医药业灭菌F0值的定义

医药业灭菌F0值的定义

常用灭菌参数

在检品中存在微量的微生物时，往往难以用现行的无菌检查法检出。因此，有必要对灭菌方法的可靠性进行验证。F与F0值可作为验证灭菌可靠性的参数。

（一）D值与Z值

D值是指在一定温度下，杀灭90%微生物（或残存率为10%）所需的灭菌时间。在一定灭菌条件下，不同微生物具有不同的D值；同一微生物在不同灭菌条件下，D值亦不相同。因此D值随微生物的种类、环境和灭菌温度变化而异。

Z值是指灭菌时间减少到原来的1/10所需升高的温度或在相同灭菌时间内，杀灭99%的微生物所需提高的温度。

（二）F值与F0值

1．F值

F值为在一定温度（T）下，给定Z值所产生的灭菌效果与在参比温度（T0）下给定Z值所产生的灭菌效果相同时，所相当的灭菌时间，以min为单位。F值常用于干热灭菌。

F值的数学表达式如下：

式中，Δt为测量被灭菌物温度的时间间隔，一般为0.5～1min，T为每个时间间隔Δt所测得被灭菌物温度，T0为参比温度。

2．F0值

F0值为一定灭菌温度（T）下，Z为10℃时所产生的灭菌效果与121℃，Z值为10℃所产生的灭菌效果相同时所相当的时间（min）。也就是说，不管温度如何变化，t分钟内的灭菌效果相当于在121℃下灭菌F0 分钟的效果。

在湿热灭菌时，参比温度定为121℃，以嗜热脂肪芽孢杆菌作为微生物指示菌，该菌在121℃时，Z值为10℃。则：

显然，即把各温度下灭菌效果都转化成121℃下灭菌的等效值。因此称F0为标准灭菌时间（min）。F0目前仅应用于热压灭菌。

标准灭菌时间

按F0=Ft * 10(t-121)/10计算，F0要大于8，在160--170度是短时间就能做到的，为什么干热灭菌要两小时以上呢？

答：湿热灭菌和干热灭菌的效果是不同的，饱和蒸汽的穿透性比干热空气穿透强得多,蒸汽冷凝时放出的潜热传给待灭菌品,使之升温并使待灭菌品所带的微生物尤其是表面的微生物发生水合作用, 从而加速了它们的死亡。所以在达到同样灭菌效果的前提下,湿热灭菌所需要的时间要短得多。

（公式F0=Ft * 10(t-121)/10 只适合于湿热灭菌,F0系T=121℃及Z=10℃下的FT值。如果把121℃理解为“标准状态”,那么F0可理解为“标准灭菌值”）

灭菌法

灭菌法系指用热力或其他适宜方法将物质中的微生物杀死或除去的方法。本法适用于无菌、灭菌制剂、敷料和缝合线等生产过程中的灭菌。对产品(包括最终容器及包装)而言，选择灭菌方法的效果，必须在实际应用前予以验证。在执行GMP的原则下，灭菌方法的灭菌效果与灭菌设备的性能、污染菌的特性、被灭菌品的性质、受污染的程度等因素有关。应采

取必要的措施降低被灭菌品灭菌前的微生物污染及灭菌后的再次污染。

灭菌方法

一、湿热灭菌法

本法系指物质在灭菌器内利用高压蒸汽或其他热力学灭菌手段杀灭细菌，灭菌能力甚强，为热力学灭菌中最有效及用途最广的方法。药品、药品的溶液、玻璃器械、培养基、无菌衣、敷料以及其他遇高温与湿热不发生变化或损坏的物质，均可用本法灭菌。

1.湿热灭菌的有关参数

(1)D值

D值即微生物的耐热参数，系指一定温度下，将微生物杀灭90%(即使之下降一个对数单位)所需的时间，以分(钟)表示。D值越大，说明该微生物的耐热性越强。不同的微生物在不同环境条件下具有各不相同的D 值。

(2)Z值

Z值即灭菌温度系数，系指使某一种微生物的D值下降一个对数单位，灭菌温度应升高的值(℃)，通常取1 0℃。

(3)FT值

FT值为灭菌程序所赋予待灭菌品在温度T下的灭菌时间，以分(钟)表示。由于D值是随温度的变化而变化，所以要在不同温度下达到相同的灭菌效果，FT值将会随D值的变化而变化。灭菌温度高时，FT值就小，灭菌温度较低时，所需FT值就大。

(4)F0值

F0值即标准灭菌时间，系灭菌过程赋予待灭菌物品在121℃下的等效灭菌时间，即T=121℃、Z=10℃时的FT值。121℃为标准状态，F0值即为标准灭菌时间，以分(钟)表示。

(5)灭菌率L

L值系指在某温度下灭菌1分钟所相应的标准灭菌时间(分钟)，即F0和FT的比值(L=F0/FT)。当Z=10℃时，不同温度下的L值是不同的(见表1)。不同Z值下的灭菌率均可查得(见表2)。

(6)无菌保证值(SAL)(Sterility Assurance Level)

无菌保证值为灭菌产品经灭菌后微生物残存概率的负对数值，表示物品被灭菌后的无菌状态。按国际标准，规定湿热灭菌法的无菌保证值不得低于6，即灭菌后微生物存活的概率不得大于百万分之一。

2.灭菌设备

湿热灭菌法常用的设备为高压灭菌器。一般为双层金属壁组成，是附带有温度计或温度探头、压力表、安全阀等装置的压力容器。其他如新式旋转灭菌器、塔式灭菌器等灭菌装置已被使用。

3.灭菌条件及验证的基本要求

由于无菌保证值与污染菌耐热性及污染量有关，因此在药品生产的各个环节均应采取各种有效的手段(包括除菌滤过等措施)来降低待灭菌产品的微生物污染。放入灭菌容器内的物品表面必须洁净且不污染有机物质，外面应有适宜的包皮宽松的包裹，烧瓶、试管等容器的塞子应有金属箔、纱布或牛皮纸包裹，并用适宜的方式松缚，防止脱落。放入灭菌器内的物

品，不能排列过密。根据物品的性质可选择如下条件进行灭菌：

115.5℃30分

121.5℃20分

126.5℃15分

一个灭菌程序的总的标准灭菌时间F0，应包括加热及冷却过程。它可以用灭菌率对时间求积分的方法计算而得。

上述灭菌程序的F0值不低于8，经验证后，可认为符合要求。

如遇产品对热极为敏感时，可允许湿热灭菌的标准灭菌时间F0低于8。但对F0低于8的灭菌程序要求采取特别的措施以确保获得足够的无菌保证值。除用生物指示剂进行验证外，还必须在生产过程中，连续地、严格地对微生物进行监控，证明灭菌后无菌保证值不低于设定的标准。

二、干热灭菌法

本法系指物质在干燥空气中加热达到杀灭细菌的方法。空的玻璃器具、金属制容器、纤维制品、固体试剂以及若干湿热不易穿透的物质如甘油、液状石蜡、脂肪油等均可用本法灭菌。

用本法灭菌的物品必须是洗净且不沾染有机物质的，外面应有适宜的包皮宽松包裹或装入封闭的金属容器内。烧瓶、试管等容器的塞子应有金属箔或纱布包裹，并用适宜的方式松缚，防止脱落，放入干热灭菌箱内时，排列不可过密。通常可在如下条件下灭菌。

160～170℃2小时以上

170～180℃1小时以上

250℃45分钟以上

采用干热250℃45分钟灭菌也可除去灭菌粉针分装与冻干生产用玻璃仪器中及有关生产灌装用具中的热原物质。干热灭菌程序也应验证，对热稳定的产品应规定污染菌的存活概率应小于10-12。

三、除菌滤过法

本法系利用细菌不能通过致密具孔滤材的原理，除去对热不稳定的药品溶液或液体物质中的细菌从而达到无菌要求。过滤器材通常有滤柱、滤膜等。滤柱系用硅藻土或垂熔玻璃等材料制成。滤膜大多是聚合物制成，种类较多，如醋酸纤维素、硝酸纤维素、丙烯酸聚合物、聚氯乙烯、尼龙等，孔径为0.22μm。

滤器种类规格较多，发展较快。国外已普及，国内很多企业也已开始使用弹筒式过滤器等。新置的滤器应先用水洗净。事先灭菌或作在线灭菌，在除菌滤过前后均应作过滤器的完好性试验，即压力维持试验或起泡点试验。过滤器不得对被滤过成分有吸附作用，也不能释放物质；不得使用有纤维脱落的过滤器，禁用含石棉的过滤器。

D、Z、F、F0值的意义

１．D值微生物的耐热系数，指在一定温度下，将微生物杀灭90%所需的时间。以分钟表示。

２．Z值

灭菌的温度系数，指某一种微生物的D值减少到原来的1/10（下降一个对数单位）时，所需升高的温度值（℃），通常取10℃。

３．F与F0值是验证灭菌方法可*性的参数，具有简单、准确、灵敏的特点。

１）F值是验证干热灭菌法灭菌效果的参数，其参比温度是170℃；

２）F0值是相当于121℃热压灭菌时，杀灭容器中全部微生物所需要的时间。

（１）物理F0值

参比温度是121℃，是以最耐热的嗜热脂肪芽胞杆菌作为微生物指示菌，该菌在121℃时，Z值是10℃。数学表达式：

F0＝△t∑10(T－121)/10 （８－２）

显然，F0值为一定灭菌温度（T）、Z值为10℃所产生的灭菌效果与121℃、Z值为10℃所产生的灭菌效果相同所相当的时间。它是把各温度下的灭菌效果都转化为121℃下灭菌的等效值。因此，F0值是标准灭菌时间(min)。在灭菌过程中，只要记录灭菌温度与时间，就可算出F0值。F0值为8~12min。

（２）生物F0值其值等于D121值与微生物的对数降低值的乘积，即：

F0＝D121×（lgN0 －lgNt）（８－３）

式中，N0为微生物的初始数，Nt为灭菌后预期达到的微生物残存数，又称染菌度概率。一般Nt达到了10－6，即认为达到了可*的灭菌效果。式中可见，N0越大，灭菌时间越长。故制备过程中应尽量减少污染。