微生物知識培訓(xùn)材料

微生物及無知識培訓(xùn)一．前言我們所生活的環(huán)境中，到處都存在著大量的微生物。在一般空氣中，微生物達(dá)800~3500個m，在土壤中達(dá)個，在嚴(yán)重污染的水中可達(dá)個用水要求細(xì)菌總數(shù)≤100個/ml大腸桿菌≤/ml經(jīng)水塔或貯水池貯存后，短期內(nèi)可繁殖至~106

個ml人的頭皮上有140萬個/cm

，兩手上約有萬，1g指污垢有38億個，1g糞可達(dá)億。可以說微生物是無處不在，無處不有。許多以前被人們認(rèn)為是極端（高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、低溫等）甚至是致死的環(huán)境，現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)生活著各種類型的微生物（稱為極端微生物實(shí)說明，微生物有特別頑強(qiáng)的生存、繁殖和變異能力來適應(yīng)環(huán)境。微生物種類繁多，有的對人有益，有的有害，有的無益也無害。但在藥品生產(chǎn)過程中，不可能對環(huán)境中的各種微生物加以區(qū)別對待，為保證藥品的安全有效，需要對其進(jìn)行控制?？諝庵械奈⑸锒鄶?shù)附著在灰塵上，或以芽孢形式懸浮于空氣中μm以下者處于懸浮狀態(tài)，μ以者會逐漸沉下來而形成菌塵。所以也要對塵粒進(jìn)行控制。大量臨床資料表明，注射劑（尤其是靜脈注射劑）如污染μm塵粒，可導(dǎo)致熱原反應(yīng)、肺動脈炎、微血栓或異物肉芽腫等，嚴(yán)重的還會致人死命。而如果污染了細(xì)菌，輕則局部紅腫化膿，重則引起全身細(xì)菌性感染。因此，對微生物和塵粒進(jìn)行更加嚴(yán)格的控制對于針劑生產(chǎn)潔凈室非常重要。人是潔凈室最大的污染源，占90%左右。一般男性每人每分向周圍排放1000個上含菌粒子，女性為750個上。穿無菌時，靜止時的發(fā)菌量為10~300/min一般活動時發(fā)菌量為150~1000個/min，行走時發(fā)菌量為個min?？人砸话l(fā)菌量為70~700個/min噴嚏一次為4000~60000個/。所以在潔凈室中，人的數(shù)量和活動應(yīng)有特別嚴(yán)格的限制。二．微生物簡介微生物是廣泛存在于自然界的一群體形微小（直徑小于1mm構(gòu)簡單、肉眼看不見，必須藉助光學(xué)或電子顯微鏡放大數(shù)百至數(shù)萬倍才能觀察到的生物。需要說明的是，微生物是一個比較籠統(tǒng)的概念，界線有時非常模糊。如單細(xì)胞藻類和一些原生動物也應(yīng)算是微生物，但通常它們并不放在微生物中進(jìn)行研究。微生物具有以下特點(diǎn)：①體積小，面積大；②吸收多，轉(zhuǎn)化快2000倍重/生長旺，繁殖快分一易變異，適應(yīng)強(qiáng)；⑤分布廣，種類多10種以上微生物按其結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成及生活習(xí)性等差異可分成三大類：．真核細(xì)胞型細(xì)核的分化程度較高，有核膜、核仁和染色體；胞質(zhì)內(nèi)有完整的細(xì)胞器（如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體及線粒體等屬于此類型微生物。原細(xì)胞型細(xì)核分化程度低僅有原始核質(zhì)沒核膜與核仁細(xì)器不很完善。這類微生物種類眾多，有細(xì)菌、支原體、衣原體、立克次體、螺旋體和放線菌。非細(xì)胞型沒典型的細(xì)胞結(jié)構(gòu)無產(chǎn)生能量的酶系統(tǒng)只在活細(xì)胞內(nèi)生長繁殖。體積微小，能通過除菌濾器。病毒屬于此類型微生物。微生物在自然界中的分布極為廣泛，空氣、土壤、江河、湖泊、海洋等都有數(shù)量不等、種類不一的微生物存在。在人類、動物和植物的體表及其與外界相通的腔道中也有多種微生物存在。絕大多數(shù)微生物對人類和動、植物的生存是有益而必需的。自然界中氮、碳、硫等多種元素循環(huán)靠微生物的代謝活動來進(jìn)行。例如空氣中的大量氮?dú)庵挥幸揽课⑸锏淖饔貌拍鼙恢参镂?，土壤中的微生物能將動、植物蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為無機(jī)含氮化合物，以供植物生長的需/7

要，而植物又為人類和動物所利用。因此，沒有微生物，植物就不能新陳代謝，而人類和動物也將無法生存。另一方面，由極少數(shù)微生物引起的傳染病發(fā)病快、死亡率高、傳播迅速、傳播范圍廣，嚴(yán)重危害著人民健康。三．微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)．細(xì)菌（原核單細(xì)胞生物）細(xì)菌按形狀可分為：球菌μ菌（長μm寬μ）螺形菌（大與桿菌相似按革蘭氏染色法染色的不同，分為革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌。革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁表面含較多的磷壁酸，會產(chǎn)生外毒素，如金黃色葡萄球菌；革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁表面多含脂蛋白和脂多糖，會產(chǎn)生內(nèi)毒素（即熱原腸桿菌。細(xì)菌一般有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核，有的還有莢膜、鞭毛、菌毛和芽胞等特殊結(jié)構(gòu)。細(xì)菌一般為無性繁殖，以二分法繁殖，幾十分鐘或小分裂一次。．霉菌（絲狀真菌的通稱，真核多細(xì)胞生物）霉菌是真菌的一部分。在培養(yǎng)基上長成絨毛狀或棉絮狀的菌絲體的真菌統(tǒng)稱為霉菌。霉菌細(xì)胞呈狹長的管狀，稱為菌絲。菌絲直徑比細(xì)菌、放線菌大，約2μ。菌絲分枝連接，交錯集合在一起的總體稱為菌絲體。霉菌大多數(shù)是多細(xì)胞微生物，菌絲細(xì)胞由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核和各種細(xì)胞器組成。細(xì)胞壁很薄，往往在表面產(chǎn)生色素，使菌落出現(xiàn)各種顏色。霉菌靠孢子繁殖，有無性繁殖和有性繁殖兩種方式，以無性繁殖為主。有些真菌可用釀酒造醬，或用于發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸、葡萄糖酸、酶、抗生素（如青霉素、頭孢菌素?cái)?shù)真菌能引起各真菌病。真菌產(chǎn)生的真菌毒素（如黃曲霉素）有毒。．酵母菌（真核單細(xì)胞生物，屬真菌）酵母菌以單細(xì)胞存在呈圓形卵形和香腸形比細(xì)菌大細(xì)長5~30寬1~5m細(xì)胞結(jié)構(gòu)有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核和各種細(xì)胞器等。酵母菌的增殖分無性繁殖和有性繁殖兩個階段，有三種方式：芽殖、裂殖、孢子生殖。酵母菌是重要的工業(yè)微生物，用于釀酒，生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白B族生素、核酸、輔酶A、/7

細(xì)胞色素等一般對人體無害。．放線菌（原核單細(xì)胞生物）放線菌有生長發(fā)育良好的菌絲體，呈分枝狀，菌絲寬為革氏陽性。其內(nèi)部構(gòu)造與細(xì)菌相似，無完整的細(xì)胞核。菌落常呈幅射狀，因此稱放線菌。繁殖方式為無性孢子繁殖。最適，溫度℃放線菌可用于生產(chǎn)抗生素、維生素和酶類，少數(shù)可引起人畜放線菌病。．病毒病毒是一類體積十分微小，結(jié)構(gòu)簡單，只含一種核酸或RNA有產(chǎn)生能量的酶系統(tǒng)，只能在活細(xì)胞內(nèi)以復(fù)制方式增殖的非細(xì)胞型微生物。病毒在自然界分布非常廣泛，在所有其它生物中都有病毒寄居。病毒是最常見的致病微生物，人類傳染病中大約75%由病毒引起的。病毒體主要由核酸和蛋白質(zhì)組成。病毒體積微小，最大直徑300nm如牛痘病毒小直徑如口蹄疫病毒大多數(shù)在150nm以下，能通過細(xì)菌濾器，用普通光學(xué)顯微鏡看不見，必須用電子顯微鏡放大數(shù)千至數(shù)萬倍才能看見。形態(tài)多呈球形，少數(shù)為桿狀或磚形。噬菌體（細(xì)菌病毒）有呈蝌蚪狀的。朊病毒于1982年現(xiàn)，它很特殊，與一般病毒不同，是一種異常蛋白質(zhì)，不含有核。與瘋牛?。ㄅ：＞d狀腦?。┘叭丝搜攀喜￡P(guān)系密切。其復(fù)制方式不明。四．微生物的營養(yǎng)．水分：水占細(xì)胞漿的～90%是細(xì)胞的重要組成成分。較普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為：只有在含水的環(huán)境中微生物才能存活。但也有人發(fā)現(xiàn)在無水碳?xì)浠衔镏形⑸锟砷L期存活。．碳源：碳源是構(gòu)成細(xì)胞的重要物質(zhì)。有些微生物的碳源必須來自有機(jī)碳化合物如、蛋白質(zhì)、脂肪、有機(jī)酸等（同時利用其化學(xué)能養(yǎng)型；有些微生物不需有機(jī)碳化合物，以CO為源，屬養(yǎng)型（分為光能自養(yǎng)型和化能自養(yǎng)型．氮源：氮是組成蛋白質(zhì)和核酸的重要元素。．無機(jī)鹽類：細(xì)菌所需無機(jī)鹽包括磷、硫、鎂、鐵、鉀、鈉、鈣、氯、錳、鋅、鈷銅等。其中磷、硫、鎂、鉀、鈉、鐵需要量較多，其他只需微量。．生長因子：生長因子是某些微生物生長發(fā)育所必需，而其自身又不能合成的一類養(yǎng)物質(zhì)。包括維生素、嘌呤和嘧啶等。五．微生物生長的影響因素．營養(yǎng)物：各種微生物都有其最適宜的pH值大多數(shù)細(xì)菌最適pH為6.8~7.4，一般有較大的容忍度，在也存活和生長，少細(xì)菌能在極端pH范圍內(nèi)生長。真菌適于pH值的酸性環(huán)境，但在可生長。．溫度：微生物適于生長繁殖要有適宜的溫度，當(dāng)超過其最低或最高可耐受的溫度，即停止生長或死亡。一般細(xì)菌最適溫度為30~40，真菌為20~30。．氣：大多數(shù)細(xì)菌和所有霉菌都需氧菌（在有氧環(huán)境中才能生長少數(shù)細(xì)菌是厭氧菌（在無氧環(huán)境中才能生長些細(xì)菌和酵母菌是兼性需氧厭氧的，在有氧或無氧環(huán)境中都能生長繁殖。．滲透壓：微生物細(xì)胞膜和所有生物膜一樣是一種半透膜，可讓水自由通過，對溶則有選擇性。由于細(xì)胞壁的保護(hù)，微生物能存活在低滲透壓的水中。而在高滲溶液（如高濃度的鹽溶液或糖溶液甘油）中，細(xì)胞會脫水并停止生長繁殖。但也有一些專性耐高鹽細(xì)菌只有在高鹽）條件下才生長。．表面張力：表面活性劑可降低表面張力，它是影響細(xì)菌生長的因素之一。很多革氏/7

陰性菌，特別是大腸菌群可很好地在表面活性劑包圍的介質(zhì)中生長，而大多數(shù)革蘭氏陽性菌在表面張力低時）不能很好生長。陽離子表面活性劑對很多有機(jī)體有毒性，陰離子表面活性劑毒性很小，非離子表面活性劑幾乎沒有毒性，并可成為某些微生物的營養(yǎng)物。六．消毒與滅菌消毒與滅菌是微生物實(shí)驗(yàn)技術(shù)中最基本的操作，從事藥品生產(chǎn)和檢驗(yàn)的人員都應(yīng)當(dāng)了解消毒與滅菌的方法及其意義，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，否則會影響產(chǎn)品質(zhì)量，危害患者安全。．概念?菌——不存在活的生物GMP指“無菌”從定義上來說是一個絕對的概念，但遺憾的是，在科學(xué)和技術(shù)高度發(fā)展的今天，藥品的絕對無菌即做不到，也無法加以證實(shí)。然而，無菌制劑的安全性要求人們設(shè)定無菌的相對標(biāo)準(zhǔn)。FDA歐洲制藥工業(yè)界曾將百萬之一微生物污染率作為滅菌產(chǎn)品“無菌”的相對標(biāo)準(zhǔn)，它和蒸汽滅菌后產(chǎn)品中微生物存活的概率為10（產(chǎn)品的無菌保證值為6同一標(biāo)準(zhǔn)的不同表示法。這一標(biāo)準(zhǔn)于1980起錄于USPXX中，如今已為世界各國普遍接和采用。?菌——使達(dá)到無菌狀態(tài)的方GMP指物或化學(xué)方法殺滅傳播媒介上所有的微生物，使其達(dá)到無菌常指殺滅或除去全部活的微物（包括繁殖體和芽孢?毒——用物理或化學(xué)方法殺或清除傳播媒介上的病原微生物，使其達(dá)到無害化（GB常是指殺死病原微生物的繁殖體，不能破壞其芽孢。所以消毒是不徹底的，不能代替滅菌。?菌制劑——不存在活的微生的制劑指?無菌制劑——所含活的微生量符合衛(wèi)生學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的制劑GMP指．常用消毒劑消毒劑

常

用

量

用

途乙醇異丙醇

①水液②洗必泰溶于70%醇，再加入甘油溶液

用于皮膚、器具等消毒供洗手用消毒用于皮膚、器具等消毒甲醛

甲液8~9ml，再加入4~5g高錳酸鉀

每

熏蒸量，密。刺激性強(qiáng)戊二醛新潔爾滅（苯扎

2%溶液水溶液

用于空氣、器具等消毒。廣譜、高效、低毒，可殺芽孢和病毒。刺激性較輕。用于皮膚粘膜器具等消毒，有清潔溴銨）杜滅芬（消毒寧）水溶液

和消毒雙重功效?？咕V較窄。用于皮膚、器具等消毒過氧乙酸①水溶液②新配0.5%水溶液③1g/m

用于器具等消毒用于皮膚消毒熏蒸

抗菌譜廣，可殺滅某些病毒但性質(zhì)不穩(wěn)定乳酸①0.33~1mol/L

噴霧，用于空氣消毒，有強(qiáng)殺菌作用②

熏蒸或與等量苯酚合用熏蒸

熏蒸，密閉以上麝香草酚

5%香草酚溶于醇

噴灑墻面、地面，殺霉菌．常用滅菌法）熱滅菌法常的有火焰、燒灼、干烤和紅外線滅菌等。①火焰、燒灼：通常用于實(shí)驗(yàn)室無菌操作中金屬或其它耐火材料制成的器具的滅菌。②干烤和紅外線：利用干熱空氣或熱輻射進(jìn)行滅菌。一般1℃需，160~170℃/7

需2h以，℃需以，180~200℃需。除熱原則需℃30min，或℃，180℃2h。空氣傳熱慢，穿透力不強(qiáng)，故干熱滅菌時間長。干熱滅菌時烤箱內(nèi)裝入物品應(yīng)留有空隙，以利空氣流動，否則使箱內(nèi)溫度不均，部分物品滅菌不徹底。）濕熱菌通熱蒸汽或沸水使蛋白質(zhì)變性而殺滅微生物的方法。濕熱穿透力強(qiáng)，滅菌效果較干熱好。①煮沸或流通蒸汽滅菌：常壓下沸水和蒸汽的溫度是℃，一般處理30~60min可死細(xì)菌繁殖體，但不能完全殺滅芽孢。此法適用于不能高壓蒸汽滅菌的物品。②低溫間隙滅巴斯德滅菌法先用60~80℃加或沸后20~25℃保存24h（或溫過夜其殘存的芽孢萌發(fā)成繁殖體，再用以上條件滅菌，如此反復(fù)三次。本法適用于不耐高溫或高溫下易變質(zhì)的物品，但很費(fèi)時。③高壓蒸汽滅菌（熱壓滅菌法過一個大氣壓時，水的沸點(diǎn)高于100℃，反之亦。高壓蒸汽滅菌就是通過加壓提高蒸汽溫度，滅菌效果最好。它簡便、經(jīng)濟(jì)、可靠、無毒，是最可靠、應(yīng)用最廣泛的滅菌法。此法適用于耐高溫和潮濕的物品。常用條件為：115.5℃℃

30min20min15min注意事項(xiàng)：a.必完全排出滅菌器內(nèi)的空氣。否則會影響滅菌器內(nèi)溫度達(dá)到規(guī)定的要求。注被滅菌物品的溫度。滅菌器內(nèi)溫度與被滅菌物品的溫度一般是一致的，但在蒸汽輸入過快時，后者可能低于前者，所以升溫時要有一定的預(yù)熱時間。另外，降溫過快易引起玻璃炸裂。因此，對于一種滅菌產(chǎn)品，應(yīng)制定一固定的滅菌曲線（象凍干曲線一樣定期檢查滅菌器內(nèi)溫度的準(zhǔn)確性。）化滅法利化試劑形成的氣體來殺滅微生物的方法。常用的滅菌劑為環(huán)氧乙烷（又稱氧化乙烯氧乙烷廣譜殺菌劑，能殺滅細(xì)菌、芽孢和多種病毒，還能殺死昆蟲及蟲卵。但由于環(huán)氧乙烷易燃易爆且有毒（有致變異性藥品方面極有限，多用于醫(yī)療器械、塑料制品等滅菌能于橡膠和乳膠手套，能將其溶解）濾除法利細(xì)不能通過致密具孔濾材的原理，除去對熱不穩(wěn)定的藥品溶液或液體物質(zhì)中的細(xì)菌的方法。過濾法一般只能除菌，不能除去支原體和病毒。過濾除菌的效果與濾膜的性能、孔徑的大小、密度、濾膜的厚度等因素有關(guān)。濾過除菌法要求最終過濾的濾膜孔徑為0.22m由于各廠家生產(chǎn)的相同規(guī)格的濾膜質(zhì)量并不一致，為了保證除菌效果，在使用前后應(yīng)檢查濾器的完好性（如壓力維持試驗(yàn)或起泡點(diǎn)試驗(yàn)一個過濾器的使用時間應(yīng)根據(jù)品種驗(yàn)證后確定，一般不應(yīng)超過8小時。）輻射菌輻射有兩種類型：一種是電磁波輻射，如紫外線、紅外線、微波；一種是電離輻射，如可引起被照射物電離的X射線γ射。①紫外線紫外光波長在之其260nm右能破壞核酸菌作用最強(qiáng)。另外，空氣中的氧受紫外線照射后，可微量轉(zhuǎn)變?yōu)槌粞豕餐饸⒕饔?。紫外線消毒的效果與光源的功率、光源與被照射物的距離、照射時間、溫度和濕度等因素有關(guān)。我國規(guī)定紫外燈照射強(qiáng)度在距離1m處不低于70W/cm（以紫外線測強(qiáng)儀測操面上要求強(qiáng)度達(dá)μ以。一般每2裝燈管，工作前開30~60min紫外燈的輸出功率隨使用時間增加而降低。國產(chǎn)紫外燈的平均壽命（點(diǎn)到額定功率的時間）一般為，超過平均壽命時，就達(dá)不到預(yù)期效果，必須更換。紫外線的穿透力很弱，不能穿透一般包裝材料，如玻璃、塑料薄膜、紙等。玻璃能強(qiáng)烈/7

吸收小于紫外線，石英玻璃能吸收小于的紫外線。因此，它主要用于空氣和物體表面消毒，特制的紫外燈裝置也可用于水的消毒。紫外線對眼、皮膚有損壞，照射過程中產(chǎn)生的臭氧對眼、鼻腔有刺激，臭氧過多時使人頭暈、胸悶、血壓下降。②紅外線：通過加熱碳化硅板產(chǎn)生的輻射熱能，由空氣傳導(dǎo)加熱滅菌。如紅外線烤箱，溫度可達(dá)180℃左右。熱效應(yīng)特點(diǎn)是由表及里。③微波：微波滅菌主要是因其熱效應(yīng)。微波加熱升溫快，溫度高且均勻，殺菌作用強(qiáng)。熱效應(yīng)特點(diǎn)是由里及表。不同性質(zhì)的物品吸收微波的能力不同，其熱效應(yīng)和消毒效果也不同。微波有一定穿透力，但不強(qiáng)。微波對人體有害，要注意防護(hù)。④60

Co滅：放射性同位素

（

137

Cs）衰變時可放射出

γ射，射的能量高、穿透力強(qiáng)，可使細(xì)胞內(nèi)各種活性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，從而使細(xì)菌損傷或死亡。經(jīng)60

Co輻滅菌的物品溫度升高很少，一般僅約℃，故又稱“冷滅菌60Co

輻射存在兩個方面的安全問題：一是輻射的直接作用γ線對人體細(xì)胞同樣有害；二是經(jīng)過輻射的食品、藥品的安全性年國農(nóng)業(yè)部食品安全實(shí)驗(yàn)室用輻射處理的雞肉喂飼小鼠，發(fā)現(xiàn)患睪丸腫瘤增加，包括加重癌病損害。因此60

Co輻射用于食品和藥品都