滅菌系指採用適當的物理或化學方法殺滅或除去物體上或物品中活的微生物(包括繁殖體和芽孢)的過程。微生物包括細菌、真菌、病毒等,微生物的種類不同、滅菌方法不同,滅菌效果也不同。細菌的芽孢具有較強的抗熱能力,因此滅菌效果常以殺滅芽孢為標準。滅菌是藥劑製備中一項重要的操作,對於注射劑、眼用製劑及套用於創面的製劑等無菌製劑是不可缺少的環節。藥劑學中採用的滅菌措施必須達到既要除去或殺滅微生物,又要保證藥物的穩定性、治療作用及安全性的基本要求。
一、滅菌方法
(一)物理滅菌法
1.乾熱滅菌法
乾熱滅菌法是利用火焰或乾熱空氣進行滅菌的方法,其原理是利用高溫破壞菌體蛋白質與核酸中的氫鍵,使蛋白質變性或凝固、核酸破壞、酶失去活性,微生物死亡。
(1)火焰滅菌法。是將待滅菌物品直接置於火焰中燒灼進行滅菌的方法,滅菌迅速、可靠、簡便,適用於耐火焰材質的物品如金屬、玻璃用具或容器及瓷器等的滅菌,不能用於藥品的滅菌。
(2)乾熱空氣滅菌法。是將待滅菌物品置於高溫乾熱空氣中滅菌的方法,需要長時間高熱環境才能達到滅菌效果。適用於耐高溫材質的物品(玻璃、金屬製品等)及耐高溫、不允許濕氣穿透的油脂類和粉末化學藥品。乾熱空氣滅菌條件一般為:135~145℃滅菌3~5h;160~170℃滅菌2~4h;180~200℃滅菌0.5~1h。欲破壞熱原則需180℃3~4h、200℃60min或250℃30~45min。
2.濕熱滅菌法
濕熱滅菌法是將待滅菌物品置於飽和蒸氣或流通蒸氣或沸水中進行滅菌的方法。飽和蒸氣潛熱大,穿透力強,容易使蛋白質變性或凝固、酶失活,滅菌效率較乾熱空氣滅菌法高。
(1)熱壓滅菌法。是指用壓力高於常壓的飽和水蒸氣加熱殺滅微生物的方法。該法滅菌可靠,能殺滅所有細菌繁殖體和芽孢,廣泛用於藥物製劑的生產。凡耐高溫、耐高壓蒸氣的藥物製劑、金屬或玻璃容器及用具、瓷器、橡膠塞、膜濾器等均能採用此法。熱壓滅菌條件(溫度、蒸氣表壓與時間)為:115℃(67kpa),30min;121℃(97kpa),20min;126℃(139 kpa),15min。
3.射線滅菌法
(1)輻射滅菌法。以放射性同位素(60co或137cs)放射的γ射線殺菌的方法。原理是射線可直接破壞細菌dna,導致微生物死亡。輻射滅菌的特點是不升高滅菌產品的溫度,穿透性強,適合於維生素、抗生素、激素、肝素、羊腸線、醫療器械、高分子材料等的滅菌。
(2)紫外線滅菌法。指用波長200~300nm的紫外線照射殺滅微生物的方法,滅菌力最強的波長是254nm。是利用紫外線作用於菌體核酸蛋白促使其變性,同時空氣受紫外線照射後產生微量臭氧,共同起殺菌作用。本法適用於表面滅菌、無菌室的空氣滅菌。缺點是穿透力差,不能用於安瓿中藥液滅菌。操作者應注意勞動保護,皮膚和眼睛不能暴露於紫外線下,否則照射過久會引起結膜炎、紅斑和角膜灼傷等疾病。
(3)微波滅菌法。採用頻率300mhz~300kmhz的電磁波照射產生熱能殺滅微生物的方法。是利用極性分子強烈吸收微波能量後劇烈鏇轉、摩擦生熱,達到滅菌效果。適用於水性注射液滅菌。
4.濾過除菌法
濾過除菌法是指用濾過方法除去活的或死的微生物的方法,是一種機械除菌方法。這種機械稱為除菌濾過器,主要適用於對熱不穩定的藥物溶液、氣體、水等的除菌。供除菌用的濾器,要求能有效地從溶液中除淨微生物,溶液能順暢地通過,容易清洗,操作簡便。常用除菌濾器有0.22µm或0.3µm的微孔濾膜或g6垂熔玻璃濾器。此法應配合無菌操作法進行。
(二)化學滅菌法
化學滅菌法是指用化學藥品直接作用於微生物而將其殺滅的方法。化學殺菌劑不能殺死芽孢,僅對繁殖體有效。化學殺菌的目的在於減少微生物的數目,以控制無菌狀況至一定水平。
1.氣體滅菌法
氣體滅菌法是指用化學藥品的氣體或蒸氣殺滅微生物的方法。常用氣態殺菌劑為環氧乙烷、甲醛、丙二醇、臭氧、乳酸、過氧乙酸等。該法適用於環境消毒和不耐熱的醫藥用器具、設施、設備及不與殺菌劑發生反應的固體藥物。
2.藥液滅菌法
藥液滅菌法利用藥液殺滅微生物的方法。常用的有0.1%~0.2%苯扎溴銨溶液,75%乙醇、2%煤酚皂溶液、1%聚維酮碘溶液等。