1、主讲人：崔强主讲人：崔强2016年年10月月E-mail:2主题主题1.灭菌工艺的重要性灭菌工艺的重要性主题主题2.药品生产中的灭菌方式药品生产中的灭菌方式主题主题3.灭菌设备确认与工艺验证灭菌设备确认与工艺验证主题主题4.参数放行的定义参数放行的定义主题主题5.参数放行的技术基础参数放行的技术基础主题主题6.参数放行实施展望参数放行实施展望34 cGMP的诞生与发展的诞生与发展 药害事件中的产品特点药害事件中的产品特点成分复杂成分复杂对质量要求高对质量要求高劣质产品具有致命性劣质产品具有致命性患者在使用前无法确定药品的质量患者在使用前无法确定药品的质量5 1901年，接受白喉抗毒素治疗的儿童
2、死于破伤风。起因是年，接受白喉抗毒素治疗的儿童死于破伤风。起因是用于制备抗毒素的马血清被破伤风梭菌污染。用于制备抗毒素的马血清被破伤风梭菌污染。1970年年10月和月和1971年年4月，美国疾病控制中心（月，美国疾病控制中心（CDC）报）报告有败血症流行，该病的流行与静脉输液药剂有关。该中告有败血症流行，该病的流行与静脉输液药剂有关。该中心报告说：截至到心报告说：截至到1971年年3月月6日，在美国日，在美国7个州中的个州中的8家医家医院里发现有院里发现有150例细菌污染病例。一周以后，败血症的病例细菌污染病例。一周以后，败血症的病例升至例升至350例。到例。到1971年年3月月27日则达到日
3、则达到405人。人。美国美国1976年的统计数字表明，前十年内因质量问题从市场年的统计数字表明，前十年内因质量问题从市场撤回输液产品的事件超过撤回输液产品的事件超过600起，造成起，造成410人受到伤害，人受到伤害，54人死亡。人死亡。6 1972年，英国，德旺波特事故年，英国，德旺波特事故 英国德旺波特医院输液灭菌过程不力而导致污染，造成英国德旺波特医院输液灭菌过程不力而导致污染，造成至少至少5例败血症患者死亡的事故。例败血症患者死亡的事故。消毒柜的排气阀已被碎玻璃和纸团堵塞，导致在灭菌时消毒柜的排气阀已被碎玻璃和纸团堵塞，导致在灭菌时，消毒柜内的空气无法顺利排出，局部空间达不到预定，消毒柜
4、内的空气无法顺利排出，局部空间达不到预定灭菌温度灭菌温度 温度记录仪损坏温度记录仪损坏 在取样和检测方法上存在失误在取样和检测方法上存在失误 未按照书面规程操作灭菌釜未按照书面规程操作灭菌釜 设备维修保养存在缺陷设备维修保养存在缺陷-7-无菌药品按照生产工艺可分为两类无菌药品按照生产工艺可分为两类-采用最终灭菌工艺的最终灭菌产品采用最终灭菌工艺的最终灭菌产品-部分或全部采用无菌生产工艺的非最终灭菌产品部分或全部采用无菌生产工艺的非最终灭菌产品-7-8-最终灭菌工艺最终灭菌工艺-高洁净环境高洁净环境-控制灭菌前微生物污染控制灭菌前微生物污染-在密封容器中最终灭菌在密封容器中最终灭菌 无菌生产工艺
5、无菌生产工艺-极高洁净环境极高洁净环境-组成材料分别组成材料分别灭菌灭菌-在密封容器中无进在密封容器中无进一步灭菌处理一步灭菌处理-9-最终灭菌工艺最终灭菌工艺-赋予产品更高的无菌保证水平赋予产品更高的无菌保证水平-生产中可变因素少，出现偏差的概率低生产中可变因素少，出现偏差的概率低-几乎能杀灭产品中的所有微生物几乎能杀灭产品中的所有微生物-需要关注的微生物范围集中在具有耐受性的芽孢上面需要关注的微生物范围集中在具有耐受性的芽孢上面 无菌生产工艺无菌生产工艺-影响因素多影响因素多-各类微生物污染都可能导致工艺失败各类微生物污染都可能导致工艺失败-验证时以污染瓶数衡量验证时以污染瓶数衡量无菌保证
6、水平无菌保证水平-10-原辅料内包装容器配料用水生产环境制造工艺操作人员Bioburden1011产品的无菌保证灭菌前微生物污染包装密封性灭菌工艺灭菌设备灭菌工艺验证二次污染原料设备和生产过程生产环境生产时限12 最终灭菌产品最终灭菌产品 灌装在容器中的药品灌装在容器中的药品必要时，产品溶液或粉末、内包装材料、设备、管路必要时，产品溶液或粉末、内包装材料、设备、管路必要时，用具、人员防护装备等必要时，用具、人员防护装备等 无菌工艺产品无菌工艺产品 产品的组分、内包装材料和直接接触设备产品的组分、内包装材料和直接接触设备A级（或级（或ISO 5级）内，任何接近产品的材料、人员级）内，任何接近产品
7、的材料、人员 防护装备、用具等防护装备、用具等粉末模拟分装用乳糖粉末模拟分装用乳糖1314 杀灭或除去所有微生物繁殖体和芽胞杀灭或除去所有微生物繁殖体和芽胞 最大限度地提高药物制剂的安全性最大限度地提高药物制剂的安全性 保护制剂的稳定性保护制剂的稳定性 保证制剂的临床疗效保证制剂的临床疗效 研究、选择有效的灭菌方法，对保证产品质量具有研究、选择有效的灭菌方法，对保证产品质量具有重要意义重要意义15从以下几方面理解从以下几方面理解微生物并不是生物分类学上的名词微生物并不是生物分类学上的名词是包括所有形体微小的单细胞，或个体结构简单是包括所有形体微小的单细胞，或个体结构简单的多细胞，或没有细胞结构
8、的低等生物的通称的多细胞，或没有细胞结构的低等生物的通称1516复杂性复杂性最低最低最高最高朊病毒朊病毒和和类病毒类病毒病毒病毒细菌细菌古细菌古细菌酵母菌酵母菌丝状真菌丝状真菌原生动物原生动物植物植物动物动物微生物微生物真核细胞真核细胞原核细胞原核细胞无细胞结构无细胞结构16病毒病毒细菌细菌真菌真菌1818活跃活跃死亡死亡受伤受伤芽孢、孢芽孢、孢 囊囊生物膜生物膜休眠休眠生长生长存活存活死亡死亡细胞间的细胞间的相互作用相互作用酸碱度酸碱度/pH辐射辐射温度温度水活度水活度化学化学物质物质饥饿饥饿19 芽孢是休眠体芽孢是休眠体Endospore与与Exospore 形成芽孢的细菌种类形成芽孢的细
9、菌种类1920 细菌细胞与内生孢子的区别细菌细胞与内生孢子的区别特性特性生长态细菌细胞生长态细菌细胞细菌芽孢细菌芽孢结构结构细胞壁、细胞膜、原生质细胞壁、细胞膜、原生质厚皮层、外衣和外壁厚皮层、外衣和外壁显微镜下形态显微镜下形态 无折射光无折射光有折射光有折射光钙含量钙含量 低低高高水含量水含量 高高极低极低吡啶二羧酸（吡啶二羧酸（DPA）无无有有酶、代谢活性酶、代谢活性 高高低或无低或无mRNA 有有无或非常低无或非常低对环境胁迫条件的耐受性对环境胁迫条件的耐受性（物理或化学）（物理或化学）低低高高小分子酸溶性蛋白小分子酸溶性蛋白 无无有有内部内部pH 7.05.5 6.02021 细菌芽孢
10、对胁迫条件的耐受性原理细菌芽孢对胁迫条件的耐受性原理处理方式（胁迫条件）处理方式（胁迫条件）保护性因素保护性因素芽孢芽孢杀灭机理杀灭机理湿热湿热内核极低含水量、内核极低含水量、SASP、DPA、矿物化、热稳定性蛋白矿物化、热稳定性蛋白酶被灭活酶被灭活干热干热SASP，热稳定性蛋白，热稳定性蛋白，DNA修修复复酶被灭活，酶被灭活，DNA损伤损伤UV 辐射辐射内核极低含水量、内核极低含水量、SASP、DPA、矿物化、热稳定性蛋白、矿物化、热稳定性蛋白、DNA修复修复DNA损伤损伤 辐射辐射SASP、DPA、矿物化、矿物化DNA损伤损伤化学物质化学物质致密的皮层和内膜难以被化学物致密的皮层和内膜难以
11、被化学物质渗透、质渗透、SASP、DNA修复修复DNA损伤（部份）、皮损伤（部份）、皮层和内膜损伤或降解层和内膜损伤或降解21 灭菌作为工业化技术已灭菌作为工业化技术已使用了使用了120多年多年 1890s 湿热湿热(蒸汽蒸汽)1890s 干热干热 1940s 环氧乙烷环氧乙烷 1950s 电子束电子束 1960s 加玛辐射加玛辐射 1960s 无菌包装无菌包装 1970s 美国国家标准美国国家标准(e.g.AAMI)1980s 美国国家标准美国国家标准法制化法制化 1990s 国际标准化组国际标准化组织织/ISO/EN S注：无菌操作技术始于注：无菌操作技术始于 1860s23 物理灭菌法物
12、理灭菌法 利用物理方法，杀灭或截留去除微生物，亦称物理灭菌利用物理方法，杀灭或截留去除微生物，亦称物理灭菌技术技术 包括干热灭菌、湿热灭菌、除菌过滤和辐射灭菌等包括干热灭菌、湿热灭菌、除菌过滤和辐射灭菌等化学灭菌法化学灭菌法 利用化学药品直接作用于微生物而将其杀灭利用化学药品直接作用于微生物而将其杀灭 包括液体灭菌、气体灭菌、低温蒸汽灭菌。包括液体灭菌、气体灭菌、低温蒸汽灭菌。24 最终灭菌药品最终灭菌药品 湿热灭菌法、干热灭菌法、辐射灭菌法湿热灭菌法、干热灭菌法、辐射灭菌法无菌工艺药品无菌工艺药品 除菌过滤法（如产品、工艺气体等）除菌过滤法（如产品、工艺气体等）湿热灭菌法、干热灭菌法湿热灭菌
13、法、干热灭菌法 辐照灭菌法（如防护装备、滤器、一次性用具等）辐照灭菌法（如防护装备、滤器、一次性用具等）液体灭菌法（如某些生物制品、器械）液体灭菌法（如某些生物制品、器械）气体灭菌法（如防护装备、滤器等）气体灭菌法（如防护装备、滤器等）低温蒸汽灭菌法（进入隔离器的包装材料等）低温蒸汽灭菌法（进入隔离器的包装材料等）25 迅速杀灭微生物，但不损害产品的用途迅速杀灭微生物，但不损害产品的用途 不现实。除了那些高度稳定的材料不现实。除了那些高度稳定的材料 在杀灭微生物的同时，破坏了产品用途在杀灭微生物的同时，破坏了产品用途 毫无价值毫无价值 寻找平衡点寻找平衡点 在产品降解与杀灭微生物之间寻找平衡点
14、在产品降解与杀灭微生物之间寻找平衡点 在能够提供最低无菌保证水平的基础上，保证药品的安在能够提供最低无菌保证水平的基础上，保证药品的安全性、稳定性和有效性全性、稳定性和有效性26 湿热灭菌温度约为湿热灭菌温度约为121 干热灭菌温度约为干热灭菌温度约为170250 辐射灭菌退色、自由基、强度降低辐射灭菌退色、自由基、强度降低 气体灭菌残留、化学反应气体灭菌残留、化学反应 过滤除菌溶出、析出、吸收过滤除菌溶出、析出、吸收 液体灭菌化学反应、高液体灭菌化学反应、高pH 值、腐蚀值、腐蚀 低温蒸汽灭菌残留、化学反应、腐蚀低温蒸汽灭菌残留、化学反应、腐蚀总而言之，对微生物的杀灭依靠恶劣条件总而言之，对
15、微生物的杀灭依靠恶劣条件27产品特性法灭菌工艺过度杀灭法灭菌工艺验证时和日常灭菌前微生物监控所需要的信息量预计效期供热量上升上升下降28 又称为又称为Moist heat sterilization under pressure 细胞内起关键作用的蛋白质和酶发生热变性或凝固。细胞内起关键作用的蛋白质和酶发生热变性或凝固。湿度对该破坏性过程起促进作用。只要可能，通常取湿度对该破坏性过程起促进作用。只要可能，通常取121（2个大气压）个大气压）优点：优点：无残留，不污染环境，不破坏产品表面，容易无残留，不污染环境，不破坏产品表面，容易控制和重现性好控制和重现性好 包括脉动真空灭菌器（或称预真空灭菌
16、器）、蒸汽包括脉动真空灭菌器（或称预真空灭菌器）、蒸汽-空空气混合物灭菌器、过热水灭菌器等气混合物灭菌器、过热水灭菌器等2829 国内外法规和指南国内外法规和指南 USP ISO 17665 ISO 11138-BI,ISO 11140-CI HTM 2010 EN 554,285 PDA TR No.1 中国药典中国药典 药品药品GMP指南指南 GB 8599 YY 0646 GB 18281 GB/T 19972脉动真空灭菌器示意图30原理：使微生物氧化而不是蛋白质变性，因此温度原理：使微生物氧化而不是蛋白质变性，因此温度要高得多，时间也相应延长要高得多，时间也相应延长利用干热灭菌工艺灭菌
17、温度高、时间长的特点，可利用干热灭菌工艺灭菌温度高、时间长的特点，可使干热灭菌同时具备除热原的功用使干热灭菌同时具备除热原的功用干热灭菌适用于耐高温但不适于湿热或可被湿热破干热灭菌适用于耐高温但不适于湿热或可被湿热破坏的物品，如玻璃、金属设备、器具，不需湿气穿坏的物品，如玻璃、金属设备、器具，不需湿气穿透的油脂类，耐高温的粉末化学药品等透的油脂类，耐高温的粉末化学药品等干热灭菌不适用于橡胶、塑料及大部分药品干热灭菌不适用于橡胶、塑料及大部分药品31 国内外法规和指南国内外法规和指南 USP ISO 11138-BI,ISO 11140-CI ISO 20857 PDA TR No.3 PDA
18、TR No.7 中国药典中国药典 药品药品GMP指南指南 YY 1275 GB 1828132灭菌剂的种类灭菌剂的种类 环氧乙烷（环氧乙烷（ETO，C2H4O）臭氧（臭氧（Ozone，O3）二氧化氯（二氧化氯（Chlorine Dioxide-ClO2）气体灭菌不同于低温蒸汽灭菌气体灭菌不同于低温蒸汽灭菌33 原理：原理：蛋白质上的羧基（蛋白质上的羧基（-COOH）、氨基（）、氨基（-NH2）、硫氢基（）、硫氢基（-SH）和羟基（和羟基（-OH）发生烷基化作用，造成蛋白质失去反应基因，）发生烷基化作用，造成蛋白质失去反应基因，阻碍蛋白质的正常化学反应和新陈代谢阻碍蛋白质的正常化学反应和新陈代谢
19、抑制生物酶活性，包括磷酸致活酶、肽酶、胆碱化酶和胆碱脂抑制生物酶活性，包括磷酸致活酶、肽酶、胆碱化酶和胆碱脂 DNA、RNA 发生烷基化作用而导致微生物的灭活发生烷基化作用而导致微生物的灭活 优点：高效，易于扩散，广泛的兼容性优点：高效，易于扩散，广泛的兼容性 缺点：过程复杂，安全性问题，职业健康问题、环境问题缺点：过程复杂，安全性问题，职业健康问题、环境问题 影响灭菌效果的外在因素影响灭菌效果的外在因素 气体浓度、温度、相对湿度、气体浓度、温度、相对湿度、载体材料载体材料34 由三个阶段组成：预处理、由三个阶段组成：预处理、灭菌和解析灭菌和解析 典型的环氧乙烷灭菌周期典型的环氧乙烷灭菌周期
20、预热、抽真空、加湿、加预热、抽真空、加湿、加药、灭菌药、灭菌 国内外法规和指南国内外法规和指南 中国药典中国药典 药品药品GMP指南指南 GB 18279 USP ISO 11138-BI,ISO 11140-CI ISO 1113535辐射类型辐射类型 射线，穿透力差射线，穿透力差 射线，穿透力略强于射线，穿透力略强于射线射线 射线，穿透力很强射线，穿透力很强 X射线，人工产生的电磁辐射射线，人工产生的电磁辐射 电子束，可用于表面消毒（低能量）或内部消毒（高能电子束，可用于表面消毒（低能量）或内部消毒（高能量）量）电离辐射杀灭微生物的作用，可以分为直接作用和间电离辐射杀灭微生物的作用，可以分
21、为直接作用和间接作用两种接作用两种36辐射灭菌的优点辐射灭菌的优点在常温下处理，特别适用于不耐热物品的处理在常温下处理，特别适用于不耐热物品的处理不会产生放射性污染，灭菌后的产品无残留毒性不会产生放射性污染，灭菌后的产品无残留毒性辐射穿透力强，可深入到被灭菌物体内部，灭菌彻底，辐射穿透力强，可深入到被灭菌物体内部，灭菌彻底，可对包装后的产品灭菌可对包装后的产品灭菌对温度、压力无特殊要求，常温常压下即可进行对温度、压力无特殊要求，常温常压下即可进行辐照灭菌工艺参数易于控制辐照灭菌工艺参数易于控制,易于进行参数放行，适合易于进行参数放行，适合于工业化大生产，节约能源。于工业化大生产，节约能源。国内
22、外法规和指南国内外法规和指南 ISO 11737 PDA TR No.11 PDA TR No.16 中国药典中国药典 药品药品GMP指南指南 GB 182803738定义：定义：除菌过滤是指除去流体中微生物的工艺过程，该过程不应除菌过滤是指除去流体中微生物的工艺过程，该过程不应对产品质量产生不良影响。对产品质量产生不良影响。包括液体和气体除菌过滤。药品生产中采用的除菌过滤膜包括液体和气体除菌过滤。药品生产中采用的除菌过滤膜的孔径一般不超过的孔径一般不超过0.22m（或者（或者0.2m，这两种标称没有，这两种标称没有区别）区别）除菌级过滤器可以有不同的大小、形式和膜材，过滤除菌级过滤器可以有不
23、同的大小、形式和膜材，过滤器的使用者应当根据使用需要选择不同的过滤器。器的使用者应当根据使用需要选择不同的过滤器。39除菌级过滤器是指在工艺条件下每除菌级过滤器是指在工艺条件下每cm2 有效过滤面积可有效过滤面积可以截留以截留107 CFU的缺陷假单胞菌（的缺陷假单胞菌（Brevundimonas diminuta,ATCC 19146）的过滤器。）的过滤器。影响细菌截留效果的因素影响细菌截留效果的因素 过滤器源的因素，如过滤器类型、结构、基础聚合物、过滤器源的因素，如过滤器类型、结构、基础聚合物、表面改性化学、孔径分布和过滤膜的厚度等表面改性化学、孔径分布和过滤膜的厚度等 工艺源的因素，如流
24、体组分、流体性质、工艺条件，产工艺源的因素，如流体组分、流体性质、工艺条件，产品、料液和生产环境中实际微生物污染的特点和水平等品、料液和生产环境中实际微生物污染的特点和水平等40国内外指南性文件国内外指南性文件 中国药典中国药典 药品药品GMP指南指南 YY/T 0567 YY/T 0918 PDA TR No.15 PDA TR No.26 PDA TR No.40 PDA TR No.4141气体灭菌与低温蒸汽灭菌的区别气体灭菌与低温蒸汽灭菌的区别 气体灭菌穿透性好，分布均匀，不易受到温湿度影响气体灭菌穿透性好，分布均匀，不易受到温湿度影响 低温蒸汽灭菌，两个阶段的浓度不同，条件不易控制低
25、温蒸汽灭菌，两个阶段的浓度不同，条件不易控制来自来自PDA Sterilization Technology42灭菌剂的种类灭菌剂的种类 过氧化氢（过氧化氢（Hydrogen Peroxide，H2O2）过氧乙酸（过氧乙酸（Peracetic Acid-C2H4O3）甲醛（甲醛（Formaldehyde-CH2O）低温蒸汽灭菌的特点低温蒸汽灭菌的特点 室温残留，穿透性低，环境中的温湿度会有差异，工艺室温残留，穿透性低，环境中的温湿度会有差异，工艺的均一性不好的均一性不好43电穿孔技术（电穿孔技术（Electroporation）低温等离子体技术（低温等离子体技术（Non-Thermal Pla
26、sma）超高压技术（超高压技术（High Pressure Processing）HPP处理前的嗜热脂肪芽孢杆菌处理前的嗜热脂肪芽孢杆菌HPP处理后的嗜热脂肪芽孢杆菌处理后的嗜热脂肪芽孢杆菌44454546项目设计项目设计-确认的一篮子计划确认的一篮子计划确认活动确认活动PQ/PV=性能试验性能试验用户技术要求用户技术要求即，项目的目标？即，项目的目标？功能设计功能设计/要领设计要领设计达到什么功能要求？达到什么功能要求？性能确认试验计划性能确认试验计划运行确认试验计划运行确认试验计划安装检查计划安装检查计划包括管线仪表包括管线仪表进入项目实施进入项目实施影响评估影响评估 设计确认设计确认技术
27、交底技术交底技术沟通及设计技术沟通及设计详细设计详细设计-即如何从工程上实现即如何从工程上实现确认活动确认活动确认活动确认活动OQ=系统系统/设备调试设备调试IQ=完成安装并进行检查完成安装并进行检查工艺先导工艺先导项目验证总计划指导项目验证总计划指导设备选型设备选型46灭菌设备灭菌设备/工艺验证生命周期的活动工艺验证生命周期的活动4747用户需求标准用户需求标准(URS)具体设计标准具体设计标准(DDS)试试 车车(Commissioning)工厂验收测试工厂验收测试(FAT)终端验收测试终端验收测试(SAT)设备静态确认设备静态确认(IQ)设备动态确认设备动态确认(OQ)设计确认设计确认(
28、DQ)设备确认设备确认(IQ/OQ)工艺程序开发工艺程序开发性能确认性能确认(PQ)和持续性监控和持续性监控功能需求标准功能需求标准(FRS)48 无菌无菌(Sterility)：是指产品中不存在任何活的微生物。这是指产品中不存在任何活的微生物。这个绝对的概念，无法用实验来证明，不能成为工业标准个绝对的概念，无法用实验来证明，不能成为工业标准 灭菌工艺灭菌工艺(Sterilization)：通过适当的物理或化学手段，将一定数量的活性微生通过适当的物理或化学手段，将一定数量的活性微生物完全杀灭，并且使其生命活动产生了不可逆转的过物完全杀灭，并且使其生命活动产生了不可逆转的过程。程。无菌保证值（无
29、菌保证值（SAL）：）：指经灭菌后非无菌品的概率。通指经灭菌后非无菌品的概率。通常为常为10-6或或10-3（来自（来自ISO 11139）49通过物理通过物理/生物学方法证明，单位产品内微生物存在的生物学方法证明，单位产品内微生物存在的概率不超过百万分之一概率不超过百万分之一(即批产品的污染概率不超过百即批产品的污染概率不超过百万分之一万分之一).无菌保证值（无菌保证值（SAL）：指经灭菌后非无菌品的概率。）：指经灭菌后非无菌品的概率。最终灭菌产品非无菌品的概率不超过百万分之一，即最终灭菌产品非无菌品的概率不超过百万分之一，即SAL10-64950能否耐受12115分钟的湿热灭菌条件选择12
30、1 15分钟湿热灭菌工艺是否能否耐受F08的湿热灭菌条件，以达到SAL10-6选择F08的湿热灭菌工艺，以达到SAL10-6是否使用无菌过滤加无菌灌封方式是否能否经可截留微生物的过滤器对药液进行除菌过滤对原料预先灭菌，进行无菌配制和无菌灌封50515152灭菌方法的选择受灭菌对象的稳定性、使用目的和具体灭菌方法的选择受灭菌对象的稳定性、使用目的和具体条件等限制，可以选择不同的方法。条件等限制，可以选择不同的方法。非产品类物质的灭菌方法，非产品类物质的灭菌方法，环境设施宜使用化学灭菌法处理，玻璃容器一般使用环境设施宜使用化学灭菌法处理，玻璃容器一般使用干热灭菌处理，衣物、橡胶制品等多使用湿热灭菌
31、处干热灭菌处理，衣物、橡胶制品等多使用湿热灭菌处理，模拟分装用乳糖则可以选择辐射灭菌处理，理，模拟分装用乳糖则可以选择辐射灭菌处理，对制剂产品的灭菌方法的选择根据需要产品的特性进行对制剂产品的灭菌方法的选择根据需要产品的特性进行决策决策5253安装确认（安装确认（Install Qualification）证明灭菌设备安装的所有关键环节（如，设备构造、控证明灭菌设备安装的所有关键环节（如，设备构造、控制制/监测系统、运行系统、安全系统及所有零部件）符监测系统、运行系统、安全系统及所有零部件）符合法规和设计要求，并根据设备生产商的建议进行。合法规和设计要求，并根据设备生产商的建议进行。运行确认（
32、运行确认（Operational Qualification）对设备进行检查和试运行，为灭菌程序所有重要控制参对设备进行检查和试运行，为灭菌程序所有重要控制参数的确定提供实验依据。数的确定提供实验依据。5354共同点共同点 灭菌剂分布与穿透（物理检测手段）灭菌剂分布与穿透（物理检测手段）微生物杀灭水平（生物指示剂测试）微生物杀灭水平（生物指示剂测试）目的目的 保证产品用途保证产品用途 达到灭菌效果达到灭菌效果5455 定期：每年至少一次定期：每年至少一次 重大变更重大变更 关键灭菌控制参数关键灭菌控制参数 装载方式装载方式 被灭菌品及其包装方式被灭菌品及其包装方式 重大维修重大维修555656
33、575758蒸汽空气混和气体灭菌器蒸汽空气混和气体灭菌器5859蒸汽空气混和气体灭菌程序的温度蒸汽空气混和气体灭菌程序的温度-压力曲线图压力曲线图5960重力置换式灭菌器重力置换式灭菌器工作原理工作原理1、蒸汽进入、蒸汽进入2、高温度蒸汽比重小，、高温度蒸汽比重小，在上部在上部3、蒸汽不断进入、蒸汽不断进入4、冷凝水及低温度空气、冷凝水及低温度空气在底部被挤走在底部被挤走6061重力置换式灭菌程序温度重力置换式灭菌程序温度-压力曲线图压力曲线图6162预真空式灭菌器预真空式灭菌器此程序特别适用于对此程序特别适用于对包藏或夹带空气的物包藏或夹带空气的物品，如织物、胶管、品，如织物、胶管、过滤器和
34、灌装机部件过滤器和灌装机部件等的灭菌等的灭菌6263高真空式灭菌程序温度高真空式灭菌程序温度-压力曲线图压力曲线图温度温度真空真空6364脉动真空式灭菌程序温度脉动真空式灭菌程序温度-压力曲线图压力曲线图6465水喷淋式灭菌器水喷淋式灭菌器循环泵循环泵冷却水冷却水工业工业蒸汽蒸汽灭菌柜灭菌柜腔腔 室室水水压缩空气没标出压缩空气没标出6566水喷淋式灭菌器水喷淋式灭菌器6667水喷淋式灭菌程序温度水喷淋式灭菌程序温度-压力曲线图压力曲线图6768灌装线和固定罐相连接的在线灭菌系统灌装线和固定罐相连接的在线灭菌系统6869湿热灭菌通常指一定压力下的蒸汽灭菌，尽管有时湿热灭菌通常指一定压力下的蒸汽灭
35、菌，尽管有时也采用过热水灭菌，如水浴式或喷淋式也采用过热水灭菌，如水浴式或喷淋式。蒸汽灭菌是一个高效的热传递方式，因为蒸汽接触蒸汽灭菌是一个高效的热传递方式，因为蒸汽接触温度较低的物体时，会释放潜热，生成冷凝水，直温度较低的物体时，会释放潜热，生成冷凝水，直到物体温度与蒸汽温度相等。到物体温度与蒸汽温度相等。6970水140120100806040200-20508Joules2707Joules水和蒸汽饱和蒸汽2199以恒定速率加热在2个大气压下的水加热曲线160过热蒸汽70湿热灭菌的热力学基础湿热灭菌的热力学基础 压力-温度相图7172FT：指：指T下的灭菌时间下的灭菌时间F0：指标准灭菌
36、时间。将：指标准灭菌时间。将121 作为标准灭菌温度，作为标准灭菌温度，当当Z设定为设定为10 时，灭菌程序赋予被灭菌品时，灭菌程序赋予被灭菌品121 下下的等效灭菌时间。的等效灭菌时间。D值：在一定温度下将微生物数量杀灭值：在一定温度下将微生物数量杀灭90%或下降一或下降一个对数单位所需要的时间（分钟）个对数单位所需要的时间（分钟）Z值：当某种微生物的值：当某种微生物的 D值下降（或值下降（或 上升）一个对数上升）一个对数（log）单位）单位 时，时，其温度应升高（或降低）的度数。其温度应升高（或降低）的度数。7273灭菌率（灭菌率（L，Lethal Rate）系指在某温度下灭菌）系指在某温
37、度下灭菌1分分钟所的标准灭菌时间钟所的标准灭菌时间(分钟分钟)，即，即F0和和FT的比值的比值(LF0/FT)公式：公式：L(Tref,z)=10(T-Tref)/zT被加热的物体的实际温度被加热的物体的实际温度Tref参照温度，通常取参照温度，通常取121 z微生物微生物的的z值（可取值（可取10），指使微生物的），指使微生物的D值变化值变化一个对数单位灭菌温度所需调节的度数一个对数单位灭菌温度所需调节的度数 用用121和和z取取10代入，得代入，得L=1，即一个标准单位，其它，即一个标准单位，其它温度下，可代入计算温度下，可代入计算7374T/()Z7Z8Z9Z10Z11Z121000.0
38、010.0020.0060.0080.0120.0181150.1390.1780.2150.2510.2850.3161160.1930.2370.2780.3160.3510.3831170.2680.3160.3590.3980.4330.4641180.3730.4220.4640.5010.5340.562118.50.4390.4890.5270.5620.5930.6191190.5180.5620.5990.6310.6580.6811200.7200.7500.7740.7940.8110.8251211.001.001.001.001.001.001221.391.331.
39、291.251.231.217475757676777778湿热灭菌工艺的无菌标准湿热灭菌工艺的无菌标准原则标准原则标准-定义定义通过物理通过物理/生物学方法证明，单位产品内微生物存在的生物学方法证明，单位产品内微生物存在的概率不得超过百万分之一，即批产品的污染概率不得概率不得超过百万分之一，即批产品的污染概率不得超过百万分之一超过百万分之一实际控制标准实际控制标准过度杀灭法过度杀灭法残存概率法残存概率法7879药典要求药典要求EP 对过度杀灭法的工艺要求：对过度杀灭法的工艺要求：对溶液的灭菌条件至少为对溶液的灭菌条件至少为121oC 15分钟；也可采分钟；也可采用其它组合条件，但灭菌效果须与
40、上述相等效。用其它组合条件，但灭菌效果须与上述相等效。目标：目标：SAL=10-6或更低或更低USP 对过度杀灭法的工艺要求：对过度杀灭法的工艺要求：对溶液的灭菌条件需达到对溶液的灭菌条件需达到12D，至少为，至少为12 分钟分钟目标：使目标：使D121=1分钟，数量为分钟，数量为106的微生物经过灭的微生物经过灭菌后达到菌后达到SAL=10-6。7980灭菌工艺的开发与设计灭菌工艺的开发与设计根据灭菌前带菌量进行设计（产品特性设计法）根据灭菌前带菌量进行设计（产品特性设计法）基于对灭菌前产品所含微生物的耐热特性和数量基于对灭菌前产品所含微生物的耐热特性和数量以及产品的热稳定性以及产品的热稳定
41、性 灭菌后产品的污染概率须小于灭菌后产品的污染概率须小于10-6。过度杀灭法过度杀灭法 基于工艺程序能杀灭更加耐热微生物，并且再加基于工艺程序能杀灭更加耐热微生物，并且再加上一定的安全系数；上一定的安全系数；对生物指示剂孢子的杀灭能力更高。对生物指示剂孢子的杀灭能力更高。工艺选择工艺选择 兼顾产品的热稳定性和无菌要求。兼顾产品的热稳定性和无菌要求。8081实验表明，在恒定的灭菌温度下，同一种微生物的实验表明，在恒定的灭菌温度下，同一种微生物的死亡遵循一级动力学规则，其死亡速率是微生物的死亡遵循一级动力学规则，其死亡速率是微生物的耐热参数耐热参数D和杀灭时间的函数，与灭菌程序中微生和杀灭时间的函
42、数，与灭菌程序中微生物的数量无关。可用下面的半对数一级动力模式表物的数量无关。可用下面的半对数一级动力模式表示：示：Lg NF=Lg N0-F(T,z)/DT NF灭菌灭菌F分钟后，微生物存活的数量分钟后，微生物存活的数量F(T,z)灭菌程序在灭菌程序在T和温度系数和温度系数z下的等效灭菌时间下的等效灭菌时间DT微生物在微生物在T下，下降一对数单位所需的时间。说明：该特定下，下降一对数单位所需的时间。说明：该特定温度必须与温度必须与F值计算中所采用的温度相一致值计算中所采用的温度相一致N0初始微生物的数量初始微生物的数量81828283用户需求用户需求(即目标即目标)功能设计功能设计-确定要哪
43、些功能确定要哪些功能详细设计详细设计-工程上如何实现工程上如何实现完成建设完成建设功能试验功能试验启动启动性能试验性能试验项目实施项目实施PQOQIQ设计确认设计确认工厂验收工厂验收8384需要思考的问题需要思考的问题工艺的要求是什么（即达到怎样的灭菌效果）？工艺的要求是什么（即达到怎样的灭菌效果）？灭菌对象：固体物品？液体产品？还是用于消毒和灭菌带生灭菌对象：固体物品？液体产品？还是用于消毒和灭菌带生物污染的垃圾？物污染的垃圾？最大灭菌物品的尺寸及可能的装载密度？最大灭菌物品的尺寸及可能的装载密度？对灭菌柜的具体要求（如有关运行对灭菌柜的具体要求（如有关运行/控制方面）控制方面）?8485关
44、注要点关注要点安装部位和维修空间安装部位和维修空间工艺要求工艺要求控制系统控制系统使用效率使用效率8586工艺要求工艺要求腔室体积，内架车层数；腔室工作压力；设备运行时间；腔室体积，内架车层数；腔室工作压力；设备运行时间；是否需要使用脉动真空程序；腔体内温度的分布均匀性；是否需要使用脉动真空程序；腔体内温度的分布均匀性；双扉灭菌柜应有门互锁功能；设备具有良好的密闭性双扉灭菌柜应有门互锁功能；设备具有良好的密闭性安全要求安全要求故障检测和报警功能；设备安全罩配备，电气控制柜配有故障检测和报警功能；设备安全罩配备，电气控制柜配有安全锁；工作噪声要求；急停按钮；断电保护安全锁；工作噪声要求；急停按钮
45、；断电保护安装环境要求安装环境要求8687公用系统要求公用系统要求压缩空气压缩空气；纯蒸汽纯蒸汽；工业蒸汽工业蒸汽；冷却水冷却水；电力要求电力要求外观及材质要求外观及材质要求自控系统要求自控系统要求P L C 自动控制，触摸屏控制自动控制，触摸屏控制；数据存储数据存储；具有自动记录打具有自动记录打印功能，记录数据传感器和控制所用传感器不是同一个印功能，记录数据传感器和控制所用传感器不是同一个；程序参数可调程序参数可调；三级密码权限管理三级密码权限管理；可选择可选择“中文中文”；控控制模式包括制模式包括“自动自动”和和“手动手动”；预留通信接口预留通信接口文件与服务要求文件与服务要求其他要求其他
46、要求8788机 械 设 计机 械 图机 械 建 造电 器 和 仪 表电 器 和 仪 表 图硬 件 设 计 标 准电 缆电 器 和 仪 表用 户 软 件 配 置及 安 装硬 件 可 接 受 标 准软 件 测 试 标 准软 件 测 试 及 结 果电 器 测 试 及 测 试 值-加 工 过 程 检 查-压 力 容 器 测 试，电 焊 检 查，表 面 粗 糙 度 测 试工 厂 可 接 受 标 准工 厂 可 测 试 结 果功 能 技 术 要 求测 试设 计 和建 造8889899090919192试车（空载热分布试验和试车（空载热分布试验和/或满载热分布试验）或满载热分布试验）温度探头温度探头 10-2
47、0支，探头精确度支，探头精确度 0.15 须有探头与腔室原探头并列放置须有探头与腔室原探头并列放置 检测报警和安全系统的可靠性检测报警和安全系统的可靠性 真空系统的可靠性真空系统的可靠性（产生的效率、维持时间等）（产生的效率、维持时间等）灭菌温度下，各点间最大温差（腔室内的）灭菌温度下，各点间最大温差（腔室内的）无菌检查无菌检查=等待等待14天天 等待检验结果等待检验结果 在等待结果期间，产品压库在等待结果期间，产品压库 无菌检查有假阳性或阳性的可能，须调查无菌检查有假阳性或阳性的可能，须调查 检查无菌检查无菌=参数放行要求参数放行要求=不需要等待不需要等待 即时放行即时放行 在放行前，不需要
48、作无菌检查在放行前，不需要作无菌检查126127127 什么是参数放行什么是参数放行 参数放行系指根据对经过验证的灭菌工艺进行有效参数放行系指根据对经过验证的灭菌工艺进行有效的控制、监测和相关文档资料，来代替对最终灭菌的控制、监测和相关文档资料，来代替对最终灭菌产品进行无菌检查的无菌评价放行程序产品进行无菌检查的无菌评价放行程序实行参数放行的意义实行参数放行的意义 灭菌工艺验证的自然结果灭菌工艺验证的自然结果 克服成品无菌检查的统计学局限性和不精确结果克服成品无菌检查的统计学局限性和不精确结果 减少质量控制成本减少质量控制成本 缩短生产周期，降低库存压力缩短生产周期，降低库存压力128128
49、参数放行须得到政府部门的批准参数放行须得到政府部门的批准 严格控制和监测灭菌前产品中的微生物污染状严格控制和监测灭菌前产品中的微生物污染状况况 严格控制灭菌工艺严格控制灭菌工艺 须用指示剂监控每个灭菌批须用指示剂监控每个灭菌批 须有区分已灭菌和未灭菌产品的系统须有区分已灭菌和未灭菌产品的系统 容器的密封完好性验证容器的密封完好性验证129129 美国美国针对四种灭菌方式针对四种灭菌方式湿热灭菌、干热灭菌、环氧乙烷灭菌、辐射灭菌湿热灭菌、干热灭菌、环氧乙烷灭菌、辐射灭菌欧洲欧洲针对三种灭菌方式针对三种灭菌方式湿热灭菌、干热灭菌、辐射灭菌湿热灭菌、干热灭菌、辐射灭菌130130 湿热灭菌工艺是参数
50、放行的首选工艺湿热灭菌工艺是参数放行的首选工艺有效、简单有效、简单微生物杀灭范围广微生物杀灭范围广研究透彻，可信赖度高研究透彻，可信赖度高易于控制和验证易于控制和验证131131 列出灭菌工艺的操作步骤列出灭菌工艺的操作步骤 明确每一关键参数的一级和二级控制限度明确每一关键参数的一级和二级控制限度 明确必须报警的运行参数及机械性能参数明确必须报警的运行参数及机械性能参数 安装足够的辅助性传感安装足够的辅助性传感/测量仪器给予主系统充分的保障测量仪器给予主系统充分的保障 保证所有的工艺参数监测器均处在经校验的合格状态下工作保证所有的工艺参数监测器均处在经校验的合格状态下工作 产品灭菌工艺验证之前
