濕熱蒸汽滅菌柜的選用

時(shí)間：2015-12-07 16:07:45

1 在制藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物制品、醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)研究等行業(yè)中，常要用到消毒滅菌設(shè)備對(duì)有關(guān)物品進(jìn)行消毒滅菌處理，對(duì)藥品而言，在達(dá)到消毒滅菌效果可靠的同時(shí)，還要保證藥品不受破壞，確保其藥效的安全性、有效性和穩(wěn)定性。
一般而言，對(duì)某一物品進(jìn)行消毒滅菌時(shí)，選擇的當(dāng)是該行業(yè)規(guī)定的消毒滅菌方法，如同時(shí)有幾種方法均可使用，則要根據(jù)待處理物品的理化性狀、消毒滅菌效果因素及經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)行綜合分析與比較，選擇合理的消毒滅菌方法，以經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行成本達(dá)到很好的消毒滅菌效果。就目前而言，在所有可利用的消毒滅菌方法中，熱是一種應(yīng)用很早、效果可靠、使用廣泛的方法，它可以殺滅一切微生物，包括細(xì)菌繁殖體、真菌、原蟲(chóng)、藻類、病毒和抵抗力更強(qiáng)的細(xì)菌芽孢，因此熱力滅菌在工業(yè)消毒滅菌上深受重視。 熱力法包括濕熱法和干熱法。濕熱滅菌法系指物品在滅菌器內(nèi)利用壓力蒸汽或其他濕熱滅菌介質(zhì)殺死微生物，為熱力滅菌中有效、使用廣泛的方法。藥品、藥液、玻璃器皿、培養(yǎng)基、敷料、織物、金屬器械及其他遇高溫與濕熱不發(fā)生變化或損壞的物品，均可用本法滅菌；而干熱滅菌法系指物品在干燥空氣中加熱達(dá)到殺死微生物的方法，通常在160~170℃、120 min、170~180℃、60min、250℃、45min以上的條件下滅菌。濕熱法由于滅菌溫度低、穿透力強(qiáng)、作用快而使其效果優(yōu)于干熱法。濕熱法包括壓力蒸汽法、流通蒸汽法、低溫蒸汽法、低溫間歇法、煮沸法和巴士消毒法等，其中壓力蒸汽法是所有濕熱法、熱力法、物理法及所有消毒滅菌方法中的選擇方法，因此其廣泛使用的壓力蒸汽消毒滅菌柜是濕熱消毒滅菌的經(jīng)典設(shè)備，雖然近年來(lái)有關(guān)濕熱滅菌設(shè)備為適應(yīng)各種需要，開(kāi)發(fā)了不少新型設(shè)備，但均是在壓力蒸汽消毒滅菌柜的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。
2 溫?zé)崤c干熱的根本區(qū)別
濕熱法和干熱法均是利用熱力因子殺死微生物的物理消毒滅菌方法，但它們的殺菌機(jī)理有所不同，即濕熱法主要是通過(guò)凝固微生物的蛋白質(zhì)致其死亡，干熱法則是通過(guò)脫水干燥使蛋白質(zhì)氧化、變性、炭化和電解質(zhì)濃縮中毒而使微生物死亡。它們的操作特點(diǎn)也各異，其根本的區(qū)別在于消毒滅菌處理時(shí)，加熱環(huán)境和微生物細(xì)胞的濕度水平有所不同：“濕熱”加熱在此指微生物內(nèi)部和加熱環(huán)境均處于濕度飽和狀態(tài)的加熱，此時(shí)微生物與純凈的水或飽和蒸汽呈平衡狀態(tài)；而“干熱”加熱，則用于指加熱環(huán)境中無(wú)水或不足以達(dá)到濕度飽和狀態(tài)下的加熱，其濕度水平可以為零，或剛剛低于飽和狀態(tài)。
一般情況下，微生物對(duì)干熱的耐受力較濕熱者為強(qiáng)，即濕熱凝固蛋白質(zhì)比干熱氧化蛋白質(zhì)、從而殺滅微生物所需溫度低得多；而且水分的存在有利于蛋白質(zhì)凝固，在熱作用的局部環(huán)境中，水分愈多或濕度愈高，蛋白質(zhì)凝固所需溫度愈低，凝固速度愈快，對(duì)外設(shè)的殺滅效果也愈好。另外，濕熱的穿透性也比干熱強(qiáng)，因?yàn)檎羝退畟鲗?dǎo)熱能的效率比空氣高。其次蒸汽冷凝時(shí)放出大量的潛熱，可使物體迅速加熱，正是由于二者殺菌機(jī)理和加熱特點(diǎn)的不同，濕熱滅菌不僅效果可靠，而且也能降低殺菌溫度，縮減作用時(shí)間。
3 濕熱滅菌柜的基本要求
3．1 消毒滅菌效果的可靠性與有效性
由于消毒和滅菌的保證水平分別為103級(jí)和106級(jí)，即物品經(jīng)消毒處理后，微生物的存活率 分別為10-3級(jí)和10-6，因此影響消毒效果可靠性和有效性的主要因素——柜室內(nèi)消毒滅菌溫度場(chǎng)的一致性就顯得尤為重要。這首先要保證柜室內(nèi)空載熱分布要一致，如要求滅菌柜的有限滅菌室內(nèi)各點(diǎn)的溫度與其平均溫度的差值≤1℃，切還要盡可能消除“冷點(diǎn)”及“冷點(diǎn)”與平均溫度間的偏離（≤2.5℃）。造成上述溫差的主要原因是滅菌柜室內(nèi)的幾何形狀、進(jìn)氣孔位置=形狀和孔徑、出氣孔的位置和孔徑、擋氣孔形狀、大小和放置位置等有關(guān)，另外還要求負(fù)載熱分布要一致，影響因素則與待滅菌物品的裝載方式和分布方式有關(guān)。由于“冷點(diǎn)”或平均溫差教大，則在使最不利點(diǎn)的F0 值保證無(wú)菌時(shí)，就會(huì)使整個(gè)滅菌時(shí)間延長(zhǎng)，這對(duì)于溫度較敏感的物品，長(zhǎng)時(shí)間的高溫就會(huì)成問(wèn)題，對(duì)藥品則可能影響其藥效或藥品的穩(wěn)定性與有效性。因此滅菌柜室內(nèi)溫度場(chǎng)的均一性，盡可能消除“冷點(diǎn)”是濕熱滅菌柜設(shè)計(jì)、制造質(zhì)量好壞與否的首要條件。
3．2 驗(yàn)證結(jié)果的精確度與重現(xiàn)性高
隨著GMP的全面推行，濕熱滅菌柜除具備滿足達(dá)到可靠而有效的消毒滅菌效果外，還提出了增加驗(yàn)證要求的動(dòng)能。因?yàn)樗幤飞a(chǎn)僅靠成品抽樣檢驗(yàn)手段以保證藥品質(zhì)量的方法，是不能使藥廠在生產(chǎn)中按照已確定的要求生產(chǎn)出毫無(wú)問(wèn)題的產(chǎn)品。只有堅(jiān)信“藥品質(zhì)量是生產(chǎn)出來(lái)的，而不是檢驗(yàn)出來(lái)的”觀念，在重視終產(chǎn)品的檢驗(yàn)控制的同時(shí)，更要強(qiáng)調(diào)按經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的生產(chǎn)工藝，對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行控制，才能生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，這是因?yàn)轵?yàn)證是對(duì)生產(chǎn)工藝的預(yù)期評(píng)估，以保證設(shè)計(jì)的工藝在規(guī)定的操作和控制條件下得到質(zhì)量穩(wěn)定、一致的產(chǎn)品，即為提供有依據(jù)的保證而去獲取充分的證據(jù)。工藝控制是實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證目標(biāo)的關(guān)鍵，工藝驗(yàn)證中消毒滅菌的驗(yàn)證是藥品生產(chǎn)驗(yàn)證的重要內(nèi)容，鑒于藥物的消毒滅菌是在滅菌失敗危險(xiǎn)的最大限度和滅菌藥物變質(zhì)危險(xiǎn)的最大限度之間實(shí)現(xiàn)平衡這個(gè)特殊性，這就要求滅菌柜的精確度和重現(xiàn)性要高，例如空載滅菌柜內(nèi)各點(diǎn)（包括冷點(diǎn)）的溫度在每次滅菌過(guò)程中的差值≤±1℃。故要求設(shè)備配有GMP驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)接口、溫度時(shí)間和F0值控制、自動(dòng)記錄打印各種參數(shù)。
3．3適用范圍的針對(duì)性強(qiáng)和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性佳
通用的壓力蒸汽消毒滅菌柜對(duì)多種小批量的制藥企業(yè)，對(duì)多種耐熱、耐濕物品盡心消毒滅菌，因而有較普通的適用行，但就其操作運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性而言，由于沒(méi)有個(gè)性與針對(duì)性，在對(duì)某些物品消毒滅菌時(shí)，可能會(huì)使用較高的消毒滅菌溫度和較長(zhǎng)的滅菌時(shí)間，消耗較多的能量，因而在經(jīng)濟(jì)上不是很好的。因此，新年的濕熱滅菌柜不斷的被推出，正是順應(yīng)適用范圍的針對(duì)性、操作運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性要佳的要求，尤其是對(duì)品種較單一、產(chǎn)量較大的制藥企業(yè)而言，其重要性就更加明顯。
3．4操作條件的適應(yīng)性強(qiáng)和操作方法的簡(jiǎn)便性好
由于濕熱滅菌柜的使用場(chǎng)合、工藝布局、物品裝載方式、控制水平等的不同，滅菌柜柜門(mén)的數(shù)量、開(kāi)啟方式、待滅菌物品在柜室內(nèi)的置放方式、消毒車的搬運(yùn)方式、操作的控制方式也應(yīng)該有所不同，以適應(yīng)各自不同的操作要求的方便與習(xí)慣以及操作方法的簡(jiǎn)便性。
3．5 安全系統(tǒng)的可靠性好
滅菌柜的安全系統(tǒng)包括安全泄放裝置、電氣安全裝置和壓力安全連鎖裝置。前者常用安全閥作為蒸汽超壓泄放裝置；對(duì)電氣安全裝置主要包括漏電保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、多電壓保護(hù)，保證用電安全；壓力安全連鎖裝置，主要保證操作者的安全，如當(dāng)門(mén)的鎖緊機(jī)構(gòu)未關(guān)至于設(shè)計(jì)位置，蒸汽控制裝置被鎖住，不能進(jìn)入滅菌室，防止蒸汽推開(kāi)未鎖住的門(mén)，吹出滅菌物品；開(kāi)門(mén)時(shí)，只要滅菌室內(nèi)還殘存有蒸汽壓力（一般為＜0.027MPa）被連鎖而無(wú)法打開(kāi)，防止被蒸汽突然推開(kāi)而造成事故。此外還有滅菌柜雙扉的連鎖裝置，保證不能同時(shí)打開(kāi)雙門(mén)，確保滅菌柜前后操作間的潔凈要求。
總之，濕熱滅菌柜的設(shè)計(jì)要充分考慮柜室內(nèi)溫度場(chǎng)的均一性，同時(shí)要考慮設(shè)備的安全可靠，先進(jìn)適用和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 4 濕熱滅菌的相關(guān)參數(shù) (1) D值 即微生物的耐熱參數(shù),是指一定溫度下,將微生物殺滅90%(即使之下降一個(gè)對(duì)數(shù)單位)所需的時(shí)間,以分(種)表示.D值越大,說(shuō)明該微生物的耐熱性越強(qiáng),不同的微生物在不同的環(huán)境條件下具有各種不同的D值。 (2) Z值 即滅菌溫度系數(shù)，是指使某一生物的D值下降一個(gè)對(duì)3單位，滅菌溫度應(yīng)升高的值（℃），通常取10℃。 (3) FT值 為滅菌程序所賦予待滅菌品在溫度T下的滅菌時(shí)間，以分（種）表示。 (4) F0值 即標(biāo)準(zhǔn)滅菌時(shí)間，是滅菌過(guò)程賦予待滅菌品在121℃下的等效滅菌時(shí)間，即T=121℃為標(biāo)準(zhǔn)滅菌時(shí)間，以分（鐘）表示。 (5) 滅菌率L值 是指在某溫度下滅菌1分鐘所相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)滅菌時(shí)間，即F0 和 FT的比值（L= F0/FT）。 (6) 滅菌保證值SAL 為滅菌產(chǎn)品經(jīng)滅菌后微生物殘存概率的負(fù)對(duì)數(shù)值,表示物品被滅菌后的無(wú)菌狀態(tài).按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定濕熱滅菌法的滅菌保證值不得低于6,即滅菌后微生物存活的概率不得大于百分之一。 5 濕熱滅菌柜的分類 5．1 按容積的分類 一般，當(dāng)容積在0.20m3以下者為小型滅菌器，0.20~1.5 m3者為中型滅菌柜，1.5 m3以上者為大型滅菌柜。大中型滅菌柜常用于工業(yè)滅菌，而小則常用于醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)室。 5．2按控制方式分類 按控制方式，可分成簡(jiǎn)易式、手控式和自控式三類。簡(jiǎn)易式壓力蒸汽滅菌器包括手提式和臺(tái)式等小型滅菌器；手控式滅菌柜的整個(gè)滅菌過(guò)程全由操作者自行處理，各步驟之間無(wú)有機(jī)聯(lián)系；自動(dòng)控制（程控）滅菌柜則可按不同滅菌物品的要求驚醒滅菌過(guò)程選擇，除裝卸物品外，整個(gè)滅菌過(guò)程連續(xù)地自動(dòng)進(jìn)行。 5.3 按熱力介質(zhì)、運(yùn)行狀態(tài)、排氣方式、蒸汽品質(zhì)和用途等分類 按殺菌因子熱力介質(zhì)的不同，濕熱滅菌柜分為壓力蒸汽滅菌柜、水浴式滅菌柜和蒸汽加空氣混壓滅菌柜三大類。其中水浴式滅菌柜根據(jù)柜內(nèi)滅菌車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)又可分為靜態(tài)式和回轉(zhuǎn)式二類，而壓力蒸汽滅菌柜如根據(jù)排除柜內(nèi)原有冷空氣所需真空產(chǎn)生原理的不同，可分為下排式（又稱為重力置換式）和預(yù)真空式（包括一次抽真空和脈動(dòng)真空二種）二類；如按蒸汽品質(zhì)的不同，可分為普通蒸汽型和純蒸汽型二類；如按用途的不同，又可分為通用型蒸汽滅菌柜和專用型蒸汽滅菌柜二類。