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中药剂学:物理灭菌法

来源:233网校 2008年2月15日

  3.低温间歇灭菌法 此法是将待灭菌的制剂或药品,用60-80℃加热1小时,将其中的细菌繁殖体杀死,然后在室温或孵卵箱中放置24小时,让其中的芽胞发育成为繁殖体,再二次加热将其消灭为止。加热和放置需连续操作三次以上,至全部芽胞消灭为止。此法适用于必须用热法灭菌但又不耐较高温度的制剂或药品。本法的缺点,不仅需要时间长,并且消灭芽胞的效果常不够完全,应用本法灭菌的制剂或药品,除本身具有抑制力者外,须加适量抑菌剂,以增加灭菌效力医学教育网搜集整理

  4.影响湿热灭菌的因素

  (1)微生物的种类和数量:各细菌对热的抵抗力相差很大,处于不同发育阶段,所需灭菌的湿度与时间也不相同,繁殖期的微生物对高温比衰老时期的抵抗力小得多。前面已经指出,每个容器的细菌数,控制在10个以内为宜。最初菌数愈少,达到灭菌时间愈短。同时,最初菌数增多也增加了耐热个体出现的几率。即使细菌全部杀灭,而注射液中细菌体过多,亦会引起临床上的不良反应,所以整个性产过过程应尽可能避免微生物污染,尽可能缩短生产过程,并力求在灌封后立即菌。

  (2)注射液的性质:注射液若含有营养物质,如糖类,蛋白质等,对微生物可能有一种保护作用,能增强其抗热性。此外,药液pH对细菌的活性也有影响。一般微生物在中性液中耐热性最大,在碱性溶液中次之;酸性不利于微生物的发育。所以,一般在生物碱盐类的注射液,因pH 较低,用流通蒸气灭菌即可。加有适当抑菌剂时,药液经100℃30分钟加热,可杀死抵力强芽胞。有些药典采用此种灭菌方法所用的抑菌剂为甲酚(0.1- 0.3%)、氯甲酚(0.05%-0.1%)、苯酚(0.1%-0.5%)、三氯叔丁醇(0.2%-0.5%)、硝酸苯汞或醋酸苯汞(0.001%- 0.002%)。

  (3)药物的稳定性:温度增高,化学反应速度增加:时间愈长,起反应的物质愈多。因此,不能只看到灭菌杀死细菌的一面,也要看到保证药物有效性的一面。为此在能达到灭菌的前提下,可适当降低湿度或缩短时间。实践证明在力求避免微生物污染和严格质量控制的条件下,维生素C注射液用流通蒸气15分钟灭菌,氯化钠注射注用 115℃30分钟是可行的。

  (三)紫外线灭菌法 一般用于灭菌的紫外线波长是200-300nm,灭菌力最强的是波长为254nm4的紫外线。紫外线进行直线传播,其强度与距离平方成比例地减弱,并可被不同的表面反射。其穿透作用微弱,但较易穿透清洁空气及纯净的水,其中悬浮物或水中盐类增多时,则穿透程度显著下降。所以紫外线广泛作空气灭菌和表面灭菌之用。一般在6-15m3的空间可装置30瓦(或36-48)紫外线灯一只,灯距离地面以2.5m到3m为宜。湿度过大可降低灭菌效果,相对湿度以45%-60%比较适宜。湿度宜于10-55℃范围。紫外线灯管秘须保证无尘油垢,否则辐射强度将大力为降低。普通玻璃可吸收紫外线。因此安瓿中药物不能用此法灭菌。

  紫外线的杀菌效率,还取决于微生物的敏感性。如于一平面上辐射强度为通常应用的最小强度2mw/cm2(30瓦紫外线灯于距1米处强度为85 mw/cm2)时杀死枯草杆菌芽胞需1100秒,而对溶血性链球菌,则仅需275秒。可粗略认为在紫外线灯下直接暴露,一般繁殖型微生物约3-5分钟,芽胞约10分钟即可死亡。唯紫外线对酵母特别是霉菌杀菌力较弱。紫外线对人体如照射过久,能产生结合膜炎及皮肤烧灼等现象。一般均在操作前启紫外线灯约半小时至一小时,然后进行操作。各种规格的紫外线灯,皆规定了有效使用时即,一般为3,000小时。故每次使用应登记开启时间,并定期进行来菌效果的检查,也可用具有对254nm灵敏的照度计,来测定其辐射强度。

  (四)过滤除菌法 过滤除菌法,是使药物溶液通过无菌的特定滤器,除去活的或死的微生物而得到不含微生物的滤液。适于很不耐热的药液的灭菌。供来菌用的滤器。要球能有效地从溶液中除净微生物,溶液顺畅地由滤器通过,滤液中不落入任何所不需要的物质,滤器容易清洗,操作简便。

  繁殖型细菌很少有小于1μm 者,芽胞大小为0.5μm或更小些,所以,对于以过筛作用滤过的滤器,例如纤维素酯膜滤器。其孔径大秘须小到足以阻止细胞和芽进入滤孔之内,大约为 0.2μm.靠阻留于孔道之内或静电作用的滤器,孔径可稍大于所要滤除的颗粒,但如压力过大或波动,颗粒有被挤过的可能。滤孔径要进行检查,最常用测定孔径的方法,是用大小为0.7μm左右的灵菌(Bprodigiosus)混悬液滤过,滤液通过培养试验,观察有无灵菌滤过。医学教育网搜集整理

  近年来广泛采用微孔薄膜作灭菌滤器,膜滤器的性能详见注射剂一章滤器的种类与选择项下,作灭菌过滤一般选用孔径0.22μm的滤膜。G6号垂熔玻璃漏斗,其滤孔直径在2μm以下,可以除去细菌,对药物不吸附,也不影响药液的pH,常灭菌滤器。此外孔径0.8-1.8μm的石棉板滤器孔径1.5- 1.7μm的白陶土滤柱,也可作滤过细菌用,但由于它们存在一些缺点,所以实际使用不多。

  (五)辐射灭菌法 辐射灭菌是应用γ射线杀菌的方法。γ射线通常可由放射性同位素如Co60产生。辐射灭菌的特点是可不升高的产品的温度,特点用于某些不耐热的灭菌,穿透性强,γ射线适用于较厚样品的灭菌,现已成功地应用于某些物质如维生素类、抗菌素、激素、肝素、羊肠线、医疗器械等物质的灭菌。包装的产品也可灭菌而大大减少了污染的机会。灭菌剂量一般用2.5兆拉得(Megarad),此法,已为《英国药典》(1969)日本药典Ⅸ所收载。

  辐射灭菌,设备费用高,某些药品经辐射灭菌后,有可能效力降低,产生毒性物质或发热性物质,且溶液不如固体稳定,同时要注意全防护问题。

  (六)微波灭菌法、高速风灭菌法 通常所谓微波,是指频率在300兆赫到300千兆赫之间的电磁波。水可强烈地吸收微波,使极性分子转动,由于分子间的摩擦而生热。热是在被加热的物质内产生的,所以加热很均匀,并且升温迅速。同时,由于微波可穿透介质较深,所以在一般情况下,可以作到表里一致地均匀加热。微波所以用于水性注射的灭菌,主要是由于其产生热效应的缘故。

  微波灭菌法含菌量高达350万个大肠杆菌的生理盐水混悬液,密封在1-2ml的安瓿中,经3-5千瓦功率,2450兆赫的微波作用15秒钟以上,安瓿温度接近110℃左右时,可将细胞细菌全部杀灭。金黄色葡萄球菌与此结果近似,枯草杆菌芽胞,含量为6万-8万个时,液温必须达到140℃,保持20秒钟以上。才能彻底杀灭,含2,000-3,000个青菌胞子的生理盐水混悬液,在3-4千瓦微波功率作用下,液温达到120℃以上,经20-25秒钟,即彻底杀灭。经过微波灭菌后的安痛定、维生素、维生素C、速尿、庆大霉素、卡那霉素注射液。除维生素C的溶液色泽有部分变黄外,其他五种的色泽、pH和主要成份含量都无明显变化。宇野等还比较了微波灭菌与高蒸气灭菌对17种化学药物稳定的影响,认为对高压蒸气灭菌稳定的药物,使用微波灭菌时无变化,而对高压蒸气灭菌不稳定的药物如维生素C,阿司匹林等用微波灭菌,则比较稳定,其分解程度降低。此法由于存在破损率高,灭菌不完全及劳动保护等问题,还有待进一步研究。

  高速风灭菌法,应用的风速为30-80m/秒,风温度高为190℃,由于降低了安瓿周围的滞流层的厚度,使安瓿内液体迅速升温。2ml的安瓿注射液应用此法,能于3分外的短时间内升高至140℃,对于耐热性高的嗜热脂肪芽胞杆菌,液温度达到130℃以上,就呈现显著灭菌效果。与热压蒸气灭菌法比较,不但具不同等以上的灭菌效果,并使注射液变质较少。因此,作者认为高速热风菌法,对于小容量安瓿注射液的灭菌极为不利。

  此外还有超音波灭菌法,仅用于疫苗制品。

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