微生物与药品生产卫生知识教材

微生物及药品生产卫生知识GMP办公室编制26 目录第一章微生物基础知识……………………………………………………………………1一、前言……………………………………………………………………………………1二、微生物简介……………………………………………………………………………1三、微生物的形态结构…………………………………………………………………4四、微生物的营养……………………………………………………………………………6五、微生物生长的影响因素………………………………………………………………6六、微生物的生态学分布…………………………………………………………………7七、微生物污染导致药物变质反应………………………………………………………12第二章药品生产卫生知识………………………………………………………………15一、卫生的概念……………………………………………………………………………15二、污染的概念……………………………………………………………………………15三、污染源及重点控制方法………………………………………………………………16四、消毒与灭菌……………………………………………………………………………2026 第一章微生物基础知识一．前言我们所生活的环境中，到处都存在着大量的微生物。在一般空气中，微生物达800~3500个/m3，在土壤中达1~500×108个/g，在严重污染的水中可达107个/ml。（饮用水要求细菌总数≤100个/ml，大肠杆菌≤3个/ml。经水塔或贮水池贮存后，短期内可繁殖至105~106个/ml。）人的头皮上有140万个/cm²，两手上约有4~40万个，1g指甲污垢有38亿个，1g粪便可达10~1000亿个。可以说微生物是无处不在，无处不有。许多以前被人们认为是极端（高温、高压、强酸、强碱、低温等）甚至是致死的环境，现在已发现生活着各种类型的微生物（称为极端微生物）。事实说明，微生物有特别顽强的生存、繁殖和变异能力来适应环境。微生物种类繁多，有的对人有益，有的有害，有的无益也无害。但在药品生产过程中，不可能对环境中的各种微生物加以区别对待，为保证药品的安全有效，需要对其进行控制。空气中的微生物多数附着在灰尘上，或以芽孢形式悬浮于空气中，1μm以下者处于悬浮状态，10μm以上者会逐渐沉下来而形成菌尘。所以也要对尘粒进行控制。大量临床资料表明，注射剂（尤其是静脉注射剂）如污染了7~12μm的尘粒，可导致热原反应、肺动脉炎、微血栓或异物肉芽肿等，严重的还会致人死命。而如果污染了细菌，轻则局部红肿化脓，重则引起全身细菌性感染。因此，对微生物和尘粒进行更加严格的控制对于针剂生产洁净室非常重要。人是洁净室最大的污染源，占90%左右。一般男性每人每分钟向周围排放1000个以上的含菌粒子，女性为750个以上。穿无菌服时，静止时的发菌量为10~300个/min，一般活动时发菌量为150~1000个/min，行走时发菌量为900~2500个/min。咳嗽一次发菌量为70~700个/min，喷嚏一次为4000~60000个/min。所以在洁净室中，人的数量和活动应有特别严格的限制。二．微生物简介微生物是广泛存在于自然界的一群体形微小（直径小于1mm）、结构简单、肉眼看不见，必须藉助光学或电子显微镜放大数百至数万倍才能观察到的生物。需要说明的是，微生物是一个比较笼统的概念，界线有时非常模糊。如单细胞藻类和一些原生动物也应算是微生物，但通常它们并不放在微生物中进行研究。微生物具有以下特点：①体积小，面积大；②吸收多，转化快（2000倍体重/h）；③生长旺，繁殖快（20min分裂一次）；④易变异，适应强；⑤分布广，种类多（10万种以上）。微生物按其结构、化学组成及生活习性等差异可分成三大类：26 1．真核细胞型　细胞核的分化程度较高，有核膜、核仁和染色体；胞质内有完整的细胞器（如内质网、核糖体及线粒体等）。真菌属于此类型微生物。2．原核细胞型　细胞核分化程度低，仅有原始核质，没有核膜与核仁；细胞器不很完善。这类微生物种类众多，有细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体和放线菌。3．非细胞型　没有典型的细胞结构，亦无产生能量的酶系统，只能在活细胞内生长繁殖。体积微小，能通过除菌滤器。病毒属于此类型微生物。微生物在自然界中的分布极为广泛，空气、土壤、江河、湖泊、海洋等都有数量不等、种类不一的微生物存在。在人类、动物和植物的体表及其与外界相通的腔道中也有多种微生物存在。绝大多数微生物对人类和动、植物的生存是有益而必需的。自然界中氮、碳、硫等多种元素循环靠微生物的代谢活动来进行。例如空气中的大量氮气只有依靠微生物的作用才能被植物吸收，土壤中的微生物能将动、植物蛋白质转化为无机含氮化合物，以供植物生长的需要，而植物又为人类和动物所利用。因此，没有微生物，植物就不能新陈代谢，而人类和动物也将无法生存。另一方面，由极少数微生物引起的传染病发病快、死亡率高、传播迅速、传播范围广，严重危害着人民健康。三．微生物的形态结构1．细菌（原核单细胞生物）细菌按形状可分为：球菌（0.5~2μm）、杆菌（长1~5μm，宽0.3~1μm）和螺形菌（大小与杆菌相似）。按革兰氏染色法染色的不同，分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。革兰氏阳性菌的细胞壁表面含较多的磷壁酸，会产生外毒素，如金黄色葡萄球菌；革兰氏阴性菌的细胞壁表面多含脂蛋白和脂多糖，会产生内毒素（即热原），如大肠杆菌。细菌一般有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核，有的还有荚膜、鞭毛、菌毛和芽胞等特殊结构。细菌一般为无性繁殖，以二分法繁殖，几十分钟或1~2小时分裂一次。资料：关于芽孢在温度逐渐降低或营养缺乏时，芽胞杆菌属（如炭疽杆菌）及梭状芽胞杆菌属（如破伤风杆菌）能在菌体内形成一个折光性很强的不易着色小体，称为芽胞。芽胞是处于休眠状态的细菌，并非细菌的繁殖体，当环境适宜时，可恢复生长繁殖。26 芽胞在自然界分布广泛，要注意防止污染。芽胞的抵抗力强，对热力、干燥、辐射、化学消毒剂等理化因素均有强大的抵抗力，用一般的方法不易将其杀死。有的芽胞可耐100℃沸水煮沸数小时。杀灭芽胞最可靠的方法是高压蒸汽灭菌。当进行消毒灭菌时往往以芽胞是否被杀死作为判断灭菌效果的指标。2．霉菌（丝状真菌的通称，真核多细胞生物）霉菌是真菌的一部分。在培养基上长成绒毛状或棉絮状的菌丝体的真菌统称为霉菌。霉菌细胞呈狭长的管状，称为菌丝。菌丝直径比细菌、放线菌大，约2~10μm。菌丝分枝连接，交错集合在一起的总体称为菌丝体。霉菌大多数是多细胞微生物，菌丝细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核和各种细胞器组成。细胞壁很薄，往往在表面产生色素，使菌落出现各种颜色。霉菌靠孢子繁殖，有无性繁殖和有性繁殖两种方式，以无性繁殖为主。有些真菌可用酿酒造酱，或用于发酵生产柠檬酸、葡萄糖酸、酶、抗生素（如青霉素、头孢菌素）；少数真菌能引起各种真菌病。真菌产生的真菌毒素（如黄曲霉素）有毒。3．酵母菌（真核单细胞生物，属真菌）酵母菌以单细胞存在，呈圆形、卵圆形和香肠形，比细菌大，细胞长5~30μm，宽1~5μm。细胞结构有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核和各种细胞器等。酵母菌的增殖分无性繁殖和有性繁殖两个阶段，有三种方式：芽殖、裂殖、孢子生殖。酵母菌是重要的工业微生物，用于酿酒，生产单细胞蛋白、B族维生素、核酸、辅酶A、细胞色素C等。一般对人体无害。4．放线菌（原核单细胞生物）放线菌有生长发育良好的菌丝体，呈分枝状，菌丝宽为0.2~1.2μm，革兰氏阳性。其内部构造与细菌相似，无完整的细胞核。菌落常呈幅射状，因此称放线菌。繁殖方式为无性孢子繁殖。最适pH6.7~7.5，温度25~30℃。放线菌可用于生产抗生素、维生素和酶类，少数可引起人畜放线菌病。5．病毒病毒是一类体积十分微小，结构简单，只含一种核酸（DNA或RNA），没有产生能量的酶系统，只能在活细胞内以复制方式增殖的非细胞型微生物。病毒在自然界分布非常广泛，在所有其它生物中都有病毒寄居。病毒是最常见的致病微生物，人类传染病中大约75%是由病毒引起的。26 病毒体主要由核酸和蛋白质组成。病毒体积微小，最大直径300nm（如牛痘病毒），最小直径20nm（如口蹄疫病毒），绝大多数在150nm以下，能通过细菌滤器，用普通光学显微镜看不见，必须用电子显微镜放大数千至数万倍才能看见。形态多呈球形，少数为杆状或砖形。噬菌体（细菌病毒）有呈蝌蚪状的。朊病毒于1982年发现，它很特殊，与一般病毒不同，是一种异常蛋白质，不含有核酸。与疯牛病（牛海绵状脑病）及人克雅氏病关系密切。其复制方式不明。四．微生物的营养1．水分：水占细胞浆的70%～90%，是细胞的重要组成成分。较普遍的观点认为：只有在含水的环境中微生物才能存活。但也有人发现在无水碳氢化合物中微生物可长期存活。2．碳源：碳源是构成细胞的重要物质。有些微生物的碳源必须来自有机碳化合物如糖、蛋白质、脂肪、有机酸等（同时利用其化学能），属异养型；有些微生物不需有机碳化合物，以CO2为碳源，属自养型（分为光能自养型和化能自养型）。3．氮源：氮是组成蛋白质和核酸的重要元素。4．无机盐类：细菌所需无机盐包括磷、硫、镁、铁、钾、钠、钙、氯、锰、锌、钴、铜等。其中磷、硫、镁、钾、钠、铁需要量较多，其他只需微量。5．生长因子：生长因子是某些微生物生长发育所必需，而其自身又不能合成的一类营养物质。包括维生素、嘌呤和嘧啶等。五．微生物生长的影响因素1．营养物2．pH值：各种微生物都有其最适宜的pH值，大多数细菌最适pH为6.8~7.4，但一般有较大的容忍度，在4~9也可存活和生长，少数细菌能在极端pH值范围内生长。真菌适于pH值3~6的微酸性环境，但在2~10也可生长。3．温度：微生物适于生长繁殖要有适宜的温度，当超过其最低或最高可耐受的温度时，即停止生长或死亡。一般细菌最适温度为30~40℃，真菌为20~30℃。4．氧气：大多数细菌和所有霉菌都是需氧菌（在有氧环境中才能生长），少数细菌是厌氧菌（在无氧环境中才能生长），有些细菌和酵母菌是兼性需氧厌氧的，在有氧或无氧环境中都能生长繁殖。5．渗透压：微生物细胞膜和所有生物膜一样是一种半透膜，可让水自由通过，对溶质则有选择性。由于细胞壁的保护，微生物能存活在低渗透压的水中。而在高渗溶液（如高浓度的盐溶液或糖溶液、40%甘油）中，细胞会脱水并停止生长繁殖。但也有一些专性耐高盐细菌只有在高盐（10~15%）条件下才生长。26 6．表面张力：表面活性剂可降低表面张力，它是影响细菌生长的因素之一。很多革兰氏阴性菌，特别是大肠菌群可很好地在表面活性剂包围的介质中生长，而大多数革兰氏阳性菌在表面张力低时（0.05N/m）不能很好生长。阳离子表面活性剂对很多有机体有毒性，阴离子表面活性剂毒性很小，非离子表面活性剂几乎没有毒性，并可成为某些微生物的营养物。六、微生物的生态学分布药品的卫生质量受到药品生产的环境和物料的影响，几乎所有的药物均存在被微生物污染的可能性。诸如，大气环境、制药设备、制药用水、物料、以及操作人员，都可能是造成微生物污染的来源。这些微生物的生长繁殖，可能使人致病，或者使药物变质失效。即使是被密封在容器中的无菌制剂，也不能完全幸免微生物的污染，因为加热处理灭菌的过程中可能有某些细菌的内毒素（脂多糖）未被破坏。而热原质会导致发热反应。了解微生物的污染源及传播途径，掌握微生物污染的预防原则，就能够达到采取有效措施控制微生物污染的目的，进而达到实施药品GMP生产出高质量产品的目的。有效控制微生物污染，是药品GMP实施的主要目的。一、自然界中微生物生态学分布微生物所具有的个体微小、代谢营养类型多样、适应能力强等特点，使得微生物分布广泛，可以在其他生物不能生存。同一种细菌可见于多种生态环境，也可以不同形式（共生或游离）存在。微生物的分布也反映了生态环境的特征，是生态环境各种物理、化学、生物因素对微生物的限制、选择的结果。在某些生态环境中，高度专一性的微生物存在并仅限于这种生态环境中，并成为特定生态环境的标志。例如，热泉是嗜热微生物的最重要生态环境。1.微生物群落生态环境中的微生物也存在个体、种群、群落和生态系统从低到高的组织层次，与动物、植物相比，微生物具有更强的群体性。在这个系列中，群落处于关键的位置上，种群的相互作用是特定群落形成和结构的基础，生态系统所表现出来的生态功能也取决于群落的功能。2.陆生生态环境的微生物陆生生态环境的主要载体是土壤。土壤是固体无机物（岩石和矿物质）、有机物、水、空气和生物组成的复合物。溶解在土壤水中的有机和无机组分可被微生物所利用，土壤是微生物的合适生态环境。土壤微生物种类齐全、数量多、代谢潜力巨大，是主要主要的微生物源。但一般来说，微生物处于饥饿状态，繁殖速率极低，当可用的营养物被加到土壤中，微生物数量和它们的代谢活性迅速增加，直到营养物被消耗，而后，微生物活性回复到较低的基线水平。26 3.水生生态环境的微生物水生生态环境主要包括湖泊、池塘、溪流、河流和海洋。水体中微生物的数量和分布主要受到营养水平、温度、光照、溶解氧、盐分等因素的影响。微生物在较深水体（如湖泊）中具有垂直层次分布的特点。在光线充足氧气充足的沿岸带、浅水区分布着大量光合藻类和好氧微生物；在深水区由于光线少、溶解氧低、则多为兼性厌氧菌。4.大气生态环境的微生物大气中没有可为微生物直接利用的营养物质和足够的水分，这种环境不适合微生物的生长繁殖。大气中没有固定的微生物种类。但由于微生物能产生各种休眠体以适应不良环境，有些微生物可以在大气中存在一段相当长的时间而不至死亡，所以，大气中仍能找到多种微生物。大气中的微生物来源于土壤、水体和其他微生物源。进入大气的土壤尘粒，水面吹来的小水滴，污水处理场曝气产生的气溶胶，人和动物体表的干燥脱落物，呼吸道呼出的气体，都是大气微生物的来源。主要种类有霉菌和细菌。霉菌常见种类是曲霉、木霉、青霉、毛霉、白地霉等；细菌有球菌、杆菌和一些病原菌。微生物在大气中的分布很不均匀，所含数量取决于所处环境和飞扬的尘埃量。附着在尘埃上的微生物，又称为生物粒子。5.极端环境下的微生物对极端环境下的微生物的研究，具有以下三方面的重要意义：（1）开发利用新的微生物资源，包括特异性的基因资源；（2）微生物生理、遗传和分类乃至生命科学相关学科许多领域，如功能基因组学、生物电子器材（如微生物传感器）等的研究提供新的课题和材料；（3）为生物进化、生命起源的研究提供新的材料。按微生物生长的最适温度，可将它们分为嗜冷、兼性嗜冷、嗜温、嗜热和超嗜热4种类型。还有嗜酸、碱微生物，嗜盐微生物和嗜压微生物。6.动物体中的微生物生长在动物体上的微生物是一种类复杂、数量庞大、生理功能多样的群体。从生态环境空间位置来说，有体表和体内的区别；从生理功能上说，任何生活在动物体上的微生物都有其相应的功能，总体上可以分为有益、有害两个方面。对动物有害的微生物，与动物的互惠共生关系受到广泛注意和深入研究。例如，微生物和昆虫的共生，反刍动物瘤胃微生物的分解纤维素而被动物消化利用，海洋鱼类与发光细菌的共生。7.植物体中的微生物植物的表面和内部都寄生或共生有许多微生物。8.工农业产品上的微生物及生物性霉变的控制26 人类赖以生存的视频以及其他许多生活、生产资料都是微生物生长的潜在基质，可以不同程度上为微生物所利用。大多数情况下，微生物对这些物质的作用导致霉变、酸败。工业产品中的微生物大多来源于原料和成品对环境中微生物的吸附，在一定条件下微生物生理活动造成对产品的严重损害。特别是食品受微生物污染，在合适的温湿度条件下会产生毒素。二、药品生产中的微生物生态学分布微生物生长繁殖的速度是十分惊人的，生态分布是十分广泛的，这里有一组数字，可以给参与药品生产的人们一个启迪：²每克新鲜植物叶子表面附生着大约100万个微生物。这就告诉制剂车间办公室内摆上一盆观赏植物是不符合GMP要求，也是不合时宜的。²人的皮肤上平均每平方厘米含有10万个细菌，而且繁殖速度惊人，刚洗过的皮肤，在几小时之内细菌就可恢复到原来的数量。人的肠道内聚集有100万亿左右的微生物，粪便中细菌大约占粪便干重的1/3。这就告诉人们，为什么便后洗手，而无菌药品车间的操作工为什么不能裸手操作。²一般人每个喷嚏的飞沫含有4500～150000个细菌；感冒患者一个喷嚏含有多达8500万个细菌。有些感冒是具有传染性的。这就告诉人们，为什么要穿无菌工作服、戴口罩；为什么我国GMP（98版）规定传染病、皮肤病和体表有伤口者不得从事直接接触药品的生产。在药品生产中，由于受到各种要素（洁净空气、制药用水、操作人员、物料、设备等）的影响，都可能导致药品的微生物污染。因此，药品GMP对各种要素都提出防止污染的基本要求。1.空气中的微生物空气中的微生物及粒子，是空气洁净技术要解决的主要对象。尽管空气不是适合微生物生长繁殖的天然环境（不含水分和营养），但是一般的大气环境仍含有不少的细菌、霉菌和酵母菌。例如，葡萄球菌属、链球菌属等。空气中的微生物来自灰尘微粒，来自人的皮肤与衣服，以及由谈话、咳嗽、打喷嚏等造成的飞沫。空气中微生物数量取决于灰尘量和活动状况，例如，有活跃人群比无人群的地方微生物多，不洁的房间比清洁的房间多，潮湿的地方比干燥的地方多。在药品生产中，减少空气中微生物数量的方法有多种，其中常用的有以下3种方法：（1）空气洁净技术采用的过滤方法过滤是最常用的方法。过滤介质种类很多，例如，纤维素、玻璃棉或人造纤维等。一般应除去大于0.1μm的微粒及微生物。空气净化装置可用于整个房间如无菌室，也可只限于操作区域局部如超净工作台。它允许经过过滤的空气气流不断地流过工作区，气流方向可以使垂直的或者横向的，取决于设备的类型及设计。制药企业应对空气净化装置定期监测检查，确保各种技术参数符合法定的技术标准。26 （2）化学消毒方法化学消毒剂种类较多，有一些化学消毒剂如甲醛，因有刺激性，所以作用受到局限。福尔马林为40%的甲醛溶液，熏蒸在空气中的浓度为1～2mg/L，相对湿度为80%-90%时效果较好，但现已较少用。使用臭氧发生器的效果已得到证实，现已开始广泛应用。其灭菌是物理、化学及生物学等综合作用。（3）紫外线照射方法房间安置固定的或可移动的紫外线灯，采用紫外线波长为240nm至280nm之间，以253.7nm处杀菌力最大。但穿透力较差，可被不同的物品表面反射。使用时应考虑灯具的寿命，约1400h（70%）时需更换。2.制药用水的微生物工艺用水在制药企业防止污染及作为制药用水方面至关重要。因为它不仅作为产品的一个成分，而且需用其洗涤或冷却。药品的微生物污染的关键环节在于工艺用水，因为水是微生物生长代谢的一个必要成分。在饮用水标准中，大肠杆菌的含量是判断饮用水水质污染程度的指标。垃圾和工业废液污染的水源中约98%含有革兰氏阴性细菌、微球菌属、噬细胞菌属，此外还有酵母菌、类酵母菌和放线菌。制药用水的质量，根据工艺需要选用饮用水、纯化水或注射用水。例如，制备注射剂必须采用注射用水，制备口服制剂需用纯化水。中国药典收载了纯化水和注射用水的质量标准。常用的对水消毒的方法，与空气消毒的方法一样，也是化学消毒剂、过滤与紫外线照射3种。（1）化学消毒剂方法对水的消毒以化学消毒剂方法较常用，效果也最好。常使用次氯酸钠或通氯气。在使用中，应注意到水系统中不能留有消毒不到的“死角“。（2）膜过滤法适用于水系统的连续循环处理。常用的微孔滤膜的孔径为0.22μm。在此之前，还应有其他过滤方法配合。（3）紫外线照射法在水系统中应用紫外线照射消毒，适用于需要特殊处理的水（如光学透明度要求高），一般都在末端之前。这种方法因处理过的水无臭无味，而优于化学消毒剂方法；因不产生微生物移居滤器的现象，而优于膜滤器。因此，在水系统中，这3种方法综合应用，设计安装在适当的位置。对制药用水的消毒方法除应用于水的本身消毒以外，还必须包括水系统中的设备、管道的消毒问题。3.厂房建筑与设备表面的微生物厂房建筑物的内表面，以及设备表面、容器内外表面等，都可能是微生物寄存的地方。制药企业生产车间的厂房、库房及实验室都必须清洁整齐。建筑物表面不透水，光滑平整、无裂缝、接口严密、无颗粒脱落物、并能耐受清洗和消毒。26 设备、管道应易于拆卸、结构简单、便于清洁和消毒。4.人体的微生物微生物广泛分布于自然界，人体与自然环境接触，当然也不能例外。凡是人体体表皮肤与外界相通的腔道如口腔，鼻咽腔、肠道、眼结膜、泌尿生殖道均存在不同种类的微生物，其中有些微生物可以长期寄居在人的体表、皮肤和黏膜上。这种正常状态的微生物群有一定的种类和数量，与宿主及体外环境三者保持动态平衡，有益于宿主健康，构成相互依赖，相互制约的生态学体系，这类微生物称为“正常菌群“。人体各部位的正常微生物部位常见的微生物皮肤葡萄球菌、枯草杆菌、类白喉杆菌、大肠杆菌、非致病性抗酸杆菌、真菌口腔葡萄球菌、甲型链球菌、奈氏菌属、类白喉杆菌、乳酸杆菌、梭形杆菌、放线菌、拟杆菌、螺旋体、真菌肠道葡萄球菌、粪链球菌、大肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、乳酸杆菌、产气荚膜杆菌、破伤风杆菌、拟杆菌、双歧杆菌、真菌、腺病毒鼻咽腔葡萄球菌、链球菌、肺炎球菌、奈氏菌属、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、变形杆菌、真菌、腺病毒外耳道葡萄球菌、类白喉杆菌、铜绿假单胞菌、眼结膜葡萄球菌、结膜干燥杆菌尿道男性尿道口：葡萄球菌、大肠杆菌、拟杆菌、耻垢杆菌女性尿道口：革兰氏阳性球菌、大肠杆菌、变形杆菌阴道葡萄球菌、乳酸杆菌、阴道杆菌、拟杆菌、双歧杆菌、类白喉杆菌、大肠杆菌、白色念球菌、支原体由于人体携带有不同种类的微生物，因此在药品生产的全过程中，每个工序都有可能发生由人体微生物造成药品污染的危险。例如，有的通过未经清洁消毒的手直接接触药品使其污染，有的通过谈话、咳嗽等造成污染，有的则经其他途径的接触而引起药品的污染。皮肤上不同部位所带细菌数量部位细菌数量手部100～1000/cm²前额1000～100000/cm²头皮约100万/cm²腋窝约1000万/cm²鼻腔分泌物约1000万/g唾液约10亿/g粪便710亿/g26 在药品生产中，由于操作人员操作不注意或者个人卫生情况欠佳时可能通过手、伤口、咳嗽、喷嚏以及衣服、头发等各种渠道将微生物转移给药物制剂。在非无菌药品生产中，一般要求操作人员清洗和消毒双手，穿上专用工作衣帽进行操作，即可减少微生物污染。在制备无菌药品（包括注射剂及无菌眼制剂）时，要求操作人员严格按照无菌操作的更衣程序，严格清洗和消毒双手，穿戴全套的无菌工作衣帽（包括猴服等操作衣、裤、鞋、口罩和手套），并经无菌风淋室，才能进入无菌操作间。5.物料的微生物物料是指原料、辅料和包装材料等。原辅料可能将大量的微生物带入到药物制剂中。因此，选用符合标准的原辅料，将有助于控制药品和环境的污染水平。包装材料，特别是内包装材料（如蛋白瓶、西林瓶），一方面包装药品，另一方面防止外界微生物进入药物中。若处理不当，在药品储藏和运输过程中，极易引起污染，造成严重后果。玻璃容器可能沾有细菌与真菌孢子，可用吹起或洗涤方法移去附着在玻璃上的灰尘微粒，必要时进行消毒灭菌处理。塑料瓶一般不易被污染，但也要有防范污染的措施。包装纸和纸箱要求表面光滑、坚固、平整、无裂缝。总之，包装材料应考虑不同需要加以清洁或消毒处理，进行合理封装。原则是尽量减少微生物数量，预防发生污染。七、微生物污染导致药物变质反应所谓微生物污染是指微生物的产生、附着而给药品及其生产环境带来不良的影响。药品的微生物污染，也称为染菌。污染药品的微生物中有许多种类是以药物本身为营养而生长繁殖的，其结果导致药物产生一系列物理的和化学的变化。即使有的微生物已经死亡，其代谢产物及尸体仍然存在于药品之中。微生物引起药物变质的条件有以下几点：（1）存在着低水平的病原微生物或者高水平的条件致病性微生物；（2）存在着有毒的微生物代谢产物，即使原始微生物已死亡或去除，仍留有毒性；（3）在药品中存在可检出的物理、化学变化。1.药物变质反应的类型26 （1）由微生物污染的药物引起感染（细菌污染反应）无菌药品中的注射液体制剂受到微生物污染而造成严重后果的事例不胜枚举；其他制剂也有类似事例。微生物进入血液后，病人即出现菌血症或真菌血症；但是否出现临床症状则取决于进入体内微生物的种类、数量、宿主抵抗力和环境条件等多种因素。微生物进入人体内数量的多少会英系那个感染发生的可能性。少量微生物可被机体的免疫系统清除而不出现临床症状；大量微生物在短时间内进入体内则可引起严重的败血症表现甚至感染性休克和死亡。但是，输液剂被少数微生物污染却是极其危险的，因为微生物的繁殖速度相当快，室温下输液剂内的数个细菌或真菌能在一昼夜内繁殖到每毫克10的五次方个以上，这足以造成输液病人的严重后果。（2）药物的物理性状的改变由于微生物污染而导致了药品的物理性状的改变。（3）药物的化学成分变化微生物几乎具有降解所有的有机物的能力，这种降解过程是在温和条件下发生的，它较非生物学过程的工业反应（化学反应）容易得多。微生物使药物降解则明显地破坏和影响药物的疗效，使之部分或完全失效，有的甚至还产生有毒产物，失去药品的安全有效性。药物成分的降解率取决于：²药物的化学结构；²药物的理化特性；²微生物的种类和污染水平。（4）药物的疗效变化药物受到微生物污染，引起理化性质的改变，继而也引起疗效的变化。（5）热原质反应热原是微生物产生的能引起人及恒温动物体温异常升高的致热性物质。由于热原是各种微生物死亡的残留物和微生物在生活过程中的代谢产物，因此，细菌是热原的主要来源。G-杆菌产生的热原致热性最强。对热原的化学组成至今尚无定论。一般认为热原质来自细菌细胞壁类脂A部分，其成分为脂多糖；也有人认为来自微生物的尸体及其代谢产物，主要是微生物的一种内毒素。从细菌细胞壁分离出来的内毒素，存在于细胞外膜与固体膜之间，当细菌死亡，菌体细胞裂解后得以释放出来。内毒素是由磷脂、脂多糖和蛋白质所组成的复合物，分子量约为100万到200万，其中脂多糖是内毒素的主要成分，具有特别强的热原活性。热原又分为细菌性热原、内源性高分子热原、内源性低分子热原及化学热原等。革兰氏阴性菌可致强烈的热原反应；其次，某些革兰氏阳性细菌以及真菌、立克次体、病毒或蛋白质、粘肽及核酸等也可导致热原反应。热原质一般是耐热的，在热力灭菌时不那么容易被破坏，因此，污染有微生物的灭菌制剂中常发现有热原质。热原质具有一些特殊的理化性质，了解掌握这些性质有助于研究和去除输液剂等注射剂中的热原质。26 ①耐热性：大多数热原质对热相当稳定，在耐热试验中，60°C下加热1h，多数热原质没有明显的变化；在120°C下加热4h，能破坏热原质的98%；在180°C到200°C加热2h或250°C下加热30～45min，才可彻底将其破坏。而各种湿热灭菌法对热原质几乎完全无效。由于热原质的来源不同，其核心物质也不同，对热的耐受性也有很大差异。G-杆菌产生的热原质是由类脂多糖构成的内毒素，非常耐热；而G-球菌产生的热原质是外毒素，由蛋白质组成，多不耐热。即使这些热原质具有不稳定性，但通常的注射剂灭菌条件下，是不足以使热原质破坏的，这一点必须引起注意。②水溶性：由于热原质是类磷脂与蛋白、多糖等物质的复合物，故一般易溶于水，但几乎不溶于醚、丙酮等，可被盐析出。③不挥发性：热原质分子量较大，在一般温度下不会分解，也不具有挥发性质。虽然热原本省不会发，但因其具有水溶性，在蒸馏时，可随水蒸气雾滴带入蒸馏水，所以整流器应具有隔膜装置。④滤过性和被吸附性:热原的体积小,仅（1～50）×10-9m，能通过一般滤器进入滤液中，但其不能通过透析膜，也不能多层石棉板的施氏滤器和超滤器。由于具有易被吸附的性质，可被活性炭、石棉、氢氧化铝、硅藻土、氢氧化铁、三矽酸镁、氧化纤维素、中性白陶土、阴离子交换树脂等从溶液中吸附出去。这是因为热原质在溶液中带有一定电荷。⑤被强酸、强碱和氧化剂破坏：强酸（pH值小于4）对热原质有明显的破坏作用；用0.8%NaOH溶液煮沸20min，或者0.3%NaOH溶液煮沸60min，即可破坏热原质；氧化剂如过氧化氢（H2O2）、高锰酸钾（KMnO4）等也能破坏热原质。⑥其他：超声波可以破坏热原质。超声波洗瓶机可除去沾附在瓶壁上的热原质。由于热原质直接与微生物相关，因此输液剂内的热原质的来源与微生物的来源途径相似，即药品的生产、储运和临床使用的各个环节，例如：①注射用水被污染源水、设备、管道、阀门、换热器、使用等环节都能引起水污染。②溶质被污染在生产过程中加入的各种辅料被污染引起，尤其是配液用的辅料；③生产环境不符合要求布局设计、净化系统、卫生、人员约束等方面都能引起污染。④操作不当引入人员未按操作规程操作，裸手操作、无菌操作动作大等⑤过滤介质带入空气、水、药液的过滤器本身含有微生物，清洗消毒不彻底。⑥储运中输液剂内包装破损微生物可通过裂缝污染产品26 第二章药品生产卫生知识一、卫生的概念卫生一般指为增进人体健康，预防疾病，改善和创造合乎生理要求的生产环境、生活条件所采取的个人和社会的措施。一、健康卫生健康卫生不仅包括生理（身体）健康和心理（精神）健康，也包括从心里（精神）健康衍生而来的道德和社会适应健康。二、清洁卫生药品GMP的有关卫生的要素是指清洁卫生。GMP对卫生有一定的基本要求。良好卫生规程（GHP）是GMP的重要组成部分。总而言之，在与“卫生”相连的词汇中，健康是目标，是目的；而清洁是手段，也是技术。二、污染的概念一、污染预防污染是药品GMP的目标要素之一，药品生产过程必须要有防止污染的措施。污染是指当某物与不洁净的或腐败物接触或混合在一起从而使该物变得不纯净或不适用时，它即受到污染。简单来说，当一个产品中存在有不需要的物质时，它即受到污染。而那些不需要的物质，就是污染物。对药品而言，污染物主要指微生物（包括细菌、真菌、病毒等），热原、微粒以及异物。二、交叉污染及药物污染的途径交叉污染：在生产中，一种原料、中间产品或成品被另一种原料或成品污染。在加工中原料和产品引发的尘埃、气体、蒸气、喷雾状物或生物体、设备的残留物，昆虫侵入以及操作者的衣服、皮肤等均由引起交叉污染的危险。药品被污染的类型主要三个方面：26 （1）由微生物引起的污染空气中含有的微生物引起的药品污染时主要的原因之一，当然微生物也可能来自工艺用水、物料、设备表面及人体等等方面。(2)由微粒引起的污染空气中的尘粒以及来源于人体及服装、涉笔表面等方面的微粒是主要污染源。一般微生物都附着在无活性的微粒上面，成为生物微粒。（3）由原料或产品被另外的物料或产品引起的污染例如，生产设备中的残留物。其危害性随不同污染物类型而异，危害最大的系高效低剂量物质、致敏物质、细胞毒素等。对于注射用药，大剂量、长效制剂的生产，尤其应该注意这类污染的发生。三、污染源及重点控制方法造成药品污染的污染物发生源称为污染源。按污染物的来源可分为天然污染源和人为污染源。在药品生产中，污染主要来自空气、水、表面和人体，这也是药品生产中传播污染的四大媒介。当然，污染也涉及GMP要素的各个方面，例如，物料及生产工艺。一、人员人，不仅是生产要素，也是药品生产中引起产品污染的最大污染源之一。污染物不仅有人体携带的微粒、微生物、而且也有人体自身产生的微粒、微生物。由于误操作，人员也是造成交叉污染的主因，包括了设备未清洗干净的残留物料的微量污染，也包括了较大量的混淆混药。在药品生产过程中人体是一个永不休止的恒定污染源。例如。自身由于新陈代谢而产生的头屑及其他皮肤脱落物、毛发；体表与呼吸道的排出物；携带的是任何附着在人体、衣服上的各种尘埃粒子和微生物。这些污染物，既可以通过人体直接接触物体的方式传播，也可以通过空气等媒介传播。人在静止状态会产生大量的污染物；活动状态更是会散发大量的污染物。下表列出不同动作状态的发尘率：发尘率（个/min）动作状态10万站立或静止——没有动作50万站立或静止——手臂和头部轻微动作100万站立或静止——全臂、手、头部和臂部动作250万坐下或起立500万行走——3.6km/h750万行走——5.6km/h1000万坐椅子1500万～3000万跳跃认识人体产生散发污染物的目的在于，正确了解人体的污染物的特性，采取合理的人身净化标准，防止或减少人体对药品的污染。1.人体产生哪些污染物26 人体产生的污染物，有以下几类：（1）体表脱落物人的自然活动，每分钟能产生数以百万计的大于0.3μm的微粒。人体散发的热量，经红外线技术检测，可形成一股热流。这股热流便于微小粒子的扩散。粒子的大部分是皮屑，以头皮屑较多，其大小为10～300μm。人体表皮细胞由于新陈代谢作用，每3～５天就要由新的细胞置换1次，每人每天大约脱落1000万个屑粒。按此计算则平均每分钟就有将近7000粒皮屑脱落。一天内人体能剥落10g左右的粒子。头发也经常脱落。1个人每天大约要掉45根头发，有些人可能更多。人们的活动会影响生产环境。人的移动会产生气流乃至湍流，这会引起尘埃的飞扬，减慢粒子的沉降。（2）体表排出物体表的排出物有多种，汗液、鼻涕、耳内分泌物，眼泪及分泌物等。（3）呼吸道排泄物在洁净室内除去正常呼吸之外，打喷嚏、谈话等，由嘴与鼻飞散出来的飞沫的量是很多的。大的飞沫直接落下；小的则在一定时间内悬浮在空气中然后落下，其中的微生物可能进入空调系统。有研究表明，呼吸中细菌发散量为3000～5000个/min，咳嗽1次可达700多，1次喷嚏可产生4000～60000个细菌。（4）人体微生物人体的机体也会给微生物的生长繁殖创造一个良好的环境。人的体表、鼻孔、喉咙、口腔以及肠道里面生长着各类微生物。2.人体携带哪些污染物人体携带的污染物主要指的是人体携带的尘粒。主要有三种：（1）附着在头发、衣服和鞋上面的外界污染物质，以及衣服和鞋上残留的尘粒，其中特别是附着在鞋底和隐藏在缝隙中的大量微粒。（2）人身涂抹物，如，头发油、香水、唇膏、脂粉等。（3）服装店的磨损脱落物，服装在人的不停运动中不断磨损，脱落各类纤维，特别是棉纤维或羊毛纤维；旧棉织品的服装发尘量要较聚酯无纺布的发尘量高出10倍。穿旧棉服装载静止状态下每人每分钟平均产尘106粒。人体的污染物质大部分先扩散到被搅动的空气中，在间接地污染它物。因此，人的污染量是通过测定空气的含尘量来评价的。在常规生产运转中，室内其他因素，处于定值的情况下，人的污染量变化就成为影响室内空气含尘浓度浮动的主要因素。人体发尘量的大小，还受动作与服装不同而变化。因此，药品GMP规定了洁净室内要自我约束，减少不必要的动作；GMP还规定了防护服装的选材、式样及穿戴方式要适应空气洁净度的要求。3.对人员的主要控制措施有：26 （1）建立人员体检和健康管理制度进行与药品生产相关工作的人员必须每年体检1次，体检不合格者，应调离工作岗位。任何患传染病、皮肤病者，均不得从事药品生产。任何有外部伤口的人员不得从事处理暴露的原辅料、中间体或散装成品的工作。操作人员应主动向主管人员报告能对药品产生不良后果的任何健康状况。（2）建立良好的人员卫生习惯要求工作人员注意个人卫生，勤洗澡、勤更衣、勤洗手，不留胡须勤理发，不留指甲，不化妆，不佩戴饰品等；规范生产区的人员卫生，严禁在生产区吃东西，不得存放非生产物品和个人杂物，严禁在生产区吸烟等。（3）控制食堂卫生制定食堂卫生管理制度，将食堂纳入日常的卫生管理，做好食堂环境、采购、仓储、用具、清洁等管理工作，保证人员的饮食安全。（4）建立人身净化程序操作人员进入洁净室前，应严格执行人身净化程序（洗手、更衣等程序），防止外来的污染物带进洁净车间。（5）加强生产区人员的管理要求在洁净室工作的人员必须严格遵守洁净室（区）的规章制度，洁净室内人员要进行自我约束，尽量按规定要求做，减少不必要的动作。动作幅度尽量小，动作尽量轻，严禁在洁净室内喧哗吵闹，追逐嘻打；严格控制洁净室内人员的数量。严禁人员的直接跨区行为。（6）加强人员卫生的监督，对人员卫生进行定期随机抽样检查，监督个人的卫生情况，执行相关制度的情况，人员无菌操作的情况。同时，还应监测人员的手指、衣服、袖口等重要部位的染菌情况。二、空气空气中的尘粒与微生物是造成药品污染的主要来源之一。空气净化技术与灭菌技术使无菌药品及非无菌药品的生产质量得到提高，还有一些相配套的措施（如方法与验证），强化了药品生产的质量保证。1.合适的空气净化系统（包括级别划分）。2.合适的检查空气洁净度的方法（GB/T16292～16294—1996）。3.合适的空气净化系统的验证规程。4.合适的空气净化系统的维修规程。三、工艺用水工艺用水系统是制药工艺的重要组成及必需的技术支撑，也是预防污染的桥头堡。我国GMP将配方中使用的纯化水和注射用水，作为成品的一个组成部分，列入了与药品直接接触的“设备”一章进行规定；在药品生产的工艺操作中还要一些使用之后完全去掉的水、与产品接触的设备容器的表面作最后的清洗所使用的水。若是未能很好地对这些“水”进行控制，就会使微生物繁殖起来，进而污染工艺用水，污染药品。使制药工作失败。26 1.适的工艺用水系统，使之合理设计、适当建造、定期验证和有效监控。2.合适的水系统的消毒灭菌措施及验证规程。3.合适的高于法定标准的企业内控标准及检验方法。4.合适的维修规程。四、表面（厂房、设备等）尽管“表面”不是GMP的组成要素，但它所依托的厂房、设备、容器等却构成了药品生产不可或缺的物质基础。1.合适的材质控制与选用2.合适的消毒灭菌规程3.合适的验证方法4.合适的维修规程五、物料物料分为：原料、辅料、包装材料等。符合法定标准或企业内控标准的物料有利于药品质量的形成；作为预防物料受到污染的一系列措施应列为物料管理系统的重点。1.对主要物料供应商质量体系的评估。2.合适的高于法定标准的企业内控标准。3.合适的消毒灭菌和过滤规程。4.合适的物料处理规程与设备。5.合适的控制和测试方法，确保清洁水平和灭菌。六、生产工艺药品GMP的主要精神在于，药品质量的形成是设计和生产出来的，而不是检验出来的。因此，加强生产工艺过程中的预防污染与差错，就成了药品GMP重要的环节。1.合适的清洁和消毒规程以及设备2.将危险性大的危险性小的操作隔离开来的屏障和隔断。26 3.保护性层流设备。4.适用于在严格控制的洁净室（区）操作的工艺设备；罩盖和合适的屏障不使污染物从移动部件出跑出。5.合适的操作规程，确保机械和设备得到完善的处理、清洁和灭菌。6.合适的设备和建筑材料选用标准。‘7.制造环境要达标。8.合适的真空清洁器具，控制粉尘和污染物的产生。四、消毒与灭菌消毒与灭菌是微生物实验技术中最基本的操作，从事药品生产和检验的人员都应当了解消毒与灭菌的方法及其意义，严格遵守操作规程，否则会影响产品质量，危害患者安全。1．概念Ø无菌——不存在活的生物（GMP指南）。“无菌”从定义上来说是一个绝对的概念，但遗憾的是，在科学和技术高度发展的今天，药品的绝对无菌即做不到，也无法加以证实。然而，无菌制剂的安全性要求人们设定无菌的相对标准。FDA、欧洲制药工业界曾将百万分之一微生物污染率作为灭菌产品“无菌”的相对标准，它和蒸汽灭菌后产品中微生物存活的概率为10-6（即产品的无菌保证值为6），系同一标准的不同表示法。这一标准于1980起收录于USPXX中，如今已为世界各国普遍接受和采用。Ø灭菌——使达到无菌状态的方法（GMP指南）。用物理或化学方法杀灭传播媒介上所有的微生物，使其达到无菌（GB）。通常是指杀灭或除去全部活的微生物（包括繁殖体和芽孢）。Ø消毒——用物理或化学方法杀灭或清除传播媒介上的病原微生物，使其达到无害化（GB）。通常是指杀死病原微生物的繁殖体，但不能破坏其芽孢。所以消毒是不彻底的，不能代替灭菌。Ø无菌制剂——不存在活的微生物的制剂（GMP指南）。Ø非无菌制剂——所含活的微生物量符合卫生学标准的制剂（GMP指南）。2．常用消毒剂26 消毒剂常　用　量用　　途乙醇①70%~75%水溶液②0.5%洗必泰溶于70%乙醇，再加入2%甘油用于皮肤、器具等消毒供洗手用消毒甲醛37%~40%甲醛液8~9ml，再加入4~5g高锰酸钾（每m³熏蒸量，密闭12~24h）。用于空气、环境消毒，广谱高效，刺激性强戊二醛2%水溶液用于空气、器具等消毒。广谱、高效、低毒，可杀芽孢和病毒。刺激性较轻。新洁尔灭（苯扎溴铵）0.1%水溶液用于皮肤、粘膜、器具等消毒，有清洁和消毒双重功效。抗菌谱较窄。“84”消毒液次氯酸钠，有效氯含量6％－7％用于环境表面和物体表面的消毒苯酚5%苯酚水溶液用于环境和设备表面的消毒 3．常用灭菌法1）干热灭菌法　常见的有火焰、烧灼、干烤和红外线灭菌等。①火焰、烧灼：通常用于实验室无菌操作中金属或其它耐火材料制成的器具的灭菌。②干烤和红外线：利用干热空气或热辐射进行灭菌。一般135~145℃需3~5h，160~170℃需2h以上，170~180℃需1h以上，180~200℃需0.5~1h。除热原则需250℃30min，或200℃45min，180℃2h。空气传热慢，穿透力不强，故干热灭菌时间长。干热灭菌时烤箱内装入物品应留有空隙，以利空气流动，否则使箱内温度不均，部分物品灭菌不彻底。2）湿热灭菌法　通过热蒸汽或沸水使蛋白质变性而杀灭微生物的方法。湿热穿透力强，灭菌效果较干热好。①煮沸或流通蒸汽灭菌：常压下沸水和蒸汽的温度是100℃，一般处理30~60min可杀死细菌繁殖体，但不能完全杀灭芽孢。此法适用于不能高压蒸汽灭菌的物品。②低温间隙灭菌（巴斯德灭菌法）：将物品先用60~80℃加热（或煮沸）1h，然后置20~25℃保存24h（或常温过夜），使其中残存的芽孢萌发成繁殖体，再用以上条件灭菌，如此反复三次。本法适用于不耐高温或高温下易变质的物品，但很费时。③高压蒸汽灭菌（热压灭菌法）：超过一个大气压时，水的沸点高于100℃，反之亦然。高压蒸汽灭菌就是通过加压提高蒸汽温度，灭菌效果最好。它简便、经济、可靠、无毒，是最可靠、应用最广泛的灭菌法。此法适用于耐高温和潮湿的物品。常用条件为：115.5℃        30min26 121.5℃        20min126.5℃        15min注意事项：a.必须完全排出灭菌器内的空气。否则会影响灭菌器内温度达到规定的要求。b.注意被灭菌物品的温度。灭菌器内温度与被灭菌物品的温度一般是一致的，但在蒸汽输入过快时，后者可能低于前者，所以升温时要有一定的预热时间。另外，降温过快易引起玻璃炸裂。因此，对于一种灭菌产品，应制定一固定的灭菌曲线（象冻干曲线一样）。c.定期检查灭菌器内温度的准确性。3）化学灭菌法　利用化学试剂形成的气体来杀灭微生物的方法。常用的灭菌剂为环氧乙烷（又称氧化乙烯）。环氧乙烷是广谱杀菌剂，能杀灭细菌、芽孢和多种病毒，还能杀死昆虫及虫卵。但由于环氧乙烷易燃易爆且有毒（有致变异性），用于药品方面极有限，多用于医疗器械、塑料制品等灭菌。（不能用于橡胶和乳胶手套，能将其溶解。）4）滤过除菌法　利用细菌不能通过致密具孔滤材的原理，除去对热不稳定的药品溶液或液体物质中的细菌的方法。过滤法一般只能除菌，不能除去支原体和病毒。过滤除菌的效果与滤膜的性能、孔径的大小、密度、滤膜的厚度等因素有关。滤过除菌法要求最终过滤的滤膜孔径为0.22μm。由于各厂家生产的相同规格的滤膜质量并不一致，为了保证除菌效果，在使用前后应检查滤器的完好性（如压力维持试验或起泡点试验）。一个过滤器的使用时间应根据品种验证后确定，一般不应超过8小时。5）辐射灭菌法　辐射有两种类型：一种是电磁波辐射，如紫外线、红外线、微波；一种是电离辐射，如可引起被照射物电离的X射线、γ射线。①紫外线：紫外光波长在136~390nm之间，其中260nm左右能破坏核酸，杀菌作用最强。另外，空气中的氧受紫外线照射后，可微量转变为臭氧共同起杀菌作用。紫外线消毒的效果与光源的功率、光源与被照射物的距离、照射时间、温度和湿度等因素有关。我国规定紫外灯照射强度在距离1m处不低于70μW/cm2（以紫外线测强仪测定）。在操作面上要求强度达40μW/cm2以上。一般每10m2装30W灯管1支，工作前开30~60min。紫外灯的输出功率随使用时间增加而降低。国产紫外灯的平均寿命（点到70%额定功率的时间）一般为2000h，超过平均寿命时，就达不到预期效果，必须更换。紫外线的穿透力很弱，不能穿透一般包装材料，如玻璃、塑料薄膜、纸等。玻璃能强烈吸收小于350nm的紫外线，石英玻璃能吸收小于200nm的紫外线。因此，它主要用于空气和物体表面消毒，特制的紫外灯装置也可用于水的消毒。26 紫外线对眼、皮肤有损坏，照射过程中产生的臭氧对眼、鼻腔有刺激，臭氧过多时使人头晕、胸闷、血压下降。②红外线：通过加热碳化硅板产生的辐射热能，由空气传导加热灭菌。如红外线烤箱，温度可达180℃左右。热效应特点是由表及里。③微波：微波灭菌主要是因其热效应。微波加热升温快，温度高且均匀，杀菌作用强。热效应特点是由里及表。不同性质的物品吸收微波的能力不同，其热效应和消毒效果也不同。微波有一定穿透力，但不强。微波对人体有害，要注意防护。④60Co灭菌：放射性同位素60Co（或137Cs）衰变时可放射出γ射线，γ射线的能量高、穿透力强，可使细胞内各种活性物质发生化学变化，从而使细菌损伤或死亡。经60Co辐射灭菌的物品温度升高很少，一般仅约5℃，故又称“冷灭菌”。60Co辐射存在两个方面的安全问题：一是辐射的直接作用。γ射线对人体细胞同样有害；二是经过辐射的食品、药品的安全性。1984年美国农业部食品安全实验室用辐射处理的鸡肉喂饲小鼠，发现患睾丸肿瘤增加，包括加重癌病损害。因此60Co辐射用于食品和药品都应经过安全试验，进行科学的、全面的评价，高剂量的辐射药品更应慎重。美国药典规定25kGy为有效灭菌剂量。1997年我国卫生部颁发了60Co中药灭菌标准，该标准限国内流通中药可用60Co辐照灭菌，规定了允许辐照的药材和中成药的品种和剂量。中药辐照最大吸收剂量标准：散剂         3kGy片剂         3kGy丸剂         5kGy中药原料粉   6kGy4.影响消毒灭菌效果的因素①消毒剂的性质、浓度与作用时间各种消毒剂的理化性质不同，对微生物作用的大小也有差异。例如，表面活性剂对G+菌的杀灭效果比对G—菌好；甲紫对葡萄球菌作用较强。同一种消毒剂的浓度不同，其消毒效果也不同。绝大多数化学消毒剂在高浓度时杀菌作用大，当降至一定浓度上只有抑菌作用。但是，醇类消毒剂例外，70%乙醇或50-80异丙醇的消毒效果最好。消毒剂在一定浓度下，对细菌的作用时间愈长，消毒效果也愈好。26 物理化学因素会影响微生物细胞壁的吸收与透性，也影响消毒剂的分配系数与活性。例如，水为溶剂时，消毒剂很快进入细菌细胞；有阴离子表面活性剂的存在时，会降低季铵盐类化合物和洗必泰的活性；肥皂能降低细胞表面张力直至透性，而有助于消毒剂与菌细胞的接触和进入等等。②微生物的种类与数量消毒剂的有效浓度和作用时间因微生物的种类与数量差异而不同，不同种类的微生物对消毒剂的耐受力是不同的。也就是说，同一消毒剂对微生物的杀菌效果不同。例如，一般消毒剂对结核分支杆菌的作用要比对其他细菌繁殖体的作用差；70%乙醇可杀死一般细菌繁殖体，但不能杀灭细菌的芽孢。又如，G+菌对大多数消毒剂的耐受性（尤其是铜绿假单胞菌）较G-菌强；芽孢的耐受力较非芽孢菌强；适用于细菌的消毒剂并不一定使用于真菌或病毒等都是常见的情况。微生物污染量高时，就需要加长消毒时间或提高消毒剂的浓度。对无菌药品制剂来说，对生产过程必须连续地严格地进行微生物监控，证明污染菌指标低于设定的限度，才能使污染品在最终灭菌的产品中所占概率低于10^-6,也就是这个道理。当然，这要对灭菌程序进行验证，对生产环境及生产过程要有防止污染的综合措施（如尽可能缩短生产时间，力求在灌封后立即灭菌），来确保始终获得足够的无菌保证。③温度消毒过程的速度一般可随温度的提高而加快。一般情况下，如果温度按差级数增加，杀菌速度则按几何级数增加。温度的影响因各种消毒剂而异，一般用温度系数Q10来表示，Q10为温度增加10°C时前后两次消毒时间之比：Q10=t2/t1温度影响主要是菌体的表面和酶系统的活性，以及消毒剂的分子运动，使消毒剂与细胞接触的机会增加，从而使消毒的时间缩短。例如，2%戊二醛杀灭每毫升10^4个炭疽芽孢杆菌的芽孢，20°C时需15min，40°C时为2min，56°C时仅为1min即可，说明温度升高可提高消毒效果。④酸碱度（PH）消毒剂的杀菌作用受酸碱度的影响。例如，戊二醛本身呈中性，其水溶液呈弱酸性，不具有杀芽孢的作用，只有在加入碳酸氢钠后才发挥杀菌作用。苯扎溴铵（新洁尔灭）的杀菌作用是PH愈低所需杀菌浓度愈高，在PH为3时所需的杀菌浓度，较PH为9时要高10倍左右。消毒剂的杀菌作用受酸碱度的影响表现在多方面：（1）影响酸性或碱性消毒剂的电离度；（2）影响不同离子型的消毒剂的作用；（3）影响细菌的生长以及表面物理化学状态。26 一般来说，在碱性环境时阳离子型消毒剂的作用较强；在酸性环境时，阴离子型消毒剂的作用较强。⑤有机物质消毒环境中若存在有机物质，则能够影响消毒剂的效果。病原菌常随同痰液、分泌物、排泄物等一起存在，也可能在伤口处有血与脓，这些物质可阻碍消毒剂与病原菌的接触。并消耗消毒药品，因而减弱消毒效果。另外，湿度、穿透力、表面张力以及拮抗物质的存在等因素，也会对消毒灭菌的效果产生影响。5.消毒灭菌效果的检测　　各种理化因素对细菌消毒灭菌的效果常需用某些指标加以监测。常用生物指标监测压力灭菌器和紫外线的灭菌效果。将市售的嗜热脂肪芽胞杆菌（ATCC7953）商品菌片置于灭菌器内，灭菌后以无菌操作取出菌片，放于溴甲酚紫蛋白胨水培养基中55℃培养48h.如培养基不变色，外观澄清，说明达到灭菌效果；如外观混浊、培养基变黄说明有菌生长，灭菌不彻底，需寻找原因重新灭菌。紫外线杀菌效果监测则用枯草芽胞杆菌黑色变种（ATCC9372）。6.细菌对消毒剂的耐受性26 当细菌细胞被作用于消毒剂中时，细菌中的多种结构就会受到不可逆转的损伤或损害作用。如细菌细胞的增殖能力的丧失通常就被称为是微生物死亡。但是在消毒过程中，一些细菌细胞往往能够耐受消毒剂的作用，尽管它们的增殖能力会暂时丧失，但是过一段时间之后，它们的增殖能力又会恢复，从而使消毒过程无效。这就是细菌对消毒剂的耐受性，产生这种耐受性与多种因素有关。通常细菌产生耐受性的几种方式是： （一）具耐受性的细菌和不能完全致死的消毒剂剂量    在某一特定的群体中，细菌对于某一特定的消毒剂剂量敏感范围很宽。在正常的接触条件下，消毒剂能够杀灭99.999%的细菌。从本质上讲，清洁前含1000000CFU/cm2, 的表面有望在消毒后仅含10个细菌。在这个假想的条件下，细菌数量减至了安全水平，达到了消毒过程目的。问题在于10个耐受住了消毒程序的残存菌，会成为再次污染的潜在因素。对表面进行充分地润洗，那么这10个残存菌会耐受住第二个消毒过程而残存下来，其他种类的细菌也会发生这个过程。过了一段时间并经历了几次消毒和清洁过程之后，具有了耐受力的残存者们有能力进行增殖。当这个过程发生以后，工厂就得重新寻找办法处理那些对这种杀菌剂 已经不再有反应的细菌。（二）分泌多聚糖样物质黏附细菌，共同形成生物膜     生物膜的形成是细菌耐受消毒剂的另一种机制。某些细菌能分泌一种多聚糖样的物质，这种多聚糖组成了一层薄膜，这些分泌物有着很强的黏性，能把细菌本身牢固地黏附在金属上面，这样就形成了一层含有细菌的膜，也就是我们所指的生物膜。形成生物膜的细菌本身也许是无害的或者不是病原菌，然而，由它们的分泌物形成的凝胶矩阵却能够把它们自己黏附牢并且能够把病原菌包埋其中，如李斯特菌。尽管这些病原菌对于生物膜的形成没有任何作用，然而它们却能污染和该表面接触的产品。     凝胶矩阵对于化学去除剂有非常好的耐受性，因此生物膜一旦形成就难于去除，通常需要高于正常浓度的碱试剂或是具有强氧化性的消毒剂才能奏效，而完全去除生物膜通常需要几种方法并用。 （三）清洁剂之间的交互作用钝化消毒剂效力    大部分清洁剂既含有非离子型的表面活性剂（乳化剂和清洁剂），也含有阴离子型的表面活性剂或者是两者组合成的混合物。在溶液中，非离子型的表面活性剂电性为中，但是阴离子型的表面活性剂却带有负电荷。当该清洁剂被直接用于含有土壤的表面上时，大部分效力在15～20min之内耗尽。然而，极少量消毒剂，也就是那些在水溶液中呈现阴离子状态并最先作用于表面的消毒剂成分却留在了表面上。在施用季铵盐类消毒剂之前，假如该表面没有被充分润洗，那么带正电荷的季铵基团就会与带负电荷的残留消毒剂发生中和反应，这些消毒剂就会被完全钝化，形成了阴离子一季铵基团复合物或无杀菌作用的膜，消毒剂完全丧失了效力，更有甚者，在形成的季铵盐复合膜中也会含有一些利于细菌生长的营养物质。假如没有仔细检查，这样的复合物实际上就能支持细菌的裂殖。   正因为细菌对消毒剂有耐受性，所以在生产实践中，要注意准确配制消毒剂的剂量，定期轮换使用消毒剂，以防止耐药菌株的产生。同时，也应该注意清洁剂的使用，必须确保用经过验证的方法清洗清洁，在彻底清洁干净后，再用消毒剂消毒，以防止复合物的形成，降低被微生物污染的风险。26