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)和核算變性導致微生物死亡。

濕熱滅菌分為過度殺滅法和殘存概率法。

? 過度殺滅法:被滅菌物品獲得F0值至少為12分鐘的滅菌程序。

注意這個定義里面包含一個假設條件,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)測滅菌前產(chǎn)品生物負荷的原因。

歐盟對過度殺滅法的定義是: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,需研究物品生物負荷和耐熱性來設計滅菌程序,保證PNSU小于0.000001。

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

注意這個定義是概率,而不是數(shù)值。千萬不能簡單的理解成提供一百萬瓶無菌制劑可以允許一瓶染菌。否則你會死的很慘。

濕熱滅菌的理論基礎:單位時間內(nèi)被殺滅的微生物數(shù)正比于t0時原有的數(shù)目。

D值:在一定溫度下將微生物滅菌90%(即下降一個對數(shù)單位)所需的時間。

D值表示時間,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,下降一個對數(shù)單位所需時間越短,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值變化一個對數(shù)單位,滅菌溫度應升高或下降的度數(shù)。

Z值表示溫度變化,單位一般用攝氏度。

Z值越大,微生物對溫度變化的敏感性越弱。

Z值的作用是轉(zhuǎn)換計算不同溫度下的殺滅微生物的效果。

Z值可以通過耐熱性曲線法實驗數(shù)據(jù)計算得到,Z值是耐熱性曲線斜率的負倒數(shù)。

F0值:Z值10℃時,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所相當?shù)臅r間。

F0值表示時間,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。

干熱滅菌并不嚴格服從對數(shù)下降規(guī)則。

用于計算Fh值的Z值通常取20攝氏度(PDA TR3,2013)

用于計算除熱源工藝的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?

這個問題的答案對于老板很關鍵,涉及到潔凈廠房設計成B+A還是C+A,兩者潔凈工程建造成本和日常運行成本都差距很大。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達到11.4

115攝氏度滅菌30分鐘,實際滅菌溫度會略高于115,最后滅菌F0值可能會大于12min。這與滅菌柜的性能有關。

筆者認為從科學的角度來講,升溫段和降溫段的F0值貢獻不置可否,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

無菌產(chǎn)品開發(fā)可能會用到滅菌方法選擇決策樹,下面兩張圖摘選自《藥品GMP指南2010版》。

滅菌時間計算

不同滅菌溫度的選擇對應不同的滅菌時間,用對數(shù)函數(shù)公式手工計算非常麻煩,群友shark設計了Excel表格,填寫滅菌溫度后自動計算出最小滅菌時間。

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致謝:感謝濤哥、美發(fā)的認真校稿。

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