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微生物基礎(chǔ)知識(shí)、污染及控制,,1,內(nèi)容,微生物的種類和特點(diǎn) 為什么要進(jìn)行微生物污染控制 生產(chǎn)過程中微生物污染的途徑 如何控制微生物污染,2,微生物,微生物定義：微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物 大小：個(gè)體微小，一般0.1mm 最大：1997年，由Heidi Schulz在納米比亞海岸海洋沉淀土中所發(fā)現(xiàn)的呈球狀的細(xì)菌，直徑約100～750μm。 最?。褐гw，大小約為100納米。,3,微生物分類,一般地，在中國大陸地區(qū)的教科書中，均將微生物劃分為以下8大類： 細(xì)菌、病毒、真菌、放線菌（廣義上屬于細(xì)菌的一種）、立克次體、支原體、衣原體、螺旋體。,4,微生物特點(diǎn),個(gè)體小，比表面積大（m2/g） 吸收多，轉(zhuǎn)化快 ：自養(yǎng)、異養(yǎng) 生長旺，繁殖快 ：幾十分鐘一代 適應(yīng)強(qiáng)，易變異 ：突變 分布廣，種類多 ：病毒界、原核生物界、原生生物界、真菌界，極端環(huán)境也存在,5,,,,邊長=4,底面邊長=2,高=4,邊長=2,表面積：64，質(zhì)量=4，比表面積=16,表面積：40，質(zhì)量=2，比表面積=20,表面積：24，質(zhì)量=1，比表面積=24,比表面積：單位質(zhì)量物料所具有的總面積,6,格陵蘭冰川下沉睡12萬年的細(xì)菌,沙漠中生存的微生物,潔凈區(qū)空氣中的微生物,蚊子攜帶的微生物,7,微生物生長條件,水分和無機(jī)鹽 適宜的溫度、濕度 氧氣 能源物質(zhì)（碳源和氮源） pH值 生長因子,8,微生物益處,自然界中氮、碳、硫等多種元素循環(huán)靠微生物的代謝活動(dòng)來進(jìn)行 例：固氮菌每年從空氣中約固定1．5億噸氮肥 根瘤菌屬（Rhizobium）的細(xì)菌與豆科植物共生形成根瘤共生體,9,微生物益處,食品發(fā)酵：酸奶、啤酒 藥物提取：抗生素 微生物殺蟲劑：蘇云金芽孢桿菌 生物除污：降解塑料、處理廢水廢氣等 工藝改造：工程菌株基因的研究 生物工程領(lǐng)域：嗜極菌的研究,10,病原微生物,細(xì)菌：皮膚病化膿、上呼吸道感染、泌尿道感染、食物中毒，敗血壓癥，急性傳染病等 真菌：皮膚病 病毒：狂犬病、艾滋病毒、SARS 放線菌：皮膚、傷口感染 立克次體： 斑疹傷寒 螺旋體：梅毒 衣原體：沙眼、泌尿生殖道感染 支原體：肺炎、尿路感染,11,微生物研究方法,分離純化 鑒定 菌落形態(tài)：肉眼觀察 菌體形態(tài)：鏡檢觀察 生理生化實(shí)驗(yàn) 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn) 菌種保藏、復(fù)壯,12,微生物觀察方法,肉眼：菌落形態(tài),顯微鏡：單個(gè)菌體形態(tài),電鏡：單個(gè)菌體某一結(jié)構(gòu)形態(tài),顯微鏡：單個(gè)菌體形態(tài),13,細(xì)菌分離純化方法示意圖,14,細(xì)菌,絕大多數(shù)細(xì)菌的直徑大小在0.5~5μm之間，需要染色后借助顯微鏡觀察，放大倍數(shù)10×100 按形態(tài)分桿菌、球菌、螺旋菌、弧菌等,15,細(xì)菌,單細(xì)胞，原核生物 結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)、莢膜、鞭毛、菌毛、少量細(xì)胞器,16,莢膜：某些細(xì)菌在細(xì)胞壁外包圍的一層黏液性物質(zhì)，一般由糖和多肽組成。 莢膜多糖可使細(xì)菌彼此間粘連，也可黏附于組織細(xì)胞或無生命物體表面，是引起感染的重要因素 莢膜可以抗干燥、抗吞噬、抗有害物質(zhì)侵襲、做能源,負(fù)染色法下的細(xì)菌莢膜,17,細(xì)菌生長條件,水分：必要 通常37℃適合病原菌生長 ，2010版藥典規(guī)定培養(yǎng)溫度：30~35℃（適宜中溫菌和一些高溫菌的生長），培養(yǎng)時(shí)間3天。 氧氣：需氧、厭氧、兼性 pH：7.2~7.6條件下，多數(shù)細(xì)菌體內(nèi)酶的活性最強(qiáng) 生長因子：部分細(xì)菌,18,細(xì)菌,多以二分裂方式繁殖 營養(yǎng)方式有自養(yǎng)和異養(yǎng)型 絕大多數(shù)細(xì)菌是異養(yǎng)型 少量如光合細(xì)菌（含有細(xì) 菌葉綠素，能進(jìn)行光合作 用自養(yǎng)）為自養(yǎng)型細(xì)菌,19,細(xì)菌,革蘭氏染色法將細(xì)菌分為革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌 分類意義：大多數(shù)化膿性球菌都屬于革蘭氏陽性菌，它們能產(chǎn)生外毒素使人致病，而大多數(shù)腸道菌多屬于革蘭氏陰性菌，它們產(chǎn)生內(nèi)毒素，靠內(nèi)毒素使人致病。 在治療上，大多數(shù)革蘭氏陽性菌都對青霉素敏感 ，而革蘭氏陰性菌則對青霉素不敏感,20,21,革蘭氏陽性菌 （金黃色葡萄球菌）,革蘭氏陰性菌（大腸桿菌）,常見的革蘭氏陽性菌有：葡萄球菌、鏈球菌、肺炎雙球菌、炭疽桿菌、白喉?xiàng)U菌、破傷風(fēng)桿菌等。,常見的革蘭氏陰性菌有：痢疾桿菌、傷寒桿菌、大腸桿菌、變形桿菌、綠膿桿菌、百日咳桿菌、霍亂弧菌及腦膜炎雙球菌等。,22,芽孢細(xì)菌,芽孢：有些細(xì)菌（多為桿菌）在一定條件下，細(xì)胞質(zhì)高度濃縮脫水所形成的一種抗逆性很強(qiáng)的球形或橢圓形的休眠體。 特點(diǎn)：抗性強(qiáng)，對高溫、紫外線、干燥、電離輻射和很多有毒的化學(xué)物質(zhì)都有很強(qiáng)的抗性，有很強(qiáng)的折光性 芽孢形成既不是細(xì)菌生活周期的必經(jīng)階段，也不是細(xì)菌繁殖的一種形式，又不是一種消極的對環(huán)境的反應(yīng)，而是一個(gè)新器官的積極生成。,23,芽孢細(xì)菌,芽孢桿菌：好氧菌(Bacillus) 枯草芽孢桿菌 梭狀芽胞桿菌：厭氧菌(Clostridium) 破傷風(fēng)桿菌 球菌：芽孢八疊菌（Sporosarcina） 弧菌：芽孢弧菌屬 (Sporovibrio）,24,枯草芽孢桿菌,梭狀芽胞桿菌,各種形態(tài)的芽孢,25,芽孢桿菌的殺滅,物理方法 高溫間歇滅菌法：脈動(dòng)真空滅菌 輻射滅菌法：γ射線 化學(xué)方法 消毒劑殺滅：甲醛、環(huán)氧乙烷、戊二醛、及過氧乙酸等,26,真菌,單細(xì)胞或多細(xì)胞，真核生物 單個(gè)細(xì)胞一般10μm，營養(yǎng)體肉眼可見 通常分為酵母菌、霉菌和蕈菌,酵母菌（10×40）,毛霉（肉眼可見）,蘑菇（肉眼可見）,27,真菌,結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞器 有獨(dú)立的細(xì)胞核結(jié)構(gòu)（核膜、核仁）,,,28,真菌,繁殖方式：無性生殖、有性生殖,29,真菌,營養(yǎng)方式：異養(yǎng) 腐生：利用死去的動(dòng)植物提供的有機(jī)物生長（白腐菌、褐腐菌） 寄生：寄宿在活的動(dòng)植物體內(nèi)，吸取養(yǎng)分（曲霉、毛霉、青霉） 共生：與動(dòng)植物同存亡（地衣、外生菌根）,30,真菌生長條件,真菌營養(yǎng)要求不高，需氧或兼性厭氧，生長繁殖最適pH接近中性，最佳溫度為25~30℃，但某些深部真菌為37℃，與人體溫度相同，需一定水分，營養(yǎng)物質(zhì)等。 2010版藥典規(guī)定真菌培養(yǎng)溫度23~28℃，培養(yǎng)時(shí)間5天。,31,真菌殺滅,消毒劑：醇類、酚類、含氯制劑、含碘制劑、醛類、強(qiáng)氧化劑（過氧乙酸、臭氧、二氧化氯、過氧化氫、過氧戊二酸）、烷基化氣體消毒劑（環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、乙型丙內(nèi)酯）、季銨鹽類、氯已定等 物理：高溫滅菌,32,病毒,一類由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成分組成的非細(xì)胞生物，其生存必須依賴于活細(xì)胞 結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)+核酸（DNA或RNA） 大?。阂话阒睆皆?00nm左右，最大的病毒直徑為200nm的牛痘病毒，最小的病毒直徑為28nm的脊髓灰質(zhì)炎病毒。 增殖：利用宿主細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境及原料快速復(fù)制增值。,33,病毒,34,放線菌,定義：一類主要成菌絲狀生長和以孢子繁殖的陸生性較強(qiáng)的原核生物 分布：含水量較低，有機(jī)物較豐富的，呈微堿性的土壤中。 形態(tài)構(gòu)造：主要由菌絲組成，包括基內(nèi)菌絲和氣生菌絲(部分氣生菌絲可以成熟分化為孢子絲，產(chǎn)生孢子) 。 繁殖：通過形成無性孢子的形式進(jìn)行無性繁殖,35,放線菌：,36,立克次氏體,是一類專性寄生于真核細(xì)胞內(nèi)的G-原核生物。是介于細(xì)菌與病毒之間，而接近于細(xì)菌的一類原核生物。一般呈球狀或桿狀,是專性細(xì)胞內(nèi)寄生物，主要寄生于節(jié)肢動(dòng)物，有的會(huì)通過蚤、虱、蜱、螨傳入人體,37,1909年，美國病理學(xué)家霍華德·泰勒·立克次（Howard Taylor Ricketts）(1871-1910年)首次發(fā)現(xiàn)洛基山斑疹傷寒的獨(dú)特病原體并被它奪取生命，故名。立克次氏體（Rickettsia）,38,支原體,定義：沒有細(xì)胞壁的 原核生物 一種簡單的原核生物。 其大小 介于細(xì)菌和病毒之間。 唯一細(xì)胞器為核糖體 致病性：在呼吸道或 泌尿生殖道 上皮細(xì)胞粘附并定居后， 通過不同機(jī)制引起細(xì)胞損傷,39,衣原體,一種比病毒大、比細(xì)菌小 的原核微生物，呈球形， 直徑只有0.3-0.5微米 革蘭氏陰性病原體，能量 寄生物，多呈球狀、堆狀， 有細(xì)胞壁，一般寄生在動(dòng)物 細(xì)胞內(nèi)，無運(yùn)動(dòng)能力，廣泛 寄生于人類，哺乳動(dòng)物及鳥 類，僅少數(shù)有致病性。,40,螺旋體,細(xì)長、柔軟、彎曲呈螺旋狀的 運(yùn)動(dòng)活潑的單細(xì)胞原核生物。 全長3～500微米，具有細(xì)菌細(xì)胞 的所有內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在生物學(xué) 上的位置介于細(xì)菌與原蟲之間， 螺旋體廣泛分布在自然界和動(dòng)物體內(nèi),41,控制微生物污染的必要性,我公司目前上市品種： 非終端滅菌藥品 粉針劑、硝酸銀軟膏 非無菌藥品 口服溶液劑、軟膏、乳膏類 生產(chǎn)過程的無菌程度直接關(guān)系到藥品的無菌水平。譬如生產(chǎn)過程出現(xiàn)單支污染，最后的無菌檢查很難檢查出來，這樣就會(huì)流向市場，對用藥安全造成極大危害,42,微生物污染,指在藥品生產(chǎn)過程中，由于生產(chǎn)環(huán)境中存在的微生物沒有得到嚴(yán)格控制，而由任一或多個(gè)途徑造成的微生物污染。 人員 空氣 設(shè)備 物料 工藝,43,人員污染,人員操作所致污染發(fā)生的可能性超 過70％。 工作服未滅菌或被污染 手部未消毒 裸露皮膚代謝生菌 不恰當(dāng)動(dòng)作造成污染（無菌意識(shí)不強(qiáng)） 監(jiān)測方法：人員手菌,44,洗凈手后的手菌,戴滅菌手套消毒后的手菌,45,人員污染,GMP對潔凈區(qū)生產(chǎn)人員的要求 規(guī)定數(shù)量 具有資質(zhì) 經(jīng)過培訓(xùn) 控制：進(jìn)入潔凈區(qū)要經(jīng)過嚴(yán)格的消毒程序，通過不斷培訓(xùn)強(qiáng)化人員無菌意識(shí),46,空氣污染,高效過濾器 潔凈死角、地漏 回風(fēng)裝置 監(jiān)測方法：沉降菌、浮游菌、塵埃粒子、溫濕度、壓差監(jiān)測 控制：空調(diào)運(yùn)行、定期消毒、清場管理,47,設(shè)備污染,除菌過濾設(shè)備： 濾芯質(zhì)量、除菌效果、過濾系統(tǒng)的完整性檢測。安裝過程的污染、濾芯破損及自身引起的污染 干熱滅菌設(shè)備：清場不徹底、壓差的控制、溫度的控制、滅菌效果等 濕熱滅菌設(shè)備：未驗(yàn)證、空氣過濾器完整性檢測、滅菌標(biāo)識(shí)不清楚,48,設(shè)備污染,灌封設(shè)備：設(shè)備自動(dòng)化程度、運(yùn)行情況、可清潔程度 無菌操作區(qū)灌封管路和器具：管路老化、常拆洗造成密封性差、滅菌后存放不當(dāng)、安裝污染 控制：設(shè)備的確認(rèn)與驗(yàn)證、使用中維護(hù)與保養(yǎng),49,物料污染,滅菌玻璃瓶：隧道烘箱干熱滅菌 滅菌膠塞：高溫蒸汽濕熱滅菌 鋁蓋：外包裝消毒（消毒液、紫外燈） PET瓶：外包裝消毒（自凈） 純化水、注射用水：水系統(tǒng) 壓縮空氣、氮?dú)猓哼^濾除菌 監(jiān)測方式：無菌、微生物限度檢查法,50,陰性,陽性,51,生產(chǎn)工藝造成的污染,干熱滅菌工藝 濕熱滅菌工藝 過濾除菌工藝 人員無菌更衣 清洗工藝 無菌操作環(huán)境的清潔與消毒工藝 非干、濕熱滅菌物品的除菌或消毒工藝 微生物監(jiān)測工藝 監(jiān)控：所有工藝經(jīng)過合理設(shè)計(jì)并嚴(yán)格驗(yàn)證后投入使用，使用過程監(jiān)控及反饋修正,52,