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常用几种灭菌方法

日期:2020-03-30 19:04

  常用灭菌方法简介 一、辐射灭菌法 本法系指灭菌物品置于适宜放射源辐射的γ射线或适宜的电子加速器发生 的电子束中进行电离辐射而达到杀灭微生物的方法。本法最常用的 60Co-γ射线 辐射灭菌。医疗器械、容器、生产辅助用品、不受辐射破坏的原料药及成品 等均可用本法灭菌。 采用辐射灭菌法灭菌后的产品其 SAL 应《10-6。γ射线辐射灭菌所控制的参数 主要是辐射剂量(指灭菌物品的吸收剂量)。该剂量的制定应考虑灭菌物品的 适应性及可能污染的微生物最大数量及最强抗辐射力,事先应验证所使用的剂 量不影响被灭菌物品的安全性、有效性及稳定性。常用的辐射灭菌吸收剂量为 25KGy。对最终产品、原料药、某些医疗器材应尽可能采用低辐射 剂量灭菌。灭 菌前,应对被灭菌物品微生物污染的数量和抗辐射强度进行测定,以评价灭菌 过程赋予该灭菌物品的无菌保证水平。 灭菌时,应采用适当的化学或物理方法对灭菌物品吸收的辐射剂量进行监控, 以充分证实灭菌物品吸收的剂量是在规定的限度内。如采用 与灭菌物品一起被 辐射的放射性剂量计,剂量计要置于规定的部位。在初安装时剂量计应用标准 源进行校正,并定期进行再校正。 60Co-γ射线辐射灭菌法常用的生物指示剂为短小芽孢杆菌孢子(Spores of Bacillus pumilus)。 二、干热灭菌法 本法系指将物品置于干热灭菌柜、隧道灭菌器等设备中,利用干热空气 达到杀灭微生物或消除热原物质的方法。适用于耐高温但不宜用湿热灭菌法 灭菌的物品灭菌,如玻璃器具、金属材质容器、纤维制品、固体试药、液状 石蜡等均可采用本法灭菌。 干热灭菌条件一般为 160~170℃*120min 以上、170~180℃*60min 以上或 250℃ *45min 以上,也可采用其他温度和时间参数。应保证物品灭菌后的 SAL《10-6。干热 过度杀灭后物品的 SAL 应《10-12,此时物品一般无需进行灭菌前污染微生物的 测定。250℃*45min 的干热灭菌也可除去无菌产品包装容器及有关生产灌装用具 中的热原物质。 采用干热灭菌时,被灭菌物品应有适当的装载方式,不能排列过密,以保证 灭菌的有效性和均一性。 干热灭菌法应确认灭菌柜中的温度分布符合设定的标准及确定最冷点位置等。 常用的生物指示剂为枯草芽孢杆菌孢子(Spores of Bacillus subtilis )。细菌内毒素 灭活验证试验是证明除热原过程有效性的试验。一般将小于 1000 单位的细菌内 毒素加入待去热原的物品中,证明该去热原工艺能使内毒素至少下降 3 个对数 单位。细菌内毒素灭活验证试验所用的细菌内毒素一般为大肠埃希菌内毒素 (Escherichia coli endoxin )。 三、湿热灭菌法 本法系指将物品置于压力蒸汽灭菌器内利用高压饱和蒸汽、 过热水喷淋等手段使微 生物菌体中的蛋白质、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、应用最广泛的灭菌方法。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。流通蒸汽不能完全杀灭细菌孢子,一般可作为不耐热无菌产品的辅助灭 菌手段。 湿热灭菌条件通常采用 121℃*15min、121℃*30min、或 116℃*40min 的程序,也可 采用其他温度和时间参数,但必须保证物品灭菌后的 SAL《10-6。对热稳定的物 品,可采用过度杀灭法,其 SAL 应《10-12。热稳定性较差产品的标准灭菌时间 F0[指灭菌温度为 121℃,生物指示菌的耐热参数 D 值为 1 分,灭菌温度系数 Z 值 为 10.0℃时的标准灭菌时间(121℃下计算的微生物等效灭活率)]一般不低于 8min。如产品的热稳定性很差时,可允许湿热灭菌的 F0 低于 8,此情况下,应在 生产全过程中,对产品中污染的微生物严加监控,并采取各种措施降低微生物 污染水平,确保被灭菌产品达到无菌保证要求。 采用湿热灭菌时,被灭菌物品有适当的装载方式,不能排列过密,以保证灭 菌的有效性和均一性。 湿热灭菌法应确认灭菌柜在不同装载时可能存在的冷点。当用生物指示剂进 一步确认灭菌效果时,应将其置于冷点处。本法生物指示剂为嗜热脂肪芽孢杆 菌孢子(spores of Bacillus stearothermophilus)。 四、气体灭菌法 本法系指用化学消毒剂形成的气体杀灭微生物的方法。常用的化学消毒剂有 环氧乙烷、气态过氧化氢、甲醛、臭氧(O3)等,本法适用 于在气体中稳定的 物品灭菌。采用气体灭菌法时,应注意灭菌气体的可燃可爆性、致畸性和残留 毒性。 本法中最常用的气体是环氧乙烷,一般与 80%~90%的惰性气体混合使用,在 充有灭菌气体的高压腔室内进行。该法可用于医疗器械,塑料制品等不能采用 高温灭菌的物品灭菌。含氯的物品及能吸附环氧乙烷的物品则不宜使用本法灭 菌。 采用环氧乙烷灭菌时,灭菌柜内的温度、湿度、灭菌气体浓度、灭菌时间是 影响灭菌效果的重要因数。可采用下列灭菌条件: 温度 (54±10)℃ 相对湿度(60±10)% 灭菌压力 灭菌时间 灭菌条件应予验证 8*10〈5〉Pa 90min 灭菌时,将灭菌腔室先抽成真空,然后通入蒸汽使腔室 内达到设定的温湿度平衡的额定值,再通入经过滤和预热的环氧乙烷气体。灭 菌过程中,应严密监控腔室的温度、湿度、压力、环氧乙烷浓度及灭菌时间。 必要时使用生物指示剂监控灭菌效果。本法灭菌程序的控制具有一定难度,整 个灭菌过程应在技术熟练人员的监督下进行。灭菌后,应采取新鲜空气置换, 使残留环氧乙烷和其他易挥发性残留物消散。并对灭菌物品中的环氧乙烷残留 物和反应产物进行监控,以证明其不超过规定的限度,避免产生毒性。 采用环氧乙烷灭菌时,应进行泄露试验,以确认灭菌腔室的密闭性。灭菌程 序确认时,还应考虑物品包装材料和灭菌腔室中物品的排列方式对灭菌气体的 扩散和渗透的影响。生物指示剂一般采用枯草芽孢杆菌孢子(spores of Bacillus subtilis)。 五、过滤除菌法 本法系利用细菌不能通过致密具空滤材的原理以除去气体或液体中微生物的 方法。常用于热不稳定的药品溶液或原料的除菌。 除菌过滤器采用孔径分布均匀的微孔滤膜作过滤材料,微孔滤膜分亲水性和 疏水性两种。滤膜材质依过滤物品的性质及过滤目的而定。药品生产中采用的 除菌滤膜孔径一般不超过 0.22um。过滤器不得对被滤过成分有吸附作用,也不能 释放物质,不得有纤维脱落,禁用含石棉的过滤器。滤器和滤膜在使用前应进 行洁净处理,并用高压蒸汽进行灭菌或作在线灭菌。更换品种和批次应先清洗 滤器,再更换滤膜。 过滤过程中无菌保证与过滤液体的初始生物负荷及过滤器的对数下降值 LRV( log reduction value )有关。LRV 系指规定条件下,被过滤液体过滤前的微生物数量 与过滤后的微生物数量比的常用对数值。即: LRV =lgN0-lgN 式中 N0 为产品除菌前的微生物数量; N 为产品除菌后的微生物数量。 LRV 用于表示过滤器的过滤除菌效率,对孔径为 0.22um 的过滤器而言,要求每 1cm2 有效过滤器面积的 LRV 应不小于 7。因此过滤除菌时,被过滤产品总的污染 量应控制在规定的限度内。为保证过滤除菌效果,可使用两个过滤器串连过滤, 或在灌装前用过滤器进行再次过滤。 在过滤除菌中,一般无法对全过程中过滤器的关键参数(滤膜孔径的大小及 分布,滤膜的完整性及 LRV)进行监控。因此,在每一次过滤除菌前后均应作 滤器的完整性试验,即气泡点试验或压力维持试验或气体扩散流量试验,确认 滤膜在除菌过滤过程中的有效性和完整性。除菌过滤器的使用时间应进行验证, 一般不应超过一个工作日,否则应进行验证。 过滤除菌法常用的生物指示剂为缺陷假单胞菌(Pseudomonas diminuta)。 通过过滤除菌法达到无菌产品应严密监控其生产环境的洁净度,建议在无菌 环境下进行过滤操作。相关的设备、包装容器、塞子及其他物品应采用适当的 方法进行灭菌,并防止再污染。 六、环氧乙烷灭菌法 环氧乙烷又名氧化乙烯,在低温下为无色液体,具有芳香醚味,沸点为 10.8℃,嗅阈值为 760 mg/m~1064mg/m,密度为 1.52;环氧乙烷易燃易爆,其最低燃烧浓度为 3%。环氧乙烷 气体穿透力强。 环氧乙烷气体杀菌力强、杀菌谱广,可杀灭各种微生物包括细菌芽孢,属灭菌剂。 环氧乙烷不损害灭菌的物品且穿透力很强, 故多数不宜用一般方法灭菌的物品均可用环氧乙 烷消毒和灭菌。例如,电子仪器、光学仪器、医疗器械、书籍、文件、皮毛、棉、化纤、塑 料制品、木制品、陶瓷及金属制品、内镜、透析器和一次性使用的诊疗用品等。环氧乙烷是 目前最主要的低温灭菌方法之一。 1、环氧乙烷灭菌程序需包括预热、预湿、抽真空、通入气化环氧乙烷达到预定浓度、 维持灭菌时间、清除灭菌柜内环氧乙烷气体、解析以去除灭菌物品内环氧乙烷的残留。 2、 环氧乙烷灭菌时可采用 100%纯环氧乙烷或环氧乙烷和二氧化碳混合气体。 禁止使用 氟利昂。 3、解析可以在环氧乙烷灭菌柜内继续进行,也可以放入专门的通风柜内,不应采用自 然通风法。反复输入的空气应经过高效过滤,可滤除≥0.3um 粒子 99.6%以上。 4、 环氧乙烷残留主要是指环氧乙烷灭菌后留在物品和包装材料内的环氧乙烷和它的两 个副产品氯乙醇乙烷和乙二醇乙烷; 接触过量环氧乙烷残留可引起病人灼伤和刺激。 环氧乙 烷残留的多少与灭菌物品材料、灭菌的参数、包装材料和包装大小、装载量、解析参数等有 关。聚氯乙烯导管在 60℃时,解析 8h;50℃时,解析 12h。有些材料可缩短解析时间,如 金属和玻璃可立即使用, 有些材料需延长解析时间如内置起搏器。 5)环氧乙烷排放: 医院环 氧乙烷排放首选大气, 安装时要求: 必须有专门的排气管道系统, 排气管材料必须为环氧乙 烷不能通透如铜管等。 距排气口 7.6m 范围内不得有任何易燃物和建筑物的入风口如门或窗; 若排气管的垂直部分长度超过 3m 时必须加装集水器,勿使排气管有凹陷或回圈造成水气聚 积或冬季时结冰,阻塞管道;排气管应导至室外,并于出口处反转向下,以防止水气留在管 壁或造成管壁阻塞; 必须请专业的安装工程师, 并结合环氧乙烷灭菌器生产厂商的要求进行 安装。如环氧乙烷向水中排放,整个排放系统(管道,水槽等)必须密封,否则大量带热的环 氧乙烷会由水中溢出,污染周围的工作环境。 七、臭氧灭菌法 臭氧是一种强氧化剂,灭菌过程属生物化学氧化反应。O3 灭菌有以下 3 种形式: 1.臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶,使细菌灭活死亡。 2.直接与细菌、病毒作用,破坏它们的细胞器和 DNA、RNA,使细菌的新陈代谢受到破 坏,导致细菌死亡。 3.透过细胞膜组织,侵入细胞内,作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖,使细菌发生 通透性畸变而溶解死亡 臭氧灭菌的速度和效果是无与伦比的,它的高氧化还原电位决定它对氧化、脱色、除 味方面的广泛应用,有人研究指出,臭氧溶解于水中,几乎能够杀水中一切对人体有害的物 质,比如铁、锰、铬、硫酸盐、酚、苯、氧化物等,还可分解有机物及灭藻等。 臭氧消毒灭菌方法与常规的灭菌方法相比具有以下特点: (1)高效性。臭氧消毒灭菌是以空气为煤质,不需要其他任何辅助材料和添加剂。所 体包容性好,灭菌彻底,同进还有很强的除霉、腥、臭等异味的功能。 (2)高洁净性。臭氧快速分解为氧的特征,是臭氧作为消毒灭菌的独特优点。臭氧是 利用空气中的氧气产生的,消毒过程中,多余的氧在 30 分钟后又结合成氧分子,不存在任 何残留物, 解决了消毒剂消毒方法产生的二次污染问题, 同时省去了消毒结束后的再次清洁。 (3)方便性。臭氧灭菌器一般安装在洁净室或者空气净化系统中或灭菌室内(如臭氧 灭菌柜,传递窗等)。根据调试验证的灭菌浓度及时间,设置灭菌器的按时间开启及运行时 间,操作使用方便。 (4)经济性。通过臭氧消毒灭菌在诸多制药行业及医疗卫生单位的使用及运行比较, 臭氧消毒方法与其他方法相比具有很大的经济效益及社会效益。 在当今工业快速发展中, 环 保问题特别重要,而臭氧消毒却避免了其他消毒方法产生的二次污染。