解放军文职招聘考试灭菌与无菌技术

 灭菌与无菌技术

采用灭菌与无菌技术的主要目的是：杀灭或除去所有微生物繁殖体和芽胞，最大限度地提高药物制剂的安全性，保护制剂的稳定性，保证制剂的临床疗效。因此，研究、选择有效的灭菌方法，对保证产品质量具有重要意义。

药剂学中灭菌法可分为三大类：即物理灭菌法、化学灭菌法、无菌操作法。

本节将重点介绍物理灭菌法，并简单介绍其他灭菌法。

（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。该技术包括干热灭菌、湿热灭菌、过滤灭菌法和射线灭菌。

1．干热灭菌法  系指在干燥环境中进行灭菌的技术，其中包括火焰灭菌法和干热空气灭菌法。

（1）火焰灭菌法：系指用火焰直接灼烧灭菌的方法。该法灭菌迅速、可靠、简便，适用于耐火焰材质（如金属、玻璃及瓷器等）的物品与用具的灭菌，不适合药品的灭菌。

（2）干热空气灭菌法：系指用高温干热空气灭菌的方法。该法适用于耐高温的玻璃和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的灭菌，不适于橡胶、塑料及大部分药品的灭菌。

在干燥状态下，由于热穿透力较差，微生物的耐热性较强，必须长时间受高热作用才能达到灭菌的目的。因此，干热空气灭菌法采用的温度一般比湿热灭菌法高。为了确保灭菌效果，一般规定为：135~145℃灭菌3~5h；160~170℃灭菌2~4h；180~200℃灭菌0.5~1h。

2．湿热灭菌法  系指用饱和蒸气、沸水或流通蒸气进行灭菌的方法。由于蒸气潜热大，穿透力强，容易使蛋白质变性或凝固，因此该法的灭菌效率比干热灭菌法高，是药物制剂生产过程中最常用的方法。湿热灭菌法可分类为：热压灭菌法、流通蒸气灭菌法、煮沸灭菌法和低温间歇灭菌法。

（1）热压灭菌法：系指用高压饱和水蒸气加热杀灭微生物的方法。该法具有很强的灭菌效果，灭菌可靠，能杀灭所有细菌繁殖体和芽胞，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、橡胶塞、滤膜过滤器等。

在一般情况下，热压灭菌法所需的温度（蒸气表压）与时间的关系为：115℃（67kPa）、30min；121℃（97kPa）、20min；126℃（139kPa）、15min。在特殊情况下，可通过实验确认合适的灭菌温度和时间。

影响湿热灭菌的主要因素有：

1）微生物的种类与数量：微生物的种类不同，耐热、耐压性能存在很大差异，不同发育阶段对热、压的抵抗力不同，其耐热、压的次序为芽胞>繁殖体>衰老体。微生物数量愈少，所需灭菌时间愈短。

2）蒸气性质：蒸气有饱和蒸气、湿饱和蒸气和过热蒸气。饱和蒸气热含量较高，热穿透力较大，灭菌效率高；湿饱和蒸气因含有水分，热含量较低，热穿透力较差，灭菌效率较低；过热蒸气温度高于饱和蒸气，但穿透力差，灭菌效率低，且易引起药品的不稳定性。因此，热压灭菌应采用饱和蒸气。

3）药品性质和灭菌时间：一般而言，灭菌温度愈高，灭菌时间愈长，药品被破坏的可能性愈大。因此，在设计灭菌温度和灭菌时间时必须考虑药品的稳定性，即在达到有效灭菌的前提下，尽可能降低灭菌温度和缩短灭菌时间。

4）其他：介质pH对微生物的生长和活力具有较大影响。一般情况下，在中性环境微生物的耐热性最强，碱性环境次之，酸性环境则不利于微生物的生长和发育。介质中的营养成分愈丰富（如含糖类、蛋白质等），微生物的抗热性愈强，应适当提高灭菌温度和延长灭菌时间。

卧式热压灭菌柜是一种常用的大型灭菌设备（如图3-1所示），该设备全部采用合金制成，具有耐高压性能，带有夹套的灭菌柜内备有带轨道的格车。压力表和温度表置于灭菌柜顶部，两压力表分别指示夹套内和柜内蒸气压力，两表中间为温度表。灭菌柜顶部安有排气阀，以便开始通入加热蒸气时排尽不凝性气体。

灭菌操作：先开夹套中蒸气加热10min，当夹套压力上升至所需压力时，将待灭菌物品置于金属编制篮中，排列于格车架上，推入柜室，关闭柜门，并将门闸旋紧。待夹套加热完成后，将加热蒸气通入柜内，当温度上升至规定温度（如121℃）时，计时（此时即为灭菌开始时间），柜内压力表应固定在规定压力（如97kPa左右）。灭菌完成后，先关闭蒸气阀，排气至压力表降至“0”点，开启柜门，灭菌物品冷却后取出。

使用热压灭菌柜时，为保证灭菌效率，应注意的事项是：①必须使用饱和蒸气；②必须排尽灭菌柜内空气：若有空气存在，压力表的指示压力并非纯蒸气压，而是蒸气和空气二者的总压，灭菌温度难以达到规定值。实验证明，加热蒸气中含有1%的空气时，传热系数降低60%。因此，在灭菌柜上往往附有真空装置，以便在通入蒸气前将柜内空气尽可能抽尽；③灭菌时间应以全部药液温度达到所要求的温度时开始计时：由于灭菌柜的表头温度是指灭菌柜内温度，而非灭菌物内部温度，最好设计直接测定被灭菌物内温度的装置或使用温度指示剂；④灭菌完毕后必须先停止加热，逐渐减压至压力表指针为“0”后，放出柜内蒸气，使柜内压力与大气压相等，稍稍打开灭菌柜，10~15min后全部打开，以免柜内外压力差和温度差太大，造成被灭菌物冲出或玻璃瓶炸裂而伤害操作人员，确保安全生产。

（2）流通蒸气灭菌法：系指在常压下，采用100℃流通蒸气加热杀灭微生物的方法。灭菌时间通常为30~60min。该法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胞，是非可靠的灭菌法。

（3）煮沸灭菌法：系指将待灭菌物置沸水中加热灭菌的方法。煮沸时间通常为30~60min。该法灭菌效果较差，常用于注射器、注射针等器皿的消毒。必要时可加入适量的抑菌剂，如三氯叔丁醇、甲酚、氯甲酚等，以提高灭菌效果。

（4）低温间歇灭菌法：系指将待灭菌物置60~80℃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，让待灭菌物中的芽胞发育成繁殖体，再次加热灭菌、放置，反复多次，直至杀灭所有芽胞。该法适合于不耐高温、热敏感物料和制剂的灭菌。其缺点是费时、工效低、灭菌效果差，加入适量抑菌剂可提高灭菌效率。

3．过滤灭菌法  系指采用过滤法除去微生物的方法。该法属于机械除菌方法，该机械称为除菌过滤器。

该法适合于对热不稳定的药物溶液、气体、水等物品的灭菌。灭菌用过滤器应有较高的过滤效率，能有效地除尽物料中的微生物，滤材与滤液中的成分不发生相互交换，滤器易清洗，操作方便等。

为了有效地除尽微生物，滤器孔径必须小于芽胞体积（＞0.5μm）。常用的除菌过滤器有：0.22μm或0.3μm的微孔滤膜滤器和G6（号）垂熔玻璃滤器。过滤灭菌应在无菌条件下进行操作，为了保证产品的无菌，必须对过滤过程进行无菌检测。