安瓿水浴灭菌器与湿热灭菌方法的研究

赵坤成　韩孟媛

摘 要：从安瓿水浴灭菌器的原理、性能和湿热灭菌方法原理、分类的角度出发，对设备与灭菌方法进行研究。

关键词：安瓿水浴灭菌器、湿热灭菌、温度

安瓿水浴灭菌器目前广泛应用于我国制药行业，主要用于安瓿、口服液、西林瓶、小输液瓶等药品制剂的灭菌、检漏和清洗等。

1 安瓿水浴灭菌器

1. 安瓿水浴灭菌器的工作原理

安瓿水浴灭菌器灭菌的原理为湿热灭菌：在高温情况下，使微生物的蛋白质及核酸变性。在灭菌时，产品置于灭菌器中，灭菌水开始进入灭菌腔体，通过换热器循环加热等方式对灭菌水加热，喷淋灭菌。灭菌结束后，灭菌器可以对灭菌水进行回收。该灭菌程序使用空气加压，保持产品的安瓿所需要的压力，同时便于控制加热和冷却的速度。工业用饱和蒸汽及冷却水均通过外部热交换器加热和冷却循环水，不与产品接触，因而可以避免对产品的二次污染。

2. 设备特点：

（1）设计特点：依照高效应热水喷淋方式设计的灭菌程序是最有效和最经济的程序；灭菌器腔室、双扉门、热循环管道均按照容器标准设计制造，灭菌腔室由安全阀进行过压保护；腔室两端不锈钢直角滑槽门由气缸驱动，门封采用硅化物密封圈用压缩空气压在门上，真空时缩回；主要机件和配置设备采用不锈钢制造；控制柜有显示系统，实时提供运作情况，且设有验证的专用接口；

（2）安全特点：门上安装有安全装置，遇阻自动退回，同时门装有密封压力平衡装置，即使出现电路故障，双扉门仍保持密封压力；门上设有安全互锁，防止下列情况门被打开：腔室内有压力，循环水位高于腔室集水槽，蒸汽、循环水、冷却水、压缩空气的管路进口均装有过滤器，确保执行元件安全无损。

（3）控制特点：采用工业计算机精密控制，专业程序式设计；有严格的温度分配和控制精度要求；加热和冷却所需时间短，温度梯度可调【1】。

3. 灭菌器性能要求：

（1）温度分配及控制

1.空载热分布验证：要求冷点温度和腔室平均温度之差小于等于1℃

2.满载热分布验证：要求冷点温度和腔室平均温度之差小于等于1℃

3.满载热穿透验证：要求各测点的F0值>8，冷点F0值与腔室中间F0值之差小于等于2min。

4.微生物实验结果，微生物存活概率小于等于10-6。

（2）灭菌器外表面温度不高于环境温度15℃。

（3）灭菌器工作时无异常杂音，噪声级不超过75dB【2】。

2 湿热工作方法

新版GMP规定：无菌药品应尽可能采用加热方式进行最终灭菌，最终灭菌产品中的微生物存活概率（即无菌保证水平，SAL）不得高于10-6。采用湿热灭菌方法进行最终灭菌的，通常标准灭菌时间F0值应当大于8分钟，流通蒸汽处理不属于最终灭菌【3】。

根据被灭菌物微生物的污染水平和耐受湿热的程度不同，湿热灭菌程序通常划分为过度杀灭法和残存概率法。这两种方法都可以使被灭菌的产品达到相同的无菌保证水平。

1. 过度杀灭法：过度杀灭法的目标是确保达到一定程度的无菌保证水平，而不管被灭菌品微生物初始数量及其耐热性如何。例如：微生物初始数量及耐热性值如下：N0=106，D121℃=1分钟，Z=10℃，为了达到必要的非无菌单元的概率，NF=10-6，F0=D121℃×（lgN0-lgNF）=1.0×（lg106-lg10-6）=12分鐘，所以一个用过度杀灭法设计的灭菌程序可以定义为“一个被灭菌品获得的F0至少为12分钟的灭菌程序”。过度杀灭的灭菌程序能提供很高的无菌保证值，由于该方法已经对初始菌数量及耐热性做了最坏的假设，因此从产品无菌保证水平角度看，对被灭菌品不需要进行常规的初始菌监控【4】。

2. 残留概率法：药品满足F0为8即可。该类产品进行无菌控制需监测灭菌前微生物污染情况，应保持在较低水平，一般公认为10CFU/100ml以下。该类灭菌工艺验证中重点项目为冷点确定及灭菌中温度是否低于设置温度，热点确定、温度均匀度及温度波动度。一般判定标准为灭菌程序保温过程中灭菌温度不低于设置温度，不高于设置温度2℃，同一时刻各点温度与平均温度差值不超出1℃。

3. 还有一种不能叫做灭菌，二室可称之为消毒的方法，药品无法达到F0值大于8，即残留概率法灭菌也无法实现。其最终灭菌手段无法保证产品无菌保证值，该类产品灭菌参数设置基本以支原体、病毒、常见菌的杀灭为目的，参数一般为最低从100℃，30min到115℃，20min不等。该类产品前工序需按无菌条件控制，来达到最终产品无菌保障的目的。该类产品灭菌工艺需考察的项目为产品灭菌时柜内温度波动度、温度均匀度及最高温度与设置温度的差值。因为这类产品对温度敏感，短时的温度超高都可能导致最终产品中杂质超标或有效成分过度降解。在这种工艺进行灭菌工艺验证中重点项目为最高温度与设置温度的差值和高温点的确定，冷点确定及温度波动度其次，最后审核温度均匀度。

新系列的安瓿水浴灭菌器是在起点高、思路新选材精的前提下，结合国外的先进技术进行设计、研制、开发的，采用水浴灭菌原理，具有自动化程度高、温度控制精确、操作简单、维修方便、性能可靠、使用安全等特点。相信本文对安瓿水浴灭菌器与湿热灭菌方法的研究对于制药行业的发现具有重要的指导意义。

参考文献

[1] 徐永平.注射剂水浴式灭菌器与新版GMP规范的要求 企业园地，2010.

[2] 中华人民共和国经济贸易委员会.中华人民共和国制药机械行业标准JB20001-2003，2003.

[3] 陈竺.药品生产质量管理规范（2010年修订），2011.

[4] 国家食品药品监督管理局药品认证管理中心.药品GMP指南无菌药品，2011.