第五章 无菌与灭菌制剂课件

第三章

灭菌制剂与无菌制剂1第五章-无菌与灭菌制剂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七节注射剂质量研究本章主要内容第六节眼用液体制剂2第五章-无菌与灭菌制剂

本章学习目标掌握注射用水的质量要求，注射剂和输液容器处理和制备方法，热原性质及除去方法;掌握输液剂的制备过程，能分析典型输液处方;理解渗透压的调节和计算方法，滴眼剂的质量要求和制备方法。了解空气净化技术和注射剂生产车间的设计要求;3第五章-无菌与灭菌制剂第一节概述灭菌与无菌制剂主要是指直接注入体内或直接接触创伤面、粘膜等的一类制剂。灭菌：物理或化学方法杀灭或除去所有致病和非致病微生物繁殖体和芽孢的手段。无菌操作法：整个操作过程中利用或控制一定条件，使产品避免被微生物污染的一种操作方法或技术。防腐：用物理或化学方法抑制微生物的生长和繁殖。消毒：用物理或化学方法杀灭或除去病原微生物。4第五章-无菌与灭菌制剂一、灭菌制剂与无菌制剂的定义与分类

灭菌制剂：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制剂。无菌制剂：采用无菌操作方法技术制备的不含任何活的微生物繁殖体和芽孢的一类制剂。

种类注射用制剂眼用制剂植入型制剂创面用制剂手术用制剂5第五章-无菌与灭菌制剂二、灭菌与无菌技术

微生物包括细菌、真菌、病毒等，微生物的种类不同、灭菌方法不同，灭菌效果也不同。既要除去或杀灭微生物繁殖体和芽孢，最大限度提高安全性，又要保证药物的稳定性、治疗作用。细菌的芽孢具有较强的抗热能力，因此灭茵效果常以杀灭芽孢为准。药剂学中灭菌法可分为三大类：物理灭菌法、化学灭菌法、无菌操作法。6第五章-无菌与灭菌制剂（一）物理灭菌法

1.干热灭菌法

（1）火焰灭菌法：适于耐火焰材质的玻璃、金属及瓷器制品与用具的灭菌。（2）干热空气灭菌法：适于耐高温的玻璃和金属器具及不应许湿气穿透的油脂类（油性软膏基质、注射用油）；耐高温的粉末化学药品；不适用于橡胶、塑料和大部分药品；热穿透力较差，一般温度较高，灭菌时间较长。7第五章-无菌与灭菌制剂2.湿热灭菌

影响湿热灭菌的主要因素:

微生物的种类、发育阶段和数量蒸气性质饱和蒸气：热量高，热穿透力强，灭菌效率高。湿饱和蒸气：含热量低过热蒸气：穿透力差

灭菌时间与药品的稳定性介质pH、营养成分等8第五章-无菌与灭菌制剂（1）热压灭菌法

用高压饱和水蒸气加热杀灭微生物的方法，灭菌可靠。适用于耐高温、耐高压蒸气的所有制剂、容器、器具等的灭菌。

一般情况下：

115℃30min；

121℃20min；

126℃15min9第五章-无菌与灭菌制剂（2）流通蒸汽灭菌法

常压下，采用100℃流动蒸汽加热杀灭微生物的方法，时间通常为30～60min。适用于消毒及不耐高热制剂的灭菌，但不能保证杀灭所有的芽孢，属非可靠的灭菌法。

10第五章-无菌与灭菌制剂（3）煮沸灭菌法

常用于注射器等器皿的灭菌

(4)低温间歇灭菌法

60－80℃加热60min，室温放置24h，反复多次11第五章-无菌与灭菌制剂3.过滤灭菌法：滤器孔径必须小于芽孢对热不稳定的药物溶液、气体、水等物品的灭菌。4.射线灭菌法（辐射、微波和紫外线灭菌）

紫外灭菌法：254nm，表面灭菌12第五章-无菌与灭菌制剂1.气体灭菌法2.药液灭菌法（二）化学灭菌法

13第五章-无菌与灭菌制剂（四）灭菌参数与灭菌验证

为保证产品的无菌，有必要对灭菌方法的可靠性进行验证，F与F0值即可作为验证灭菌的可靠性的参数。（一）D值与Z值

D值：是指在一定温度下，杀灭90%微生物（或残存率为10%）所需的灭菌时间。D值随微生物的种类、环境和灭菌温度变化而异。

Z值：是指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。

14第五章-无菌与灭菌制剂

（二）F值与F0值

1．F值：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，所相当的灭菌时间，以min为单位。F值常用于干热灭菌。

2．F0值：为一定灭菌温度（T）下，Z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）。F0目前仅应用于热压灭菌。

15第五章-无菌与灭菌制剂生产车间的区域划分：一般生产区：无空气洁净度要求的生产或辅助房间。控制区：对空气洁净度有一定要求的生产或辅助房间，一般定为大于10万级。洁净区：有较高洁净度或菌落数要求的生效厂房间，一般定为1万级。无菌区：洁净度要求为100级。（三）洁净室的设计P5916第五章-无菌与灭菌制剂四、冷冻干燥技术

把含有大量水分的物料预先进行降温，冻结成冰点以下的固体，在真空条件下使冰直接升华，以水蒸气形式除去，从而得到干燥产品。冷冻干燥时可分为升华和再干燥阶段，升华阶段进行第一步加热，使冰大量升华，此时制品温度不宜超过共熔点。干燥阶段进行第二步加热，以提高干燥程度，此时板温一般控制在30℃左右，直到制品温度与板温重合即达终点。17第五章-无菌与灭菌制剂第二节注射剂一、概述

注射剂（injection）是指药物与适宜的溶剂或分散介质制成的供注入体内的溶液、乳状液或混悬液及供临用前配制或稀释成溶液或混悬液的粉末或浓溶液的无菌制剂。（一）注射剂的分类

溶液型注射剂乳剂型注射剂混悬型注射剂（微粒>

500nm）

注射用无菌粉末（微粒>100nm）

18第五章-无菌与灭菌制剂（二）注射剂的给药

1、静脉注射推注和滴注，为水溶液，油溶液及混悬液不宜静注；2、脊椎腔注射严格要求渗透压，注射体积不超过10ml；3、肌肉注射水溶液、油溶液、混悬液等均可肌注，一次剂量在5ml以下；4、皮下注射真皮与肌肉之间，主要为水溶液，吸收慢，一次剂量小于2ml；5、皮内注射表皮与真皮之间，常用于过敏性试验或疾病诊断。19第五章-无菌与灭菌制剂（三）注射剂的特点优点：作用迅速可靠；无首过效应；发挥全身或局部定位作用；适用于不宜口服药物和不能口服的病人。缺点：使用不便，研制和生产过程复杂；安全性及机体适应性差；成本较高。20第五章-无菌与灭菌制剂1、无菌

2、无热原热原检查法：家兔法,

各国药典法定方法。3、澄明度4、安全性（四）注射剂的质量要求

21第五章-无菌与灭菌制剂5、渗透压注射剂要有一定的渗透压，其渗透压的大小与血浆的渗透压相等或接近，即等渗或偏高渗。输液（静脉滴注）特别是脊椎腔注射液要严格等渗。6、pH与血液的pH7.4相等或接近，一般控制在4-9的范围内7、稳定性8、降压物质22第五章-无菌与灭菌制剂二、注射剂的处方组分

抗氧剂、抑菌剂、局部止痛剂、pH调节剂、等渗调节剂、其他附加剂（一）注射用原料（二）注射用溶剂（三）注射剂主要附加剂（四）注射剂的等渗与等张调节23第五章-无菌与灭菌制剂1.注射用原料必须符合药典或国家药品质量标准。2.获得注射用原料后，为防止批号间的质量差异，用于生产前需做小试试制，各项检验合格后方可使用。（一）注射用原料24第五章-无菌与灭菌制剂(二）注射用溶剂

1.

注射用水纯化水：原水（一般为自来水）经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其它方法制得的供药用的水。注射用水：纯水经再次蒸馏所得到的。用途：可作为配制注射剂的溶剂。灭菌注射用水：注射用水经灭菌所得的水。用途：用作灭菌粉末的溶剂或注射液的精制溶剂。制药用水：包括前三种，即包括纯化水、注射用水、灭菌注射用水。25第五章-无菌与灭菌制剂2.注射用油

常用的注射用油有：芝麻油、大豆油、菜油。

注意：油注射剂不能用于静脉注射及脊椎腔注射。

评价注射用油质量的重要指标是：酸值：中和脂肪油1g中含有的游离脂肪酸所需的KOH的量（mg）。碘值：脂肪油100g充分卤化时所需的碘量（g）。能说明油中不饱和键的多少。皂化值：中和脂肪油1g中含有的游离脂肪酸和结合成酯的脂肪酸所需的KOH的量（mg）。26第五章-无菌与灭菌制剂（三）注射剂主要附加剂(P69表3-4)

注射剂中除主药外还可添加其他物质，成为附加剂。

附加剂作用：1.增加理化稳定性；2.增加药物的溶解度；3.抑制微生物的生长；4.减轻疼痛或对组织的刺激性。27第五章-无菌与灭菌制剂常用的附加剂：

1、增溶剂、润湿剂或乳化剂

2、缓冲剂——控制pH值

3、助悬剂：是混悬型注射剂中不可缺少的附加剂，起到增加分散介质的粘度，降低微粒沉降速度，增加微粒的亲水性，防止结晶转型。28第五章-无菌与灭菌制剂4、螯合剂：消除金属离子对氧化反应的催化。

5、抗氧剂：防止药物氧化。

6、抑菌剂：必要时加入。注意静脉注射剂及脊椎腔注射剂不能加抑菌剂。

7、等渗调节剂：注射剂需与血浆的渗透压相等或偏高渗。

8、填充剂：主要用于冷冻干燥的注射剂以及剂量小的药物，以提高含量的均匀性。

9、保护剂：用于蛋白质药物或脂质体的处方中。29第五章-无菌与灭菌制剂(四）注射剂的等渗与等张调节常用的等渗调节剂有氯化钠、葡萄糖.渗透压调整方法和计算

：冰点降低数据法氯化钠等渗当量法30第五章-无菌与灭菌制剂定义等渗溶液（isoosmoticsolution）

：与血浆渗透压相等的溶液，属于物理化学概念。等张溶液（isototlicsolution）

：渗透压与红细胞膜张力相等的溶液，属生物学概念。物理化学概念=血浆的渗透压可能会溶血生物学概念=红细胞膜张力不会溶血31第五章-无菌与灭菌制剂低渗注射液---红细胞胀破---溶血高渗注射液---红细胞萎缩---缓慢注射脊髓腔内注射---必须等渗32第五章-无菌与灭菌制剂（1）冰点降低数据法（参看P71表3-5）血浆的冰点=0.52℃溶液的冰点=0.52℃

，与血浆等渗X：配制100毫升等渗溶液需加等渗调节剂的克数a：未经调节的药物溶液冰点降低值b：1%等渗调节剂的冰点降低值33第五章-无菌与灭菌制剂例题：配100ml的2%盐酸普鲁卡因溶液，需加NaCl多少使成等渗溶液？（血浆，冰点=0.52℃，

1%NaCl，冰点=0.58℃2%盐酸普鲁卡因，冰点=0.24℃

）W=（0.52a）/b=（0.520.24

）/0.58=0.48%34第五章-无菌与灭菌制剂（2）氯化钠等渗当量法

与1g药物呈等渗效应的氯化钠量称为氯化钠等渗当量，

（1g药物=XgNaCl，

0.9%NaCl=血浆渗透压）

X=0.009V–EWE为药物的NaCl等渗当量

W为药物的克数35第五章-无菌与灭菌制剂例题：配200ml的2%盐酸麻黄碱溶液，需加NaCl多少使成等渗溶液？（1g盐酸麻黄碱=0.28gNaCl，

0.9%NaCl=血浆渗透压）X=0.009V

－EW=0.009×2000.28×

（200×2%）

=1.81.12=0.68g36第五章-无菌与灭菌制剂第三节注射剂的制备注射剂一般生产过程包括：原辅料和容器的前处理、称量、配制、灌封、灭菌、质量检查、包装等步骤。以安瓿剂部分为例，注射剂生产工艺流程和环境区域划分如图所示：总流程包括注射用水的制备、安瓿的前处理、注射液的配制及成品的制备四部分组成。环境区域划分为：一般生产区、控制区与洁净区

一、注射液生产工艺流程37第五章-无菌与灭菌制剂注射液生产工艺流程38第五章-无菌与灭菌制剂二、注射用水的质量要求及其制备（一）注射用水的质量要求

注射用水为蒸馏水或去离子水经蒸馏所得的水，故又称重蒸水。

《中国药典》2005年版有严格规定。除氯化物、硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、钙盐、二氧化碳、易氧化物、不挥发物和重金属按蒸馏水检查应符合规定外，pH值要求5.0～7.0，氨含量不超过0.00002％，热原检查应符合规定，并规定应于制备后12h内使用。39第五章-无菌与灭菌制剂饮用水纯化水注射用水电渗析或反渗透装置细过滤器阳离子树脂床阴离子树脂床脱气塔多效蒸馏水机或气压式蒸馏水机混合树脂床热贮水器（80℃）或65℃以上保温循环或4℃以下无菌状态贮存（二）注射用水的制备总体流程：原水处理－蒸馏制水40第五章-无菌与灭菌制剂1.原水处理

原水处理方法：离子交换法、电渗析法、反渗透法.

电渗析法和反渗透法用于原水预处理，供离子交换法使用，可减轻离子交换树脂的负担，离子交换法制得的离子交换水供蒸馏法制备注射用水，也用于洗瓶，注射用水经灭菌处理制得灭菌注射用水。41第五章-无菌与灭菌制剂

2.蒸馏法

制备注射用水最经典的方法。用蒸馏水器制得。

小量生产塔式蒸馏水器

大量生产多效蒸馏水机或汽压式蒸馏水器42第五章-无菌与灭菌制剂3.注射用水的收集与贮存

1)初馏液不要;

2)检查合格后带有无菌过滤装置的密闭系统收集;

3)80℃以上保温、65℃以上保温循环或于4℃

以下无菌状态下贮存;

4)12内小时用完.

43第五章-无菌与灭菌制剂定义1.组成

热原(pyrogen)是微生物产生的内毒素，微量即可引起恒温动物体温异常升高。磷脂脂多糖蛋白质组成脂多糖具有很强的热原活性。

三、热原

44第五章-无菌与灭菌制剂2.热原的性质1）耐热性在180℃3-4h，才能使热原彻底破坏；2）滤过性热原体积小，直径在1-5nm范围内，微孔滤膜不能截留。微孔滤膜的孔径一般在0.025-0.14um，即25-140nm。3）吸附性易被吸附，活性炭、离子交换树脂可吸附热原45第五章-无菌与灭菌制剂4）水溶性能溶于水5）不挥发性热原不挥发，但在蒸馏时可随水蒸气雾滴带入蒸馏水中，一般可在蒸馏水器中设置隔沫装置，可阻挡雾滴随蒸气逸出。6）其它热原能被强酸、强碱破坏，能被强氧化剂破坏（如KMnO4、H2O2），超声波也能破坏热原。46第五章-无菌与灭菌制剂3.热原污染的主要途径

1）溶剂中带入，如注射用水中带入，因此注射用水应随蒸随用，不能长时间贮存;2）原料中带入;3）容易污染微生物；4）制造过程中增加了污染细菌的机会；5）在用药时，往往由输液器带入。47第五章-无菌与灭菌制剂4.热原除去的方法

（1）高温法;（2）酸碱法;（3）吸附法：0.05～0.5％活性炭

;（4）离子交换法;（5）凝胶滤过法;（6）反渗透法、超滤法等;生产过程避免微生物的污染、繁殖.48第五章-无菌与灭菌制剂（一）原辅料的准备

1．原辅料的选用原料药必须达到注射用规格辅料符合药典规定的药用标准，若有注射用规格，应选用注射用规格。四、注射剂的制备49第五章-无菌与灭菌制剂第五章注射剂和眼用液体制剂1.注射液的配制方法稀配法全部原料药物加入全量溶剂中

浓配法全部原料药加入部分溶剂中先配成浓溶液，滤过后再稀释至需要浓度用具和容器采用玻璃、不锈钢、搪瓷、耐酸耐碱陶瓷和无毒聚氯乙烯、聚乙烯塑料等（三）注射剂的配制与过滤50第五章-无菌与灭菌制剂配液时应注意：

1）配制所用注射用水最好是新鲜蒸馏的，其贮存时间一定不能超过12小时。

2）药液配好后，要进行半成品测定，主要测定pH、含量等，合格后灌封。

3）油性注射液在配制时，应先将注射用油灭菌（150-160℃，1-2h）。51第五章-无菌与灭菌制剂2.注射液的过滤

（1）过滤的概念（2）滤器的种类（3）过滤的影响因素：Poiseuile公式。

（4）提高过滤速度的措施：

a操作压力；b滤液粘度；c滤材中毛细管半径；d滤层厚度。a加压或减压提高压力差；b升高滤液温度以降低粘度；C先粗滤再精滤；d更换滤材或动态过滤，减少滤渣阻力。52第五章-无菌与灭菌制剂

（四）注射剂的灌封

1.手工灌封

2.机械灌封

3.通气问题注射液灌封时通惰性气体的目的：置换安瓿中的空气，防止某些不稳定的药品（如Vc注射液、肾上腺素注射液等）氧化。常用的惰性气体：N2、CO2。53第五章-无菌与灭菌制剂1.灭菌（灭菌效果与药物稳定性的兼顾）

对热不稳定的药物（如Vc、肾上腺素）：一般1-5ml安瓿采用流通蒸气灭菌（100℃，30min）；10-20ml安瓿采用流通蒸气灭菌（100℃，45min）对热稳定的药物：一般采用热压灭菌（115℃，30min）。同时注意：注射剂从配制到灭菌，必须在规定的时间内完成，一般12h。

（五）注射剂的灭菌和检漏54第五章-无菌与灭菌制剂五、注射剂质量检查澄明度无热原无菌其他：安全性；渗透压；pH；稳定性；降压物质55第五章-无菌与灭菌制剂六、典型注射剂处方与制备工艺分析（一）Procainehydrochlorideinjection处方

0.5%2%盐酸普鲁卡因

5.0g20.0g氯化钠

8.0g4.0g0.1mol/L盐酸

适量

适量

注射用水加到

1000ml1000ml

56第五章-无菌与灭菌制剂制法：取注射用水800ml，加入氯化钠，搅拌溶解，加盐酸普鲁卡因使溶解，加入0.1mol/L盐酸，加足水量，搅匀，滤过，灌封（中性玻璃容器——中性或弱酸性药液），流通蒸气灭菌100℃、30min（安瓿）或100℃45min（瓶）。57第五章-无菌与灭菌制剂注释：酯类药物易水解;盐酸普鲁卡因——主药；氯化钠——调节渗透压，还有稳定作用；0.1mol/L盐酸调节pH3.5-5.0；流通蒸气灭菌——防止高温水解。58第五章-无菌与灭菌制剂（二）VitaminCinjection根据其处方和制法进行注释，作为本章作业。59第五章-无菌与灭菌制剂第四节输液一、概述输液（infusionsolution）：是指由静脉滴注输入体内的大剂量（大于100ml）的注射液，是注射剂的一个分支。注意：与普通注射剂的不同点：

1）剂量大；2）给药方式不同。60第五章-无菌与灭菌制剂（一）输液的种类1、电解质输液——可补充体内水分、电解质，纠正体内酸碱平衡。如氯化钠注射液；2、营养输液——糖类、氨基酸、脂肪乳剂输液；3、胶体输液——多糖类、明胶类高分子聚合物等，如右旋糖酐输液（血浆代用品）；4、含药输液——含有药物的输液。如替硝唑输液。二、输液的分类与质量要求61第五章-无菌与灭菌制剂（二）输液的质量要求与注射剂要求基本一致。特别注意：

1）因为用量大，所以要特别注意无菌、无热原、澄明度和无降压物质

2）不能有产生过敏反应的异性蛋白

3）不得添加抑菌剂或防腐剂62第五章-无菌与灭菌制剂三、输液的制备(一）输液生产工艺流程1.输液车间的一般要求

一般控制区：洗涤、配液、灌封室内洁净度为10000级，温度18-20℃，相对湿度50-65%，室内正压>4.9Pa

关键部位：如洗瓶机、传送机、灌装机、盖膜、盖胶塞等采用局部层流净化，要求洁净度10000级或100级。63第五章-无菌与灭菌制剂3.输液的配制注射用水——同注射剂——特别注意热原、pH配制方法——浓配和稀配64第五章-无菌与灭菌制剂4.输液的过滤方法和过滤装置多采用加压过滤。预滤————————→精滤↑↑砂滤棒微孔滤膜垂熔玻璃滤棒（常用0.65-0.8um）板框过滤钛滤棒65第五章-无菌与灭菌制剂5.输液的灌封灌注→加膜→盖胶塞→扎铝盖灌封是制备输液的重要环节，要尽量减少这一环节中的微生物污染。66第五章-无菌与灭菌制剂6.输液的灭菌注意：输液从配制到灭菌，一般不超过4h，以减少微生物污染的机会。灭菌过程：预热20-30min——115℃，68.64kPa,30min——自然降温或喷淋降温灭菌设备：比较先进的是水封式连续蒸气灭菌塔。待灭菌的输液瓶由传送系统传送，由塔内经预热、灭菌、降温，然后输出。整个灭菌过程实现了自动化、连续化。67第五章-无菌与灭菌制剂四、输液的质量检查

重点检查项目：1、澄明度与不溶性微粒检查药典规定100ml以上静脉滴注用注射液在澄明度符合规定后，再进行不溶性微粒检查。检查方法：药物溶液用微孔滤膜过滤，然后在显微镜下测定微粒的数目和大小。2、热原、无菌检查同注射剂方法相同3、酸碱度及含量按各品种的药典中的具体规定。68第五章-无菌与灭菌制剂五、输液存在的问题及解决方法输液存在的主要问题是：染菌热原反应澄明度和微粒

69第五章-无菌与灭菌制剂营养输液

营养类输液主要用途是通过静脉途径为不能正常进食或超高代谢的患者，起换救生命的作用。糖、脂肪、蛋白质为人类三大营养成分。营养输液有：葡萄糖输液、复方氨基酸输液、静脉注射脂肪乳剂、维生素及微量元素等。七、典型输液处方及制备工艺分析70第五章-无菌与灭菌制剂1、葡萄糖注射液（glucoseinjection）处方注射用葡萄糖50g100g1%盐酸适量适量注射用水加至1000ml1000ml71第五章-无菌与灭菌制剂注释：1）采用浓配法因葡萄糖原料纯度不够可导致注射液产生云雾状沉淀，浓配法可将溶解度小的杂质滤过去除；2)加热溶解使葡萄糖的溶解度增大；3）加酸煮沸作用中和微粒上的电荷，使糊精水解，蛋白质凝聚；4）加活性炭吸附过滤；5）控制灭菌温度和时间，控制pH3.8－4.0。72第五章-无菌与灭菌制剂第五节注射用无菌粉末

定义应用方法配制后注射，或用静脉输液配制后静脉滴注。注射用无菌粉末系指药物制成的供临用前用适宜的无菌溶液配制成澄清溶液或均匀混悬液的无菌粉末或无菌块状物，也称粉针剂。一、概述73第五章-无菌与灭菌制剂适合药物

抗生素类药物及酶或血浆等生物制品，如头孢菌素类及一些酶制剂（胰蛋白酶、辅酶A等）。74第五章-无菌与灭菌制剂第六节眼用液体制剂定义分类

眼用液体制剂系指供洗眼、滴眼或眼内注射用以治疗或诊断眼部疾病的液体制剂。滴眼剂洗眼剂眼内注射溶液吸收途径

两条途径吸收：角膜；结膜。75第五章-无菌与灭菌制剂1.pH值(5-9)

2.渗透压3.无菌4.澄明度5.粘度

眼用液体制剂的质量要求滴眼剂76第五章-无菌与灭菌制剂

眼用液体制剂的附加剂

pH值调节剂

等渗调节剂抑