Z VALUE Z值
• • • • •
嗜热芽胞杆菌在不同溶液中的Z值 溶液 Z值（℃） 5％葡萄糖水溶液 10.3 注射用水 8.4 5％葡萄糖乳酸液 11.3 PH＝7磷酸盐缓冲液 7.6
•
• 平均
9.4
灭菌方法的开发和选定
• 过度杀灭法。
– – – – – 假设： N0＝106 D121＝1分钟 Z＝10℃ 将数据代入公式，得L=1，再按计算，达到微生物 残存概率为一百万分之一所需的物理及生物杀灭力 如下：
– PDA_TR-1-Technical_Report_No.1.pdf
湿热灭菌基础
• 影响芽孢耐热性的因素
– 物理/化学条件 – 湿度 – 能量转移
»传导 »对流 »辐射
湿热灭菌基础
－微生物杀灭的数学模式
• 实验表明，在恒定的灭菌条件下，微生物（只 指芽孢）的死亡遵循一级动力学规则。 • 芽孢的杀灭率（体现为残存曲线）是耐热性的 函数，与芽孢的数量无关。 • 采用内生芽孢（生物指示剂BI）的悬浮液或放 在载体形式的芽孢进行灭菌试验的结果表明， 在湿热灭菌中，半对数规则适用于芽孢的灭活 过程。
灭菌方法的开发和选定
• 装载类型的界定
– 考虑到装载的特性及特定装载的方式。例如，多孔/固体物品 通常包括但不局限于以下物品：
» 过滤器（薄膜式过滤器、筒式过滤器、预过滤器等） » 胶塞和其它聚合物密封件 » 管道和软管 » 工作服、口罩 » 清洁用具 » 设备更换部件，如药液灌装
– 液体装载通常包括但不局限于以下物品：
• 对密封容器中的液体而言
– 冷凝水质量 (根据风险分析确定)
不凝气体 测试点
灭菌工艺 (灭菌柜的SIP)
干度和过热 测试点
蒸汽温度 参考点
不凝性气体
• 造成不凝性气体的原因：
– 蒸汽发生器的供水温度低(建议 > 80℃) – 在蒸汽分配系统中滞留空气 (不良的系统设计，疏水器出故障) – 蒸汽启动程序不当 (没有将分配管路中的空气吹除掉)
灭菌剂量
(时间)
我们想提高灭菌的“概率”
继续灭菌 以提高无 菌保证的 水平
10-2 10-3 10-4 10-5 10-6
提高无菌信心的安全限度
无菌保证的水平要优于百万分之一!
杀灭微生物
106 105
微生物数 以恒定的 速率下降 (D value)
104 103 102 101 100 10-1
我们可以检验微生物数的下降情况
» 已灌装入最终容器（如小瓶、软包装、玻瓶或安瓿）的产品（溶 液、混悬剂或乳剂） » 已检验或加工后剩下的可能含有致病菌的废液。 » 灭菌-方法-设备-确认-练习.doc
嗜热芽胞杆菌
115
注射用水
2.1
D 值的测试
• 低热力程序 或单独测试D值 • 欧洲药典要求
– ―确认BI‘s在121℃ (+/- 1℃) 灭菌仍有存活孢子‖ – 用至少106 及D为1.5计算存活时间，得到： 存活时间 (Log No -2) × D 值 存活时间 4 x 1.5分 = 6 分钟
对微生物数的说明
• BI 的每单元的最低数量
– USP > 104 – EP > 5 × 105 – ISO 11138 > 1 × 105
• 通常 > 106 以获得6个对数下降单位的证 据
D 值标准
• D 值及第一单元 (BI) 的数量
– USP > 104 D121 = 1.5 至 3分 钟 – EP > 5 × 105 D121 > 1.5 – ISO 11138 > 1 × 105 D121 > 1.5
Z VALUE Z值
• Z值是指使某一种微生物的D值下降一个对数单位时， 灭菌温度应升高的度数。 10
Log of D Value 1 D值的Log数
Z Value = 10 oC Z 值 = 10 oC
0.1 131.1 121.1 Temperature oC 温度 111.1
Z值对于比较不同灭菌过程温度的标准灭菌时间F0值计算是必须的
冷凝水的管理
• 冷凝水是以下任何一个地方都需要加以管理的 问题
– – – – 蒸汽发生器 蒸汽分配系统 灭菌柜管路 灭菌柜腔室
• 冷凝水始终不断地产生
冷凝水的管理
蒸汽流动的方向应有斜坡
冷凝水跟着蒸汽流动
冷凝水的管理
冷凝水比蒸汽重， 它会向下流动
湿热灭菌基础
• 湿热灭菌的机理
– 细胞繁殖的最终停止 – 蛋白质变性 – 湿热灭菌工艺验证指南-08-12-08.doc
10 3 10 2 10 1 10 0 10 -1 10 -2
杀灭的 %
残存概率区
10 -3 10 -4 10 -5 10 -6
T度下的等效灭菌时间（FT,z 值）
湿热灭菌基础
－微生物杀灭的数学模式
• 残存曲线的半对数模式必须满足二个先 决条件：
– 挑战菌应是均一的（没有其它杂类芽孢） – 挑战菌的灭菌条件相同，或能折算成相同的 灭菌条件，例如，折算标准灭菌时间
为什么我们的产品需要无菌？
我们讲无菌，涵意是什么?
• 在生产过程中要做到没有活的微生物是 不可能的，因为有：
– 人员；
– 原辅料 / 包装材料； – 接触产品设备的表面； – 用于清洗/淋洗的液体； – 环境
物料
人员
设备的表面
清洗液
接种的纸质载体
革兰氏阴性菌
革兰氏阳性菌
细菌内毒素
在革兰氏阴性菌的 细胞壁中脂多糖
Boiling point Gauge pressure o Bar(g) C 17.5 24.1 29.0 32.9 99.6 102.3 104.8 107.1 109.3 111.4 113.3 115.2 116.9 118.6 120.2 121.8 123.3 124.7 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.0 3.2
灭菌剂量
(时间)
继续灭菌 以提高无 菌保证的 水平
10-2 10-3 10-4 10-5 10-6
我们可计算可信度增加 的程度/无菌保证水平
无菌保证水平 达到 > 10-6
过程控制示意
全过程强化环境控制
SIP 原料的 质量检验
对接触产品表 面消毒并控制 生物负荷 设备消毒 灌封操作。 最终密封 容器 在密封的 容器中最 终灭菌
压力沸点表
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3
蒸汽的质量
• 对灭菌柜及SIP而言
– – – – – Dryness/干度 潜热的量 Superheat/过热 超过的温度℃ NCG/不凝气体 不凝气体的 % Condensate Quality 冷凝水质量 GB 18278-2000 医疗保健产品灭菌确认和常规控 制要求工业湿热灭菌.pdf A5.2.2.1 – HTM2010\HTM2010-3[1].pdf 9.0 – 湿热灭菌工艺验证指南-08-12-08.doc 附录
蒸汽干度
• 蒸汽干度是蒸汽中潜热的量度
• 最理想是100%潜热，有最大的能量来加热装 载 • 限度标准
– 一般多孔性装载：>0.90 (>90%)
– 金属装载：>0.95 (>95%)
蒸汽的特性温度来自蒸汽干度过热100oC
潜热
显热
0o C
热 (能量) 干度为 0.9 = 90% 的潜热 干度为 1.0 = 100% 的潜热
» 物理杀灭力FPHY为12分钟， » 生物杀灭力 FBIO ＝D121×（LogN0－Log NF）＝12分钟
灭菌方法的开发和选定
• 残存概率法
– – – – – – 假设产品的生物负荷测试中： N0＝102 D121＝1分钟 Z＝10℃ 经灭菌后，微生物残存概率NF小于10-6 利用上面的数值，可以计算出微生物残存概率小于 10-6所需的FPHY和FBIO如下： – F0＝FPHY＝FBIO＝D121×（LogN0－Log NF）＝8 分钟
湿热灭菌基础
－微生物杀灭的数学模式
• 残存曲线 可用如下 的一级方 程式来描 述： – Log NF = Log No F(T,z)/ DT
NF 挑战微生物灭菌F分钟后的残存数
No
灭菌前微生物的数量
微生物在T℃和Z值下的耐热参数。注意 ，DT中的温度T需和FT中的温度相一致。 在温度T℃和温度系数Z值条件下，经计 算获得的湿热灭菌程序的杀灭力，以T℃ 下的时间（分钟）表示
D VALUE D值
• 在基础温度下减少一个Log菌数所需的时间。就是在一定温度下 ，将微生物杀灭90％（即下降一个对数单位）所需的时间。
6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6
Log # of Survivors 残存物Log数
D value = 1 D值 = 1
Thermal death curve 热杀死曲线
• 通常
– 数量 – D121 > 1 × 106 > 1.5 分钟
无菌保证水平
106 105
可测试部分
活微生物以 恒定速度 /D下降数
104 103 102 101 100 10-1 10-2
灭菌时间 计算部分
继续灭菌 以提高无 菌保证水平
10-3 10-4 10-5
10-6
无菌保证水平 达到10-6
内包装料 的质量检验
内包材料清洗、 消毒去热原 隧道灭菌器
最终灭菌
热原控制一直到最后一步
湿热灭菌基础