药物生产中辐射灭菌技术的作用分析

【摘 要】临床治疗上必须要使用效果明确，安全的药物制剂，尤其是一些被直接注入到机体中的必须要经过灭菌处理，直接口服的药物同样需要消灭药材中的微生物，达到国家的卫生标准。从当前的技术水平来看，我国的药物生产灭菌技术仍然有待提高，下面就对我国药物生产中的辐射灭菌技术进行分析。

【关键词】药物生产；辐射灭菌；安全制剂

0.前言

从当前的技术手段来看，微波干燥与灭菌、远红外干燥灭菌、紫外线灭菌等都已经十分普及，从目标来看，主要是为了消灭药物生产中的细菌，提高药物生产的安全性。

1.基本概念阐述

在辐射灭菌技术中主要涉及无菌、无菌操作、灭菌、消毒、除菌等概念，具体来说，无菌就是指在任何介质中都不存在微生物；而无菌操作则是指整个操作过程中要尽量避免微生物污染的方法，一切操作必须要在无菌室中进行；灭菌则是指运用物理或者化学的方法消灭微生物，达到无菌的目标。

2.最典型的灭菌方法

当前最常见的灭菌技术就是物理灭菌法，该方法多被用于液体制剂，固体口服制剂多采用辐射灭菌，物理方法灭菌在药品及其介质中应用十分普遍，以湿热灭菌、过滤除菌在可最终灭菌的大、小容量注射剂生产中较为广泛。

目前常见的灭菌、除菌方法主要有蒸汽、干热、微波、气体、辐照灭菌与过滤除菌，各种方法的适用性不同，选择方法的原则也有一定相似性，要综合的考虑灭菌的现实性、实用性与安全性。尤其是在中药的生产中。

2.1 微波干燥与灭菌

第一，一般我们称其为介电加热干燥与微波干燥器，所谓的介电加热干燥就是将物流放置在高频电场内，实现干燥的目的。频率小于300MHz的称为高频加热，频率在300MHz至300kMHz间的超高频加热称为微波加热。常见的微波加热频率为915MHz和2450MHz两种，后者在一定条件下兼有灭菌作用。

第二，干燥原理微波为波长1㎜-1m间的电磁波。湿物料中的水分子在微波电场的作用下，会被极化并沿着微波电场的方向整齐排列，由于微波是一种高频交变电场，水分子就会随着电场方向的交互变化而不断地迅速转动并产生剧烈的碰撞和磨擦，部分微波能就转化为热能，从而达到干燥的效能。

第三，干燥应用微波加热器。

微波加热管产生微波后，通过波导输送到微波加热器中，微波能转化为热能，被产品中的水分吸收使水气化蒸发，常被用于胶囊剂等湿颗粒的灭菌。

第四，微波的特点。

微波属于高频率电磁波，反射、穿透、吸收特性明显，反射就是指遇到金属微波会被反射，因此多采用特殊方式处理，达到穿透的目的，实现灭菌目标。

第五，微波灭菌。

该技术在西药生产中应用已经十分普及，在上世纪80年代，一些部门已经开始研究这一技术，从试验结果来看，效果十分明显。除此之外，还对安痛定、维生素C、维生素B1、庆大霉素等进行了灭菌试验，除了Vc部分变黄外，其他都无明显变化。但中药的生产则不同，尤其是直接入药的药材，由于土壤、生于空气中、卫生等条件的影响下，为细菌提供了生长空间，因此，即使经过粉碎，也无法满足相关文件的要求。

2.2远红外干燥灭菌

该技术是利用由辐射器发射入物料表面或内部的电磁波被吸收转化为热能后，促进温度攀升，达到除菌、干燥。

2.2.1远红外干燥灭菌的原理

肉眼是看不到红外线的，一般起波长范围在0.25～100μm，频率4×1014～3×1011Hz.通常将波长在5.6μm以下的称为近红外，把5.6～100μm区域称之为远红外。红外线由红外发射元件发射后，在传布过程中遇到物体时，一部分被吸收或透过物体继续传布，另一部分被物体反射，而当物质吸收红外线的辐射能量后发生共振，使物质分子运动加剧，互相碰撞摩擦而产生热量，实现干燥或灭菌。

2.2.2温度的控制

在《中国药典》中有明文规定，“灭菌法”中规定：160～170℃，2h以上；170～180℃，1h以上；250℃，45min以上。很多药物生产企业的远红外隧道烘箱则规定：灭菌温度350℃，时限5min；制药机械行业标准：300℃，时间4min；上述指标分别指西林瓶与安瓿的“干灭”参数，但有试验分析表明安瓿（257℃，3min）即可消除热原。另外，由于西林瓶、安瓿之间的重量、壁厚、表面积均不同，因而“干灭”温度与时限应从节能角度考虑，进行不同设置。应按照GMP和相应工艺要求，检测隧道干燥箱内的热分布和热穿透。

2.2.3设备的构成

该设备是由加热器、高效过滤器、风机、传送带、自控及程控系统共同构成，加热器具有决定干燥效果的作用，并由配制的电流控制（监测）器。主要监测温度变化、热分布等。高效过滤器则主要有进风、循环风、排风的作用，在安装前要做好检测。从其使用情况来看，该技术的效率较高，节能、装置方便，干燥质量较好。

3.紫外线灭菌技术

该技术被广泛应用于空气灭菌与表面灭菌中，由汞蒸汽灯产生，波长为2000～3000！尤其是波长2540 "的紫外线，可作为核酸蛋白促其变性，同时空气受紫外线照射后产生微量臭氧，从而起共同杀菌作用，它是直接传播，强度与距离平方成比例地减弱，其穿透作用微弱，而较易穿透空气及纯净水。

3.1灭菌原理

简单来说就是微生物受到紫外线照射后能量被释放，改变了原子的华东性，在光谱范围内，细胞的核酸呈现出强烈的吸收光带，达到灭菌的目的。

3.2影响因素

该技术受到强度及时间的影响较大，同时还会受到微生物致死作用所需的辐射时间及敏感程度等等，温度及湿度也会影响灭菌效果。

4.辐射技术

我们也称为电离辐射，采用的是穿透力较强的γ射线和穿透力较弱的β射线，以前者居多，特点是不升高产品温度，尤其适用于某些不耐热药物的灭菌（包括固体与液体），对已包装的产品灭菌不受影响。

（1）辐射灭菌的机理电离辐射可以直接作用于对生命有重要意义的大分子，如蛋白质、核酸、酶等，其产生电离、激发或化学键断裂引起分子发生变化。而间接上，电离辐射作用于微生物体内的水分子，可引起水的电离和激发，生成自由基，然后再作用于生物活性分子。

（2）辐射灭菌的剂量联合国粮农组织、世界卫生组织、国际原子能机构共同组成的食品辐照委员会于1980年12月4日公布：1兆拉德（或伦琴或居里）以下剂量辐照的任何食品不会引起毒理学危险，不需要作毒理学检查。

（3）辐射灭菌的应用制剂生产中，即使是中药材直接入药的剂型，药材也需经处理，因而不可能有大量细菌污染，故实际灭菌量要小得多，例如，水针、大输液（2ml或500ml规格）用5～10万rad剂量的γ射线即可达到灭菌效果，而药品本身没有任何物理、化学和药理特性的改变。γ射线是由钴-60（60Co）或铯-137（137Cs）发出的电磁波，不带电荷（即光子），穿透力很强，故可整批或整包灭菌。（下转第186页）

（上接第65页）可用辐射法灭菌的药品：（1）西药类剂量1×106rad有四环素、制菌霉素、二性霉素；（2）1.5×106rad剂量的有菌苗抗毒素、斑疹伤寒疫苗疫苗、白喉抗毒素；（3）剂量2×106rad抗生素类有青霉素系列、氯霉素系列；（4）剂量2.5×106rad则有链霉素、激素、巴比妥、注射用水、生理盐水、10%葡萄糖、Vc、盐酸普鲁卡因等系列产品。

5.结束语

综上所述，药物生产中的辐射灭菌技术的应用是为了促进药物生产水平的提高，促进药物安全性的提高，推动我国药物生产技术的发展。

【参考文献】

[1]刘蔓雯，张存，叶伟成，韦强，熊立东，张燕.辐照灭菌的效果研究[J].浙江畜牧兽医，2005（04）.

[2]付晏昆，段书俊，王金凤，扬瑜.螺旋藻粉辐照杀菌剂量的研究[J].辐射研究与辐射工艺学报，2005（03）.

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