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      濕熱蒸汽滅菌柜的選用

      發布日期:2015-12-07 16:07

      時間:2015-12-07 16:07:45

      1 在制藥工業、食品工業、生物制品、醫療衛生和科學研究等行業中,常要用到消毒滅菌設備對有關物品進行消毒滅菌處理,對藥品而言,在達到消毒滅菌效果可靠的同時,還要保證藥品不受破壞,確保其藥效的安全性、有效性和穩定性。
      一般而言,對某一物品進行消毒滅菌時,首選的當是該行業規定的消毒滅菌方法,如同時有幾種方法均可使用,則要根據待處理物品的理化性狀、消毒滅菌效果因素及經濟性,進行綜合分析與比較,選擇最合理的消毒滅菌方法,以最經濟的運行成本達到最佳的消毒滅菌效果。就目前而言,在所有可利用的消毒滅菌方法中,熱是一種應用最早、效果最可靠、使用最廣泛的方法,它可以殺滅一切微生物,包括細菌繁殖體、真菌、原蟲、藻類、病毒和抵抗力更強的細菌芽孢,因此熱力滅菌在工業消毒滅菌上深受重視。 熱力法包括濕熱法和干熱法。濕熱滅菌法系指物品在滅菌器內利用壓力蒸汽或其他濕熱滅菌介質殺死微生物,為熱力滅菌中最有效、使用最廣泛的方法。藥品、藥液、玻璃器皿、培養基、敷料、織物、金屬器械及其他遇高溫與濕熱不發生變化或損壞的物品,均可用本法滅菌;而干熱滅菌法系指物品在干燥空氣中加熱達到殺死微生物的方法,通常在160~170℃、120 min、170~180℃、60min、250℃、45min以上的條件下滅菌。濕熱法由于滅菌溫度低、穿透力強、作用快而使其效果優于干熱法。濕熱法包括壓力蒸汽法、流通蒸汽法、低溫蒸汽法、低溫間歇法、煮沸法和巴士消毒法等,其中壓力蒸汽法是所有濕熱法、熱力法、物理法及所有消毒滅菌方法中的首選方法,因此其廣泛使用的壓力蒸汽消毒滅菌柜是濕熱消毒滅菌的經典設備,雖然近年來有關濕熱滅菌設備為適應各種需要,開發了不少新型設備,但均是在壓力蒸汽消毒滅菌柜的基礎上發展起來的。
      2 溫熱與干熱的根本區別
      濕熱法和干熱法均是利用熱力因子殺死微生物的物理消毒滅菌方法,但它們的殺菌機理有所不同,即濕熱法主要是通過凝固微生物的蛋白質致其死亡,干熱法則是通過脫水干燥使蛋白質氧化、變性、炭化和電解質濃縮中毒而使微生物死亡。它們的操作特點也各異,其根本的區別在于消毒滅菌處理時,加熱環境和微生物細胞的濕度水平有所不同:“濕熱”加熱在此指微生物內部和加熱環境均處于濕度飽和狀態的加熱,此時微生物與純凈的水或飽和蒸汽呈平衡狀態;而“干熱”加熱,則用于指加熱環境中無水或不足以達到濕度飽和狀態下的加熱,其濕度水平可以為零,或剛剛低于飽和狀態。
      一般情況下,微生物對干熱的耐受力較濕熱者為強,即濕熱凝固蛋白質比干熱氧化蛋白質、從而殺滅微生物所需溫度低得多;而且水分的存在有利于蛋白質凝固,在熱作用的局部環境中,水分愈多或濕度愈高,蛋白質凝固所需溫度愈低,凝固速度愈快,對外設的殺滅效果也愈好。另外,濕熱的穿透性也比干熱強,因為蒸汽和水傳導熱能的效率比空氣高。其次蒸汽冷凝時放出大量的潛熱,可使物體迅速加熱,正是由于二者殺菌機理和加熱特點的不同,濕熱滅菌不僅效果可靠,而且也能降低殺菌溫度,縮減作用時間。
      3 濕熱滅菌柜的基本要求
      3.1 消毒滅菌效果的可靠性與有效性
      由于消毒和滅菌的保證水平分別為103級和106級,即物品經消毒處理后,微生物的存活率 分別為10-3級和10-6,因此影響消毒效果可靠性和有效性的最主要因素——柜室內消毒滅菌溫度場的一致性就顯得尤為重要。這首先要保證柜室內空載熱分布要一致,如要求滅菌柜的有限滅菌室內各點的溫度與其平均溫度的差值≤1℃,切還要盡可能消除“冷點”及“冷點”與平均溫度間的偏離(≤2.5℃)。造成上述溫差的主要原因是滅菌柜室內的幾何形狀、進氣孔位置=形狀和孔徑、出氣孔的位置和孔徑、擋氣孔形狀、大小和放置位置等有關,另外還要求負載熱分布要一致,影響因素則與待滅菌物品的裝載方式和分布方式有關。由于“冷點”或平均溫差教大,則在使最不利點的F0 值保證無菌時,就會使整個滅菌時間延長,這對于溫度較敏感的物品,長時間的高溫就會成問題,對藥品則可能影響其藥效或藥品的穩定性與有效性。因此滅菌柜室內溫度場的均一性,盡可能消除“冷點”是濕熱滅菌柜設計、制造質量好壞與否的首要條件。
      3.2 驗證結果的精確度與重現性高
      隨著GMP的全面推行,濕熱滅菌柜除具備滿足達到可靠而有效的消毒滅菌效果外,還提出了增加驗證要求的動能。因為藥品生產僅靠成品抽樣檢驗手段以保證藥品質量的方法,是不能使藥廠在生產中按照已確定的要求生產出毫無問題的產品。只有堅信“藥品質量是生產出來的,而不是檢驗出來的”觀念,在重視終產品的檢驗控制的同時,更要強調按經過驗證的生產工藝,對生產全過程進行控制,才能生產出合格產品,這是因為驗證是對生產工藝的預期評估,以保證設計的工藝在規定的操作和控制條件下得到質量穩定、一致的產品,即為提供有依據的保證而去獲取充分的證據。工藝控制是實現驗證目標的關鍵,工藝驗證中消毒滅菌的驗證是藥品生產驗證的重要內容,鑒于藥物的消毒滅菌是在滅菌失敗危險的最大限度和滅菌藥物變質危險的最大限度之間實現平衡這個特殊性,這就要求滅菌柜的精確度和重現性要高,例如空載滅菌柜內各點(包括冷點)的溫度在每次滅菌過程中的差值≤±1℃。故要求設備配有GMP驗證標準接口、溫度時間和F0值控制、自動記錄打印各種參數。
      3.3適用范圍的針對性強和運行的經濟性佳
      通用的壓力蒸汽消毒滅菌柜對多種小批量的制藥企業,對多種耐熱、耐濕物品盡心消毒滅菌,因而有較普通的適用行,但就其操作運行的經濟性而言,由于沒有個性與針對性,在對某些物品消毒滅菌時,可能會使用較高的消毒滅菌溫度和較長的滅菌時間,消耗較多的能量,因而在經濟上不是最佳的。因此,新年的濕熱滅菌柜不斷的被推出,正是順應適用范圍的針對性、操作運行的經濟性要佳的要求,尤其是對品種較單一、產量較大的制藥企業而言,其重要性就更加明顯。
      3.4操作條件的適應性強和操作方法的簡便性好
      由于濕熱滅菌柜的使用場合、工藝布局、物品裝載方式、控制水平等的不同,滅菌柜柜門的數量、開啟方式、待滅菌物品在柜室內的置放方式、消毒車的搬運方式、操作的控制方式也應該有所不同,以適應各自不同的操作要求的方便與習慣以及操作方法的簡便性。
      3.5 安全系統的可靠性好
      滅菌柜的安全系統包括安全泄放裝置、電氣安全裝置和壓力安全連鎖裝置。前者常用安全閥作為蒸汽超壓泄放裝置;對電氣安全裝置主要包括漏電保護、過載保護、多電壓保護,保證用電安全;壓力安全連鎖裝置,主要保證操作者的安全,如當門的鎖緊機構未關至于設計位置,蒸汽控制裝置被鎖住,不能進入滅菌室,防止蒸汽推開未鎖住的門,吹出滅菌物品;開門時,只要滅菌室內還殘存有蒸汽壓力(一般為<0.027MPa)被連鎖而無法打開,防止被蒸汽突然推開而造成事故。此外還有滅菌柜雙扉的連鎖裝置,保證不能同時打開雙門,確保滅菌柜前后操作間的潔凈要求。
      總之,濕熱滅菌柜的設計要充分考慮柜室內溫度場的均一性,同時要考慮設備的安全可靠,先進適用和經濟運行。 4 濕熱滅菌的相關參數 (1) D值 即微生物的耐熱參數,是指一定溫度下,將微生物殺滅90%(即使之下降一個對數單位)所需的時間,以分(種)表示.D值越大,說明該微生物的耐熱性越強,不同的微生物在不同的環境條件下具有各種不同的D值。 (2) Z值 即滅菌溫度系數,是指使某一生物的D值下降一個對3單位,滅菌溫度應升高的值(℃),通常取10℃。 (3) FT值 為滅菌程序所賦予待滅菌品在溫度T下的滅菌時間,以分(種)表示。 (4) F0值 即標準滅菌時間,是滅菌過程賦予待滅菌品在121℃下的等效滅菌時間,即T=121℃為標準滅菌時間,以分(鐘)表示。 (5) 滅菌率L值 是指在某溫度下滅菌1分鐘所相應的標準滅菌時間,即F0 和 FT的比值(L= F0/FT)。 (6) 滅菌保證值SAL 為滅菌產品經滅菌后微生物殘存概率的負對數值,表示物品被滅菌后的無菌狀態.按國際標準,規定濕熱滅菌法的滅菌保證值不得低于6,即滅菌后微生物存活的概率不得大于百分之一。 5 濕熱滅菌柜的分類 5.1 按容積的分類 一般,當容積在0.20m3以下者為小型滅菌器,0.20~1.5 m3者為中型滅菌柜,1.5 m3以上者為大型滅菌柜。大中型滅菌柜常用于工業滅菌,而小則常用于醫療衛生機構和實驗室。 5.2按控制方式分類 按控制方式,可分成簡易式、手控式和自控式三類。簡易式壓力蒸汽滅菌器包括手提式和臺式等小型滅菌器;手控式滅菌柜的整個滅菌過程全由操作者自行處理,各步驟之間無有機聯系;自動控制(程控)滅菌柜則可按不同滅菌物品的要求驚醒滅菌過程選擇,除裝卸物品外,整個滅菌過程連續地自動進行。 5.3 按熱力介質、運行狀態、排氣方式、蒸汽品質和用途等分類 按殺菌因子熱力介質的不同,濕熱滅菌柜分為壓力蒸汽滅菌柜、水浴式滅菌柜和蒸汽加空氣混壓滅菌柜三大類。其中水浴式滅菌柜根據柜內滅菌車的運動狀態又可分為靜態式和回轉式二類,而壓力蒸汽滅菌柜如根據排除柜內原有冷空氣所需真空產生原理的不同,可分為下排式(又稱為重力置換式)和預真空式(包括一次抽真空和脈動真空二種)二類;如按蒸汽品質的不同,可分為普通蒸汽型和純蒸汽型二類;如按用途的不同,又可分為通用型蒸汽滅菌柜和專用型蒸汽滅菌柜二類。


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