概述
湿热灭菌的两种方法: 过度杀灭法
假设 L＝10（T－T0）／Z N0＝106 D121＝1分钟
Z＝10°C
将数据代入公式，得L＝1,再按计算，达到微生物残存概率为10－6所需 的物理及生物杀灭力如下
物理杀灭力(FPHY)为12分钟； 生物杀灭力为FBIO=D121*(LogN0-LogNF)=12分钟
Ongoing Control
Temperature Specification Range
(GL add bracket)
TEMPERATURE / PRESSURE
Cycle Start
Chamber Pressure
Load Temperature
Atmospheric Pressure (Pressure)
设计方法
工艺研发
装载类型 工艺类型
程序研发
工艺确认
性能确认
持续性控制
微生物杀灭的数学模式：
残存曲线公式: LogNF = -F/DT + log N0
换算成F值的形式: F T,Z = (LogN0 - LogNF) x DT
（N0初始微生物数量） （DT微生物在T温度和Z值下的耐热参数） （NF灭菌F分钟后的残存数） （FT，Z T度下的等效灭菌时间）
持续控制
•常规放行 •程序评估 •系统适用性 •再验证 •变更管理
工艺研发
总述
一般经过这些步骤：
• 建立设计需求 • 确定装载类型 • 选择程序类型 • 确定参数
程序研发：决策树
Yes
Heaபைடு நூலகம் Labile
No
Materials?
Use Product Specific Design Approach Section 4.1.2
设计方法
工艺研发
装载类型 工艺类型
程序研发
工艺确认
性能确认
持续性控制
用于无菌操作的物品在灭菌后使用前应保持无菌包装状态
• 应在A区下贮存及装配
• 即要保证有足够的蒸汽热穿透，又要确保空气及冷凝水在灭菌后段的去除，提 供一个微生物无法附着的保护屏障， 这一点需要得到平衡。
设计方法
工艺研发
装载类型 工艺类型
No
needed?
Section 4.3.2
Is an existing
Yes
pre-vacuum sterilizer
available ?
Use Pre-Vacuum Process
Section 4.3.1.1
No
Use Gravity Displacement Process
Section 4.3.1.2
灭菌机理 生物指示剂 热代动力学指标
灭菌机理
固定的试验温度下，微生物致死率设定曲线
微生物残存公式 Log NF = -F/DT + Log No
灭菌机理
D值
一定温度下微生物被杀灭９０％或下降一个对数单位所需的时间, 负倒数的关系（值越大,越难杀灭），受以下因素影响：
• 使用的微生物 • 微生物贮存条件 •复苏和培养条件 •灭菌柜工作时间 •起始温度 •培养基悬置及复苏类型 •灭菌后段持续时间及温度 • 蒸汽饱和度 • 包装情况
Evacuation / Steam Charge
Positive Pulses
TIME
Chamber Come Up
Exposure Time
Post Exposure Evacuation
过热现象主要由以下因素引起： － 在使用点附近压力突然下降； － 灭菌柜夹套温度高于腔体温度。
检测标准（ HTM 2010第3部）
• 不冷凝气体
– 每100毫升置换水中非冷凝气体体积不超过3.5毫升；
• 过热值
– 过热值不超过25°C ；
• 干燥值
– 干燥值不低于0.9 (或，装载物为金属时，不低于 0.95)。
化学指示带
颜色变化显示 及颜色渐变显示 Indicators vs. Integrators
热力学原理
温度是能量测试的手段； 一个系统以及它的周围环境的温度变化引起了热量传递
传导 分子振动可以传递能量，此时物体本身方位没有发生变化 对流 受热液体的移动引起热量的转化 辐射 通过电磁波转化能量
热力学
Temperature Setpoint
Chamber / Drain Temperature
Process Development
Design Approach
Load Types
Process Types
Process Qualification
Cycle Development
Performance Qualification
FPhysical Fphy用以描述基于循环中物理参数指标计算而得的F值
FBiological FBio值通过 DT x LR来计算, 即实际杀灭生物指示剂中微生物量的多少来 衡量, DT 是生物指示剂在参考温度下的D值,LR是整个过程中BI的实际下 降值.
灭菌过程的指示剂
种类较多，但一般涉及两种： 生物指示剂（BI）常用的有： G. stearotheermophilus, Clostridium sporogensis Bacillus coagulans Bacillus subtilis
设计方法
工艺研发
装载类型 工艺类型
程序研发
工艺确认
性能确认
持续性控制
例1：热不稳定待灭菌物品的灭菌程序选择：
a) 根据生物负荷检测结果（数量，抵抗力） N0 初始微生物少于１０个 D121˚C < 0.25 分钟（不到半分钟）
b) 设计值 N0 = 102 D121˚C = 0.4 分钟
c) 计算SAL达到10－6所需的F值 F121˚C = (log102 - log10-6) x D121˚C = 3.2 minutes
验证
研发阶段
确认阶段
设计方法
装载类 型
工艺类型
程序开发
性能确认
•过热 •受产品特性限制
•液体 •多孔
•饱和蒸汽 • 预真空 • 重力置换
•空气过压 • 空气－蒸汽物 （SAM）
• 过热水喷淋
•参数设定 • 加热段 • 灭菌段 • 灭菌后段
•l理化 •温度分布 •热穿透 •生物特性
灭菌工艺是一门学问
湿热灭菌及其工艺验证
第37届药物制剂论坛 中国医药生物技术协会 暨第四届消毒与灭菌技术专题研讨会 2009.06 SH
深圳赛诺菲巴斯德生物制品有限公司 刘文 wen.liu@
内容
9 概述 9 灭菌工艺及其验证的结构 9 湿热灭菌基础 9 研发阶段的几个步骤 9 确认阶段的几个步骤
Can Product
Be In Direct
No
Contact With
W ater?
Yes
Use Superheated Water Process Section 4.3.2.2
Use SAM Process Section 4.3.2.1
Use Any Moist Heat Process
Section 4.3
设计方法
装载类 型
工艺类型
程序开发
性能确认
•过热 •受产品特性限制
•液体 •多孔
•饱和蒸汽 • 预真空 • 重力置换
•空气过压 • 空气－蒸汽物 （SAM）
• 过热水喷淋
•参数设定 • 加热段 • 灭菌段 • 灭菌后段
•l理化 •温度分布 •热穿透 •生物特性
灭菌工艺是一门学问
持续控制
•常规放行 •程序评估 •系统适用性 •再验证 •变更管理
支持性法规依据
9 TM1: PDA Validation of Moist Heat Sterilization Processes: Cycle
Design, Development, Qualification and Ongoing Control 9 EU Guideline to GMP Medicinal Products fro Human and Veterinary
Use Annex 1 9 GB 18278 《医疗保健产品灭菌确认和常规控制要求 工业湿热灭菌》 9 British Std. BS EN 285: Sterilization- steam sterilizers-large
sterilizers
湿热灭菌基础
作为灭菌程序的设计、研发及确认的基 础，先要了解基本的技术参数，包括：
• 适用于细小管道，滤器及分装配件，这些内部空气不易排除的物品
• 因为较难保持高真空状态，而这又是有效去除空气的必要条件，所以灭菌柜生产商多会 开发真空脉冲系统，让蒸汽注入与抽真空交替进行
• 一般来说，脉动真空能有效去除空气，并迅速将蒸汽填补到真空位置，热力及潮湿环境 加速残余空气的去除
• 脉冲的次数选定依装载量而定
设计方法
工艺研发
装载类型 工艺类型
程序研发
工艺确认
性能确认
持续性控制
物料装载： 待灭菌物品直接与蒸汽接触。根据物品的疏密程度再分成两类
多孔类，如：滤器、胶塞、软管、工作服等. 硬物，如清洁设备、机器配件，主要针对物品表面进行灭菌
液体装载： 密闭容器最终灭菌。两步热传递：容器表面、内容物。有时称之为非孔性装载
程序研发
工艺确认
性能确认
持续性控制
• 装载类型的界定：
根据产品的热稳定性与否做出设计之后, 工艺研发的下一步即为：明确待灭 菌物品的理化性质 ，相关影响因素有：容器、包装、装载模式等