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1、微生物及无菌操作第1页，本讲稿共25页微生物是什么微生物是什么v微生物是广泛存在于自然界的一群体形微小（直径小于1mm）、结构简单、肉眼看不见，必须藉助光学或电子显微镜放大数百至数万倍才能观察到的生物。需要说明的是，微生物是一个比较笼统的概念，界线有时非常模糊。如单细胞藻类和一些原生动物也应算是微生物，但通常它们并不放在微生物中进行研究。v微生物具有以下特点：体积小，面积大；吸收多，转化快（2000倍体重/h）；生长旺，繁殖快（20min分裂一次）；易变异，适应强；分布广，种类多（10万种以上）。第2页，本讲稿共25页无处不在的微生物无处不在的微生物v我们所生活的环境中，到处都存在着大量的微生
2、物。在一般空气中，微生物达8003500个/m3，在土壤中达1500108个/g，在严重污染的水中可达107个/ml。（饮用水要求细菌总数100个/ml，大肠杆菌3个/ml。经水塔或贮水池贮存后，短期内可繁殖至105106个/ml。）人的头皮上有140万个/cm2，两手上约有440万个，1g指甲污垢有38亿个，1g粪便可达101000亿个。可以说微生物是无处不在，无处不有。许多以前被人们认为是极端（高温、高压、强酸、强碱、低温等）甚至是致死的环境，现在已发现生活着各种类型的微生物（称为极端微生物）。事实说明，微生物有特别顽强的生存、繁殖和变异能力来适应环境。v微生物种类繁多，有的对人有益，有的
3、有害，有的无益也无害。但在药品生产过程中，不可能对环境中的各种微生物加以区别对待，为保证药品的安全有效，需要对其进行控制。空气中的微生物多数附着在灰尘上，或以芽孢形式悬浮于空气中，1m以下者处于悬浮状态，10m以上者会逐渐沉下来而形成菌尘。所以也要对尘粒进行控制。v大量临床资料表明，注射剂（尤其是静脉注射剂）如污染了712m的尘粒，可导致热原反应、肺动脉炎、微血栓或异物肉芽肿等，严重的还会致人死命。而如果污染了细菌，轻则局部红肿化脓，重则引起全身细菌性感染。因此，对微生物和尘粒进行更加严格的控制对于针剂生产洁净室非常重要。v人是洁净室最大的污染源，占90%左右。一般男性每人每分钟向周围排放10
4、00个以上的含菌粒子，女性为750个以上。穿无菌服时，静止时的发菌量为10300个/min，一般活动时发菌量为1501000个/min，行走时发菌量为9002500个/min。咳嗽一次发菌量为70700个/min，喷嚏一次为400060000个/min。所以在洁净室中，人的数量和活动应有特别严格的限制。第3页，本讲稿共25页微生物生长的影响因素v1营养物：水分、碳源、氮源、无机盐类、生长因子。v2pH值：各种微生物都有其最适宜的pH值，大多数细菌最适pH为6.87.4，但一般有较大的容忍度，在49也可存活和生长，少数细菌能在极端pH值范围内生长。真菌适于pH值36的微酸性环境，但在210也可生
5、长。v3温度：微生物适于生长繁殖要有适宜的温度，当超过其最低或最高可耐受的温度时，即停止生长或死亡。一般细菌最适温度为3040，真菌为2030。v4氧气：大多数细菌和所有霉菌都是需氧菌（在有氧环境中才能生长），少数细菌是厌氧菌（在无氧环境中才能生长），有些细菌和酵母菌是兼性需氧厌氧的，在有氧或无氧环境中都能生长繁殖。v5渗透压：微生物细胞膜和所有生物膜一样是一种半透膜，可让水自由通过，对溶质则有选择性。由于细胞壁的保护，微生物能存活在低渗透压的水中。而在高渗溶液（如高浓度的盐溶液或糖溶液、40%甘油）中，细胞会脱水并停止生长繁殖。但也有一些专性耐高盐细菌只有在高盐（1015%）条件下才生长。v
6、6表面张力：表面活性剂可降低表面张力，它是影响细菌生长的因素之一。很多革兰氏阴性菌，特别是大肠菌群可很好地在表面活性剂包围的介质中生长，而大多数革兰氏阳性菌在表面张力低时（0.05N/m）不能很好生长。阳离子表面活性剂对很多有机体有毒性，阴离子表面活性剂毒性很小，非离子表面活性剂几乎没有毒性，并可成为某些微生物的营养物。第4页，本讲稿共25页洁净室的净化度标准洁净室的净化度标准洁净度洁净度级别级别尘粒最大允许数尘粒最大允许数/m3微生物最大允许数微生物最大允许数 0.5m5m浮游菌浮游菌/m3沉降菌沉降菌/皿皿1003,50005110 000350,0002,0001003100 0003,
7、500,00020,00050010300 00010,500,000 60,00015第5页，本讲稿共25页洁净室的卫生与管理洁净室的卫生与管理vv人是药品生产中最大的污染源之一，人是药品生产中最大的污染源之一，所以要求人员健康、工作时穿洁净服，所以要求人员健康、工作时穿洁净服，进入洁净区要自我约束。工作服和洁净服根据不同生产工段而定进入洁净区要自我约束。工作服和洁净服根据不同生产工段而定v必须使工作人员对洁净室的重要性和整个安装系统有广泛了解v应制定洁净室管理、使用、灭菌制度v妇女不可用粉、头发喷雾剂、指甲油之类的化妆品，以减少污染源v操作人员应尽可能减少讲话和室内活动v工作服应选用不易产
8、生静电、不易脱落纤维的涤纶和尼龙织物v定期清洗与灭菌。室内保持清洁整齐，定期清洁四壁和设备，保证无尘埃等第6页，本讲稿共25页卫生的概念v对卫生定义为“身体、精神与社会适应上处于完全良好的状态”。v药品GMP的有关卫生的要素是指的清洁卫生。v在环境卫生方面，厂区要经常保持整洁，不允许堆放设备、物料或废料，堆放垃圾要远离生产车间，及时清运。v在工艺卫生方面，对操作室、实验室、包装室、仓库、更衣室及卫生间，以及各种设备、仪器、仪表、物料、容器、照明设施及门窗等，都必须经常保持整洁，无灰尘。v药品生产企业必须有整洁的生产环境，有防止污染的卫生措施，建立健全各项卫生管理制度，才能在GMP各要素（包括卫
9、生）共同作用下生产出优质的药品。第7页，本讲稿共25页污染的概念预防污染是药品GMP的目标要素之一，药品生产过程必须要有防止污染的措施。污染：指当某物与不潜逃的或腐坏物接触或混合在一起从而使该物变得不纯净或适用时，它即受到污染。一个比较简单的定义为：“为一个产品中存在有不需要的物质时，它即受到污染。”交叉污染及药物污染的途径：交叉污染：在生产中，一种原料、中间产品或成品被另一原料或成品污染。生产中交叉污染及微生物污染的预防措施。特别强调了在生产中应避免原料或产品被另一原料或产品污染、在加工中原料和产品引发的尘埃、气体、蒸气、喷雾状或生物体、设备的残留物，昆虫侵入以及操作者的衣服、皮肤等均有引起
10、交叉污染的危险。污染主要指微生物和微粒两种形式的污染物。广义地讲，污染也包含了异物微粒的污染。v人员、空气、工艺用水、表面（厂房、设备等）、物料第8页，本讲稿共25页灭菌方法与无菌操作灭菌方法与无菌操作一、一、基本概念基本概念v灭菌：系指用物理或化学等方法杀灭或除去所有致病和非致病微生物繁殖体灭菌：系指用物理或化学等方法杀灭或除去所有致病和非致病微生物繁殖体和芽孢的手段。和芽孢的手段。v灭菌法：系指杀灭或除去所有致病和非致病微生物繁殖体和芽孢的方法或技灭菌法：系指杀灭或除去所有致病和非致病微生物繁殖体和芽孢的方法或技术术v无菌：系指在任一指定物体、介质或环境中，不得存在任何活的微生物。无菌：系
11、指在任一指定物体、介质或环境中，不得存在任何活的微生物。v无菌操作法：系指在整个操作过程中利用和控制一定条件，使产品避免被微无菌操作法：系指在整个操作过程中利用和控制一定条件，使产品避免被微生物污染的一种操作方法或技术生物污染的一种操作方法或技术v防腐：系指用物理或化学方法抑制微生物的生长与繁殖的手段，亦称抑菌。防腐：系指用物理或化学方法抑制微生物的生长与繁殖的手段，亦称抑菌。对微生物的生长与繁殖具有抑制作用的物质称抑菌剂或防腐剂。对微生物的生长与繁殖具有抑制作用的物质称抑菌剂或防腐剂。v消毒：系指用物理或化学方法杀灭或除去病原微生物的手段。对病原微生物消毒：系指用物理或化学方法杀灭或除去病原
12、微生物的手段。对病原微生物具有杀灭或除去作用的物质称消毒剂。具有杀灭或除去作用的物质称消毒剂。第9页，本讲稿共25页灭菌方法与无菌操作灭菌方法与无菌操作二、分类二、分类目的目的提高药物制剂的安全性提高药物制剂的安全性 保护制剂的稳定性保护制剂的稳定性 保证制剂的临床疗效保证制剂的临床疗效灭菌法灭菌法物理灭菌法物理灭菌法化学灭菌法化学灭菌法无菌操作法无菌操作法第10页，本讲稿共25页物理灭菌法物理灭菌法v利用蛋白质与核酸具有遇热、射线不稳定利用蛋白质与核酸具有遇热、射线不稳定的特性，采用加热、射线和过滤方法，杀的特性，采用加热、射线和过滤方法，杀灭或除去微生物的技术称为物理灭菌法。灭或除去微生物
13、的技术称为物理灭菌法。1.干热灭菌法干热灭菌法2.湿热灭菌法湿热灭菌法3.滤过除菌法滤过除菌法4.射线灭菌法射线灭菌法第11页，本讲稿共25页1.干热灭菌法干热灭菌法v系指在干燥环境中进行灭菌的方法。系指在干燥环境中进行灭菌的方法。v包括：包括：v灭菌温度和时间：灭菌温度和时间：135 145灭菌灭菌 3 5h；160 170灭菌灭菌 2 4h；180 200灭菌灭菌 0.5 1h火焰灭菌法火焰灭菌法干热空气灭菌法干热空气灭菌法第12页，本讲稿共25页1.1火焰灭菌法火焰灭菌法v系指用火焰直接灼烧灭菌的方法。系指用火焰直接灼烧灭菌的方法。v该法适用于耐火焰材质（如金属、玻璃及瓷该法适用于耐火焰
14、材质（如金属、玻璃及瓷器等）的物品与用具的灭菌器等）的物品与用具的灭菌，不适合药品的不适合药品的灭菌。灭菌。第13页，本讲稿共25页1.2干热空气灭菌法干热空气灭菌法v系指用高温干热空气灭菌的方法。系指用高温干热空气灭菌的方法。v该法适用于耐高温的玻璃和金属制品以及该法适用于耐高温的玻璃和金属制品以及不允许湿气穿透的油脂类（如油性软膏基不允许湿气穿透的油脂类（如油性软膏基质、注射用油等）和耐高温的粉末化学药质、注射用油等）和耐高温的粉末化学药品的灭菌，品的灭菌，不适于橡胶、塑料及大部分药品不适于橡胶、塑料及大部分药品的灭菌。的灭菌。第14页，本讲稿共25页2.湿热灭菌法湿热灭菌法v系指用饱和蒸
15、气系指用饱和蒸气、沸水或流通蒸气进行进行灭、沸水或流通蒸气进行进行灭菌的方法。菌的方法。v包括：包括：热压灭菌法热压灭菌法流通蒸气灭菌法流通蒸气灭菌法煮沸灭菌法煮沸灭菌法低温间歇灭菌法低温间歇灭菌法第15页，本讲稿共25页2.1热压灭菌法热压灭菌法v系指用高压饱和水蒸气加热杀灭微生物的方法。系指用高压饱和水蒸气加热杀灭微生物的方法。能杀灭所有细菌繁殖体和芽孢，适用于耐高温和能杀灭所有细菌繁殖体和芽孢，适用于耐高温和耐高压蒸汽的所有药物制剂耐高压蒸汽的所有药物制剂、玻璃容器、金属、玻璃容器、金属容器、瓷器、橡胶塞、滤膜过滤器等。容器、瓷器、橡胶塞、滤膜过滤器等。v灭菌温度（蒸气表压）和时间：灭菌
16、温度（蒸气表压）和时间：115(67kPa)、30min；121(97kPa)、20min；126(139kPa)、15min湿热灭菌法湿热灭菌法第16页，本讲稿共25页3.滤过除菌法滤过除菌法v系指采用过滤法除去微生物的方法。该法属于机械除菌方法，系指采用过滤法除去微生物的方法。该法属于机械除菌方法，该机械称为除菌过滤器。该法适用于对热不稳定的药液、气该机械称为除菌过滤器。该法适用于对热不稳定的药液、气体、水等物品的灭菌。体、水等物品的灭菌。v对灭菌用过滤器应有较高要求。对灭菌用过滤器应有较高要求。v常用的除菌过滤器：常用的除菌过滤器：0.22m的微孔滤膜器和的微孔滤膜器和G6垂熔玻璃滤器。
17、垂熔玻璃滤器。第17页，本讲稿共25页4.射线灭菌法射线灭菌法v系指采用辐射、微波和紫外线杀灭微生物系指采用辐射、微波和紫外线杀灭微生物和芽孢的方法。和芽孢的方法。包括：（包括：（1）辐射灭菌法）辐射灭菌法 （2）微波灭菌法）微波灭菌法 （3）紫外线灭菌法）紫外线灭菌法第18页，本讲稿共25页4.1紫外线灭菌法紫外线灭菌法vUV200-300nm,254-257nm最强最强v原理原理促使核酸蛋白变性促使核酸蛋白变性使产生臭氧，共同杀菌后使产生臭氧，共同杀菌后v用于空气灭菌和表面灭菌；效果与微生物敏感性用于空气灭菌和表面灭菌；效果与微生物敏感性有关，对酵母或霉菌力弱有关，对酵母或霉菌力弱第19页
18、，本讲稿共25页紫外线的杀菌效果紫外线的杀菌效果第20页，本讲稿共25页化学灭菌法化学灭菌法v系指用化学药品直接作用于微生物而将其杀系指用化学药品直接作用于微生物而将其杀灭的方法。灭的方法。v杀菌剂是指对微生物具有触杀作用的化学药杀菌剂是指对微生物具有触杀作用的化学药品。分为气体杀菌剂和液体杀菌剂。品。分为气体杀菌剂和液体杀菌剂。v杀菌剂只对微生物繁殖体有效，不能杀灭芽杀菌剂只对微生物繁殖体有效，不能杀灭芽孢。孢。v杀菌效能决定于微生物的种类与数量、物体杀菌效能决定于微生物的种类与数量、物体表面光洁度或多孔性以及杀菌剂的性质等。表面光洁度或多孔性以及杀菌剂的性质等。第21页，本讲稿共25页v1
19、.气体灭菌法气体灭菌法 该法适用于环境消毒和不耐热的医用器具、设备该法适用于环境消毒和不耐热的医用器具、设备和设施等的消毒，亦用于粉末注射剂的消毒。常用和设施等的消毒，亦用于粉末注射剂的消毒。常用的气态杀菌剂：环氧乙烷、甲醛、丙二醇、甘油和的气态杀菌剂：环氧乙烷、甲醛、丙二醇、甘油和过氧乙酸。过氧乙酸。v2.药液灭菌法药液灭菌法 该法常作为其他灭菌法的辅助措施，适用于皮肤、该法常作为其他灭菌法的辅助措施，适用于皮肤、无菌器具和设备的消毒。常用的消毒液有：无菌器具和设备的消毒。常用的消毒液有：75%乙乙醇、醇、1%聚维酮碘溶液、聚维酮碘溶液、0.10.2%新洁尔灭溶液、酚或新洁尔灭溶液、酚或煤酚
20、皂溶液等。煤酚皂溶液等。第22页，本讲稿共25页无菌操作法无菌操作法v系指整个过程控制在无菌条件下进行的一种系指整个过程控制在无菌条件下进行的一种操作方法。操作方法。v该法适用于一些不耐热药物的注射液、该法适用于一些不耐热药物的注射液、眼用制剂、皮试液、海绵剂和创伤制剂的眼用制剂、皮试液、海绵剂和创伤制剂的制备制备.v无菌操作法包括无菌操作室的灭菌和无菌无菌操作法包括无菌操作室的灭菌和无菌操作两个环节。操作两个环节。第23页，本讲稿共25页1.无菌操作室的灭菌无菌操作室的灭菌v常采用紫外线、液体和气体灭菌法对无菌操作室环境进行灭菌。v常用甲醛溶液加热熏蒸法。液态甲醛液态甲醛 气体发生装置气体发生装置（蒸气加热夹层锅）（蒸气加热夹层锅）甲醛蒸气甲醛蒸气鼓鼓风风机机湿度湿度60%温度温度25无菌室关闭无菌室关闭熏蒸熏蒸1224h25%氨水氨水除气除气第24页，本讲稿共25页2.无菌操作无菌操作v无菌操作的场所无菌操作的场所 无菌操作室、层流洁净工作台、无菌操作柜。v无菌操作的所用物品、器具、环境无菌操作的所用物品、器具、环境v操作人员操作人员第25页，本讲稿共25页