Did you sterilize today?

从今天起，我们将进入过滤器的灭菌系列，今天先来聊一聊过滤器湿热灭菌的基本概念。

湿热灭菌是一种使用受控压力和温度下的水蒸气进行灭菌的方法。其灭菌效力依赖于提供湿热过程的能力。

湿热灭菌的原理是使微生物的蛋白质及核酸变性导致其死亡。

这种变性首先是分子中的氢键分裂，当氢键断裂时，蛋白质及核酸内部结构被破坏，进而丧失了原有功能。但若氢键破裂的数量未达到微生物死亡的临界值，其分子很可能回复到它原有的形式，微生物就没有被杀死。

为有效地使蛋白质变性，如采用高压蒸汽灭菌时，就需要水蒸气有足够的温度和持续时间，这对灭菌效果十分重要。

无菌保证水平

无菌保证水平（Sterility Assurance Level，SAL）又称微生物存活概率。是灭菌工艺赋予产品无菌保证的程度，用产品中非无菌品的概率表示，如SAL＝10^-6，含义为10⁶灭菌产品中存在活菌的产品不超过1个。

达到一定SAL所需时间取决于微生物的耐热参数（D值）和初始微生物计数值（N₀）。

下图为微生物致死率曲线，曲线斜率代表D值。生物指示剂（BI）的耐热参数远高于实际生物负载的耐热参数。

标准灭菌时间F₀值

F₀指蒸汽灭菌程序赋予被灭菌物在121℃下的等效灭菌时间，通常用于不同灭菌程序灭菌能力的评价。

规定湿热灭菌参比温度为121℃，以特别耐湿热的嗜热脂肪芽孢杆菌为微生物指示剂，将不同灭菌温度和时间折算到相同灭菌效力的121℃湿热灭菌所相当的时间（分），此值即F₀值。

用公式表示：

F₀＝D121℃×（lgN₀－lgN）

D121℃表示微生物在121℃下的耐热参数

N0表示初始微生物计数值

N表示灭菌终点（10^-6）

如药物产品含100个耐热微生物（N₀），其D值为1分钟，如需达到10^-6的SAL，则需要湿热灭菌时间8分钟（F₀）。

过度杀灭法

耐热和/或多孔性材料，比如过滤器，能够耐受较长时间的蒸汽灭菌，通常会采用过度杀灭法来提高无菌保证。过度杀灭法中被灭菌品的F₀值至少为12分钟。

过度杀灭法假设的微生物初始数量和耐热性都高于实际情况。大多数微生物的耐热性都比较低，因此，过度杀灭的灭菌程序能提供很高的无菌保证值。

过滤器灭菌周期

过滤器一般是由聚合物组成，对热传递具有很好的隔绝性，因此一般需要更长的灭菌时间来获得更好的热穿透。此外，过滤器灭菌验证中一个额外的挑战是很难找到过滤器装置的最冷点。因此，过滤器灭菌通常需要更高程度的过度杀灭。

常规的灭菌时间通常两倍于实际的系统保压时间，以灭活验证中的生物指示剂（通常为D值为2，含量10⁶的嗜热脂肪芽孢杆菌）。验证中12分钟灭菌之后，必须对生物指示剂完全灭活，则常规的灭菌循环应为24分钟。

实际上，过滤器的灭菌周期通常为：

系统达到最低温度121.1℃时，灭菌时间不小于30分钟。