌技术41 消毒(disinfection)：以物理或化学等方法杀灭物体上或介质中的除芽胞以外的病原微生物的手段。 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，亦称抑菌剂。防腐和消毒防腐和消毒的联系区别？的联系区别？四四、灭菌与无菌技术、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。 干热灭菌法物理灭菌法湿热灭菌法射线灭菌法滤过灭菌法灭菌法 气体

15、灭菌法化学灭菌法化学药剂杀菌法 无菌操作法（一）物理灭菌技术（一）物理灭菌技术利用蛋白质与核酸具有遇热、射线不稳定的特性，采用加热、射线和过滤方法，杀灭或除去微生物的技术称为物理灭菌法，亦称物理灭菌技术。1. 1. 干热灭菌法干热灭菌法2. 2. 湿热灭菌法湿热灭菌法3. 3. 过滤灭菌法过滤灭菌法4. 4. 射线灭菌法射线灭菌法灭菌原理：特点： 方法： 火焰灭菌法： 干热空气灭菌法： 应用范围： 破坏蛋白质与核酸氢破坏蛋白质与核酸氢键，导致蛋白质变性键，导致蛋白质变性或凝固、核酸破坏，或凝固、核酸破坏，酶失活，微生物死亡酶失活，微生物死亡本法热空气穿透率弱、本法热空气穿透率弱、比热小，温度不

16、够均匀，比热小，温度不够均匀，灭菌温度高、时间长。灭菌温度高、时间长。 火焰灭菌法及干热空气灭火焰灭菌法及干热空气灭菌法。菌法。 直接在火焰中灼烧的方直接在火焰中灼烧的方法。将灭菌物品通过火法。将灭菌物品通过火焰焰34次，次，20秒秒/次。次。迅速、可靠、简便迅速、可靠、简便适于玻璃、瓷器或金属适于玻璃、瓷器或金属等用具，不适于药品灭等用具，不适于药品灭菌菌。用高温干热空气灭菌的用高温干热空气灭菌的方法。方法。160170 C，2h170180 C， 1 h250 C 45min 玻璃、金属、纤维制品玻璃、金属、纤维制品耐高温固体药品或试剂耐高温固体药品或试剂湿热不易穿透的油性物质湿热不易穿透

17、的油性物质如液状石蜡、凡士林及注如液状石蜡、凡士林及注射用油等的灭菌射用油等的灭菌不适于橡胶、塑料及大部不适于橡胶、塑料及大部分药品。分药品。1.干热灭菌 GMHGMH系列对开门干热灭菌烘箱系列对开门干热灭菌烘箱 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：热压灭菌法热压灭菌法流通蒸气灭菌法流通蒸气灭菌法煮沸灭菌法煮沸灭菌法低温间歇灭菌法低温间歇灭菌法 115.5 C（67 kPa），），30 121.5 C（97 kPa），），20 126.5 C（139 kPa），

18、），15 湿热灭菌一般要求湿热灭菌一般要求F0 112分钟。分钟。药物制剂、玻璃器皿、金属药物制剂、玻璃器皿、金属容器、瓷器、橡胶塞、无菌容器、瓷器、橡胶塞、无菌衣、敷料及其它遇高温及湿衣、敷料及其它遇高温及湿热不发生变化或破坏物质。热不发生变化或破坏物质。 2.湿热灭菌（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100 3060 min。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。

19、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。 2.湿热灭菌(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。 蒸气蒸气饱和蒸气饱和蒸气湿饱和蒸气湿饱和蒸气过热蒸气过热蒸气热含量热含量热穿透力热穿透力灭菌效率灭菌效率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

20、。 液体制剂的介质性质：pH值、营养成分等。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。3. 3. 过滤灭菌法过滤灭菌法4. 4. 射线灭菌法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：包括：（1）紫外线灭菌法）紫外线灭菌法（2）微波灭菌法）微波灭菌法（3）辐射灭菌法）辐射灭菌法（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。（1）紫外线灭菌法紫外线，并能被普通玻璃吸收，装于

21、容器中的药物不能用紫外线灭菌。紫外线对人体有，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，615 m3空间30瓦灯一只 严禁在紫外灯下操作 使用时限（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。微波杀菌微波杀菌机理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（低温（7080）即可杀灭微生物，不影）即可杀灭微生物，不影响药物的稳定性。响药物的稳定性。（2 2）微波灭菌法）微波灭菌法特点：热在加热的物质内产生，具有低温（7080C）、迅速（23 min）、加热

22、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）（3 3）辐射灭菌法）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。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

23、厚样品的灭菌，维生素类、抗菌素、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。激素、肝素、羊肠线、医疗器械等物质的灭菌。（二）化学灭菌 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。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（三）无菌操作法（三）无菌操作法1) 。 v无菌检查：整个工艺过程保证SAL106 : D值因微生物的种类、环境、灭菌温度不同而各异。 不同灭菌法不同微生物的D值灭菌方法微生物温度介质或样品D值（min）蒸气灭菌嗜热脂肪芽孢杆菌1055葡萄糖水溶液87.8蒸

24、气灭菌嗜热脂肪芽孢杆菌121 5葡萄糖水溶液2.4蒸气灭菌嗜热脂肪芽孢杆菌121 注射用水3.0蒸气灭菌产芽胞梭状芽孢杆菌105 5葡萄糖水溶液1.3干热灭菌枯草芽胞杆菌135 纸16.6红外线灭菌枯草芽胞杆菌160 玻璃板18秒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 .F值： F = t 10 3.F与F0值TT0ZvF(或F0)值可作用验证灭菌可靠性的参数。t是测量

25、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。 tF0F F0 0值值 F0 = t 10 T-121Z物理物理F0值值数学表达式：数学表达式：F0=D121(lgN0-lgNt)为灭菌后预计达到的为灭菌后预计达到的微生物残存数，即染微生物残存数，即染菌度概率。菌度概率。也就是说也就是说F0是将各种灭菌温度使微是将各种灭菌温度使微生物的致死力转换为灭菌物品完生物的致死力转换为灭菌物品完全暴露于全暴露于121使微生物致死效力；使微生物致死效力； 即即F0为标准灭菌时间。为标准灭菌时间。时间时间/min/min0 01 12 23 34 45 56

26、 67 78-8-3838温度温度/100100102102104104106106108108110110112112114114115115时间时间/min/min39394040414142424343 444445454646温度温度/114114112112110110108108106106104104102102100100 (min)40. 8)10()10()10()10()10()10()10(30)10()10()10()10()10()10()10()10()10(11012110010121102101211041012110610121108101211101012

27、1112101211141012111510121114101211121012111010121108101211061012110410121102101211000=F77 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F

28、0 值可作为灭菌过程的比较参数。 ：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 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

29、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。 洁净区微生物监测的动态标准(a)洁净级别及要求药品分类最终灭菌药品非最终灭菌药品B级背景下的A级轧盖前产品灌装（或灌封）、分装、压塞、轧盖；灌装前无法除菌过滤的药液或产品的配制；直接接触药品的包装材料、器具灭菌后的装配以及未完全时转运和存放；无菌原料药的粉碎、过筛、混合、分装。C级背景下的局部A级高污染风险(1)的产品灌装（或灌封）B级轧盖前产品置于完全密封容器内的转运；直接接触药品的包装材料、器具灭菌后处于密闭容器内的转运和存放。C级产品灌装（或灌封）高污染风险(2)产品的配制和过滤;直接接触药品的包装材料和器具最终清洗后的处理。灌装前可除菌过滤的药液或产品的配制；产品的过滤。D级轧盖；灌装前物料的准备；产品配制（指浓配或采用密闭系统的配制）和过滤直接接触药品的包装材料和器具的最终清洗。直接接触药品的包装材料、器具的最终清洗、装配或包装、灭菌。（1）此处的高污染风险是指产品容易长菌、灌装速度慢、灌装用容器为广口瓶、容器