滅菌理論深度解讀

濕熱滅菌的原理是使微生物的蛋白質(zhì)和核算變性導(dǎo)致微生物死亡。

濕熱滅菌分為過(guò)度殺滅法和殘存概率法。

? 過(guò)度殺滅法:被滅菌物品獲得F0值至少為12分鐘的滅菌程序。

注意這個(gè)定義里面包含一個(gè)假設(shè)條件,即物品初始含菌量小于等于1000000,并且微生物D值小于等于1。這就是GMP附錄1第五十八條要求制藥企業(yè)監(jiān)測(cè)滅菌前產(chǎn)品生物負(fù)荷的原因。

歐盟對(duì)過(guò)度殺滅法的定義是:121攝氏度下濕熱滅菌15分鐘。

??殘存概率法:不耐熱物品考慮使用殘存概率法滅菌程序,需研究物品生物負(fù)荷和耐熱性來(lái)設(shè)計(jì)滅菌程序,保證PNSU小于0.000001。

PNSU(probability of non-sterile unit),翻譯為非無(wú)菌單元概率。

注意這個(gè)定義是概率,而不是數(shù)值。千萬(wàn)不能簡(jiǎn)單的理解成提供一百萬(wàn)瓶無(wú)菌制劑可以允許一瓶染菌。否則你會(huì)死的很慘。

濕熱滅菌的理論基礎(chǔ):?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)被殺滅的微生物數(shù)正比于t0時(shí)原有的數(shù)目。

D值:在一定溫度下將微生物滅菌90%(即下降一個(gè)對(duì)數(shù)單位)所需的時(shí)間。

D值表示時(shí)間,單位一般用min。

D值是微生物的耐熱參數(shù),不同的微生物的D值不同。

D值越大,微生物越耐熱。

相同微生物在不同溫度下的D值不同。

相同微生物在不同溶液中、不同溫度下的D值也不同。

從下圖可以看出,溫度越高,直線越陡,下降一個(gè)對(duì)數(shù)單位所需時(shí)間越短,即D值越小。

Z值:滅菌溫度系數(shù),系指使某一種微生物的D值變化一個(gè)對(duì)數(shù)單位,滅菌溫度應(yīng)升高或下降的度數(shù)。

Z值表示溫度變化,單位一般用攝氏度。

Z值越大,微生物對(duì)溫度變化的敏感性越弱。

Z值的作用是轉(zhuǎn)換計(jì)算不同溫度下的殺滅微生物的效果。

Z值可以通過(guò)耐熱性曲線法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到,Z值是耐熱性曲線斜率的負(fù)倒數(shù)。

F0值:Z值10℃時(shí),一定滅菌溫度(T)產(chǎn)生的滅菌效果與121℃產(chǎn)生的滅菌效力相同時(shí)所相當(dāng)?shù)臅r(shí)間。

F0值表示時(shí)間,單位一般用min。

干熱滅菌的原理是利用高溫使微生物的脫氧核糖核酸等高分子產(chǎn)生非特異性氧化而殺滅的方法。

干熱滅菌并不嚴(yán)格服從對(duì)數(shù)下降規(guī)則。

用于計(jì)算Fh值的Z值通常取20攝氏度(PDA TR3,2013)

用于計(jì)算除熱源工藝的Z值通常不低于46.4攝氏度(PDA TR3,2013)

討論

? 115攝氏度滅菌30分鐘的滅菌工藝算不算最終滅菌?

這個(gè)問(wèn)題的答案對(duì)于老板很關(guān)鍵,涉及到潔凈廠房設(shè)計(jì)成B+A還是C+A,兩者潔凈工程建造成本和日常運(yùn)行成本都差距很大。你替老板省錢,你就有錢途。

滅菌段 F0 = 0.251×30 = 7.53

積分累加上升溫段和降溫段F0達(dá)到11.4

115攝氏度滅菌30分鐘,實(shí)際滅菌溫度會(huì)略高于115,最后滅菌F0值可能會(huì)大于12min。這與滅菌柜的性能有關(guān)。

筆者認(rèn)為從科學(xué)的角度來(lái)講,升溫段和降溫段的F0值貢獻(xiàn)不置可否,所以115攝氏度滅菌30分鐘的滅菌屬于最終滅菌。

滅菌決策樹(shù)

無(wú)菌產(chǎn)品開(kāi)發(fā)可能會(huì)用到滅菌方法選擇決策樹(shù),下面兩張圖摘選自《藥品GMP指南2010版》。

滅菌時(shí)間計(jì)算

不同滅菌溫度的選擇對(duì)應(yīng)不同的滅菌時(shí)間,用對(duì)數(shù)函數(shù)公式手工計(jì)算非常麻煩,群友shark設(shè)計(jì)了Excel表格,填寫(xiě)滅菌溫度后自動(dòng)計(jì)算出最小滅菌時(shí)間。

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致謝:感謝濤哥、美發(fā)的認(rèn)真校稿。

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