食药企业常见的物料灭菌方法及选择依据

摘要：物料灭菌是许多行业，尤其是制药、食品、医疗器械等行业生产过程中的关键环节，旨在消除物料中可能存在的微生物，包括细菌、真菌、病毒及芽孢等，以保障产品质量、安全性与有效性，防止微生物污染引发的产品变质、疾病传播等问题。以下为你详细介绍：

物料灭菌是许多行业，尤其是制药、食品、医疗器械等行业生产过程中的关键环节，旨在消除物料中可能存在的微生物，包括细菌、真菌、病毒及芽孢等，以保障产品质量、安全性与有效性，防止微生物污染引发的产品变质、疾病传播等问题。以下为你详细介绍：

常见的物料灭菌方法

湿热灭菌法：利用高温饱和蒸汽使微生物蛋白质变性、凝固，从而杀灭微生物。此方法具有灭菌效果可靠、穿透力强、适用范围广等优点，常用于对耐热物品的灭菌，如金属器械、玻璃器皿、培养基等。常用的湿热灭菌设备有高压蒸汽灭菌锅，一般在 121℃维持 15 - 30 分钟或 134℃维持 3 - 5 分钟即可达到灭菌效果。但对于一些对湿热敏感的物料，如某些塑料、电子元件等则不适用。

干热灭菌法：通过加热空气，利用热空气的氧化作用和高温使微生物致死。干热灭菌适用于耐高温但不宜用湿热灭菌法灭菌的物品，如玻璃器具、金属器械、凡士林、油脂等。其灭菌条件通常为 160 - 170℃维持 2 - 4 小时或 180℃维持 0.5 - 1 小时。干热灭菌的优点是灭菌后物品干燥，缺点是灭菌时间较长，对物品的损伤相对较大，且能源消耗较高。

辐射灭菌法：利用放射性同位素如钴 - 60 或电子加速器产生的高能射线（如 γ 射线、β 射线、X 射线等）破坏微生物的遗传物质（DNA 或 RNA），从而达到灭菌的目的。辐射灭菌具有穿透力强、灭菌过程不受温度和湿度影响、可在包装后进行灭菌等优点，适用于不耐热物品的灭菌，如塑料制品、医疗器械、药品、食品等。但辐射灭菌设备成本高，且存在对操作人员辐射防护的问题，同时可能会对某些物料的性能产生一定影响，如使塑料老化、变色等。

气体灭菌法：常用的气体灭菌剂有环氧乙烷、甲醛、臭氧等。环氧乙烷灭菌是一种广谱、高效的灭菌方法，能杀灭各种微生物，包括芽孢。它通过与微生物的蛋白质、核酸等发生烷基化反应而使微生物灭活。环氧乙烷灭菌适用于对湿热、干热敏感的物品，如医疗器械、精密仪器、塑料制品等。但环氧乙烷具有易燃易爆性，且对人体有毒害作用，使用时需严格控制条件，并进行残留检测。甲醛灭菌效果好，但有刺激性气味和毒性，使用较少。臭氧具有强氧化性，灭菌后分解为氧气，无残留，但臭氧稳定性差，浓度不易控制，对设备有腐蚀性。

过滤灭菌法：借助孔径小于微生物的滤膜，将液体或气体中的微生物滤除，从而达到灭菌目的。适用于对热不稳定的溶液、气体的灭菌，如血清、抗生素、疫苗等生物制品的除菌过滤以及洁净厂房的空气过滤。常用的滤膜材质有醋酸纤维素、聚醚砜、尼龙等，根据过滤精度要求可选择不同孔径的滤膜，如 0.22μm、0.45μm 等。过滤灭菌的优点是不破坏物料的理化性质，缺点是不能除去病毒、支原体等较小的微生物，且滤膜需要定期更换，过滤过程可能会有一定的压力降，对设备要求较高。

物料灭菌的选择依据

物料特性：考虑物料的物理化学性质，如耐热性、耐湿性、化学稳定性等。对于耐热且耐湿的物料，湿热灭菌可能是较好的选择；对于不耐热但耐干热的物料，可采用干热灭菌；对于对热敏感的物料，则需采用辐射灭菌、气体灭菌或过滤灭菌等方法。例如，玻璃制品通常可采用干热灭菌或湿热灭菌；而某些生物制品则需采用过滤灭菌或辐射灭菌。

微生物种类与污染程度：了解物料中可能存在的微生物种类及其污染程度，对于芽孢含量较高的物料，可能需要采用更强烈的灭菌方法，如湿热灭菌（高温长时间）或环氧乙烷灭菌等；对于污染较轻且微生物种类相对单一的物料，可选择相对温和的灭菌方式。

产品用途与质量要求：根据产品的最终用途和质量标准确定灭菌方法。例如，用于注射的药品或植入人体的医疗器械，对无菌要求极高，通常需要采用严格的灭菌工艺，并进行无菌验证；而对于一些外用的产品，灭菌要求相对较低。

成本与效率：不同的灭菌方法在设备购置、运行维护、消耗品成本、操作时间等方面存在差异。在满足灭菌要求的前提下，应综合考虑成本与效率因素，选择经济合理的灭菌方法。例如，湿热灭菌设备相对简单，成本较低，适用于大规模常规物品的灭菌；而辐射灭菌设备昂贵，但灭菌速度快，适合对灭菌时间要求较高且批量较大的物料。

物料灭菌的验证与监测

验证：在采用新的灭菌方法或对现有灭菌工艺进行变更时，需要进行灭菌工艺验证。验证内容包括确定灭菌工艺参数（如温度、时间、压力、剂量等）的合理性，证明所选灭菌方法能够有效杀灭物料中的代表性微生物，评估灭菌过程对物料质量的影响（如物理性能、化学组成、生物活性等）。通过验证建立灭菌工艺规程，并在日常生产中严格执行。

监测：在灭菌过程中及灭菌后，需要对灭菌效果进行监测。常见的监测方法有物理监测、化学监测和生物监测。物理监测包括对灭菌设备的运行参数（如温度、压力、时间、辐射剂量等）进行实时记录和监控，确保灭菌过程在规定的参数范围内进行；化学监测是利用化学指示剂（如变色指示卡、化学指示胶带等）的颜色变化来指示灭菌过程是否达到预定的条件，但化学指示剂不能证明灭菌效果的有效性；生物监测是通过使用活的微生物指示剂（如芽孢菌片）来验证灭菌工艺的可靠性，将生物指示剂置于待灭菌物料中最具挑战性的部位，灭菌后进行培养，若生物指示剂无生长，则表明灭菌过程有效。