85灭菌技术湿热灭菌法1

对于制药行业来讲，制药用水系统工作之所以如此的重要，不仅仅是制药行业法规与产品质量的要求，更是科学和技术发展的必然，是人们对药品质量改进和风险控制规律认识的结果。

——《制药用水系统》

上期我们结束了消毒技术的讲解，本期我们开始灭菌技术的学习，本期的重点是湿热灭菌，湿热灭菌在无菌药品的商业化大生产中应用非常广泛，而湿热灭菌也有一些细分。

一、灭菌技术简介

灭菌是指以化学剂或物理方法消灭所有活的微生物，包括所有细菌的繁殖体、芽孢、真菌及病毒，从而达到完全无菌的过程。药典认可的灭菌方法有湿热灭菌法(纯蒸汽灭菌与过热水灭菌)、干热灭菌法、辐射灭菌法、气体灭菌法和过滤除菌法。

二、湿热灭菌法

湿热灭菌法属于热力灭菌的一种。广义的湿热灭菌法是指利用饱和水蒸气或过热水进行灭菌的方法，例如纯蒸汽灭菌和过热水灭菌均属于湿热灭菌法。药典认可的湿热灭菌法特指物品置于灭菌柜内利用高压饱和水蒸气、过热水喷淋等手段使微生物中的蛋白质、核酸发生变性而杀灭微生物的方法。该法灭菌能力强，为热力灭菌中最有效、应用最广泛的方法。药品、容器、培养基、无菌衣、胶塞以及其他遇高温和潮湿不发生变化或损坏的物品，均可采用本法灭菌。

《中国药典》版规定:“湿热灭菌条件通常采用℃15min、℃30min或℃40min的程序，也可采用其他温度和时间参数，但无论采用何种灭菌温度和时间参数，都必须证明所采用的灭菌工艺和监控措施在日常运行过程中能确保物品灭菌后的SAL≤10^-6”。

流通蒸汽消毒法虽不能有效杀灭细菌孢子，但可作为不耐热无菌产品的辅助灭菌手段。

在同样的温度下，湿热的灭菌效果比干热好，其原因有:

①蛋白质凝固所需的温度与其含水量有关，含水量愈大，发生凝固所需的温度愈低。湿热灭菌的菌体蛋白质吸收水分，较同一温度的干热空气中易于凝固。

②湿热灭菌过程中蒸气放出大量潜热，加速提高湿度，因而湿热灭菌比干热灭菌所需温度低，如在同一温度下，则湿热灭菌所需时间比干热灭菌短。

③湿热的穿透力比干热大，使物品深部也能达到灭菌温度，故湿热灭菌比干热灭菌的效果好。

上述三个原因，前两个是从温度和时间的角度考虑的，比较节能；最后一个原因是从灭菌效果方面与干热灭菌进行比较。

三、常见的湿热灭菌器种类

在制药行业中，常见湿热灭菌器包括脉动真空式蒸汽灭菌器、蒸汽-空气混合灭菌器和高压过热水喷淋灭菌器等。

A.脉动真空式蒸汽灭菌器也称湿热灭菌柜或预真空灭菌器，它是药品生产中应用最为广泛的高压蒸汽灭菌器，通常由灭菌腔体、密封门、控制系统、管路系统等组成，并连接压缩空气、蒸汽/纯蒸汽、真空泵等。

在灭菌阶段开始之前通过真空泵或其他系统将空气从腔室移除，然后通入饱和蒸汽，反复进行真空、通入蒸汽，将空气彻底置换后进行灭菌(图8.13)。

脉动真空式蒸汽灭菌器设有真空系统和空气过滤系统。

优点：灭菌程序由计算机控制完成，腔体内冷空气排除比较彻底，具有灭菌周期短、效率高等特点。脉动真空式蒸汽灭菌器对物品包装、放置要求较宽，且真空状态下物品不易氧化损坏的特点，常用于对空气难以去除的多孔/坚硬装载进行灭菌，尤其适用于可以包藏或夹带空气的装载物，比如软管、过滤器和灌装机部件。

B.蒸汽-空气混合灭菌器(Steam-airmixturesterilizer,SAM灭菌器)配有灭菌腔体、离心风机、换热器、隔板，并连接压缩空气、蒸汽/纯蒸汽、真空泵等。

小编没有找到图片，想着高压锅的原理大概也是一样吧，空气和蒸汽混在一起加热灭菌，产生一定的压力，具有一定的灭菌效果。

当蒸汽进入灭菌柜时，风机将蒸汽和灭菌器内的空气混合并循环，将产品和空气同时灭菌。蒸汽中加入空气，即可产生一个高于一定温度下饱和蒸汽压的压力。与饱和蒸汽灭菌相比，蒸汽-空气混合灭菌器的热传递速率较低，通常采用风扇来使蒸汽-空气混合物循环。

图8.14为该灭菌柜的灭菌程序，容器内部压力和温度动力学是容器种类(例如是刚性的，还是非刚性的)、装量、顶部空间的大小和腔室温度的函数。在蒸汽-空气混合物灭菌程序后，可以使用多种方法来冷却产品。最常用的方法是向灭菌器夹套或盘管上通冷却水，保持空气循环冷却。有些蒸汽-空气灭菌器通过在产品上方的喷淋冷却水使其降温。

C.高压过热水喷淋灭菌器也称水浴灭菌柜，它主要是利用过热循环水作为灭菌加热载体，对物品进行过热水喷淋的灭菌操作。在整个工作过程中，过热水运行于一个相对封闭的循环系统，该设备具有热效高、温度均匀性、温度调控范围宽等一系列优点，并且能有效防止工作过程中的二次污染。

高压过热水喷淋灭菌器配置有热水储罐、热交换单元、循环风机、循环泵、旋转装置等。灭菌时，产品被固定在托盘上，灭菌水开始进入灭菌腔体，通过换热器循环加热、蒸汽直接加热等方式对灭菌水加热，喷淋到灭菌(图8.15)。

灭菌结束后，灭菌器可以对灭菌水进行回收，部分工艺可以通入无菌空气，加热循环、除水等工艺对产品进行干燥，这类过热水循环的灭菌程序都使用空气加压，保持产品的安全所需要的压力。优点是加热和冷却的速率容易控制，非常适用于软袋制品的灭菌。高压过热水喷淋灭菌器可广泛应用于制药行业对玻璃瓶装、安瓿瓶装、塑料瓶装、软袋装等大容量注射液和小容量注射液的最终灭菌处理。

小编总结：本期介绍了湿热灭菌技术原理及其优势、一些常用的湿热灭菌器的组成和优缺点。大家在工作实践中可以参照学习。下期我们继续介绍湿热灭菌在水系统的应用。