压力蒸汽灭菌法在中药制剂生产中的应用

2013-02-01尚海滨

机电信息 2013年26期

尚海滨

（河南创新药业有限公司，河南安阳456150）

1 问题的提出

在中药制剂生产中，如何灭菌是一大难题。为解决中药材、中药饮片、中药药粉的灭菌技术难题，我公司原来采用乙醇气体杀菌法，但是该方法生产效率低、生产周期长、能源用量大、费工费时。后来，我公司在GMP认证技改阶段，对某医疗器械厂所生产的压力蒸汽灭菌系统进行了验证。通过对压力蒸汽灭菌技术的反复操作论证，成功解决了中药材、饮片、中药药粉等物料的灭菌问题。压力蒸汽灭菌法和乙醇压力蒸汽灭菌法在GMP认证工作和日常生产工作中发挥了重要作用。

2 几种灭菌方法的对比

2.1 中药材、中药饮片用乙醇气体杀菌法和压力蒸汽灭菌法生产情况对比

中药材、中药饮片用乙醇气体杀菌法和压力蒸汽灭菌法生产情况的对比如表1所示。

通过对比得出：中药材、中药饮片乙醇气体杀菌法生产效率低、升温时间长、灭菌时间长，灭菌后需要晾置3～4天才能使用，否则微生物限度易超标，在实际生产中生产周期长，需要5～7天，能源用量大，费工费时。相反，压力蒸汽灭菌法生产效率高，生产成本低，节约能源，省工省时。

2.2 中药药粉用乙醇气体杀菌法和乙醇压力蒸汽灭菌法生产情况对比

中药药粉用乙醇气体杀菌法和乙醇压力蒸汽灭菌法生产情况对比如表2所示。

通过对比得出：乙醇气体杀菌法不适用于中药药粉的灭菌，原因是粉末颗粒细密、堆积密度大，造成气体穿透力下降，导致灭菌效果不稳定，药粉微生物限度指标不合格。相反，乙醇压力蒸汽灭菌法适用于中药药粉的灭菌，生产效率高，生产成本低，节约能源，省工省时。

3 对灭菌操作方法中升温过程的重点改进

我公司对原设备使用说明的灭菌操作方法中的升温过程做了重点改进。

表1 中药材、中药饮片用乙醇气体杀菌法和压力蒸汽灭菌法生产情况对比

表2 中药药粉用乙醇气体杀菌法和乙醇压力蒸汽灭菌法生产情况对比

3.1 结果判定标准

灭菌后的药材符合下述条件，则表明中药材灭菌工艺验证合格。

（1）灭菌后和灭菌前的含量测定比较不能超过0.1%。

（2）需达到的微生物限度合格标准：细菌数不得超过10000 cfu/g、霉菌和酵母菌总数不得超过100 cfu/g、不得检出大肠埃希菌、大肠菌群＜100 cfu/g。

（3）水分≤6%的质量标准。

3.2 原设备使用说明中的灭菌操作法

原设备使用说明中的灭菌操作法的升温过程：蒸汽进入柜内后，温度及压力指针开始上升，同时打开排气阀，将冷空气和凝结水排放2～3min后关闭截止阀，由疏水器工作；待灭菌柜内压力和温度达到灭菌要求时，旋动压力调节阀，使其保持恒定至规定的灭菌时间。

连续运行3次实验，进行9次检测。原设备的使用说明的操作法中大黄中药材071013灭菌检测结果如表3所示。

结果：检测结果均为不合格。分析造成不合格的原因：（1）柜内冷空气和凝结水排放2～3 min后关闭，由疏水器工作，可能柜内冷空气未完全排除或产生新的凝结水；（2）疏水器灭菌工作时，柜内间歇式排出凝结水和部分蒸汽，蒸汽不呈流通状态，穿透力降低。

3.3 改进后的压力蒸汽灭菌操作法

改进后的压力蒸汽灭菌操作法的升温过程：当夹层压力表指针达到灭菌所需压力时，将蒸汽控制阀移至灭菌位置，蒸汽即进入柜内。当柜内压力表达到灭菌时所需压力的一半时，打开排气阀门（开启程度为一周至一周半）。将柜内冷空气和凝结水在压力作用下由下部排气阀快速排出。此时柜内温度应下降5～10℃，下降后的温度为柜内真实温度，待灭菌柜内温度和压力达到工艺规定的灭菌要求时，旋动压力调节阀，使其保持恒定至灭菌结束。灭菌时间内蒸汽呈流通状态，徐徐不断经排气口排出。

3.3.1 改进后的压力蒸汽灭菌法实验

按《J W—13型热压蒸汽灭菌器》改进后的压力蒸汽灭菌法，选取生产用量最大的中药材大黄进行灭菌，依据压力蒸汽灭菌化学指示卡进行耐热抗力试验，可以科学地反映压力蒸汽灭菌的温度、温度持续时间、蒸汽的饱和度等多项参数验证。连续3次进行化学指示卡实验，进行9次重现性试验，确认灭菌过程的重现性，以证明改进创新后的压力蒸汽灭菌法安全有效，适用于中药制剂在生产中的应用。

表3 原设备使用说明的操作法中大黄中药材071013灭菌检测结果

3.3.2 结果判定

压力蒸汽灭菌化学指示卡经过一个灭菌周期后，化学指示卡的指示色块由浅黄色变为标准色块的灰黑色或黑色，可判定该次灭菌处理成功。化学指示卡变色不均匀时，可判定该次灭菌处理失败。

3.3.3 压力蒸汽灭菌化学指示卡试验

将该药材置于灭菌车内的烘盘中，摊料厚度为≤5cm，以利于蒸汽的均匀穿透，达到均衡灭菌的目的。打开蒸汽阀门，当温度达到115℃时开始计时，灭菌时间30min，干燥20 min，干燥温度60～80℃。灭菌操作结束后，改进创新后的操作法的大黄中药材071013灭菌压力蒸汽灭菌化学指示卡试验结果如表4所示。从灭菌车上层（卡位标号1、2）、中层（卡位标号3、4）、下层（卡位标号5、6）不同部位的料盘中和排气孔冷点处层（卡位标号7），取出压力蒸汽灭菌化学指示卡。连续运行3次实验，进行9次检测。观察其变化，为验证灭菌操作方法提供依据。

3.3.4 大黄的灭菌效果和灭菌有效成分对比

选取中药品种用量最大的中药材大黄进行灭菌效果和灭菌有效成分对比，连续运行3次实验，进行9次检测。大黄中药材071013灭菌检测结果、灭菌鉴别检测结果分别如表5、表6所示。

结果：按改进后的压力蒸汽灭菌法，经过对净制后的大黄中药材进行灭菌对比，中药材灭菌后的有效成分、微生物限度检测结果和薄层鉴别符合企业内控和中国药典标准要求。

3.3.5 黄连的灭菌效果和灭菌有效成分对比

选取代表性中药材黄连进行灭菌效果和灭菌有效成分对比，连续运行3次实验，进行9次检测，黄连中药材070908灭菌检测结果、灭菌鉴别检测结果分别如表7、表8所示。

结果：按改进后的压力蒸汽灭菌法，经过对净制后的黄连中药材进行灭菌对比，中药材灭菌后的有效成分、微生物限度检测结果和薄层鉴别符合企业内控和中国药典标准要求。

3.3.6 石膏的灭菌效果和灭菌有效成分对比

选取代表性中药材石膏进行灭菌效果和灭菌有效成分对比如表9所示。连续运行3次实验，进行9次检测。

结果：按改进后的压力蒸汽灭菌法，经过对净制后的石膏进行灭菌对比，其中药材灭菌检测结果符合企业内控和中国药典标准要求。

表4 改进创新后的操作法的大黄中药材071013灭菌压力蒸汽灭菌化学指示卡试验结果

结果：经过压力蒸汽灭菌法，化学指示卡连续运行3次实验，9次重现性试验，指示卡颜色均深于标准色块的颜色。证明改进创新完善后的操作法能达到灭菌目的。

3.3.7 中药饮片的灭菌效果对比

在选取中药饮片进行灭菌效果的对比中，茯苓中药饮片080704灭菌检测结果如表10所示。

表7 黄连中药材070908灭菌检测结果

表5 大黄中药材071013灭菌检测结果

表6 大黄中药材071013灭菌鉴别检测结果

续表

表8 黄连批号中药材070908灭菌鉴别检测结果

表9 中药材石膏070910进行灭菌效果和灭菌有效成分对比

表10 茯苓中药饮片080704灭菌检测结果

结果：按改进后的压力蒸汽灭菌法，经过对茯苓中药饮片进行灭菌对比，灭菌微生物限度检测结果符合企业内控和中国药典标准要求。

3.4 中药药粉乙醇压力蒸汽灭菌法

针对质地坚硬的中药材，压力蒸汽不易穿透，乙醇不易渗入，如三七需粉碎成60～80目药粉，同时中药药粉表面积要远大于净制后的中药材、中药饮片，故中药药粉灭菌时，压力蒸汽仍然不易穿透；借鉴乙醇气体杀菌法，利用乙醇消毒杀菌机理，采用75%乙醇润湿渗入中药药粉，放入灭菌盘，为使药粉内部充分吸收乙醇，需晾置润透4 h后，再按压力蒸汽灭菌法操作，灭菌后再烘干、粉碎。

中药药粉的灭菌效果和有效成分对比：

在选取中药药粉进行灭菌效果和有效成分对比中，三七粉批号080102乙醇压力蒸汽灭菌法检测结果、鉴别检测结果分别如表11、表12所示。

结果：按乙醇压力蒸汽灭菌法经过对三七中药药粉进行灭菌对比，灭菌后的有效成分、微生物限度检测结果和薄层鉴别符合企业内控和中国药典标准要求。

表11 三七粉批号080102乙醇压力蒸汽灭菌法检测结果

4 结语

综上所述，从对比结果可以看出，凡耐热的根茎类中药材中药饮片灭菌，均可采用压力蒸汽灭菌法；凡质地坚硬的中药材灭菌，均可采用乙醇压力蒸汽灭菌法。改进创新完善后的操作方法，适用于中药制剂生产中的灭菌操作。其灭菌效果符合中国药典和生产工艺内控标准的要求，能够有效用于指导生产，灭菌操作方法安全有效，具有较高的实用价值和推广价值。

对于含挥发油类、芳香类中药材，一般在生产工艺中作提取、收取挥发油、芳香水加入制剂。但在生产工艺中，如将药粉加入制剂中时应进行灭菌处理，压力蒸汽灭菌法是否适用还有待讨论研究；对叶类、花类中药材，一般在生产工艺中作提取，收取浸膏加入制剂。如在生产工艺中，将药粉加入制剂中时应进行粉碎处理，乙醇压力蒸汽灭菌法是否适用还有待讨论研究。