药品生产过程中的微生物污染及控制-

微生物基础知识、污染及控制胡静2012.08内容微生物的种类和特点为什么要进行微生物污染控制生产过程中微生物污染的途径如何控制微生物污染微生物微生物定义：微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物大小：个体微小，一般0.1mm最大：1997年，由HeidiSchulz在纳米比亚海岸海洋沉淀土中所发现的呈球状的细菌，直径约100～750μm。最小：支原体，大小约为100纳米。微生物分类一般地，在中国大陆地区的教科书中，均将微生物划分为以下8大类：细菌、病毒、真菌、放线菌（广义上属于细菌的一种）、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体。微生物特点个体小，比表面积大（m2/g）吸收多，转化快：自养、异养生长旺，繁殖快：几十分钟一代适应强，易变异：突变分布广，种类多：病毒界、原核生物界、原生生物界、真菌界，极端环境也存在边长=4底面边长=2高=4边长=2表面积：64，质量=4，比表面积=16表面积：40，质量=2，比表面积=20表面积：24，质量=1，比表面积=24比表面积：单位质量物料所具有的总面积格陵兰冰川下沉睡12万年的细菌沙漠中生存的微生物洁净区空气中的微生物蚊子携带的微生物微生物生长条件水分和无机盐适宜的温度、湿度氧气能源物质（碳源和氮源）pH值生长因子微生物益处自然界中氮、碳、硫等多种元素循环靠微生物的代谢活动来进行例：固氮菌每年从空气中约固定1．5亿吨氮肥根瘤菌属（Rhizobium）的细菌与豆科植物共生形成根瘤共生体微生物益处食品发酵：酸奶、啤酒药物提取：抗生素微生物杀虫剂：苏云金芽孢杆菌生物除污：降解塑料、处理废水废气等工艺改造：工程菌株基因的研究生物工程领域：嗜极菌的研究病原微生物细菌：皮肤病化脓、上呼吸道感染、泌尿道感染、食物中毒，败血压症，急性传染病等真菌：皮肤病病毒：狂犬病、艾滋病毒、SARS放线菌：皮肤、伤口感染立克次体：斑疹伤寒螺旋体：梅毒衣原体：沙眼、泌尿生殖道感染支原体：肺炎、尿路感染微生物研究方法分离纯化鉴定菌落形态：肉眼观察菌体形态：镜检观察生理生化实验分子生物学实验菌种保藏、复壮微生物观察方法肉眼：菌落形态显微镜：单个菌体形态电镜：单个菌体某一结构形态显微镜：单个菌体形态细菌分离纯化方法示意图细菌绝大多数细菌的直径大小在0.5~5μm之间，需要染色后借助显微镜观察，放大倍数10×100按形态分杆菌、球菌、螺旋菌、弧菌等细菌单细胞，原核生物结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质、荚膜、鞭毛、菌毛、少量细胞器荚膜：某些细菌在细胞壁外包围的一层黏液性物质，一般由糖和多肽组成。荚膜多糖可使细菌彼此间粘连，也可黏附于组织细胞或无生命物体表面，是引起感染的重要因素荚膜可以抗干燥、抗吞噬、抗有害物质侵袭、做能源负染色法下的细菌荚膜细菌生长条件水分：必要通常37℃适合病原菌生长，2010版药典规定培养温度：30~35℃（适宜中温菌和一些高温菌的生长），培养时间3天。氧气：需氧、厌氧、兼性pH：7.2~7.6条件下，多数细菌体内酶的活性最强生长因子：部分细菌细菌多以二分裂方式繁殖营养方式有自养和异养型绝大多数细菌是异养型少量如光合细菌（含有细菌叶绿素，能进行光合作用自养）为自养型细菌细菌革兰氏染色法将细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌分类意义：大多数化脓性球菌都属于革兰氏阳性菌，它们能产生外毒素使人致病，而大多数肠道菌多属于革兰氏阴性菌，它们产生内毒素，靠内毒素使人致病。在治疗上，大多数革兰氏阳性菌都对青霉素敏感，而革兰氏阴性菌则对青霉素不敏感革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）革兰氏阴性菌（大肠杆菌）常见的革兰氏阳性菌有：葡萄球菌、链球菌、肺炎双球菌、炭疽杆菌、白喉杆菌、破伤风杆菌等。常见的革兰氏阴性菌有：痢疾杆菌、伤寒杆菌、大肠杆菌、变形杆菌、绿脓杆菌、百日咳杆菌、霍乱弧菌及脑膜炎双球菌等。芽孢细菌芽孢：有些细菌（多为杆菌）在一定条件下，细胞质高度浓缩脱水所形成的一种抗逆性很强的球形或椭圆形的休眠体。特点：抗性强，对高温、紫外线、干燥、电离辐射和很多有毒的化学物质都有很强的抗性，有很强的折光性芽孢形成既不是细菌生活周期的必经阶段，也不是细菌繁殖的一种形式，又不是一种消极的对环境的反应，而是一个新器官的积极生成。芽孢细菌芽孢杆菌：好氧菌(Bacillus)枯草芽孢杆菌梭状芽胞杆菌：厌氧菌(Clostridium)破伤风杆菌球菌：芽孢八叠菌（Sporosarcina）弧菌：芽孢弧菌属(Sporovibrio）枯草芽孢杆菌梭状芽胞杆菌各种形态的芽孢芽孢杆菌的杀灭物理方法高温间歇灭菌法：脉动真空灭菌辐射灭菌法：γ射线化学方法消毒剂杀灭：甲醛、环氧乙烷、戊二醛、及过氧乙酸等真菌单细胞或多细胞，真核生物单个细胞一般10μm，营养体肉眼可见通常分为酵母菌、霉菌和蕈菌酵母菌（10×40）毛霉（肉眼可见）蘑菇（肉眼可见）真菌结构：细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、细胞器有独立的细胞核结构（核膜、核仁）真菌繁殖方式：无性生殖、有性生殖真菌营养方式：异养腐生：利用死去的动植物提供的有机物生长（白腐菌、褐腐菌）寄生：寄宿在活的动植物体内，吸取养分（曲霉、毛霉、青霉）共生：与动植物同存亡（地衣、外生菌根）真菌生长条件真菌营养要求不高，需氧或兼性厌氧，生长繁殖最适pH接近中性，最佳温度为25~30℃，但某些深部真菌为37℃，与人体温度相同，需一定水分，营养物质等。2010版药典规定真菌培养温度23~28℃，培养时间5天。真菌杀灭消毒剂：醇类、酚类、含氯制剂、含碘制剂、醛类、强氧化剂（过氧乙酸、臭氧、二氧化氯、过氧化氢、过氧戊二酸）、烷基化气体消毒剂（环氧乙烷、环氧丙烷、乙型丙内酯）、季铵盐类、氯已定等物理：高温灭菌病毒一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的非细胞生物，其生存必须依赖于活细胞结构：蛋白质+核酸（DNA或RNA）大小：一般直径在100nm左右，最大的病毒直径为200nm的牛痘病毒，最小的病毒直径为28nm的脊髓灰质炎病毒。增殖：利用宿主细胞内的环境及原料快速复制增值。病毒放线菌定义：一类主要成菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物分布：含水量较低，有机物较丰富的，呈微碱性的土壤中。形态构造：主要由菌丝组成，包括基内菌丝和气生菌丝(部分气生菌丝可以成熟分化为孢子丝，产生孢子)。繁殖：通过形成无性孢子的形式进行无性繁殖放线菌：立克次氏体是一类专性寄生于真核细胞内的G-原核生物。是介于细菌与病毒之间，而接近于细菌的一类原核生物。一般呈球状或杆状,是专性细胞内寄生物，主要寄生于节肢动物，有的会通过蚤、虱、蜱、螨传入人体1909年，美国病理学家霍华德·泰勒·立克次（HowardTaylorRicketts）(1871-1910年)首次发现洛基山斑疹伤寒的独特病原体并被它夺取生命，故名。立克次氏体（Rickettsia）支原体定义：没有细胞壁的原核生物一种简单的原核生物。其大小介于细菌和病毒之间。唯一细胞器为核糖体致病性：在呼吸道或泌尿生殖道上皮细胞粘附并定居后，通过不同机制引起细胞损伤衣原体一种比病毒大、比细菌小的原核微生物，呈球形，直径只有0.3-0.5微米革兰氏阴性病原体，能量寄生物，多呈球状、堆状，有细胞壁，一般寄生在动物细胞内，无运动能力，广泛寄生于人类，哺乳动物及鸟类，仅少数有致病性。螺旋体细长、柔软、弯曲呈螺旋状的运动活泼的单细胞原核生物。全长3～500微米，具有细菌细胞的所有内部结构。在生物学上的位置介于细菌与原虫之间，螺旋体广泛分布在自然界和动物体内控制微生物污染的必要性我公司目前上市品种：非终端灭菌药品粉针剂、硝酸银软膏非无菌药品口服溶液剂、软膏、乳膏类生产过程的无菌程度直接关系到药品的无菌水平。譬如生产过程出现单支污染，最后的无菌检查很难检查出来，这样就会流向市场，对用药安全造成极大危害微生物污染指在药品生产过程中，由于生产环境中存在的微生物没有得到严格控制，而由任一或多个途径造成的微生物污染。人员空气设备物料工艺人员污染人员操作所致污染发生的可能性超过70％。工作服未灭菌或被污染手部未消毒裸露皮肤代谢生菌不恰当动作造成污染（无菌意识不强）监测方法：人员手菌洗净手后的手菌戴灭菌手套消毒后的手菌人员污染GMP对洁净区生产人员的要求规定数量具有资质经过培训控制：进入洁净区要经过严格的消毒程序，通过不断培训强化人员无菌意识空气污染高效过滤器洁净死角、地漏回风装置监测方法：沉降菌、浮游菌、尘埃粒子、温湿度、压差监测控制：空调运行、定期消毒、清场管理设备污染除菌过滤设备：滤芯质量、除菌效果、过滤系统的完整性检测。安装过程的污染、滤芯破损及自身引起的污染干热灭菌设备：清场不彻底、压差的控制、温度的控制、灭菌效果等湿热灭菌设备：未验证、空气过滤器完整性检测、灭菌标识不清楚设备污染灌封设备：设备自动化程度、运行情况、可清洁程度无菌操作区灌封管路和器具：管路老化、常拆洗造成密封性差、灭菌后存放不当、安装污染控制：设备的确认与验证、使用中维护与保养物料污染灭菌玻璃瓶：隧道烘箱干热灭菌灭菌胶塞：高温蒸汽湿热灭菌铝盖：外包装消毒（消毒液、紫外灯）PET瓶：外包装消毒（自净）纯化水、注射用水：水系统压缩空气、氮气：过滤除菌监测方式：无菌、微生物限度检查法阴性阳性生产工艺造成的污染干热灭菌工艺湿热灭菌工艺过滤除菌工艺人员无菌更衣清洗工艺无菌操作环境的清洁与消毒工艺非干、湿热灭菌物品的除菌或消毒工艺微生物监测工艺监控：所有工艺经过合理设计并严格验证后投入使用，使用过程监控及反馈修正