浅谈湿热灭菌工艺验证

【摘要】进入21世纪，随着科技的不断发展，为了保证药品的质量，药厂的湿热灭菌工艺越来越完善。根据作者的实践经验，介绍湿热灭菌工艺验证的目的、原理以及方法。

关键词：湿热灭菌 F0值

中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2014）02-01-01

一、湿热灭菌验证目的

湿热灭菌验证的目的，就是通过一系列验证试验提供足够的数据和文件依据，从而找到最有效最合理的灭菌参数，并把已经验证过的饱和蒸汽灭菌设备和灭菌工艺参数应用到药品生产的除菌过程中去，以证明用于药品生产过程中的每一台饱和蒸汽灭菌设备都能起到灭菌的效果，并且对不同灭菌物品的灭菌过程和灭菌效果具有可靠性和重现性，即验证结果必须证明生产中所采用的灭菌过程对经过灭菌的物品能够保证残存微生物污染的概率低于百万分之一。

二、湿热灭菌基础

2.1湿热灭菌的机理

当温度超过细胞最佳生理活动的温度范围时，随着温度的升高，细胞代谢减缓，细胞的生长及繁殖最终停止。每种细胞对温度的耐受性均有一上限，一旦温度超过它的上限，起生命作用的蛋白质、酶及核酸会被永久性破坏，从而导致细胞发生不可逆转的死亡。简言之，从机理上说，在湿热灭菌中，芽孢的死亡属蛋白质的变性，所需灭菌温度较低。

2.2影响芽孢耐热性的因素

细菌芽孢的耐热性与很多因素有关，这些因素尚未完全弄清。在细菌芽孢形成期，环境因素影响芽孢的耐热性。如溶液的浓度、水分、pH值、对芽孢有损伤的物理因素以及对芽孢有抑制作用的化学品等。例如：温度较高并有二价阳离子（如Ca2+、Fe2+、Mg2+、Mn2+）存在时，芽孢的耐热性增强；在另一些条件下，如当pH值超出6.0―8.0的范围时，或在高浓度的盐水或磷酸盐中形成芽孢时，芽孢耐热性下降；另外有证据表明，温度在90～125℃之间，相对湿度在20～50%时，细菌芽孢的耐热性强，较难杀灭；当相对湿度高于50%或低于20%时，芽孢的耐热性迅速下降，比较容易杀灭。

2.3湿热灭菌中微生物杀灭的数学模式

自然界中很少检到D121大于0.5的微生物，这已被国内一些企业20多年的实践所证实。在过渡杀灭法程序设计中，设定的芽孢数量应高于日常实际检测到的数据，其耐热性也应比日常监控中分离菌的耐热性高，这样设定的灭菌程序才具有挑战性，以致在产品检出耐热菌株时，便于对灭菌后微生物残存的概率科学的加以评估。湿热灭菌工艺采用过度杀灭法后，对被灭菌产品的初始菌监测要求比较低。需要说明的是，欧盟法规将湿热灭菌过度杀灭程序定为121℃ 15分钟，这既是最终灭菌药品的努力方向，也反映了欧盟制药业的现实。

3.2残存概率法（12>F0≥8）

耐热性较差的产品或物品灭菌就不能使用过度杀灭法。因此，需要建立一个灭菌程序，它必须能杀灭产品中的污染菌，同时又不会导致产品副产物在整个生命周期内超标，这就是残存概率法。残存概率程序的灭菌温度通常低于121℃。设计残存概率程序，需要选定初始菌的控制限度N0，再设定灭菌温度下的D值，此外还要留有安全的余量。然后设计出一个能达到SAL小于10-6的灭菌程序。

3.3无菌制造

F0只是一个手段，低于百万分之一的残存概率才是湿热灭菌产品的“无菌”标准。有些人认为采用无菌制造工艺就可以满足其要求。然而，众所周知，人是主要的污染源，我国绝大多数企业目前的自动化程度、生产全过程的监控和管理还不能达到美国注射剂企业的水平，执行F0低于8的标准，就必然需要强化整个过程的微生物污染控制。在采用无菌制造工艺的前提下，在做适当的热力灭菌处理，其无菌安全水平也会比F0≥8残存概率法低。由于最终灭菌具有最高的无菌保证水平，因此不得因商业原因而将本来可以采用最终灭菌的工艺，以牺牲产品的无菌保证水平为代价，改成无菌制造工艺。

四、湿热灭菌中常见的问题

4.1当使用重力置换法灭菌时，在灭菌温度下，冷空气沉降在腔室的底部，蒸汽进入腔室的时候，空气和冷凝液一起从腔室底部经疏水阀排出。排出空气过程与疏水器的准确运行和适当的蒸汽分布相关。蒸汽一般通过导流板或多孔管注入灭菌器腔室，如果进蒸汽的速度过快或者没有合理分布，装载物的顶部附近可能会产生空气残留，如果蒸汽增加的过于缓慢，空气可能会被加热而混入蒸汽中，从而使空气去除更加困难。所以重力置换去除空气的效率低于其它方法，这类灭菌器的使用务必严格验证。

4.2多孔、固体等物品灭菌时，由于其本身的原因通常使用过度杀灭程序，F0通常超过30分钟，并且始终应采用纯净蒸汽灭菌。

五、结束语

在国际上，湿热灭菌的理论已经成熟，但灭菌设备，包括灭菌程序的监控及记录仪器仍在不断更新。要对无菌药品的质量风险实现有效管理，就必须在充分理解成熟理论的基础上，了解各种灭菌设备及程序目前存在的主要问题，进而在设计、选型、运行管理等环节避免错误。

参考文献：

[1] 王君章；殷文平；李晓明；王学亮.我国制药工业所用湿热灭菌状况分析[J].机电信息，2009（26）.

[2] 陈远华.湿热灭菌设备的发展趋势[J].机电信息，2008（32）.