口服液类药品生产中微波灭菌技术的应用

陈萍萍 徐文涛 周小峰

摘 要：目的：分析探讨微波灭菌在用于口服液类药物生产过程中的可行性，为建立口服液微波灭菌工艺路线提供参考；方法：在口服液生产过程中，应用隧道式微波灭菌设备建立灭菌隧道，在口服液药物生产过程中开展微波灭菌处理；结果：药物产品灭菌效果良好，且对于药物成分影响较小；结论：微波灭菌技术在口服液类药品生产过程中具有良好的应用效果。

关键词：微波灭菌；口服液；应用；灭菌

口服液类药物作为临床常见的剂型，因其便于吸收、起效快等优点，深受患者的欢迎。微波灭菌技术是一项具有较强操作性，且简便快捷的现代化灭菌技术，目前被广泛用于药品、食品生产灭菌过程中。本次研究将就微波灭菌在用于口服液类药品生产过程中的效果可行性进行分析探讨。

一、仪器和试药

本次研究采用广州兴兴微波能设备有限公司所生产的HWS-40B型隧道式微波灭菌设备；立式蒸汽灭菌柜；高效液相色谱仪（Agilent 1200）和气相色谱仪（Agilent 6890）；所用试药包括抗病毒口服液和肌酐口服溶液以及清肝利胆口服液三种；培养基：营养琼脂培养基、肉汤培养基以及玫瑰红钠琼脂培养基三类；蛋白胨。

二、方法

参考微波灭菌技术和设备工作原理，结合隧道式微波灭菌设备的性能进行分析，可见在同等杀菌频率下，灭菌效果和微波照射时长呈现正比，但反之则不然。基于此项发现，在本次研究过程中重点对微波的功率以及药品传输速度进行研究调整，建立正交实验，将微波功率设定为因素A，将药品传输速度设为因素B，以微生物限定作为考察指标，可见微波功率为16.15kW，传输速度为2m/min效果最为理想，但是出于节约成本和降低能耗等方面考虑，最终将霉菌条件定位3m/min，功率设定为17.65kW（见表1）。

根据研究需要，抽取车间正常生产行常规湿热蒸汽灭菌消毒的肌酐口服液（同批次）、清肝利胆口服液（同批次）以及抗病毒口服液（同批次），将其等分为对照组和观察组两份。将观察组口服液類药物按照3m/min传输速度，采用17.65kW微波功率进行微波灭菌处理。然后分别对药物进行理化性质检验。同时将药液接种试验菌株枯草芽孢杆菌黑色变种，行微波灭菌处理后，观察病菌灭杀率。

三、结果

经由微波灭菌处理后的观察组的三个种类口服液药物，其治疗效果与灭菌前基本接近，且明显优于行湿热蒸汽灭菌组药物的质量（见表2）。

进行生物挑战性试验，结果显示，微波灭菌对所接种的枯草芽孢杆菌黑色变种的灭杀率在99.99%以上，灭杀对数值为6.36kL，表明工艺稳定性较好。

四、讨论

微波（Microwave）是一种波长为0.001μm～1μm之间，频率在300MHz～ 300GHz之间的超高频电磁波。微波传播为直线，具有波长短、频率高、反射效果好、震荡周期短、穿透能力强等特点，目前被广泛用于国防、科研、生活、生产以及医疗卫生等领域。随着近年来对微波研究的日益深入，微波技术在灭菌领域的应用也日益受到关注，尤其是在食品加工和药品加工领域的应用日益广泛。如在脱脂牛奶灭菌过程中应用微波灭菌技术，不仅有效保留了原有的色泽和口味，其营养成分损伤也较小，并且还能够有效延长乳制品的保质期。目前微波灭菌医药领域的应用主要集中在药物的干燥、灭菌和有效成分提取等方面，而在临床方面的应用则主要集中在放、化疗的配合，微波理疗等方面。

1.微波灭菌的原理及设备

微波灭菌效果是在热力效应和电磁力效应共同作用下完成的，其以电磁力效应为主导，应用过程中，一方面，微波高频交变电场能够导致细菌在受热过程中发生细胞核浓缩、溶解等情况，导致细胞缩小、解体，达到杀菌的效果，即微波的热力效应。另一方面，在微波交变电磁场中，细菌会发生强烈的电性质反应，而电容性结构能够击穿细胞膜，使其发生破裂，破坏细菌的生存的离子通道，影响其调节功能，达到灭菌效果。与常规的湿热高温灭菌、流通蒸汽灭菌或者干热灭菌法等技术相比，微波灭菌能够在低温条件下进行，可利用电磁效应快速产生热量。

目前常用的微波灭菌设备多为家用微波炉，也有部分采用改进的微波灭菌装置和设备。而按照波长来分，微波目前可分为三个波段，即分米波、厘米波和毫米波，其中以分米波的应用范围最为广泛。目前随着科学技术的不断发展，我国开发研制出了大量国产微波干燥灭菌设备，这些设备大多针对高频电磁波和细菌相互作用而研制，其频率在2400MHz～2500MHz之间，即充分发挥出了微波灭菌效果，同时也达到了快速干燥的目的。

2.微波灭菌技术在口服液生产中的应用

微波灭菌技术具有较强的传统性，且灭菌时间较短，有效克服了传统灭菌操作过程中存在的各类问题。同时隧道式微波灭菌技术的应用，也使得口服液生产线达到完全自动化，进而在确保药物质量稳定的前提下，有效提高了生产效率，对于降低生产成本有着重要的意义。

虽然微波技术应用前景较好，但是由于我国对于该项技术的研发工作起步较晚，对于相关机理的研究还不够深入，导致微波装置的安全性和灭菌性能稳定性不足，且缺乏具有完全自主知识产权的高性能设备。这就需要设备研究企业加大研发力度，将先进设备与生产工艺对接，注重研发人员与生产一线人员的交流合作，针对技术所存在的不足进行调整，以期提高我国自主微波灭菌设备的质量。

灭菌操作技术作为药品生产过程中的重要环节，其效果将直接影响到药品的治疗和临床治疗效果。微波灭菌技术对口服液药物生产来说具有灭菌速度快、高效节能、灭菌效果稳定、对药品质量和稳定性影响较小等优点，适宜在口服液生产过程中应用。

参考文献：

[1]葛新锋，刘存祥.微波对固体培养物料的灭菌工艺的试验研究[J].河南农业大学学报，2007（3）：322-325.

[2]康志英，连林生，符方非，等.微波灭菌技术在口服液类药品生产中的应用研究[J].中国药业，2012（12）：59.