裴晉平

（山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團有限公司設(shè)計院，山西太原 030032)

1 無菌藥品的滅菌概述

滅菌方法是指采用物理和化學(xué)等方法殺滅或除去一切存活的微生物繁殖體或芽孢，使被滅菌的物品達到無菌的方法。在無菌藥品的生產(chǎn)中，防止內(nèi)毒素污染、微生物污染一直是監(jiān)管機構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)關(guān)注的重點。無菌藥品的滅菌要實現(xiàn)除去或殺滅藥品中的芽孢以及微生物繁殖體，從而保證藥物制劑本身的安全性，也必須同時保證藥品的穩(wěn)定性及其臨床的治療效果，所以這些無菌藥品的生產(chǎn)企業(yè)采用適宜的滅菌方法，對藥品質(zhì)量的保證具有極其重要的意義。

2 無菌藥品的滅菌方法簡介

2.1 濕熱滅菌

濕熱滅菌法是指在滅菌器內(nèi)利用高壓蒸汽或其他熱力學(xué)滅菌手段殺滅物品中的微生物。濕熱滅菌為熱力學(xué)滅菌中用途最廣、最有效的方法之一，具有傳導(dǎo)快、穿透力強、滅菌能力更強的特點。目前《中國藥典》《美國藥典》《歐洲藥典》、各國GMP規(guī)范等均收錄該方法。

原理：濕熱滅菌是通過濕熱的方法使微生物的核酸和蛋白質(zhì)變性，從而致其死亡。這種變性是分子中的氫鍵首先分裂，其后核酸和蛋白質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，從而使其原有功能喪失，達到滅菌的目的。

影響濕熱滅菌效果的因素包括：①滅菌所需時間的長短與最初滅菌物中微生物的數(shù)量的多少有關(guān)，所以根據(jù)一級動力學(xué)方程，滅菌物中微生物的數(shù)量和種類直接影響滅菌效果。②一般情況下微生物在中性溶液中的耐熱性最好，在堿性溶液中較差，酸性溶液中最差，所以滅菌溶液的pH也是滅菌效果的影響因素。③滅菌物的性質(zhì)，如果溶液中含有氨基酸和糖類等營養(yǎng)性物質(zhì)，微生物就會得到這些營養(yǎng)物質(zhì)的保護，從而增強它們的耐熱性。④干熱空氣和過熱蒸汽的穿透性比飽和蒸汽的穿透性要差很多，所以蒸汽的飽和度是滅菌效果的又一影響因素，應(yīng)盡可能使用飽和蒸汽進行滅菌。

2.2 干熱滅菌

干熱滅菌是通過高溫使脫氧核糖核酸酶、微生物等生物高分子產(chǎn)生非特異性氧化從而達到殺滅微生物的方法。按照其使用方式的不同，干熱滅菌設(shè)備可分為連續(xù)式和間歇式，如隧道式滅菌烘箱就是連續(xù)式，用于西林瓶或安瓿瓶的滅菌；而干熱滅菌柜則為間歇式，可用于設(shè)備部件、金屬器具的滅菌除熱源。

干熱滅菌的熱力學(xué)原理與濕熱滅菌的熱力學(xué)特性相似，微生物的殺滅在一定的滅菌條件下，也同樣符合對數(shù)原則。

耐高溫的粉末化學(xué)藥品以及一些金屬設(shè)備、不需濕氣穿透的油脂類和器具，還有玻璃等耐高溫物品的滅菌可以考慮干熱滅菌，但不適用于大部分藥品、塑料及橡膠的滅菌，干熱滅菌同時也可以除熱源。比如在無菌藥品水針的生產(chǎn)車間，其B級和C級潔凈區(qū)的一些器具，可以通過雙扉干熱滅菌柜，利用電加熱進行干熱滅菌。

2.3 輻射滅菌

輻射滅菌是利用電離輻射殺滅微生物的滅菌方法，用于滅菌的電磁波有微波、紫外線、γ射線、X射線等。目前輻射滅菌多采用60Co源放射出的γ射線。

輻射滅菌工藝的原理：在一個特殊設(shè)計的裝置中，產(chǎn)品暴露于由鈷60（60Co）放射性核素、銫137（137Cs）放射性核素產(chǎn)生的γ射線，或由電子發(fā)生器產(chǎn)生的電子或X射線束，從而達到殺滅微生物的方法。

輻射滅菌有以下優(yōu)點：①常溫滅菌，產(chǎn)品滅菌過程中溫升小，適用于對熱敏感的生物制品和藥物的滅菌。②工藝簡單，一旦滅菌參數(shù)確定后，時間便是唯一可調(diào)因素，適合于工業(yè)化大生產(chǎn)，節(jié)約能源，不污染環(huán)境。③包裝好之后再滅菌，在密封包裝條件下，產(chǎn)品可以長期保持無菌狀態(tài)。④輻射的穿透力很強，其滅菌也徹底，且不受物品包裝及形態(tài)的限制。⑤輻照后產(chǎn)品中無放射性殘留、無化學(xué)毒性等副作用。

2.4 環(huán)氧乙烷滅菌

環(huán)氧乙烷滅菌，它是相對比較可靠的一種低溫滅菌方法。環(huán)氧乙烷具有不穩(wěn)定的三元環(huán)結(jié)構(gòu)以及其小分子特性，使它具有很強的穿透性和化學(xué)活性。常見的環(huán)氧乙烷滅菌工藝采用真空過程，一般可采用100%純環(huán)氧乙烷或含40%～90%環(huán)氧乙烷的混合氣體（例如：與二氧化碳或氮氣混合）。當(dāng)采用正壓過程時，采用8%～20%的環(huán)氧乙烷與二氧化碳氣體混合使用。產(chǎn)品在充有滅菌氣體的受壓腔內(nèi)進行滅菌處理。標準的環(huán)氧乙烷的滅菌處理過程由3個不同階段組成：預(yù)處理、滅菌和解析。

環(huán)氧乙烷滅菌的原理：環(huán)氧乙烷是一種廣譜滅菌劑，可在常溫下殺滅真菌、芽孢、病毒、細菌等各種微生物；它可以與蛋白質(zhì)上的氨基、硫氫基、羧基等發(fā)生烷基化作用，從而導(dǎo)致微生物死亡；它也可以抑制膽堿酯酶、膽堿化酶、肽酶、磷酸致活酶等的生物酶活性；環(huán)氧乙烷也可與RNA以及DNA發(fā)生烷基化反應(yīng)從而導(dǎo)致微生物的滅活。

2.5 過濾除菌

除菌過濾是指通過過濾器除去流體中微生物的工藝過程，該過程不應(yīng)對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。包括液體和氣體除菌過濾。無菌藥品生產(chǎn)中液體的除菌過濾一般采用除菌過濾膜孔徑不超過0.22μm，可達到每平方厘米有效過濾面積在工藝條件下截留107CFU缺陷假單胞菌，這是液體除菌過濾器的一般要求。

很多最終滅菌的無菌產(chǎn)品，在最終滅菌前的灌裝前使用過濾器對產(chǎn)品進行過濾，控制微生物的污染水平；對于不可以最終滅菌的無菌產(chǎn)品，如一些無菌水針、凍干粉針等在灌裝前通過除菌過濾來過濾產(chǎn)品，以達到無菌水平?？紤]降低除菌過濾風(fēng)險，在1支除菌過濾器就可以達到除菌過濾效果時，增加第2支（或使用多個）除菌級過濾器進行保障除菌過濾的效果，這樣的設(shè)置，通常被稱為“雙重”或者“冗余”設(shè)置。

3 無菌藥品滅菌決策

無菌藥品滅菌需要根據(jù)情況選擇不同的方法，一般考慮使用目的、滅菌對象的穩(wěn)定性以及生產(chǎn)中的具體條件等限制。比如，玻璃容器一般使用干熱滅菌處理，環(huán)境設(shè)施宜使用化學(xué)滅菌法處理，而膠制品和衣物等一般使用濕熱滅菌方式，分裝用乳糖、中藥粉等粉劑可以選擇輻射滅菌處理。制劑產(chǎn)品通常需要根據(jù)產(chǎn)品特性選擇適宜的滅菌方法。

圖1 溶液劑型產(chǎn)品滅菌方法選擇決策樹

以下以溶液劑型產(chǎn)品、干粉產(chǎn)品、半固體或非溶液劑型的滅菌工藝選擇的決策樹為例（圖1～圖2），作為無菌藥品滅菌方法選擇的抉擇樹，無菌藥品生產(chǎn)企業(yè)在選擇滅菌方法時可以作為參考。

圖2 干粉產(chǎn)品或半固體、非溶液劑型滅菌方法選擇決策樹

4 結(jié)語

防止內(nèi)毒素污染、微生物污染一直是監(jiān)管機構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)對無菌藥品的生產(chǎn)關(guān)注的重點。滅菌方法的選擇對于藥物制劑的安全性、穩(wěn)定性及其臨床療效具有重要意義，所以生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)從其生產(chǎn)產(chǎn)品的特性以及各種限制條件，參照滅菌方法選擇決策樹選擇適合自己的滅菌方式。