药品微生物污染及其预防讲义

药品微生物污染及其预防讲义主要内容第一章微生物学的基本知识第二章药品微生物特征第三章药品微生物的污染及其预防第2页,共94页，2024年2月25日，星期天第一章微生物学的基本知识一、基本概念：微生物：是指一类体积微小,结构简单，大多数是单细胞的，必须用显微镜观察形态的微小生物的通称。

第3页,共94页，2024年2月25日，星期天二、微生物的特征1.个体小，作用大

2.分布广，种类多

3.繁殖快、代谢强4.

易变异第4页,共94页，2024年2月25日，星期天个体小，作用大♦细菌放大40-100倍,病毒放大数万倍才肉眼可见♦不可缺少,参与大自然循环,分解有机物,产生有用的代谢产物,人畜致病,腐败,霉烂等第5页,共94页，2024年2月25日，星期天♦广泛分布于大自然，几乎无所不在♦微生物分为十大类：细菌、放线菌、螺旋体、支原体、衣原体、立克次氏体、真菌、原虫、单细胞藻类和病毒2.分布广，种类多

第6页,共94页，2024年2月25日，星期天♦细菌的二分裂繁殖法，霉菌的菌丝断裂、孢子繁殖法，病毒的复制繁殖法♦繁殖快，体积小，表面积大，代谢强3.繁殖快、代谢强第7页,共94页，2024年2月25日，星期天♦有利方面：菌种改造，优化，增产♦有害方面：耐药性4.

易变异第8页,共94页，2024年2月25日，星期天三、细菌、真菌、病毒知识概论（一）细菌：是微生物的一大类群，属原核单细胞微生物。1、大小和基本形态：个体很小，常以微米（μm）作为其大小的常用单位。根据细菌外形，可将其分为球状、杆状和螺旋状三种基本形态，分别称为球菌、杆菌和螺旋菌。第9页,共94页，2024年2月25日，星期天链球菌杆菌螺旋菌第10页,共94页，2024年2月25日，星期天基本结构特殊结构细胞壁细胞膜细胞质核质荚膜鞭毛芽孢2、细菌结构第11页,共94页，2024年2月25日，星期天鞭毛荚膜细胞壁细胞膜菌毛细胞质核质第12页,共94页，2024年2月25日，星期天是某些细菌在一定条件下胞质脱水,形成的由多层膜包绕,通透性低的圆形或椭圆形小体。芽孢发芽不是细菌的繁殖形式。抵抗力强大杀灭芽孢是灭菌彻底的指标。芽孢第13页,共94页，2024年2月25日，星期天3.细菌的繁殖繁殖方式：一般以简单的二分裂法进行无性繁殖。细菌生长速度很快，一般细菌约20min分裂一次。大肠埃希菌20-30分钟繁殖一代；结核杆菌18-20小时繁殖一代。若按此速度计算，一个细胞经7h可繁殖到约200万个，10h后可达10亿以上细菌群体的生长繁殖可分为四期：1．迟缓期2．对数期3．稳定期4．衰亡期

第14页,共94页，2024年2月25日，星期天4.细菌与人类的关系※有利方面：产生各种不同的代谢产物，如抗生素、维生素、氨基酸、酶及酶抑制剂、甾体化合物、乳酸菌制剂等。※

有害方面：细菌的致病性。常见的病原菌有：金黄色葡萄球菌、志贺氏痢疾杆菌、绿脓杆菌、结核杆菌、炭疽杆菌等。第15页,共94页，2024年2月25日，星期天（二）真菌

是一类真核细胞型微生物，包括各种霉菌、酵母菌、大型真菌。

第16页,共94页，2024年2月25日，星期天霉菌（1）霉菌是丝状真菌的统称。常见的有：毛霉、根霉、曲霉、青霉等根霉青霉第17页,共94页，2024年2月25日，星期天甜：喜爱在含糖的培养基上生长温：最适生长温度为22～30℃湿：通常需要较高的湿度慢：培养3～7天才能见到茂盛的菌落（3）霉菌的培养特性特点酸：最适pH为4.0～6.0氧：霉菌一般为需氧菌第18页,共94页，2024年2月25日，星期天

（4）繁殖方式：

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以孢子繁殖为主

•

在液体培养基中也可以菌丝断裂方式繁殖。

第19页,共94页，2024年2月25日，星期天2.酵母菌

是一类单细胞真菌。代表菌有：啤酒酵母。

（1）形态特征：圆形、卵圆形、长形等各形态。（2）生长条件：喜含糖量较高和偏酸的环境。（3）繁殖方式：芽殖或裂殖。第20页,共94页，2024年2月25日，星期天3.大型真菌

因菌体大而得名包括各种食用菌和药用菌，如蘑菇、木耳、灵芝、猴头菌、茯苓等。第21页,共94页，2024年2月25日，星期天4.真菌与人类的关系※

有利方面：制造食品和药物，酵母用于酿酒，香菇、草菇供食用，灵芝、冬虫夏草供药用，霉菌发酵生产抗生素、酶制剂等※有害方面：引起物品霉变、致病性致病性真菌：白色念珠菌、发癣菌、表皮癣菌和小孢霉等真菌毒素：如鹅膏素、黄曲霉素第22页,共94页，2024年2月25日，星期天（三）病毒：属于非细胞型微生物。1、大小与形态：个体极小，其测量单位为纳米（nm）形态有球形、杆型、砖型、蝌蚪状等。2、病毒的基本结构病毒无细胞结构，仅由核酸和蛋白质外壳构成。第23页,共94页，2024年2月25日，星期天3、病毒的繁殖专性寄生于细胞内，依赖宿主细胞进行自身核酸和蛋白质的合成来繁殖后代。这种独特的繁殖方式叫做复制。4、病毒与人类的关系人类病毒病的种类很多，感染的范围很广。常见的病毒有：流感病毒、脑炎病毒、狂犬病毒、乙型肝炎病毒等。第24页,共94页，2024年2月25日，星期天四、微生物的生长条件（1）营养物质（2）温度（3）pH（4）氧气及其他气体第25页,共94页，2024年2月25日，星期天食物，维持生长，繁殖后代

（1）营养物质：碳源、氮源、无机盐、生长因子及水分。第26页,共94页，2024年2月25日，星期天

构成细胞物质，提供能量

♦单糖（葡萄糖、果糖）♦双糖（蔗糖、乳糖）♦多糖（淀粉、糊精）a.碳源（C）：第27页,共94页，2024年2月25日，星期天b.氮源（N）：

构成细胞物质，不提供能量

♦有机氮源（玉米浆、花生饼粉）♦无机氮源（尿素、NH3、N2）第28页,共94页，2024年2月25日，星期天c.无机盐（矿质元素）：

构成细胞物质，调节胞内渗透压、pH值、电位，可供做能源

硫、磷、钾、镁、钙等第29页,共94页，2024年2月25日，星期天d.生长因子：

生长中不可缺少的微量有机物

♦维生素♦氨基酸♦嘌呤和嘧啶第30页,共94页，2024年2月25日，星期天e.水分：

保证胞内生理生化反应正常进行，维持渗透压和控制温度第31页,共94页，2024年2月25日，星期天

（2）温度：生存温度：0~75℃（冰点~失活）最适生长温度：绝大多数细菌为37℃，接近自然宿主的体温。绝大多数真菌为22～30℃。第32页,共94页，2024年2月25日，星期天（3）pH：

环境中氢离子的浓度，过酸过碱都不适宜生长

大多数细菌最适生长pH范围很窄，约为7.2～7.6，真菌喜爱酸性环境，最适PH为4.0～6.0。

第33页,共94页，2024年2月25日，星期天

（4）气体：根据微生物对氧的需求可分为三类：

好氧性微生物（大多数真菌）

厌氧性微生物（双歧杆菌）

兼性厌氧微生物（大肠杆菌）

第34页,共94页，2024年2月25日，星期天（六）微生物的代谢：¤

分解代谢¤

合成代谢¤

产能代谢¤

耗能代谢第35页,共94页，2024年2月25日，星期天

在合成代谢中，微生物除了合成核酸、蛋白质、多糖等自身必须的成分外，还合成了一些比较复杂的特殊产物，这些产物的致病作用和药用性质值得人们重视。

第36页,共94页，2024年2月25日，星期天（1）热原：革兰氏阴性菌在生长中能产生一种耐热物质，将其注入人体或动物体内，可以引起发热反应，这种物质被称为热原。第37页,共94页，2024年2月25日，星期天（2）毒素：微生物产生的对动植物细胞有毒杀作用的代谢产物称为毒素。外毒素：分泌到细胞外的毒素，如破伤风毒素、黄曲霉素。内毒素：革兰氏阴性菌的细胞壁内成分，在细胞裂解时释放。热原是内毒素主要起毒性作用的部分。

第38页,共94页，2024年2月25日，星期天（3）色素：是许多微生物在培养过程中合成的一些带有不同颜色的代谢产物。有些色素可在药品和食品生产中广泛用作染色剂，如紫红曲产生的红曲菌素，具有鲜红的颜色。第39页,共94页，2024年2月25日，星期天（4）抗生素：是由某些微生物在代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些病原微生物和肿瘤细胞的物质。抗生素大多由放线菌和真菌产生，细菌产生的抗生素很少，只有多粘菌素、杆菌肽等数种。

第40页,共94页，2024年2月25日，星期天（一）药品生境特征1、药品成分2、药品酸碱度3、药品渗透压4、药品水分5、其他第二章药品微生物特征第41页,共94页，2024年2月25日，星期天1、药品成分：种类繁多、剂型多样，成分各异营养丰富：葡萄糖注射液、血浆、糖浆微生物的代谢产物：氨基酸、酶制剂含无机盐：钾剂、钙剂、硫酸镁第42页,共94页，2024年2月25日，星期天2、药品酸碱度：适合微生物生长、繁殖适合细菌生长：滴眼液适合真菌生长：氨基酸口服液第43页,共94页，2024年2月25日，星期天3、药品渗透压：适合微生物生长、繁殖适合细菌生长：滴眼液、生理盐水适合真菌生长：50%硫酸镁、口服糖浆第44页,共94页，2024年2月25日，星期天4、药品水分：适合微生物生长、繁殖固体制剂：含水量少，较少污染液体制剂：含水量高、营养丰富时易受污染，并迅速繁殖中草药：易污染霉菌，霉变第45页,共94页，2024年2月25日，星期天5、其他：抑菌、杀菌药可能存在活微生物抗生素的抑菌浓度不高或有耐药菌消毒剂的配制浓度不够或者使用时间过长第46页,共94页，2024年2月25日，星期天（二）药品污染的常见微生物及其危害※

药品中污染的微生物有：细菌、霉菌、酵母菌等，其中大量是与致病菌和产毒菌有关的菌属，如：大肠杆菌、沙门菌、葡萄球菌、青霉、黄曲霉等。※

由于原辅料、生产工艺不同，不同类型的药品污染的微生物有所不同，污染的微生物越多，药品变质、失效的可能性越大，甚至对人体健康造成危害：感染、发热、过敏、中毒等。第47页,共94页，2024年2月25日，星期天（三）药品受微生物污染后的质量变化※

物理性状的改变：花片、黏连、沉淀※

化学成分的变化：产气、变色、浑浊※

疗效的变化：减效、失效、刺激、毒害第48页,共94页，2024年2月25日，星期天第三章药品微生物污染与控制污染：当一个产品中存在有不需要的物质时，它即受到污染。一、微生物对药品的污染

第49页,共94页，2024年2月25日，星期天二、导致药品微生物污染的六要素

1、空气2、水3、表面4、人5、原辅料6、包装材料第50页,共94页，2024年2月25日，星期天1.空气空气中充满尘埃和水滴，这是微生物的载体。空气中微生物多种多样：细菌、真菌、病毒、支原体、立克次氏体等。第51页,共94页，2024年2月25日，星期天防止药品微生物污染的措施

1.控制空气中微生物的污染建立洁净厂房，利用空气过滤系统除去空气中大量的尘粒和微生物。为满足无菌生产的要求，洁净区还应采取一些有效的清洁消毒方法，如空间喷洒消毒剂，甲醛熏蒸等。

第52页,共94页，2024年2月25日，星期天

药品生产洁净室（区）的空气洁净度按我国《药品生产质量管理规范》（1998版）规定分为四个等级：

洁净度级别尘粒最大允许数（个/m3）微生物最大允许数0.5μm5μm浮游菌（个/m3）沉降菌（个/皿）100级3,50005110,000级350,0002,0001003100,000级3,500,00020,00050010300,000级10,500,00060,000——15第53页,共94页，2024年2月25日，星期天《药品生产质量管理规范》讨论稿附录1：无菌药品无菌药品生产所需的洁净区可分为以下4个级别：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。第54页,共94页，2024年2月25日，星期天以上各级别空气悬浮粒子的标准规定如下表：

第55页,共94页，2024年2月25日，星期天第56页,共94页，2024年2月25日，星期天2.

水水中含有一定量的可溶性有机物和盐类，为微生物的生长和繁殖提供了必须的养料。自然条件下几乎各种水体都有微生物存在：原虫、藻类、细菌、真菌等第57页,共94页，2024年2月25日，星期天2.控制水中微生物的污染

在生产过程中，不仅要严格控制作为生产原料的水，而且要控制好清洗设备及各种表面的水的质量。制药用水：纯化水、注射用水与灭菌注射用水纯化水：可作为配制普通药物制剂的溶剂或试验用水，不得用于注射剂的配制。

注射用水：为配制注射剂用的溶剂。

灭菌注射用水：主要用于注射用灭菌粉末的溶剂或注射液的稀释剂。

第58页,共94页，2024年2月25日，星期天3.表面由于空气中的湿度，所有表面都包有一层含水的薄膜，这层薄膜上的水分和养料为微生物的滋生提供了条件。

第59页,共94页，2024年2月25日，星期天3.控制各种表面上微生物的污染凡与药品直接接触的设备或各种表面，都应光洁、平整、易清洗、耐腐蚀，不与药品发生化学变化或吸附作用。并应制定相应的SOP，以便于对其进行清洁、消毒或灭菌。

第60页,共94页，2024年2月25日，星期天4.人人可以说是最大的一个污染源，人的呼吸、毛发、皮肤、衣物每分钟都散发着大量的微生物。

第61页,共94页，2024年2月25日，星期天

每只脏手可携带40万细菌；刚洗过的手，每平方厘米亦可检验出3200个细菌；人身体其他部位的皮肤表面，也携带着大量细菌，每1平方厘米面积的皮肤表面大约含有1-10万个细菌！

据统计：第62页,共94页，2024年2月25日，星期天（1）、发尘量

洁净室内的发尘量，来自设备的可考虑通过局部排风排除，不流入室内；产品，材料等在运送过程中的发尘与人体发尘量相比，一般极小，可忽略；由于金属半壁（彩钢夹心板）的应用来自建筑表面的发尘也很少，一般占10%以下，发尘主要来自人，占90%左右。在人的发尘量上，由于服装材料和样式的改进，发尘绝对量也不断减少。

A、材质：棉质发尘量最大，以下依次为棉、的确良、去静电纯涤纶、尼龙。

B、样式：大挂式发尘量最大，上下分装型次之，全罩型最少；

C、活动：动作时的发尘量一般达到静止时间3-7倍；

D、清洗：用溶剂洗涤的发尘量降至用一般水清洗的五分之一。室内维护结构表面发尘量，以地面为准，大约相应8平方米地面时的表面发尘量与一个静止的人的发尘量相当。

第63页,共94页，2024年2月25日，星期天2、发菌量

工作人员产生的污染：

1）皮肤：人类通常每四天完成一次皮肤的完全脱换，人类每分钟脱落约1000片皮肤（平均大小为30*60*3微米）

2）头发：人类的头发（直径约为50~100微米）一直在脱落。

3）口水：包括钠、酶、盐、钾、氯化物及食品微粒。

4）日常衣物：微粒、纤维、硅土、纤维素、各种化学品和细菌。

5）人类静止和坐立每分钟将产生10000个大于0.3微米的微粒。

6）人类在头部和躯干做动作时每分钟将产生1000000个大于0.3微米的微粒。

7）人类以0.9m/s的速度行走时每分钟将产生5000000个大于0.3微米的微粒。

第64页,共94页，2024年2月25日，星期天（１）洁净室内当工作人员穿无菌服时：

静止时的发菌量一般为10-300个/min.人

躯体一般活动时的发菌量为150-1000个/min.人

快步行走时的发菌量为900-2500个/min.人

（２）咳嗽一次一般为70~700个/min.人

喷嚏一次一般为4000~62000个/min.人

（３）穿平常衣服时发菌量3300~62000个/min.人

（４）无口罩发菌量:有口罩发菌量1:7~1:14

（５）发菌量：发尘量1:500~1:1000据国内事例：

（６）手术中人员发菌量878个/min.人

所以，可知洁净室内无菌衣人员的静态发菌量一般不超过300个/min.人，动态发菌量一般不超过1000个/min/人，以此作为计算依据是可行的。第65页,共94页，2024年2月25日，星期天

据统计：穿白大衣工作服时，人的发尘量为穿普通衣服时的24%，而穿上下套的连体式工作服发尘量只有穿普通衣服的3%。第66页,共94页，2024年2月25日，星期天4.控制人带来的微生物污染定期检查药品生产人员的健康状况，建立健康档案培养药品生产人员的个人卫生习惯工作服、卫生、洁净作业建立一套进入洁净区人员必须遵守的制度。程序、动作、监控

第67页,共94页，2024年2月25日，星期天5.原辅料原辅料本身质量不好，或在运输、贮存、检查取样、配料过程中污染了微生物，这些微生物则会直接带到药品中去。

第68页,共94页，2024年2月25日，星期天5.控制原辅料中微生物的污染药品生产使用的原辅料应按卫生标准检验，只有合格的才能使用。原辅料保存时要注意环境卫生，以免受到污染。原辅料进入洁净区前应脱去外包装。

第69页,共94页，2024年2月25日，星期天6.包装材料一些直接接触药品的包装材料如果被微生物污染，则会导致药品一并被污染。

第70页,共94页，2024年2月25日，星期天6.控制包装材料中微生物的污染选择药品的一些直接包装材料时应以能清洁或可以消毒或可以耐受必要的清洁过程为基本条件。对于无菌产品所使用的直接包装容器，还应可接受灭菌和除热原处理。

第71页,共94页，2024年2月25日，星期天四、控制微生物的方法1.灭菌：用理化方法破坏所有微生物的生命形式，包括芽孢与繁殖体，病原菌与非病原菌。

2.消毒：用理化方法杀灭病原菌和微生物的繁殖体的过程，以达到防止传染病传播的目的。两个术语第72页,共94页，2024年2月25日，星期天灭菌与消毒的共性与区别共性：杀灭微生物以控制其污染和防止污染。区别：1、杀灭程度的差异

2、方法上的差异

3、效果检查的差异第73页,共94页，2024年2月25日，星期天五、控制微生物的物理方法

*

机械除菌法*热力灭菌法*射线照射第74页,共94页，2024年2月25日，星期天1、机械除菌法a.擦洗法：用去污剂和水一起擦洗，可以除去大量的微生物。§原理：通过擦拭除去附着在物体表面的灰尘、碎屑、颗粒物而有效地除去微生物。第75页,共94页，2024年2月25日，星期天b.滤过除菌法：用特定滤器将液体或空气中活的或死的微生物除去，以达到不含微生物的目的。§原理：滤器的微细小孔，只允许液体或气体通过，而大于孔径的细菌等颗粒不能通过。

第76页,共94页，2024年2月25日，星期天•

应用：不耐高温的血清、抗生素、药液以及空气除菌过滤材料：

最常用的是以硝酸纤维素或醋酸纤维素制成的滤膜。一般用于除菌的滤膜孔径为0.22μm第77页,共94页，2024年2月25日，星期天2、热力灭菌法利用高温杀灭微生物，有湿热灭菌和干热灭菌法。§原理：高温使菌体蛋白质变性和凝固，从而导致细胞死亡。第78页,共94页，2024年2月25日，星期天a.煮沸法：可以在几分钟内杀死病原菌的繁殖体、真菌和大多数病毒，但不能杀死芽孢和肝类病毒，要达到彻底灭菌的目的，则要延长煮沸时间至两小时以上。

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应用：家庭，消毒餐具和衣物（1）湿热灭菌法：第79页,共94页，2024年2月25日，星期天b.间歇灭菌法：将待灭菌的物品放入流通蒸汽（100℃）中灭菌30分钟，连续处理3天，在灭菌的间歇时间内将物品移入适合于细菌生长的培养箱内让芽孢发芽长成繁殖体，然后在下一轮灭菌中将它们杀死。

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应用：不耐高温的培养基、药液、酶制剂、血清等的灭菌。第80页,共94页，2024年2月25日，星期天c.高压蒸汽灭菌法：在一密闭容器内，加热使水分蒸发，以较高的压力提高蒸汽的温度和穿透力。高压灭菌常用的压力为103.42KPa，温度为121.5℃，维持15～30分钟，可杀死包括细菌芽孢在内的所有微生物。

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应用：耐高温和不怕潮湿的物品,如普通培养基、生理盐水、器械、工衣和橡皮手套等。第81页,共94页，2024年2月25日，星期天高压蒸汽灭菌法操作要点：完全排出高压灭菌器内的冷空气注意待灭菌物品的温度取出物品时注意安全灭菌设备验证及再验证第82页,共94页，2024年2月25日，星期天a.焚烧法：用火焚烧，是一种最直接、有效、迅速的灭菌方法。•

应用：废弃的污染物品和有传染性的动物尸体等，可以彻底杜绝疾病散播。

（2）干热灭菌法：第83页,共94页，2024年2月25日，星期天b.热空气灭菌法：需在干烤箱内进行,通电后利用高热空气进行灭菌。一般加热到160℃，维持2小时（或140℃维持3小时）即可杀灭包括芽孢在内的一切微生物。•

应用：干燥粉末、凡士林、油脂的灭菌，也适用于玻璃器皿和金属器具的灭菌。

第84页,共94页，2024年2月25日，星期天3、射线照射a.紫外线：紫外线波长在100～400nm之间其中265nm波长对微生物最具杀伤力。•

应用：紫外线的穿透力很弱,不能透过玻璃和纸张，因此只适用于平坦光滑的表面或流动的空气和水的消毒。

第85页,共94页，2024年2月25日，星期天b.X射线和其他离子辐射（如γ-射线、β-射线）：是有效的杀菌剂。§原理：具较高能量和穿透力，可破坏微生物的