无菌制剂的灭菌方法和灭菌工艺的验证

王耀军

摘要：本文通过对灭菌过程中必要的灭菌条件进行了分析，结果表明该灭菌过程中无菌污染的基本特征。消毒药剂的用途很广，不限于特定区域的药物，比如眼部药物、注射药物，伤口冲洗液、外科创伤渗滤液等，它们都是消毒的，无菌制剂与人体易受伤害的部分或组织密切接触，因此，无菌产品的无菌性是其最主要的品质指标。

关键词：无菌制剂 灭菌方法 灭菌工艺

引言

在生产无菌产品时，主要采用灭菌技术。在生产中，常用的消毒方式有：滤除、干热法、蒸汽法、辐射法、环氧乙烷法。对于所生产的针剂和针剂中的主要成份进行了限制，不管采用哪一种消毒方式，都需要进行相应的检查。同时，在检验的过程中，也要不断地检验消毒方法。

1.发展现状

就我国现有的产品而言，我们经常会发现，在递交检验报告时，个别的无菌剂所述的设备过程和所选用的消毒方式并不具有科学性和严谨性。对于所制备的配方的内部组分，没有选择适当的消毒方法。比如，在选择灭菌方法的时候，根本就没有考虑到细菌的存在，而是采用了过滤杀菌的方式，这样虽然保证药剂的安全，但同时也将药剂中的微生物给杀死了。另外，在整个过程中，对所使用的方法的合理性也没有加以考虑，不管是否能够达到所需的杀菌效果，就盲目地采取看似合理的方法。实际上，在整个生产过程中，对注射用药的种类、制造过程分析和探讨，配制的合理性，这些都是有联系的，若生产的产品最终消毒效果不符合规定，则应考虑更换灭菌方式和配制过程。下面将介绍几种常用的消毒方式，并对消毒后的确认进行说明。

2.常见消毒方式

1.1蒸汽法：它是采用高压蒸气在高压杀菌设备中消毒的一种工艺。由于有机体处于潮湿和炎热的条件下，某些关键蛋白会发生变性和硬化，杀死微生物，以实现杀菌。与干法灭菌相比，在高温、潮湿条件下，细菌能在较低的温度下被杀灭。通常，高压消毒机的工作温度为121摄氏度，20分钟；还可以选用115℃，30分钟，以获得同样的杀伤作用。通常都是采用湿式加热消毒法，以达到要求的温度，并能被湿润的空气所穿透，没有任何副作用，包装在密封的容器内。蒸汽消毒对油类：脂肪，油性制剂，其他不能被水分渗透的制剂，和容易被冷凝水所损坏的粉末存在无效可能。

1.2干热法：主要是按照专门设计的灭菌器进行消毒，在此工艺中，利用可燃气体或电力来加热，这样，炉子里的温度就能在装置的可控范围之内，可以任意调节温度，而干热杀菌的全部原理都是通过焚烧和氧化来实现的。使制剂中的微生物因缺少水分而死亡，使所有的细菌都不能生存，达到杀菌的目的。但是，干热消毒的效果却不如其它的消毒方式，所以需要更好的消毒温度和时间。

通常，在干燥炉中，温度和操作都是按所需的灭菌剂的数目和类型而定的，通常，在消毒期间，在炉子里放入的配料量不能过多、过量，这样就可以确保高温气体在加热炉中自由流动。通常情况下，干热杀菌的温度为160~170℃，其消毒的整个过程不得超过2小时。若温度为160~170℃，则须适当缩短消毒时间，反之，若使用的温度比正常情况低，则需相应地延长干热杀菌时间。干热杀菌一般用于对不能进行湿热杀菌的材料，比如，不易挥发的油、三环丙烷、耐热性粉体等，同时对于各类玻璃器皿和医用外科器械来说，干热消毒是最好的消毒方法。

1.3过滤法：是一种利用过滤媒介来吸收或过滤掉微生物的一种方法，适用于高温敏感的消毒。但使用过滤消毒法的配方，必须经过严格的消毒检验，由于滤液中的微生物是影响其杀菌效果的关键因素。因此，要看是否有微生物存在于过滤液中。选用合适的过滤孔径。

1.4环氧乙烷法：最常用的是环氧乙烷（EOC2H4O）。它通过与细胞中的大分子发生化学反应，从而使蛋白质的活力受到破坏，将微生物杀死，以实现杀菌，常用于对热、湿的敏感材料。气体消毒装置和高压消毒装置相似，目前市场上已有蒸气和环氧乙烷相结合的设备。气体消毒过程中存在着许多不确定的因素，在温度（27~63° C，典型地38° C~54° C)，气体浓度（300~1200毫克/毫升，典型400毫克/毫升至600毫克/毫升），湿度（RH为30%~90%，典型为50%~60%)，气体消毒方法无法精确地量化。总体上，提高空气的相对湿度和温度，能提高灭菌效率，减少消毒时间。若要消毒的材料不能经受得住温度和湿度的提高，就必须要延长消毒的时间，一般用环氧乙烷气体消毒的时间是4-16小时。由于环氧乙烷气体的渗透性更好，常用于医疗器械、手术器械、一次性塑胶注射器等消毒；也可应用于不稳定的酶制剂、抗生素及其它药品，而不会与气体发生化学反应。

1.5辐射法：是采用射线消毒或阴极射线消毒的一种方式。这也许是因为用辐射后，在微生物中， DNA改变了，通过破坏细胞的活动来消毒，一般是1.5 Mrad。放射消毒可以消毒特定的药品，但是它要求特别的仪器，因而在实际使用中也有一定的局限性。

3.消毒过程的确认

确认所有的消毒过程包括下列四个程序：

1. 筛选出能够抵御杀菌过程的生物指标；

2. 研究不同因素对生物指标的耐受力（如，生物指标的产生，生物指标和被消毒的物体的相互作用）；

3. 建立了灭菌过程中生物指示剂失效的量化指标；

（4）确定在一定的操作条件下，对被消毒的物体进行消毒的可能性。

生物指标应该具备下列特征：

1. 能忍受消毒方法；

2. 在一定的情况下，容忍度是稳定和可再生的；

3. 经过杀菌处理，可以得到高效的再生；

（4）没有任何可能导致疾病。

事实上，每一种消毒过程都是由具有以上特性的细菌进行检验的，除了过滤方法，常用的生物指标是孢子，由于在恶劣的条件下，芽孢的存活能力要高于普通的细菌。革兰阳性的孢子作为生物指标，在潮湿、干热、环氧乙烷和放射消毒中；同时用格兰氏阳性杆状杆菌作为过滤杀菌的生物指标。对生物指标进行了筛选，消毒方法的效果可用生物指标的去除来表达。消毒过程是确保无菌剂达到无菌标准的重要环节，注册申请者应当按照所开发的制剂特点、微生物的状况及其组成的特性（化学稳定性、热稳定性等），选用适当的消毒方式，所选择的消毒方法也得到了证实。如果选择的消毒方法是非传统的消毒方法，则必须进行消毒检验，以证实所使用的方法是否有效。

结语

总之，杀菌技术是确保配方中无任何微生物的关键工序，要根据所开发的产品本身的特点和其主要化学成份等，选用适宜的杀菌工艺，而选择的灭菌方法，要么是成熟的，要么是通过试验证明的。只有这样，他们才能保证自己的产品质量，既可以为社会提供安全保障，又可以推动消毒技术的进步。

王耀军 男 1989.07.03 汉族 海正生物制药有限公司 311404 本科 助理工程师 无菌生物制剂（非终端灭菌），洁净区无菌控制，制剂多产品共车间风险分析，制剂工艺验证清洁验证