濕熱滅菌原理和常用滅菌設(shè)備-課件

濕熱滅菌原理和

常用滅菌設(shè)備介紹內(nèi)容范圍濕熱滅菌基礎(chǔ)滅菌法選擇的基本原則滅菌方法的開發(fā)及選定記錄儀表幾種常用的濕熱滅菌設(shè)備介紹范圍蒸汽-濕熱滅菌具備無殘留，不污染環(huán)境，不破壞產(chǎn)品表面，易于控制和重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于注射劑的除菌過程之中。GMP的產(chǎn)生和發(fā)展（包括理論和實(shí)踐）都與藥物制劑的滅菌過程有關(guān)。對(duì)無菌產(chǎn)品的制造廠而言，沒有什么比滅菌更為重要我們講無菌，涵意是什么?在生產(chǎn)過程中要做到?jīng)]有活的微生物是不可能的，因?yàn)橛校喝藛T；原輔料/包裝材料；接觸產(chǎn)品設(shè)備的表面；用于清洗/淋洗的液體；環(huán)境物料人員設(shè)備的表面接種的紙質(zhì)載體 106 105 104 103 102 101 100滅菌劑量

(時(shí)間)對(duì)數(shù)表示1x103=10001x101=10微生物數(shù)殺滅微生物無菌保證水平達(dá)到>10-610610510410310210110010-110-210-310-410-510-6我們可以檢驗(yàn)微生物數(shù)的下降情況殺滅微生物微生物數(shù)以恒定的速率下降(Dvalue)繼續(xù)滅菌以提高無菌保證的水平滅菌劑量

(時(shí)間)我們可計(jì)算可信度增加的程度/無菌保證水平無菌保證水平達(dá)到>10-6原料的質(zhì)量檢驗(yàn)內(nèi)包裝料的質(zhì)量檢驗(yàn)對(duì)接觸產(chǎn)品表面消毒并控制生物負(fù)荷灌封操作。最終密封容器內(nèi)包材料清洗、消毒去熱原全過程強(qiáng)化環(huán)境控制熱原控制一直到最后一步在密封的容器中最終滅菌SIP設(shè)備消毒隧道滅菌器最終滅菌過程控制示意濕熱滅菌基礎(chǔ)空氣蒸汽水細(xì)菌內(nèi)毒素過度殺滅殘存概率其他過熱潛熱

顯熱100oC0oC熱(能量)溫度蒸汽壓力的測(cè)試表壓絕對(duì)壓力最高真空大氣壓（約1巴絕壓值，表壓為0）最佳真空（0巴絕壓值）絕壓值=表壓值+1個(gè)大氣壓通常的壓差值bara=絕壓值g=gage的縮寫，barg=表壓值，絕壓值與表壓值相差1個(gè)大氣壓對(duì)滅菌柜及SIP而言Dryness/干度

潛熱的量Superheat/過熱超過的溫度℃NCG/不凝氣體不凝氣體的%CondensateQuality冷凝水質(zhì)量GB18278-2000醫(yī)療保健產(chǎn)品滅菌確認(rèn)和常規(guī)控制要求工業(yè)濕熱滅菌.pdfA5.2.2.1HTM2010\HTM2010-3[1].pdf9.0濕熱滅菌工藝驗(yàn)證指南-08-12-08.doc

附錄對(duì)密封容器中的液體而言冷凝水質(zhì)量(根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分析確定)蒸汽的質(zhì)量滅菌工藝(滅菌柜的SIP)不凝氣體測(cè)試點(diǎn)干度和過熱測(cè)試點(diǎn)蒸汽溫度參考點(diǎn)蒸汽干度蒸汽干度是蒸汽中潛熱的量度最理想是100%潛熱，有最大的能量來加熱裝載限度標(biāo)準(zhǔn)一般多孔性裝載：>0.90(>90%)金屬裝載：>0.95(>95%)過熱

潛熱

顯熱

100oC0oC熱(能量)溫度蒸汽干度干度為0.9=90%的潛熱干度為1.0=100%的潛熱蒸汽的特性冷凝水的管理蒸汽流動(dòng)的方向應(yīng)有斜坡冷凝水跟著蒸汽流動(dòng)冷凝水的管理冷凝水比蒸汽重，它會(huì)向下流動(dòng)濕熱滅菌基礎(chǔ)濕熱滅菌的機(jī)理細(xì)胞繁殖的最終停止蛋白質(zhì)變性濕熱滅菌工藝驗(yàn)證指南-08-12-08.docPDA_TR-1-Technical_Report_No.1.pdf濕熱滅菌基礎(chǔ)

－微生物殺滅的數(shù)學(xué)模式實(shí)驗(yàn)表明，在恒定的滅菌條件下，微生物（只指芽孢）的死亡遵循一級(jí)動(dòng)力學(xué)規(guī)則。芽孢的殺滅率（體現(xiàn)為殘存曲線）是耐熱性的函數(shù)，與芽孢的數(shù)量無關(guān)。采用內(nèi)生芽孢（生物指示劑BI）的懸浮液或放在載體形式的芽孢進(jìn)行滅菌試驗(yàn)的結(jié)果表明，在濕熱滅菌中，半對(duì)數(shù)規(guī)則適用于芽孢的滅活過程。濕熱滅菌基礎(chǔ)

－微生物殺滅的數(shù)學(xué)模式殘存曲線可用如下的一級(jí)方程式來描述：

LogNF

=LogNo-F(T,z)/DT

NF挑戰(zhàn)微生物滅菌F分鐘后的殘存數(shù)No滅菌前微生物的數(shù)量DT微生物在T℃和Z值下的耐熱參數(shù)。注意，DT中的溫度T需和FT中的溫度相一致。F(T,z)在溫度T℃和溫度系數(shù)Z值條件下，經(jīng)計(jì)算獲得的濕熱滅菌程序的殺滅力，以T℃下的時(shí)間（分鐘）表示濕熱滅菌基礎(chǔ)

－微生物殺滅的數(shù)學(xué)模式濕熱滅菌基礎(chǔ)

－微生物殺滅的數(shù)學(xué)模式殘存曲線的半對(duì)數(shù)模式必須滿足二個(gè)先決條件：挑戰(zhàn)菌應(yīng)是均一的（沒有其它雜類芽孢）挑戰(zhàn)菌的滅菌條件相同，或能折算成相同的滅菌條件，例如，折算標(biāo)準(zhǔn)滅菌時(shí)間DVALUE

D值在基礎(chǔ)溫度下減少一個(gè)Log菌數(shù)所需的時(shí)間。就是在一定溫度下，將微生物殺滅90％（即下降一個(gè)對(duì)數(shù)單位）所需的時(shí)間。6543210-1-2-3-4-5-612345678910Log#ofSurvivors

殘存物L(fēng)og數(shù)Minutesat121.1oC

在121.1oC時(shí)的分鐘Dvalue=1

D值=1Thermaldeathcurve

熱殺死曲線DVALUE

D值微生物名稱 溫度℃ 介質(zhì) D值（分）

嗜熱芽胞桿菌 105 5％葡萄糖 87.8 嗜熱芽胞桿菌 110 5％葡萄糖 32.0 嗜熱芽胞桿菌 115 5％葡萄糖 11.7 嗜熱芽胞桿菌 121 5％葡萄糖 2.4 嗜熱芽胞桿菌121 5％葡萄糖乳酸液 2.1 嗜熱芽胞桿菌 121 注射用水 3.0 嗜熱芽胞桿菌 105 5％葡萄糖 1.3 嗜熱芽胞桿菌 105 注射用水 13.7 嗜熱芽胞桿菌 115 注射用水 2.1 D值的測(cè)試低熱力程序

或單獨(dú)測(cè)試D值

歐洲藥典要求“確認(rèn)BI’s在121℃(+/-1℃)滅菌仍有存活孢子”

用至少106及D為1.5計(jì)算存活時(shí)間，得到：

存活時(shí)間(LogNo-2)×D值

存活時(shí)間4x1.5分=6分鐘對(duì)微生物數(shù)的說明BI的每單元的最低數(shù)量USP >104EP >5×105ISO11138 >1×105通常>106

以獲得6個(gè)對(duì)數(shù)下降單位的證據(jù)D值標(biāo)準(zhǔn)D值及第一單元(BI)的數(shù)量USP >104 D121=1.5至3分鐘EP >5×105 D121>1.5ISO11138 >1×105 D121>1.5通常數(shù)量 >1×106

D121 >1.5分鐘10610510410310210110010-110-210-310-410-510-6無菌保證水平達(dá)到10-6滅菌時(shí)間可測(cè)試部分計(jì)算部分無菌保證水平活微生物以恒定速度/D下降數(shù)繼續(xù)滅菌以提高無菌保證水平ZVALUE

Z值Z值是指使某一種微生物的D值下降一個(gè)對(duì)數(shù)單位時(shí)，滅菌溫度應(yīng)升高的度數(shù)。

Z值對(duì)于比較不同滅菌過程溫度的標(biāo)準(zhǔn)滅菌時(shí)間F0值計(jì)算是必須的

10121.1111.1131.110.1LogofDValue

D值的Log數(shù)ZValue=10oCZ值=10oCTemperatureoC溫度ZVALUE

Z值

嗜熱芽胞桿菌在不同溶液中的Z值 溶液 Z值（℃） 5％葡萄糖水溶液 10.3 注射用水 8.4 5％葡萄糖乳酸液 11.3 PH＝7磷酸鹽緩沖液 7.6 平均 9.4 滅菌方法的開發(fā)和選定過度殺滅法。假設(shè)：N0＝106D121＝1分鐘Z＝10℃將數(shù)據(jù)代入公式，得L=1，再按計(jì)算，達(dá)到微生物殘存概率為一百萬分之一所需的物理及生物殺滅力如下：物理殺滅力FPHY為12分鐘，生物殺滅力FBIO

＝D121×（LogN0－LogNF）＝12分鐘滅菌方法的開發(fā)和選定殘存概率法假設(shè)產(chǎn)品的生物負(fù)荷測(cè)試中：N0＝102D121＝1分鐘Z＝10℃經(jīng)滅菌后，微生物殘存概率NF小于10-6利用上面的數(shù)值，可以計(jì)算出微生物殘存概率小于10-6所需的FPHY和FBIO如下：F0＝FPHY＝FBIO＝D121×（LogN0－LogNF）＝8分鐘滅菌方法的開發(fā)和選定裝載類型的界定考慮到裝載的特性及特定裝載的方式。例如，多孔/固體物品通常包括但不局限于以下物品：過濾器（薄膜式過濾器、筒式過濾器、預(yù)過濾器等）膠塞和其它聚合物密封件管道和軟管工作服、口罩清潔用具設(shè)備更換部件，如藥液灌裝液體裝載通常包括但不局限于以下物品：已灌裝入最終容器（如小瓶、軟包裝、玻瓶或安瓿）的產(chǎn)品（溶液、混懸劑或乳劑）已檢驗(yàn)或加工后剩下的可能含有致病菌的廢液。滅菌-方法-設(shè)備-確認(rèn)-練習(xí).doc滅菌策略決策樹濕熱滅菌工藝驗(yàn)證指南-08-12-08.docPDA_TR-1-Technical_Report_No.1.pdf如何制定滅菌策略？濕熱滅菌選擇與策略.ppt濕熱滅菌濕熱比干熱快.

與干熱滅菌相比，濕熱滅菌殺滅微生物的速度要快五倍熱力殺滅.>70℃時(shí)，大多數(shù)微生物會(huì)死亡10%1%0.1%0.01%滅菌柜總會(huì)有泄漏壓力0.001%門密封墊圈閥門歐洲的泄漏率測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)BD測(cè)試和泄漏測(cè)試-HTM2010-11.doc

保持10分鐘：≤13mB

真空低于70mB(a)

溫度穩(wěn)定注：1.3mB由1mmHg(原始標(biāo)準(zhǔn))換算而得滅菌柜總會(huì)有泄漏生產(chǎn)前

工程設(shè)計(jì)及試車開發(fā)滅菌程序/周期驗(yàn)證常規(guī)生產(chǎn)時(shí)排放點(diǎn)溫度腔室壓力記錄時(shí)間根據(jù)裝載所有部分的熱力學(xué)及生物學(xué)數(shù)據(jù)不能直接知道在裝載內(nèi)部正發(fā)生什么情況性能的監(jiān)控液體滅菌最終滅菌的目標(biāo)無菌保證水平優(yōu)于百萬分之一

將每個(gè)接觸面加熱并使其及藥液升至121℃，保持20分鐘

產(chǎn)品不能損壞.

蒸汽引入TP溫度.液體裝載的滅菌你的待滅菌裝載要考慮哪些問題?蒸汽能否穿透?高密度包裝的裝載

滯留冷凝水?這是否影響滅菌?

塑料/軟包裝容器是否因滅菌損壞?

如何對(duì)滅菌周期監(jiān)控?怎么知道蒸汽已穿透到所有部位？蒸汽能穿透嗎?驗(yàn)證將能證明，蒸汽能夠穿透到所有裝載

因此，裝載必須和經(jīng)驗(yàn)證的方式相同

會(huì)出什么問題呢?冷凝水滯留引入蒸汽后，它不只是充滿腔室以及裝載之間，它必須將所有地方升溫，包括產(chǎn)品滅菌車腔室

肯定會(huì)生成冷凝水!必須控制冷凝水!冷凝水滯留在開始的低溫度下，就會(huì)產(chǎn)生冷凝水了如果讓冷凝水積聚，它就成為積聚裝載的絕熱體.在此情況下，是看不出來的.這部分裝載將達(dá)不到你所預(yù)期的滅菌效果.因此–通過驗(yàn)證并要采用重現(xiàn)性好的裝載方式!如何監(jiān)控滅菌周期?在驗(yàn)證中，我們已經(jīng)用溫度及生物學(xué)數(shù)據(jù)證明，持續(xù)一致地加熱并滅菌所有裝載.在生產(chǎn)過程中，我們沒有這些數(shù)據(jù).因此，我們盡可能重復(fù)并保持設(shè)備及經(jīng)驗(yàn)證的狀態(tài)，這是至關(guān)重要的.還有什么能給我們?cè)鰪?qiáng)信心?如何監(jiān)控滅菌周期?腔室溫度整個(gè)腔室的溫度給出了蒸汽分配均勻的信息，但不是蒸汽穿透到所有裝載的信息。裝載溫度你產(chǎn)品的溫度探頭進(jìn)一步給出了蒸汽分布的證據(jù)，且產(chǎn)品正緩慢地達(dá)到加熱點(diǎn)溫度的監(jiān)控溫度監(jiān)測(cè)十分重要它是蒸汽分布情況的有效證據(jù)要有正確的控制溫度要控制好蒸汽的進(jìn)汽閥門由于溫度監(jiān)測(cè)的至關(guān)重要性有必要定期校準(zhǔn)還要有第二個(gè)測(cè)試(曲線記錄圖)可靠的裝置有利運(yùn)行(更長(zhǎng)時(shí)間)可安裝在層之間插入的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)，以適用不同的瓶子測(cè)試區(qū)域在幾何中心或升溫緩慢的位置探頭安裝示例溫度探頭測(cè)試點(diǎn)應(yīng)在升溫慢的位置通過比較大的瓶子進(jìn)行試驗(yàn)確定升溫緩慢點(diǎn)的位置類似的瓶子取其幾何中心插入長(zhǎng)度不能根據(jù)視線來定探頭插入的深度插入的探頭對(duì)裝載有影響?探頭是否確實(shí)在最冷點(diǎn)位置?探頭本身是否也會(huì)影響結(jié)果?我們是否能夠信賴裝載探頭的溫度?溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)腔室溫度(空載)裝載產(chǎn)品的溫度

尋找一致性與經(jīng)驗(yàn)證的相同設(shè)備性能具備重現(xiàn)性滅菌曲線產(chǎn)品溫度時(shí)間121oC這是滅菌周期的殺滅力/效果70oC哪些因素會(huì)影響殺滅效果？蒸汽的壓力/能力一次同時(shí)運(yùn)行數(shù)個(gè)滅菌柜所遵循的規(guī)則?低蒸汽壓有報(bào)警嗎?產(chǎn)品的起始溫度直接取自冰箱嗎?冷卻的有效性冷卻水的能力？冷卻水的溫度?121oC121oCFor20分鐘升溫快！滅菌率卻?。‘a(chǎn)品溫度時(shí)間121oC121oCFor20分鐘冷卻快！滅菌率也小！產(chǎn)品溫度時(shí)間溫度監(jiān)測(cè)不能只依賴控制系統(tǒng)整個(gè)周期的殺滅力是十分重要的加熱保溫/穩(wěn)定性冷卻

‘異常’的滅菌周期應(yīng)當(dāng)做標(biāo)記（作為案例）并加以討論平衡的壓力滅菌程序密封容器中液體的滅菌在常溫常壓下，灌封液體并有頂空的密封容器

在加熱時(shí)會(huì)怎樣?

內(nèi)壓升高在20℃及大氣壓下，灌裝80%的瓶子滅菌溫度121oC在容器中的絕對(duì)壓力為4Bar(a)121oC下的蒸汽壓壓差為2巴密封容器中的壓力平衡的壓力滅菌程序我們有必要降低此壓差2Bar的壓差將會(huì):-損壞包裝損壞密封必須加熱到121oC，可靠地達(dá)到滅菌要求必須升高腔室的壓力，以降低壓差滅菌周期中標(biāo)準(zhǔn)滅菌時(shí)間及

Fo在液體裝載滅菌中的應(yīng)用液體產(chǎn)品在滅菌溫度下保持15分鐘滅菌曲線滅菌周期的殺滅力加熱及冷卻階段，對(duì)總的標(biāo)準(zhǔn)滅菌時(shí)間也有不少貢獻(xiàn)改善滅菌周期的效率受產(chǎn)品限止譯注：OverallCycleLethality，以Fo表述，即總標(biāo)準(zhǔn)滅菌時(shí)間文獻(xiàn)中將Fo稱作物理殺滅力。滅菌周期的總標(biāo)準(zhǔn)滅菌時(shí)間如果我們決定采用加熱方法滅菌，我們就要盡可能讓滅菌有效。

我們有必要理解整個(gè)滅菌周期的殺滅力，不能只看保溫階段的效果需要應(yīng)用Fo的概念來理解并確認(rèn)總的標(biāo)準(zhǔn)滅菌時(shí)間（殺滅力）Fo的概念Fo等同于121℃的滅菌時(shí)間

因此，一個(gè)Fo達(dá)到20分的滅菌周期，就是在121℃滅菌20分鐘的程序。 20Fo=121℃

下20分鐘Fo的概念 Fo=10(Ta–Tr/z)式中：

Ta=實(shí)際溫度

Tr=參照溫度(121oC) z=微生物的溫度系統(tǒng)(z=10oC)Fo的概念可將每一個(gè)溫度樣計(jì)算Fo，然后累計(jì)得到整個(gè)程序的Fo，即:

滅菌程序的累計(jì)Fo值每個(gè)熱電偶或溫度探頭，均可計(jì)算，得到整個(gè)程序累計(jì)的Fo值Fo設(shè)定25，在滅菌程序結(jié)束時(shí)，每個(gè)位置Fo至少達(dá)到4025Fo40