医疗器械的灭菌方法以及灭菌效果的验证

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【摘 要】常用的灭菌方法有多种，如湿热灭菌法、干热灭菌法、辐射灭菌法、气体灭菌法和过滤除菌法。可根据被灭菌物品的特性采用―种或多种方法组合灭菌。灭菌后还要采取适当方法进行灭菌效果验证，这样才能保证产品无菌。

【关键词】灭菌方法;湿热;干热;辐射;灭菌效果;验证

一、灭菌方法

灭菌法系指用适当的物理或化学手段将物品中活的微生物杀灭或除去，从而使物品残存活微生物的概率下降至预期的无菌保证水平的方法。

无菌物品是指物品中不含任何活的微生物。对于任何一批灭菌物品而言，绝对无菌既无法保证也无法用试验来证实。一批物品的无菌特性只能相对地通过物品中活微生物的概率低至某个可接受的水平来表述，即无菌保证水平(Sterility assurance level，简称SAL)。实际生产过程中，灭菌是指将物品中污染微生物的概率下降至预期的无菌保证水平。最终灭菌的物品微生物存活概率，即无菌保证水平不得高于10-6。已灭菌物品达到的无菌保证水平可通过验证确定。

常用的灭菌方法有湿热灭菌法、干热灭菌法、辐射灭菌法、气体灭菌法和过滤除菌法。可根据被灭菌物品的特性采用―种或多种方法组合灭菌。只要物品允许，应尽可能选用最终灭菌法灭菌。若物品不适合采用最终灭菌法，可选用过滤除菌法或无菌生产工艺达到无菌保证要求，只要可能，应对非最终灭菌的物品作补充性灭菌处理(如流通蒸汽灭菌)。

1．湿热灭菌法

本法系指将物品置于灭菌柜内利用高压饱和蒸汽、过热水喷淋等手段使微生物菌体中的蛋白质、核酸发生变性而杀灭微生物的方法。该法灭菌能力强，为热力灭菌中最有效、应用最广泛的灭菌方法。药品、容器、培养基、胶塞以及其他遇高温和潮湿不发生变化或损坏的物品，均可采用本法灭菌。

采用湿热灭菌，被灭菌物品应有适当的装载方式，不能排列过密，以保证灭菌的有效性和均一性。

湿热灭菌法应确认灭菌柜在不同装载时可能存在的冷点。当用生物指示剂进一步确认灭菌效果时，应将其置于冷点处。本法常用的生物指示剂为嗜热脂肪芽孢杆菌孢子(Spores of Bacillus stearothermophilus)。

2．气体灭菌法

本法系指用化学消毒剂形成的气体杀灭微生物的方法。常用的化学消毒剂为环氧乙烷、气态过氧化氢、甲醛、臭氧(O3)等，本法适用于在气体中稳定的物品灭菌。采用气体灭菌法时，应注意灭菌气体的可燃可爆性、致畸性和残留毒性。

本法中最常用的气体是环氧乙烷，一般与80％～90％的惰性气体混合使用，在充有灭菌气体的高压腔室内进行。该法可用于医疗器械，塑料制品等不能采用高温灭菌的物品灭菌。含氯的物品及能吸附环氧乙烷的物品则不宜使用。

使用生物指示剂监控灭菌效果，对灭菌物品中的环氧乙烷残留物和反应产物进行监控，以证明其不超过规定的浓度，避免产生毒性。

采用环氧乙烷灭菌时，应进行泄漏试验，以确认灭菌腔室的密闭性。灭菌程序确认时，还应考虑物品包装材料和灭菌腔室中物品的排列方式对灭菌气体的扩散和渗透的影响。生物指示剂一般采用枯草芽孢杆菌孢子（Spores of Bacillussubtilis）。

3．辐射灭菌法

本法系指将灭菌物品置于适宜放射源辐射的γ射线或适宜的电子加速器发生的电子束中进行电离辐射而达到杀灭微生物的方法。本法最常用的为60Co-γ射线辐射灭菌。医疗器械、容器、生产辅助用品、不受辐射破坏的原料药及成品等均可用本法灭菌。

采用辐射灭菌法灭菌的无菌物品其SAL 应≤10-6。γ射线辐射灭菌所控制的参数主要是辐射剂量(指灭菌物品的吸收剂量)。该剂量的制定应考虑灭菌物品的适应性及可能污染的微生物最大数量及最强抗辐射力，所使用的剂量事先应验证不影响被灭菌物品的安全性、有效性及稳定性。常用的辐射灭菌吸收剂量为25kGy。对最终产品、原料药、某些医疗器材应尽可能采用低辐射剂量灭菌。

60Co-γ射线辐射灭菌法常用的生物指示剂为短小芽孢杆菌孢子（Spores of Bacillus pumilus）。

二、灭菌效果的验证（以管路产品为例）

1、湿热灭菌法和辐射灭菌法

检测环境的要求：

洁净度10000级以下局部100级的超净工作台单向流空气环境下，并且环境洁净度检验合格。

1.2.1.培养基的适用性检查

1.2.1.1无菌性检查 取灭菌后的两种培养基各5支，按规定温度培养14天，均应无菌生长。

1.2.1.2灵敏度检查

所需菌种：

金黄色葡萄球菌[CM22(B)26 003]

枯草芽孢杆菌[CM22(B)63 501]

生孢梭菌[CM22(B) 64 941]

白色念珠菌[CM22(B)）98001]

黑曲霉[CM22(B)98 003]

培养基接种：

取每管装量为12ml的硫乙醇酸盐流体培养基9支，分别接种确定好稀释级的金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、生孢梭菌各2支，另1支不接种作为空白对照，培养3天；取每管装量为9ml的改良马丁培养基5支，分别接种确定好稀释级的白色念珠菌、黑曲霉各2支，另1支不接种作为空白对照，培养5天，逐日观察结果。

结果判断：

空白对照管应无菌生长，若加菌的培养基管均生长良好，判该培养基的灵敏度检查符合规定。

1.2.2检验方法验证（薄膜过滤法）

取产品用10ml注射器按102m2：1ml吸取提取液，以10ml/min速度冲洗产品内壁，收集冲洗液（内外壁）于无菌三角瓶中，将冲洗液分成三份，分别将其倒于三张滤膜上，过滤，再用冲洗液冲洗滤膜，反复三次，取出滤膜，分别置于含20ml硫乙醇酸盐流体培养基及改良马丁培养基的试管中；用冲洗液冲洗滤膜，反复三次，在最后一次冲洗液中加入确定好稀释级的试验菌，过滤，取出滤膜接种至相应的培养基中；另取一装有同体积培养基的试管，加入等量的试验菌，作为阳性对照。按规定温度培养3―5天。

各试验菌同法操作。

结果判断：

与对照管比较，如含供试品各容器中的试验菌均生长良好，则供试品的该检验条件下无抑菌作用或其抑菌作用可以忽略不计，照此检查法和检查条件进行供试品的无菌检查。如含供试品的任一容器中微生物生长微弱、缓慢或不生长，则供试品的该检验量在该检验条件下有抑菌作用，可采用增加冲洗量，或增加培养基的用量，更换滤膜品种等方法，消除供试品的抑菌作用，并重新进行方法验证。

1.2.3产品检查

取产品用10ml注射器按102m2：1ml吸取提取液，以10ml/min速度冲洗产品内壁，收集冲洗液（内外壁）于无菌三角瓶中，将冲洗液分成三份，分别将其倒于三张滤膜上，过滤，再用冲洗液冲洗滤膜，反复三次，取出滤膜，分别置于含20ml硫乙醇酸盐流体培养基及改良马丁培养基的试管中，其中一份做阳性对照用。

阳性对照：方法同上，在最后一次冲洗液中加入确定好稀释级的金黄色葡萄球菌，培养48―72小时应生长良好。

阴性对照：方法同上，只是直接将冲洗液或提取液倒于滤膜上，其上不得有菌生长。

上述含培养基的容器按规定的温度培养14天。培养期间应逐日观察并记录是否有菌生长。如在加入供试品后、或在培养过程中，培养基出现浑浊，培养14天后，不能从外观上判断有无微生物生长，可取该培养基液适量转种至同种新鲜培养基中或划线接种于斜面培养基上，细菌培养2天、真菌培养3天，观察接种的同种新鲜培养基是否再出现浑浊或斜面是否有菌生长；或取培养液涂片，染色，镜检，判断是否有菌。

结果判断：

若供试品均澄清，或虽显浑浊但经确证无菌生长，则灭菌完全；若供试品管中任何一管显浑浊并确证有菌生长，则灭菌不完全，除非能充分证明试验结果无效。

2、气体灭菌法

将产品最难灭菌部位放置一定数量的菌片，用所需检测的包装袋按正常程序包装，热合。之后用相应培养基培养菌片7天后观察是否灭菌完全。

对照菌片：枯草芽孢杆菌孢子

将菌片取出，按灭菌锅布点位置，顺序培养在无菌营养肉汤中，置30--35℃恒温箱中培养观察7天。每天记录是否有菌生长。

若培养基澄清，或虽显浑浊但经确证无菌生长，则灭菌完全；若任何一管显浑浊并确证有菌生长，则灭菌不完全，除非能充分证明试验结果无效。

三、结论

按照正常合理的灭菌程序灭菌，灭菌后采用正确又适当的方法进行验证，才能保证产品无菌。

参考文献

[1]中华人民共和国药典2010版

[2]微生物学使用手册

[3]EN868-1医用物品灭菌的包装材料和系统第一部分：通用要求和测试方法

[4]EN554 医疗用品的灭菌 湿热灭菌的验证和常规控制