0 引言

湿热灭菌工艺是无菌药品生产过程中至关重要的工艺。无论是终端灭菌，还是采用无菌工艺生产药品，灭菌工艺都是最重要的工艺环节之一。其广泛应用于对无菌衣、玻璃器械、最终灭菌药品（尤其是注射剂）的灭菌处理，湿热灭菌具有传导迅速、穿透能力强、灭菌效果好的特点。

1 灭菌及灭菌物品

灭菌法是用适当的物理或化学手段将物品中活的微生物杀灭或除去，从而使物品残存活微生物的概率下降至预期的无菌保证水平的方法。灭菌法适用于制剂、原料、辅料及医疗器械等物品的灭菌。无菌物品是指物品中不含任何活的微生物。对于任何一批灭菌物品而言，绝对无菌无法保证，也法用试验来证实。一批物品的无菌特性只能相对地通过物品中活微生物的概率低至某个可接受的水平来表述，即无菌保证水平（Sterility assurancelevel，简称SAL）。实际生产过程中，灭菌是指将物品中污染微生物的概率下降至预期的无菌保证水平。最终灭菌的物品微生物存活概率，即无菌保证水平不得高于10 -6 。已灭菌物品达到的无菌保证水平可通过验证确定。

灭菌物品的无菌保证不能依赖于最终产品的无菌检验，而是取决于生产过程中采用合格的灭菌工艺、严格的GMP管理和良好的无菌保证体系。灭菌工艺的确定应综合考虑被灭菌物品的性质、灭菌方法的有效性和经济性、灭菌后物品的完整性和稳定性等因素。

2 灭菌方法

常用的灭菌方法有湿热灭菌法、干热灭菌法、辐射灭菌法、气体灭菌法和过滤除菌法。可根据被灭菌物品的特性采用一种或多种方法组合灭菌。

2.1 湿热灭菌法

湿热灭菌法指将物品置于灭菌柜内利用高压饱和蒸汽、过热水喷淋等手段使微生物菌体中的蛋白质、核酸发生变性而杀灭微生物的方法。该法灭菌能力强，为热力灭菌中最有效、应用最广泛的灭菌方法。药品、容器、培养基、无菌衣、胶塞以及其他遇高温和潮湿不发生变化或损坏的物品均可采用本法灭菌。

2.2 干热灭菌法

干热灭菌法指将物品置于干热灭菌柜、隧道灭菌器等设备中，利用干热空气达到杀灭微生物或消除热原物质的方法。其适用于耐高温但不宜用湿热灭菌法灭菌物品的灭菌，如玻璃器具、金属制容器、纤维制品、固体药品、液状石蜡等均可采用本法灭菌。

2.3 辐射灭菌法

辐射灭菌法指将灭菌物品置于适宜放射源辐射的γ射线或适宜的电子加速器发生的电子束中进行电离辐射而达到杀灭微生物的方法。本法最常用的为60Co-γ射线辐射灭菌。医疗器械、容器、生产辅助用品、不受辐射破坏的原料药及成品等均可用本法灭菌。

2.4 气体灭菌法

气体灭菌法指用化学消毒剂形成的气体杀灭微生物的方法。常用的化学消毒剂为环氧乙烷、气态过氧化氢、甲醛等。采用气体灭菌法时，应注意灭菌气体的可燃可爆性、致畸性和残留毒性。本法适用于在气体中稳定的物品灭菌。

2.5 过滤除菌法

过滤除菌法利用细菌不能通过致密具孔滤材的原理以除去气体或液体中微生物的方法。常用于气体、热不稳定的药品溶液或原料的除菌。

3 湿热灭菌条件

湿热灭菌条件的选择应考虑灭菌物品的热稳定性、热穿透力、微生物污染程度等因素。

湿热灭菌条件通常采用121℃×15min、121℃×30 min或116 ℃×40 min的程序，也可采用其他温度和时间参数，但无论采用何种灭菌温度和时间参数，都必须证明所采用的灭菌工艺和监控措施在日常运行过程中能确保物品灭菌后的SAL≤10 6 。

当灭菌程序的选定采用F 0 值概念时（F 0 值为标准灭菌时间，系灭菌过程赋予被灭菌物品121 ℃下的灭菌时间），应采取特别措施确保被灭菌物品能得到足够的无菌保证，此时，除对灭菌程序进行验证外，还必须在生产过程中对微生物进行监控，证明污染的微生物指标低于设定的限度。

对热稳定的物品，灭菌工艺可首选过度杀灭法，以保证被灭菌物品获得足够的无菌保证值。热不稳定性物品，其灭菌工艺的确定依赖于在一定的时间内，一定的生产批次的被灭菌物品灭菌前微生物污染的水平及其耐热性。因此，日常生产全过程应对产品中污染的微生物进行连续地、严格地监控，并采取各种措施降低物品微生物污染水平，特别是防止耐热菌的污染。

热不稳定性物品的F 0 值一般不低于8 min。

4 湿热灭菌原理

湿热灭菌的原理是使微生物的蛋白质及核酸变形导致其死亡。这种变形首先是分子中的氢键分裂，当氢键断裂时，蛋白质及核酸内部结构被破坏，进而丧失了原有功能。蛋白质及核酸的这种变形可以是可逆的，也可以是不可逆的。若氢键破裂的数量未达到微生物死亡的临界值，则其分子很可能恢复到它原有的形式，微生物就没有被杀死。为有效地使蛋白质变形，如采用高压蒸汽灭菌时，就需要水蒸气有足够的温度和持续时间，这对灭菌效果十分重要。高温饱和水蒸气可迅速使蛋白质变形，在规定操作条件下，蛋白质发生变形的过程即微生物死亡的过程，是可预见和重复的。微生物的灭活符合一级动力学方程，微生物死亡速率是微生物耐热参数D和杀灭时间的函数。即在给定的时间下被灭活的微生物与仍然存活数成正比。

lgN t =lgN 0 -F（T，Z）/D T

式中 N t —— — t分钟后微生物计数值；

N 0 —— — 初始微生物计数值；

D T —— — 在T温度下的微生物降低一个对数单位所需要的时间；

F（T，Z）—— — 灭菌程序在确定温度系数Z的T温度的等效灭菌时间。

5 湿热灭菌法方法

5.1 流通蒸汽灭菌法

流通蒸汽灭菌是指在常压条件下，采用100 ℃流通蒸汽加热杀灭微生物的方法，灭菌时间通常为30～60 min。该法适用于消毒以及不耐高热制剂的灭菌，但不能保证杀灭所有芽孢，是非可靠的灭菌方法。

5.2 间歇蒸汽灭菌法

间歇蒸汽灭菌法利用反复多次的流通蒸汽加热，杀灭所有微生物，包括芽胞。方法同流通蒸汽灭菌法，但要重复3次以上，每次间歇是将要灭菌的物体放到37 ℃孵箱过夜，目的是使芽胞发育成繁殖体。若被灭菌物不耐100 ℃高温，可将温度降至75～80 ℃，加热延长为30～60 min，并增加次数。该法适用于不耐高热的含糖或牛奶的培养基。

5.3 高压蒸汽灭菌法

高压蒸汽灭菌法是指压力在103.4 kPa下，蒸汽温度达121.3 ℃，维持15～20 min杀灭微生物的方法。