1、第三章 灭菌制剂和无菌制剂,第一节 概 述 第二节 灭菌制剂与无菌制剂的相关技术和理论 第三节 注射剂 第四节 输 液 第五节 注射用无菌粉末 第六节 眼用液体制剂,2,学习要点：,1、掌握灭菌的要领及各种物理灭菌法和化学灭菌法的含义、要求及应用； 2、掌握注射剂的含义、分类、特点及质量要求、注射用水的含义、制备方法和质量要求、注射剂的附加剂； 3、热原的含义、性质、污染途径及除去方法。掌握渗透压的调节、注射剂的制备过程； 4、掌握输液的含义、制备过程、质量要求及存在问题； 5、掌握注射用无菌粉末含义、冷冻干燥特点、注射用无菌分装工艺中存在的问题及解决办法； 6、掌握注射用冻干制品的制备工艺、
2、存在的问题及处理方法。 7、掌握眼用液体制剂的含义和质量要求。,3,熟悉D、Z、F、F。值的含义、空气滤过的原理及影响因素、冷冻干燥的基本原理及影响因素； 熟悉注射剂的质量检查、熟悉眼用液体制剂的附加剂和制备过程。熟悉制药环境的空气净化标准，测定方法及洁净室的设计。 了解空气滤过的常用设备、了解常用干燥设备的基本构造与操作要求、了解注射用油及非水溶剂； 了解无菌操作法、物理灭菌法的常用设备。了解注射剂新产品试制的主要工作、无菌分装的过程及主要设备、眼用液体制剂的药物吸收途径及影响因素。 了解其他灭菌与无菌制剂的含义、制备工艺。,第一节 概述,灭菌（sterilization)：系指用物理或化学
3、等方法杀灭或除去所有致病和非致病微生物繁殖体和芽孢的手段。,基本概念,无菌（sterility)：系指在指定物体、介质或环境中，不得存在任何活的微生物。无菌操作（asepic technique)：系指整个操作过程在无菌环境中制备无菌制剂的方法或技术。,基本概念,防腐（antisepsis)：系指用物理或化学方法抑制微生物的生长与繁殖的手段，亦称抑菌。对微生物的生长与繁殖具有抑制作用的物质称抑菌剂或防腐剂。 消毒（disinfection)：系指用物理或化学方法杀灭或除去病原微生物的手段。对病原微生物具有杀灭或除去作用的物质称消毒剂。,基本概念,一、灭菌制剂与无菌制剂的定义与分类,药物制剂,规
4、定无菌制剂：不得检出活菌。,非规定无菌制剂（限菌制剂）： 限定染菌的种类与数量。,定义,灭菌制剂：系指采用某一物理、化学方法杀灭或除去所有活的微生物的一类药物制剂。 无菌制剂：系指在无菌环境中采用无菌操作方法或无菌技术制备不含任何活的微生物的一类药物制剂。,无菌制剂,注射用制剂,眼用制剂,植入型制剂,创伤用制剂,手术用制剂,注射剂、输液、注射粉针,滴眼剂、眼用膜剂、软膏剂、凝胶剂,植入片,溃疡、烧伤及外伤用溶剂,止血海棉、骨蜡,注射剂的质量要求,(1) 无菌注射剂成品中不应含有任何活的微生物和芽孢。不管用什么方法制备，都必须达到药典无菌检查的要求。(2) 无热原无热原是注射剂的重要质量指标，特
5、别是用大量的，供静脉注射及脊椎腔注射的药物制剂，均需进行热原检查。,(3) 澄明度注射溶液要在规定条件下检查，不得有肉眼可见的混浊或异物。鉴于微粒引入人体所造成的危害，目前对澄明度的要求更严。(4) 安全性注射剂不能引起对组织刺激或发生毒性反应，特别是非水溶剂及一些附加剂，必须经过必要的动物实验，确保使用安全。,注射剂的质量要求,(5) 渗透压注射剂要有一定的渗透压，其渗透压要求与血浆的渗透压相等或接近。供静脉注射的大剂量注射剂还应具有等张性。(6) pH注射剂的pH要求与血液相等或接近，血液pH7.4，注射剂一般控制在49的范围内。,注射剂的质量要求,(7) 稳定性注射剂多系水溶液，所以稳定
6、性问题比其它剂型突出，故要求注射剂具有必要的物理稳定性和化学稳定性，确保产品在贮存期内安全有效。(8) 降压物质有些注射液，如复方氨基酸注射液，其降压物质必须符合规定，以保证用药安全。,注射剂的质量要求,第二节 灭菌制剂与无菌制剂的相关技术和理论 一、原水处理,原水处理方法有离子交换法与电渗析法及反渗透法 离子交换法制得的离子交换水主要供蒸馏法制备注射用水使用，也可用于洗瓶，但不得用来配制注射液，因其在除热原方面还不如蒸馏法那样可靠，有时还带有乳光。 电渗析法与反渗透法广泛用于原水预处理，供离子交换法使用，以减轻离子交换树脂的负担。,三 热原的去除技术,热原(Pyrogens)是微生物的代谢产
7、物。大多数细菌都能产生，致热能力最强的是革兰氏阴性杆菌所产生的热原。霉菌甚至病毒也能产生热原。含有热原的输液注入人体，大约半小时以后，就使人体发冷、寒战、体温升高、身痛、出汗、恶心呕吐等不良反应，有时体温可升至40，严重者出现昏迷、虚脱，甚至有生命危险。,一般经过一个短的潜伏期后，温度略微上升，然后又略微下降，接着又很快上升，并出现一个高峰 这种现象导致一个假设：即细菌性热原本身不引起发热反应。但热原使多型核白细胞(polymorphonucler leucocyte)及其他细胞释放一种内源性热原(endogenous pyrogen) 内源性热原可能是蛋白质或脂蛋白(lipoprotein)
8、组成，但其确切组成尚未肯定，它作用于视丘下部体温调节中枢，可引起5-羟色胺的升高而导致发热，热原的致热量因菌种而异，注射途径不同，引起发热反应的程度也有差异。,1. 热原的组成,内毒素是由磷脂、脂多糖和蛋白质所组成的复合物，其中脂多糖(lipopolysaccharide)是内毒素的主要成分，具有特别强的热原活性，大致可以认为内毒素=热原=脂多糖。脂多糖的化学组成因菌种不同而异，从大肠杆菌分出来的脂多糖中有68%69%的糖(葡萄糖、半乳糖、庚糖、氨基葡萄糖等)，1213%的类脂化合物，7%的有机磷和其它成分。,1. 热原的性质,(1) 耐热性 热原在60加热1h不受影响，100也不会发生热解，
9、在18034h，2503045min或6501min可使热原彻底破坏。 某些热原具有热不稳定性，但在通常注射剂灭菌的条件下，往往不足以使热原破坏，这点必须引起注意,(2) 滤过性 热原体积小，约在15nm之间，故一般滤器均可通过。即使微孔滤膜，也不能截留。 但活性炭可以吸附热原； (3) 水溶性 热原能溶于水； (4) 不挥发性 热原本身不挥发，但在蒸馏时，往往可随水蒸汽雾滴带入蒸馏水，故应设法防止； (5) 其它 热原能被强酸、强碱破坏，也能被强氧化剂如高锰酸钾或过氧化氢所钝化，超声波也能破坏热原。,1. 污染热原的途径,(1) 从溶剂中带入 是注射剂出现热原的主要原因。蒸馏器结构不合理，操
10、作不当，注射用水贮藏时间过长都会污染热原。 (2) 从原料中带入 容易滋长微生物的药物，如葡萄糖因贮存年久包装损坏常致污染热原。用生物方法制造的药品如右旋糖酐、水解蛋白或抗生素等常因致热物质未除尽而引起发热反应； (3) 从容器、用具、管道和装置等带入 在生产中对这些容器用具等物要认真处理，合格后方能使用；,1. 污染热原的途径 (4) 制备过程中的污染 制备过程中，由于室内卫生条件差，操作时间长，装置不密闭，均增加污染细菌的机会，而可能产生热原； (5) 从输液器带入 有时输液本身不含热原，但仍发现热原反应。这往往是由于输液器具(如输液吊瓶、胶皮管等)污染所致。,4. 热原的除去方法,(1)
11、 高温法 注射用的针筒或其他玻璃器皿，在洗涤干燥后，250加热30分钟以上，可破坏热原； (2) 酸碱法 玻璃容器、用具还可用重铬酸钾硫酸清洁液或稀氢氧化钠处理，将热原破坏； (3) 吸附法 常用的吸附剂有活性炭，活性炭对热原有较强的吸附作用，同时有助滤脱色作用，在注射剂中使用较广。常用量为0.1%0.5%。 此外还可用活性炭与白陶土合用除热原；,(4) 离子交换法 国内有用#301弱碱性阴离子交换树脂10%与#122弱酸性阳离子交换树脂8%成功地除去丙种胎盘球蛋白注射液中的热原； (5) 凝胶滤过去 国内有用二乙氨基乙基葡聚糖凝胶(分子筛)制备无热原去离子水； (6) 反渗透法通过三醋酸纤维
12、膜除去热原 是近几年发展起来有实用价值的新方法。此外，超滤法也能除去热原。,四、注射剂的等渗与等张调节,等渗溶液（isoosmotic solution）：与血浆渗透压相等的溶液。注入低渗溶液会溶血，注入高渗溶液红细胞会萎缩（慢可）。 等张溶液（isototlic solution）：渗透压与红细胞膜张力相等的溶液。,调节渗透压的方法,冰点降低数据法氯化钠等渗当量法,W =,0.52 - a,b,氯化钠等渗当量系指与1g药物呈等渗的氯化钠质量。,五、灭菌与无菌技术,提高药物制剂的安全性 保护制剂的稳定性 保证制剂的临床疗效,目的,灭菌法,物理灭菌法,化学灭菌法,无菌操作法,（一）物理灭菌技术,
13、利用蛋白质与核酸具有遇热、射线不稳定的特性，采用加热、射线和过滤方法，杀灭或除去微生物的技术称为物理灭菌法，亦称物理灭菌技术。,1. 干热灭菌法 2. 湿热灭菌法 3. 过滤灭菌法 4. 射线灭菌法,1. 干热灭菌法,系指在干燥环境中进行灭菌的技术。 包括：灭菌温度和时间：135 145灭菌 3 5h；160 170灭菌 2 4h；180 200灭菌 0.5 1h,火焰灭菌法,干热空气灭菌法,火焰灭菌法,系指用火焰直接灼烧灭菌的方法。 该法适用于耐火焰材质（如金属、玻璃及瓷器等）的物品与用具的灭菌，不适合药品的灭菌。,干热空气灭菌法,系指用高温干热空气灭菌的方法。 该法适用于耐高温的玻璃和金属
14、制品以及不允许湿气穿透的油脂类（如油性软膏基质、注射用油等）和耐高温的粉末化学药品的灭菌，不适于橡胶、塑料及大部分药品的灭菌。,2. 湿热灭菌法,系指用饱和蒸气 、沸水或流通蒸气进行进行灭菌的方法。 包括：,热压灭菌法,流通蒸气灭菌法,煮沸灭菌法,低温间歇灭菌法,热压灭菌法,系指用高压饱和水蒸气加热杀灭微生物的方法。能杀灭所有细菌繁殖体和芽孢，适用于耐高温和耐高压蒸汽的所有药物制剂 、玻璃容器、金属容器、瓷器、橡胶塞、滤膜过滤器等。 灭菌温度（蒸气表压）和时间：115(67kPa)、30min；121(97kPa)、20min；126(139kPa)、15min,湿热灭菌法,流通蒸气灭菌法,系
15、指在常压下，采用100流通蒸气加热杀灭微生物的方法。灭菌时间通常为3060min。该法适用于消毒及不耐高热制剂的灭菌。但不能保证杀灭所有的芽孢，不是可靠的灭菌法。,湿热灭菌法,煮沸灭菌法,系指将待灭菌物品置沸水中加热灭菌的方法。煮沸 时间通常为3060min。该法灭菌效果较差，常用于注射剂、注射针等器皿的消毒。必要时加入适量的抑菌剂，如三氯叔丁醇、甲酚、氯甲酚等，以提高灭菌效果。,湿热灭菌法,低温间歇灭菌法,将待灭菌物置6080的水或流通蒸气中加热60min，杀灭微生物繁殖体后，在室温条件下放置24h，让待灭菌物中的芽孢发育成繁殖体，再次加热灭菌、放置，反复多次，直至杀灭所有芽孢。该法适用于不
16、耐高温、热敏感物料和制剂的灭菌。 缺点是费时、工效低、灭菌效果差，加入适量抑菌剂可提高灭菌效率。,湿热灭菌法,影响湿热灭菌因素,微生物的种类和数量耐热、压次序：芽孢繁殖体衰老体微生物数量 灭菌时间,蒸气性质,影响湿热灭菌因素,蒸气,饱和蒸气,湿饱和蒸气,过热蒸气,热含量,热穿透力,灭菌效率,影响湿热灭菌因素,药物性质和灭菌时间,灭菌温度愈高，灭菌时间愈长。药品被破坏的可能性愈大。,原则：在达到有效灭菌的前提下，尽可能降低灭菌温度和缩短灭菌时间。,影响湿热灭菌因素,其他,介质pH值,介质的营养成分,中性 最耐热,碱性 次之,酸性 最弱,抗热性强,营养高,3. 过滤灭菌法,系指采用过滤法除去微生物
17、的方法。该法属于机械除菌方法，该机械称为除菌过滤器。该法适用于对热不稳定的药液、气体、水等物品的灭菌。 对灭菌用过滤器应有较高要求。 常用的除菌过滤器：0.22m的微孔滤膜器和0.3 mG6垂熔玻璃滤器。,4. 射线灭菌法,系指采用辐射、微波和紫外线杀灭微生物和芽孢的方法。,包括：,（1）辐射灭菌法 （2）微波灭菌法 （3）紫外线灭菌法,（1）辐射灭菌法,系指采用放射线同位素（60Co和137Cs）放射的 射线杀灭微生物和芽孢的方法。辐射灭菌剂量一般为2.5104Gy。 本品适用于热敏物料和制剂的灭菌，常用于维生素、抗生素、激素、生物制品、中药材和中药制剂、医疗器械、药用包装材料及药用高分子材
18、料等物质的灭菌。,射线灭菌法,（1）辐射灭菌法,优点：不升高产品温度，穿透力强，灭菌效率高。 缺点：设备费用较高，对操作人员存在潜在的危险性，对某些药物（特别是溶液型）可能产生药效降低或产生毒性物质和发热物质等。,射线灭菌法,（2）微波灭菌法,采用微波（频率为300MHz300kMHz)照射产生的热能杀灭微生物和芽孢的方法。 该法适用于液体和固体物料的灭菌，且对固体物料具有干燥作用。 特点：微波能穿透到介质和物料的深部，可使介质和物料表里一致地加热；且具有低温、常压、高效、快速、低能耗、无污染、易操作、易维护、产品保质期长等特点。,射线灭菌法,（2）微波灭菌法,热效应使微生物中蛋白质变性而失活
19、。,微波杀菌机理,非热效应干扰了微生物正常的新陈代谢，破坏微生物的生长环境。,低温（7080）即可杀灭微生物，不影响药物的稳定性。,射线灭菌法,（3）紫外线灭菌法,系指用紫外线（能量）照射杀灭微生物和芽孢的方法。用于紫外灭菌的波长一般为200300nm，最强灭菌力的波长为254nm。 该法适用于照射物表面灭菌、无菌室空气及蒸馏水的灭菌。不适合于药液的灭菌及固体物料深部的灭菌。,射线灭菌法,（3）紫外线灭菌法,灭菌机理：紫外线可导致核酸蛋白变性，又能使空气中氧气产生微量臭氧。 紫外线穿透能力弱，并能被普通玻璃吸收，装于容器中的药物不能用紫外线灭菌。 紫外线对人体有一定的伤害，照射过久易引起结膜炎
20、、红斑及皮肤烧灼。,射线灭菌法,（二）化学灭菌法,系指用化学药品直接作用于微生物而将其杀灭的方法。 杀菌剂是指对微生物具有触杀作用的化学药品。分为气体杀菌剂和液体杀菌剂。 杀菌剂只对微生物繁殖体有效，不能杀灭芽孢。 杀菌效能决定于微生物的种类与数量、物体表面光洁度或多孔性以及杀菌剂的性质等。,（二）化学灭菌法,气体灭菌法 该法适用于环境消毒和不耐热的医用器具、设备和设施等的消毒，亦用于粉末注射剂的消毒。 常用的气态杀菌剂：环氧乙烷、甲醛、丙二醇、甘油和过氧乙酸。 药液灭菌法 该法常作为其他灭菌法的辅助措施，适用于皮肤、无菌器具和设备的消毒。 常用的消毒液：75%乙醇、1%聚维酮碘溶液、0.10
21、.2%新洁尔灭溶液、酚或煤酚皂溶液等。,（三）无菌操作法,系指整个过程控制在无菌条件下进行的一种操作方法。 该法适用于一些不耐热药物的注射液、眼用制剂、皮试液、海绵剂和创伤制剂的制备。 无菌操作法包括无菌操作室的灭菌和无菌操作两个环节。,1. 无菌操作室的灭菌,常采用紫外线、液体和气体灭菌法对无菌操作室环境进行灭菌。 常用甲醛溶液加热熏蒸法。,气体发生装置 （蒸气加热夹层锅）,液态甲醛,甲醛蒸气,鼓风机,无菌室关闭熏蒸1224h,湿度60%温度25,25%氨水,除气,2. 无菌操作,无菌操作的场所无菌操作室、层流洁净工作台、无菌操作柜。 无菌操作的所用物品、器具、环境 操作人员,（四）灭菌参数
22、（F值和F0值）,D值为降低被灭菌物品中微生物数至原来1/10或降低一个对数单位（lg100降至lg10）所需的时间。,1.D值,在一定温度下，杀灭90%微生物（或残存率为10%）所需的灭菌时间。,lgN0-lgNt=kt/2.303,微生物死亡的速度:,D = t = 2.303/k(lg100-lg10),不同灭菌法不同微生物的D值,灭菌参数,ZT2T1logD2logD1,2.Z值,降低一个lgD值所需升高的温度,即灭菌时间减少到原来的1/10所需升高的温度或在相同灭菌时间内,杀灭99%的微生物所需提高的温度.,在一定灭菌温度（T）下给定的Z值所产生的灭菌效果与在参比温度（ To）下给定
23、的F值所产生的灭菌效果相同时所相当的时间。常用于干热灭菌，单位：min。F = t 10,灭菌参数,3.F值,TT0,Z,在一定灭菌温度（T）、Z值为10所产生的灭菌效果与121 、 Z值为10所产生的灭菌效果相同时所相当的时间。,4.F0值,灭菌参数,F0 = t 10,T-121,Z,物理F0值数学表达式：,生物F0值数学表达式：,F0=D121(lgN0-lgNt),为灭菌后预计达到的微生物残存数，即染菌度概率。,F0值,F0值仅限于热压灭菌，生物F0值相当于121热压灭菌时，杀灭容器中全部微生物所需要的时间。 F0值体现了灭菌温度与时间对灭菌效果的统一，数值更为精确、实用。 为了确保灭
24、菌效果，应适当增加安全系数，一般增加理论值 的50%。,六、空气净化技术,空气净化系指创造洁净空气为目的的空气调节措施。 空气净化技术系指为达到净化要求所采用的净化方法。分为工业净化和生物净化。,空气净化标准,1.含尘浓度 是指单位体积空气中所含粉尘的个数（计数浓度）或毫克量（重量浓度）。 2.净化方法,（1）一般净化,（2）中等净化,（3）超净净化,主要指标,采用的技术,温度、湿度,温度、湿度，对含尘量和尘埃粒子有一般要求,温度、湿度，对含尘量和尘埃粒子有严格要求,初效过虑,初、中效二级过滤,初、中、高效三级过滤,洁净室的净化度标准,空气净化技术,1. 过滤方式：（1）表面过滤 （2）深层过滤 2. 过滤机理：（1）拦截作用 （2）吸附作用 3. 影响因素：粒径、过滤风速、介质纤维直径和密实性、附尘。,空气过滤器,空气过滤器的种类板式过滤器、契式过滤器、袋式过滤器、 折叠式过滤器。 空气过滤器的特性1）过滤效率2）穿透率和净化系数3）容尘量,附 冷冻干燥技术,是指将含有大量水分的物料预先进行降温，冻结成冰点以下的固体。在真空条件下使冰直接升华，以水蒸气形式除去，得到干燥产品的一种技术。亦称升华干燥。 冷冻干燥机,
