第三章 滅菌與無菌制劑-1

第三章

滅菌制劑和無菌制劑藥劑學(xué)第一節(jié)概述第二節(jié)注射劑第三節(jié)注射劑的制備第四節(jié)輸液第五節(jié)注射用無菌粉末第六節(jié)眼用液體制劑第七節(jié)其他滅菌與無菌制劑第八節(jié)滅菌與無菌制劑新進(jìn)展第一節(jié)概述滅菌（sterilization)：

Anoperationwhichrendersanorganismunabletoprocreate.系指用物理或化學(xué)等方法殺滅或除去所有致病和非致病微生物繁殖體和芽孢的手段.滅菌法（techniqueofsterilization)：系指殺滅或除去所有致病和非致病微生物繁殖體和芽孢的方法或技術(shù)基本概念無菌（asepsis，sterility)：系指在人一指定物體、介質(zhì)或環(huán)境中，不得存在任何活的微生物.無菌操作法（aseptictechnique)：Aseptictechniquereferstoaprocedurethatisperformedundersterileconditions.基本概念系指在整個操作過程中利用和控制一定條件，使產(chǎn)品避免被微生物污染的一種操作方法或技術(shù).防腐（antisepsis)：系指用物理或化學(xué)方法抑制微生物的生長與繁殖的手段，亦稱抑菌.對微生物的生長與繁殖具有抑制作用的物質(zhì)稱抑菌劑或防腐劑.消毒（disinfection)：系指用物理或化學(xué)方法殺滅或除去病原微生物的手段.對病原微生物具有殺滅或除去作用的物質(zhì)稱消毒劑.基本概念一、滅菌制劑與無菌制劑的定義與分類藥物制劑規(guī)定無菌制劑：不得檢出活菌.非規(guī)定無菌制劑（限菌制劑）：

限定染菌的種類與數(shù)量.定義滅菌制劑：系指采用某一物理、化學(xué)方法殺滅或除去所有活的微生物繁殖體和芽孢的一類藥物制劑.無菌制劑：系指采用某一操作方法或技術(shù)制備的不含任何活的微生物繁殖體和芽孢的一類藥物制劑.無菌制劑注射用制劑眼用制劑植入型制劑創(chuàng)傷用制劑手術(shù)用制劑注射劑、輸液、注射粉針滴眼劑、眼用膜劑、軟膏劑、凝膠劑植入片潰瘍、燒傷及外傷用溶劑止血海棉、骨蠟二、滅菌與無菌技術(shù)提高藥物制劑的安全性保護(hù)制劑的穩(wěn)定性保證制劑的臨床療效目的二、滅菌與無菌技術(shù)滅菌方法物理滅菌法化學(xué)滅菌法無菌操作法過濾除菌法熱滅菌法射線滅菌法干熱滅菌法濕熱滅菌法氣體滅菌法化學(xué)藥劑滅菌法（一）物理滅菌技術(shù)利用蛋白質(zhì)與核酸具有遇熱、射線不穩(wěn)定的特性，采用加熱、射線和過濾方法，殺滅或除去微生物的技術(shù)稱為物理滅菌法，亦稱物理滅菌技術(shù).熱滅菌法射線滅菌法過濾滅菌法1.熱滅菌法滅菌溫度和時間：135~145℃滅菌3~5h；160~170℃滅菌2~4h；180~200℃滅菌0.5~1h火焰滅菌法干熱空氣滅菌法系指在干燥環(huán)境中進(jìn)行滅菌的技術(shù).包括：（1）干熱滅菌法滅菌溫度和時間：

135-145℃滅菌3-5h；160-170℃滅菌2-4h；180-200℃滅菌0.5-1h火焰滅菌法干熱空氣滅菌法系指在干燥環(huán)境中進(jìn)行滅菌的技術(shù).包括：1)火焰滅菌法系指用火焰直接灼燒滅菌的方法.適用于耐火焰材質(zhì)（如金屬、玻璃及瓷器等）的物品與用具的滅菌，不適合藥品的滅菌.2)干熱空氣滅菌法系指用高溫干熱空氣滅菌的方法.適用于耐高溫的玻璃和金屬制品以不允許濕氣穿透的油脂類（如油性軟膏基質(zhì)、注射用油等）耐高溫的粉末化學(xué)藥品的滅菌，不適于橡膠、塑料及大部分藥品的滅菌.（2）濕熱滅菌法系指用飽和蒸汽、沸水或流通蒸汽進(jìn)行進(jìn)行滅菌的方法.包括：熱壓滅菌法流通蒸氣滅菌法煮沸滅菌法低溫間歇滅菌法1)熱壓滅菌法系指用高壓飽和水蒸氣加熱殺滅微生物的方法.能殺滅所有細(xì)菌繁殖體和芽孢.適用于耐高溫和耐高壓蒸汽的所有藥物制劑、玻璃容器、金屬容器、瓷器、橡膠塞、濾膜過濾器等.滅菌溫度（蒸氣表壓）和時間：Autoclaving---sterilizationofmaterialsbysteamunderpressure.Anautoclave---isadevicetosterilizeequipmentandsuppliesbysubjectingthemtohighpressuresteamat121°Cormore.ItwasinventedbyC.Chamberlandin1879.熱壓滅菌滅菌溫度和時間：115℃(67kPa)×30min；121℃(97kPa)×20min；126℃(139kPa)×15min影響熱壓滅菌因素1.微生物的種類和數(shù)量

耐熱、壓次序：

芽孢＞繁殖體＞衰老體微生物數(shù)量滅菌時間2.蒸氣性質(zhì)蒸汽飽和蒸汽濕飽和蒸汽過熱蒸汽熱含量熱穿透力滅菌效率影響熱壓滅菌因素影響熱壓滅菌因素3.藥物性質(zhì)和滅菌時間滅菌溫度愈高，滅菌時間愈長,藥品被破壞的可能性愈大.原則：在達(dá)到有效滅菌的前提下，盡可能降低滅菌溫度和縮短滅菌時間.影響熱壓滅菌因素其他介質(zhì)pH值介質(zhì)的營養(yǎng)成分中性最耐熱堿性次之酸性最弱抗熱性強(qiáng)營養(yǎng)高2)流通蒸氣滅菌法系指在常壓下，采用100℃流通蒸汽加熱殺滅微生物的方法.滅菌時間通常為30－60min.適用于消毒及不耐高熱制劑的滅菌.但不能保證殺滅所有的芽孢，不是可靠的滅菌法.3)煮沸滅菌法系指將待滅菌物品置沸水中加熱滅菌的方法.煮沸時間通常為30－60min.該法滅菌效果較差，常用于注射劑、注射針等器皿的消毒.必要時加入適量的抑菌劑，如三氯叔丁醇、甲酚、氯甲酚等，以提高滅菌效果.4)低溫間歇滅菌法系指將待滅菌物置60－80℃的水或流通蒸氣中加熱60min，殺滅微生物繁殖體后，在室溫條件下放置24h，讓待滅菌物中的芽孢發(fā)育成繁殖體，再次加熱滅菌、放置，反復(fù)多次，直至殺滅所有芽孢.該法適用于不耐高溫、熱敏感物料和制劑的滅菌.缺點是費時、工效低、滅菌效果差，加入適量抑菌劑可提高滅菌效率.2.射線滅菌法系指采用輻射、微波和紫外線殺滅微生物和芽孢的方法.包括：輻射滅菌法微波滅菌法紫外線滅菌法（1）輻射滅菌法系指采用放射線同位素（60Co和137Cs）放射的γ射線殺滅微生物和芽孢的方法.適用于熱敏物料和制劑的滅菌，常用于維生素、抗生素、激素、生物制品...輻射滅菌劑量一般為25kGy.Gy(戈瑞)---射線劑量單位，即1kg被輻照物質(zhì)吸收1焦耳的能量為1戈瑞.（1）輻射滅菌法優(yōu)點：不升高產(chǎn)品溫度，穿透力強(qiáng)，滅菌效率高.缺點：設(shè)備費用較高對操作人員存在潛在的危險性對某些藥物（特別是溶液型）可能產(chǎn)生藥效降低或產(chǎn)生毒性物質(zhì)和發(fā)熱物質(zhì)等.（2）微波滅菌法采用微波（頻率為300MHz-300kMHz)照射產(chǎn)生的熱能殺滅微生物和芽孢的方法.該法適用于液體和固體物料的滅菌，且對固體物料具有干燥作用.特點：微波能穿透到介質(zhì)和物料的深部，可使介質(zhì)和物料表里一致地加熱；且具有低溫、常壓、高效、快速、低能耗、無污染、易操作、易維護(hù)、產(chǎn)品保質(zhì)期長等特點.微波滅菌法原理

熱效應(yīng)—使微生物中蛋白質(zhì)變性而失活.微波殺菌機(jī)理非熱效應(yīng)—干擾了微生物正常的新陳代謝，破壞微生物的生長環(huán)境.低溫（70~80℃）即可殺滅微生物，不影響藥物的穩(wěn)定性.高頻電磁場作用下，極性分子取向按交變電磁的頻率不斷變化運動和相互摩擦產(chǎn)生熱量.（3）紫外線滅菌法系指用用紫外線（能量）照射殺滅微生物和芽孢的方法.用于紫外滅菌的波長一般為200-300nm，最強(qiáng)滅菌力的波長為254nm.該法適用于照射物表面滅菌、無菌室空氣及蒸餾水的滅菌.不適合于藥液的滅菌及固體物料深部的滅菌.紫外線滅菌機(jī)理：紫外線可導(dǎo)致核酸蛋白變性使空氣中氧氣產(chǎn)生微量臭氧.紫外線穿透能力弱，并能被普通玻璃吸收，裝于普通玻璃容器中的藥物不能用紫外線滅菌.紫外線對人體有一定的傷害，照射過久易引起結(jié)膜炎、紅斑及皮膚燒灼.3.過濾滅菌法系指采用過濾法除去微生物的方法.該法屬于機(jī)械除菌方法，該機(jī)械稱為除菌過濾器.該法適用于對熱不穩(wěn)定的藥液、氣體、水等物品的滅菌.對滅菌用過濾器應(yīng)有較高要求.常用的除菌過濾器：0.22μm的微孔濾膜器和0.3μmG6垂熔玻璃濾器.（二）化學(xué)滅菌法系指用化學(xué)藥品直接作用于微生物而將其殺滅的方法.殺菌劑是指對微生物具有觸殺作用的化學(xué)藥品.分為氣體殺菌劑和液體殺菌劑.殺菌劑只對微生物繁殖體有效，不能殺滅芽孢.殺菌效能決定于微生物的種類與數(shù)量、物體表面光潔度或多孔性以及殺菌劑的性質(zhì)等.氣體滅菌法該法適用于環(huán)境消毒和不耐熱的醫(yī)用器具、設(shè)備和設(shè)施等的消毒，亦用于粉末注射劑的消毒.常用的氣態(tài)殺菌劑：環(huán)氧乙烷、甲醛、丙二醇、甘油、過氧乙酸.藥液滅菌法該法常作為其他滅菌法的輔助措施，適用于皮膚、無菌器具和設(shè)備的消毒.常用的消毒液有：75%乙醇、1%聚維酮碘溶液、0.1~0.2%新潔爾滅溶液、酚或煤酚皂溶液等.（三）無菌操作法系指整個過程控制在無菌條件下進(jìn)行的一種操作方法.該法適用于一些不耐熱藥物的注射液、眼用制劑、皮試液、海綿劑和創(chuàng)傷制劑的制備.無菌操作法包括無菌操作室的滅菌和無菌操作兩個環(huán)節(jié).1.無菌操作室的滅菌常采用紫外線、液體和氣體滅菌法對無菌操作室環(huán)境進(jìn)行滅菌.常用甲醛溶液加熱熏蒸法.氣體發(fā)生裝置（蒸氣加熱夾層鍋）液態(tài)甲醛甲醛蒸氣鼓風(fēng)機(jī)無菌室關(guān)閉熏蒸12-24h濕度﹥60%溫度﹥25℃25%氨水除氣2.無菌操作(aseptictechnique)無菌操作的場所無菌操作室、層流潔凈工作臺、無菌操作柜.

無菌操作的所用物品、器具、環(huán)境操作人員Aseptictechnique---referstoaprocedurethatisperformedundersterileconditions.（四）滅菌參數(shù)（F值和F0值）D值---降低被滅菌物品中微生物數(shù)至原來1/10或降低一個對數(shù)單位（lg100降至lg10）所需的時間.D值---在一定溫度下殺滅90%微生物（或殘存率為10%）所需的滅菌時間.lgN0-lgNt=kt/2.303殺滅微生物復(fù)合一級動力學(xué)過程:t=2.303/k(lg100-lg10)=2.303/k=D

dN/dt=-kN不同滅菌法不同微生物不同制劑組分的D值滅菌方法微生物溫度介質(zhì)或樣品D值（min）蒸氣滅菌嗜熱脂肪芽孢桿菌1055％葡萄糖水溶液87.8蒸氣滅菌嗜熱脂肪芽孢桿菌1215％葡萄糖水溶液2.4蒸氣滅菌嗜熱脂肪芽孢桿菌121注射用水3.0蒸氣滅菌產(chǎn)芽胞梭狀芽孢桿菌1055％葡萄糖水溶液1.3干熱滅菌枯草芽胞桿菌135紙16.6紅外線滅菌枯草芽胞桿菌160玻璃板18秒Z＝(T2－T1)／(logD2－logD1)降低一個lgD值所需升高的溫度,即滅菌時間減少到原來的1/10所需升高的溫度.Z值100138T(℃)logD2logD1logD在一系列滅菌溫度（T）下給定Z值所產(chǎn)生的滅菌效力與在參比溫度（To）下給定的Z值所產(chǎn)生的滅菌效力相同時，To溫度下所相當(dāng)?shù)臏缇鷷r間.常用于干熱滅菌，Z=20℃,單位：min.F值在一定滅菌溫度（T）、Z值為10℃所產(chǎn)生的滅菌效果與121℃、Z值為10℃所產(chǎn)生的滅菌效果相同時所相當(dāng)?shù)臅r間.物理F0值數(shù)學(xué)表達(dá)式：生物F0值數(shù)學(xué)表達(dá)式：F0=D121℃×(lgN0-lgNt)為滅菌后預(yù)計達(dá)到的微生物殘存數(shù)，即染菌度概率.F0值F0值特點F0值僅限于熱壓滅菌，生物F0值相當(dāng)于121℃熱壓滅菌時，殺滅容器中全部微生物所需要的時間.F0值體現(xiàn)了滅菌溫度與時間對滅菌效果的統(tǒng)一，數(shù)值更為精確、實用.為了確保滅菌效果，應(yīng)適當(dāng)增加安全系數(shù)，一般增加理論值的50%.影響F0值因素容器大小、形狀，熱穿透性.滅菌產(chǎn)品性質(zhì)，裝量.容器在滅菌器內(nèi)位置及數(shù)量滅菌驗證生物指示劑—活微生物制品.

濕熱滅菌，嗜熱脂肪芽孢桿菌孢子；干熱滅菌，枯草芽孢桿菌孢子.指數(shù)存活曲線exponentialsurvivalcurve

化學(xué)指示劑—利用某些熔點正好是滅