濕熱蒸汽式滅菌柜的選用

時間：2015-12-14 08:34:13

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)備對有關(guān)物品進(jìn)行消毒滅菌處理，對藥品而言，在達(dá)到消毒滅菌效果可靠的同時，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，對某一物品進(jìn)行消毒滅菌時，選擇的當(dāng)是該行業(yè)規(guī)定的消毒滅菌方法，如同時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、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，雖然近年來有關(guān)濕熱滅菌設(shè)備為適應(yīng)各種需要，開發(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凝固微生物的蛋白質(zhì)致其死亡，干熱法則是通過脫水干燥使蛋白質(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，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級和106級，即物品經(jīng)消毒處理后，微生物的存活率分別為10-3級和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 值保證無菌時，就會使整個滅菌時間延長，這對于溫度較敏感的物品，長時間的高溫就會成問題，對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)出毫無問題的產(chǎn)品。只有堅(jiān)信“藥品質(zhì)量是生產(chǎn)出來的，而不是檢驗(yàn)出來的”觀念，在重視終產(chǎn)品的檢驗(yàn)控制的同時，更要強(qiáng)調(diào)按經(jīng)過驗(yàn)證的生產(chǎn)工藝，對生產(chǎn)全過程進(jìn)行控制，才能生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，這是因?yàn)轵?yàn)證是對生產(chǎn)工藝的預(yù)期評估，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的最大限度和滅菌藥物變質(zhì)危險的最大限度之間實(shí)現(xiàn)平衡這個特殊性，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、溫度時間和F0值控制、自動記錄打印各種參數(shù)。
3．3適用范圍的針對性強(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多種小批量的制藥企業(yè)，對多種耐熱、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，由于沒有個性與針對性，在對某些物品消毒滅菌時，可能會使用較高的消毒滅菌溫度和較長的滅菌時間，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)適用范圍的針對性、操作運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性要佳的要求，尤其是對品種較單一、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)和操作方法的簡便性好
由于濕熱滅菌柜的使用場合、工藝布局、物品裝載方式、控制水平等的不同，滅菌柜柜門的數(shù)量、開啟方式、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；對電氣安全裝置主要包括漏電保護(hù)、過載保護(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，防止蒸汽推開未鎖住的門，吹出滅菌物品；開門時，只要滅菌室內(nèi)還殘存有蒸汽壓力（一般為＜0.027MPa）被連鎖而無法打開，防止被蒸汽突然推開而造成事故。此外還有滅菌柜雙扉的連鎖裝置，保證不能同時打開雙門，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)溫度場的均一性，同時要考慮設(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%(即使之下降一個對數(shù)單位)所需的時間,以分(種)表示.D值越大,說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值下降一個對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下的滅菌時間，以分（種）表示。
(4) F0值 即標(biāo)準(zhǔn)滅菌時間，是滅菌過程賦予待滅菌品在121℃下的等效滅菌時間，即T=121℃為標(biāo)準(zhǔn)滅菌時間，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)對數(shù)值,表示物品被滅菌后的無菌狀態(tài).按國際標(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，可分成簡易式、手控式和自控式三類。簡易式壓力蒸汽滅菌器包括手提式和臺式等小型滅菌器；手控式滅菌柜的整個滅菌過程全由操作者自行處理，各步驟之間無有機(jī)聯(lián)系；自動控制（程控）滅菌柜則可按不同滅菌物品的要求驚醒滅菌過程選擇，除裝卸物品外，整個滅菌過程連續(xù)地自動進(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。