第2章 灭菌法
【本章要点】
初级药剂员理解各种物理灭菌法的概念、特点、适用范围，影响湿热灭菌的因素和注意事项；化学灭菌法的种类和应用。掌握灭菌法的概念，无菌操作法的概念、特点和适用范围。
中级药剂员理解各种物理灭菌法的概念、特点、适用范围，影响湿热灭菌的因素和注意事项；化学灭菌法的种类和应用。掌握灭菌法的概念，无菌操作法的概念、特点和适用范围。
高级药剂员掌握影响湿热灭菌的因素和注意事项，化学灭菌法。重点掌握灭菌法的概念，无菌操作法的概念、特点和适用范围，各种物理灭菌法的概念、特点、适用范围。
药剂技师掌握化学灭菌法。重点掌握灭菌法的概念，无菌操作法的概念、特点和适用范围；各种物理灭菌法的概念、特点、适用范围，影响湿热灭菌的因素和注意事项。
2.1概述
灭菌法是指杀死或除去所有微生物的繁殖体和芽孢的方法。灭菌过程是制剂制备中一项非常重要的操作，对无菌制剂更是不可缺少的过程。
微生物包括细菌、真菌、病毒等。因生长期不同又可分为繁殖体和芽孢。细菌的芽孢有较强的抗热能力，因此，灭菌效果的评价应以杀灭芽孢为准。药剂学中灭菌的基本原则是既要除去或杀灭微生物，又要保证药物制剂的稳定性、有效性与安全性。
2.2物理灭菌法
常用的一些物理方法可破坏微生物体内的蛋白质、核酸中的氢键，使蛋白质变性，核酸破坏，酶失去活性而导致微生物死亡。
2.2.1干热灭菌
干热灭菌法指利用火焰或干热空气进行灭菌的方法。干热灭菌温度较高，可有效地杀死细菌芽孢与繁殖体。一般100℃以上干热lh可杀死全部细菌繁殖体，140℃以上干热3h，可杀死大多数耐热的细菌芽孢，并破坏热原。有火焰灭菌法和干热空气灭菌法。
一、火焰灭菌法
直接在火焰中灼烧的灭菌方法。不适宜药品的灭菌，而适用于金属、玻璃、陶瓷等物品的灭菌。
二、干热空气灭菌法
在高温干热空气中灭菌的方法。本法穿透力弱、灭菌温度较高，灭菌时间较长。药典规定为160～170℃，需2h以上；170～180℃，需1h以上；250℃需45min。热原经250℃，30min或200℃以上，45min可被破坏。本法适用于既耐热又不允许湿气穿透的物品的灭菌，如注射用油、油脂性基质、玻璃容器、耐高温的药粉等。
2.2.2湿热灭菌法
湿热灭菌法是在饱和蒸汽、沸水或流通蒸汽中进行灭菌的方法。此法灭菌效率高，因为有水分存在，蒸汽潜热大、穿透力强，使微生物的蛋白质更容易变性或凝固而死亡。
一、煮沸灭菌法和流通蒸汽灭菌法
煮沸灭菌法是把待灭菌的物品放入沸水中加热灭菌的方法。流通蒸汽灭菌法是在常压下用100℃流通蒸汽加热杀灭微生物的方法。这两种方法通常灭菌时间为30～60min。
流通蒸汽法和煮沸灭菌法的灭菌效果不如热压灭菌法可靠，不能保证杀灭所有的芽孢，但操作简便、使用安全。适用于一些不耐热且容量小的肌肉注射剂，还可以考虑加入抑菌剂。
二、热压灭菌法
热压灭菌法是用大于常压的饱和水蒸气加热杀灭微生物的方法。
（1）热压灭菌法特点灭菌可靠，能杀灭所有细菌繁殖体和芽孢，应用广泛。
（2）灭菌条件115℃（67kPa），30min；121℃（97kPa），20min；126℃（139kPa），15min。
（3）适用范围凡能耐受高压蒸汽的制剂（如输液、注射液、眼药水、合剂等）、玻璃、金属容器、瓷器、橡胶塞、膜滤过器等均能采用此法。
（4）使用该法的注意事项①必须使用饱和蒸汽。②必须将灭菌器内的空气排除。③灭菌时间必须从全部药液温度达到要求温度、压力时算起。④为避免压力和温差太大而使物品冲出或玻璃瓶炸裂，灭菌完毕后必须使压力逐渐降到0，才能放出锅内蒸汽，缓慢打开灭菌锅。
（5）影响湿热灭菌的因素
①细菌的种类与数量：微生物种类不同，其芽孢的耐热性质不同。微生物污染的数量越少，达到可靠灭菌效果所需的灭菌时间越短，且微生物污染越厉害，热原反应愈强烈，故生产过程应尽量避免微生物污染。
②药物的性质与灭菌的时间：药液的pH值影响微生物活性，一般细菌在中性药液中活性最强，碱性中次之，酸性不利于微生物生长。灭菌一方面要保证灭菌效果，又要保证药物稳定性符合规定标准。在保证灭菌效果前提下，应尽量缩短灭菌时间，降低灭菌温度。如维生素C注射液采用100℃，灭菌15min，也可保证各项指标符合规定。但每一次灭菌时间与温度的改变均应有实验充分地验证。
③蒸汽的性质：应使用饱和蒸汽，蒸汽一般存在四种状态：饱和蒸汽、湿饱和蒸汽、过热蒸汽与不饱和蒸汽。A.饱和蒸汽的蒸汽温度与水的沸点相当，压力越大，水的沸点越高，饱和水蒸气的温度越高。蒸汽中不含细微水滴，其热含量高，潜能大、穿透力强。大容量注射剂品种一般要求热压灭菌的饱和蒸汽温度为121.5℃压力为1.05kg/cm2。B.湿饱和蒸汽为饱和蒸汽中带有微细水滴的蒸汽，这是由于在管道输送过程中热量损失形成的。其含热量较低，灭菌效果较差。C.过热蒸汽是由于热压灭菌器中水分不足，液体状态的水蒸发后，再继续加热蒸汽形成的，其温度虽高于饱和蒸汽，但与干热现象相似，灭菌效果低于饱和蒸汽。D.不饱和蒸汽为热压容器内空气未排尽，蒸汽内含有不同比例的空气。此时表压为蒸汽压力与空气压力之和。由于空气是热的不良导体，且无潜热放出，所以将导致灭菌实际温度降低，即灭菌效果降低。
④介质的性质：溶液介质不同，微生物的生长活性不同。一般认为：注射液中若含有营养性物质如糖类、蛋白质类，能增强微生物的抗热性。
三、低温间歇灭菌法
此法系将待灭菌制剂，在60～80℃加热lh，将其中的细菌繁殖体杀死，然后在室温或温箱中放置24h，使其中的芽孢发育为繁殖体，再加热将其杀灭，如此循环三次以上，直至全部芽孢孵化并被杀灭为止。该法适用于不耐高温的制剂与药品，如某些特殊的乳剂或生物制品。但该法费时、灭菌效果不可靠，需另加抑菌剂。如有更好的替代灭菌方法，一般不采用该法。
2.2.3射线灭菌法
一、-射线辐射灭菌法
特点是不升高被灭菌产品的温度，穿透性强，适用于维生素、抗生素、激素、医疗器械、高分子材料等不耐热的物品的灭菌。还可对已包装好的制剂灭菌，可减少污染。
二、紫外线灭菌法
最强灭菌的紫外线波长是254nm。其灭菌的机理是，紫外线作用于微生物核酸蛋白，促使其变性，同时空气受紫外线照射产生微量臭氧，从而起共同杀菌作用。本法适用于物体表面、无菌室的空气及蒸馏水的灭菌。
三、微波灭菌法
该法适用于水性药液的灭菌，具有快速、均匀、节能、环保等特点。
2.2.4滤过除菌法
是指用除菌滤器除去活的或死的微生物的一种方法。常用的除菌滤器有微孔薄膜滤器（孔径0.22mm）或G6号垂熔玻璃漏斗。本法适用于对热不稳定的药物溶液，以及水和气体的除菌。除菌过程要在无菌条件下操作，以免污染。
2.3化学灭菌法
化学灭菌法是用化学药品直接作用于微生物而将其杀死的方法。不能杀死芽孢，仅对繁殖体有效。目的在于减少微生物的数量，控制一定水平的无菌状态。
2.3.1气体灭菌法
气体灭菌法利用环氧乙烷气体、甲醛蒸气、丙二醇蒸气等杀菌性气体进行杀菌的方法。环氧乙烷可应用于粉末注射剂、不耐热的医用器具、设施、设备等。甲醛气体、丙二醇气体适用于操作室内的灭菌。
2.3.2药液法
利用药液杀灭微生物的方法。该法常应用于其他灭菌法的辅助措施。常用的有0.1%～
0.2%苯扎溴铵溶液，2%左右的酚或煤酚皂溶液，75%的乙醇溶液。
2.4无菌操作法
2.4.1无菌操作法的概念、特点和适用范围无菌操作法是把整个过程控制在无菌条件下进行的一种操作方法。无菌操作法特点是：必须在无菌操作室或无菌操作柜内进行。所用的一切用具、材料以及环境，均须灭菌处理。按无菌操作法制备的产品，最后一般不再灭菌，大多需加入抑菌剂。无菌操作法适用范围是：不耐热的药物制成注射剂、眼用溶液、眼用软膏、皮试液等。
