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2006-08-24 药品无菌保证基本原理 内 容 微生物基础知识简介 热力灭菌基本原理 药典对最终灭菌产品的无菌标准 注射剂常见灭菌方法 灭菌工艺的验证 常见灭菌设备介绍（示意） 容器密封可靠性验证 第一部分 微生物基础知识简介 一、微生物生存的环境 人类生活的环境充斥着大量微生物 海拔100英里（约160公里）以上 海平面以下600英尺（约182米）的地方都可以发现微生物的踪迹 1英里=5,280英尺或1.609公里 一、常见微生物 一、真菌和细菌 一、微生物分布特点 一、生长态菌及孢子 将植物比喻微生物，不恰当而直观 如玉米，发芽→ 生长→ 种子，前二种相当于微生物的生长状态，到了种子，对环境的（水分、温度等）耐受性大大增强 然而，微生物的芽孢，并不是繁殖的手段，而是休眠体，植物没有这种相对应的东西 革兰氏阳性菌：气源性，身体上部，呼吸道 革兰氏阴性菌：则是水源性的，细胞结构不同 生物指示剂均为革兰氏阳性菌，灭菌用BI为非致病菌。 一、细菌芽胞（孢）的形成及其特性 一、生物指示剂（BI）的定义 对特定灭菌工艺具有一定耐受性并能用于定量测定灭菌效力的微生物制剂（USP28） 特点 用于制备生物指示剂的微生物应具有相当的耐受性、稳定性、易培养、及非致病性 相用于被验证产品、灭菌工艺、生产工艺 符合有关法规的要求 一、什么是芽孢？ 当某些细菌遇到不良生存环境条件时，为保护自身，在细胞内形成一外壁厚而坚硬的体眠体，该体眠体即称芽孢（Spore）或孢子。 由于其对不良环境的耐受性远高于生长态细胞，常被用于挑战灭菌工艺，以确认被灭菌物品无菌的可靠性。 一、芽孢的特性 主要产生于Gram+ 细菌的两个属 芽孢杆菌属 Bacillus 梭菌属 Clostridium 能抵御各种恶劣环境，可存活上百万年，因为它 有厚的皮层结构 仅含核酸及少量萌发必需物 含水量极低 休眠体，内生孢子，不可再生（每个细胞只产生一个芽孢）；真菌孢子属于分生孢子，不具上述特性。 芽孢的特点 耐热 80 ℃下长期存活 100 ℃下有相当高的存活率 100 ℃以上死亡过程符合一级动力学方程 影响芽孢耐热性的因素 芽孢存在的介质 受热时的湿度 生物指示剂（BI） 对特定灭菌工艺具有一定耐受性并能用于定量测定灭菌效力的微生物制剂（USP28） 特点 芽孢 用于制备生物指示剂的微生物应具有相当的耐受性、稳定性、易培养、及非致病性 第二部分热力灭菌基本原理 热对微生物的作用 当高温破坏了细胞中起生命作用的蛋白质、酶及核酸时，细胞死亡。 生命基本物质的破坏本质上是化学变化 实验证明微生物受热死亡速度符合一级动力学方程 一级动力学方程式 dN/dt＝K(N0－Nt) N0为t＝0时，存活的微生物数； Nt为t时被杀灭的微生物数； N为t时存活的微生物数 K为常数。 对数规则 微生物存活数与灭菌时间关系图 芽孢的耐热参数：D值 指一定温度下将微生物杀灭90％ 或下降一个对数单位所需要的时间。 灭菌温度对D值的影响 F0值：达到同一灭菌效果的概念  不同灭菌温度下的灭菌率 第三部分药典对最终灭菌产品的无菌标准 无菌检查的局限性 历史的教训： 1962年，美国FDA颁布第一部GMP 1970-1975年，美国输液污染至败血症400多起 --有问题的产品全部通过了无菌检查 无菌检查的风险（另稿有示例说明） 药典对无菌保证的定量标准 1973年的英国药典和1980年USP增补版提到了无菌的量化标准 Fo不小于8分钟 经灭菌后，产品中污染菌存活的概率不大于百万分之一。 中国药典在2000版起，收载了此标准。 无菌保证值：污染菌存活概率的负对数，经灭菌后，产品的无菌保证值不小于6 无菌保证值与Fo、D值及带菌量的关系 “无菌”的标准及概念 “每批产品中，污染品概率不得超过一百万分之一”，无菌的这一量化标准应当可以用试验来证明的。用无菌检查法显然是不可能的。 然而，每瓶产品微生物存活的概率却可计算的。 这就需要测试产品灭菌前微生物污染数、D值，使用对数规则，并用生物指示剂试验来证实。 量化指标 + 计算 + 试验，使无菌标准成为工业界可执行的标准 产品灭菌完全的必要措施 从公式 SAL ＝ F0/D – lgN0 看灭菌完全的必要措施 足够的F0值 产品灭菌前污染菌检测 需氧菌总计数（微生物污染水平） 污染菌耐热性 产品灭菌完全的必要措施-2 通常采用的中间控制手段： 对每批的灌封开始和结束阶段，分别对灌装好的半成品取样检测。 样品须作需氧菌总计数 将检品液置于100℃下加热10分钟，检查是否有耐热芽孢存活 须对微生物学检测结果进行趋势分析。 产品灭菌完全的必要措施-3 F