粉末滅菌設備的各種滅菌方式
中藥粉末滅菌一直是比較困難的,目前市面上常用的設備就是高壓蒸汽滅菌柜、熱風循環干燥箱、隧道式微波干燥機、輻照等,臭氧穿透性非常差,所以滅菌效果差,幾乎不用考慮,用在潔凈空間消毒是可以的。
高壓蒸汽滅菌柜:115-121℃,15-30min,蒸汽穿透性差,存在上下死角,滅菌不徹底。自然冷卻時間長。花費很大人力物力和時間清洗托盤。要按照壓力容器規范進行維護保養,易引起爆瓶和不安全事故。濕熱滅菌易潔快,需要重復粉碎,已造成二次污染。
熱風循環干燥箱:135-140℃ 3-5h;160-170℃ 2-4h;180-200℃ 0.5-1h,干熱空氣穿透性差,只在物料表面流過,自然冷卻時間長。易結塊,只適合耐高溫藥粉,對大部分藥粉都不適合,環境溫度高,浮塵大,易造成炭化物污染。
隧道式微波干燥機:粉末滅菌一般丸劑1h,蜜丸6h,高頻震蕩,分子間摩擦產生熱量進行干燥,設備體積大,要定期檢查屏蔽性能防止泄露。定期清理藥粉,不然會降低效能。定期檢查傳輸系統。4.定期檢查冷卻系統,稍有泄漏就會造成短路事故。雖然有屏蔽措施,但時間長了微波也會有泄露,會對人體造成傷害。如果爐內或者藥粉中含有金屬,會引起打火現象。傳輸帶的入料投放過多,掉入爐腔內的物料會燃燒。
輻照:鈷-60產生的γ射線有很強穿透力,藥品會有化學性質改變,要外送輻照,運輸不方便,耗費大。有些輻照站不知道微生物數量,只憑經驗照射,完成之后也不給出檢測數據。一旦藥廠拿回去檢驗不合格,就會重復輻照,造成輻射超標,嚴重損害人體健康。
目前有一種新型方法,“過熱蒸氣”,在國外已經發展很多年了,但在國內幾乎還是空白。過熱蒸氣穿透力強,原料是水,所以整個過程都不會產生污染、有害物殘留,排出的廢氣也是水蒸汽。
這種設備是瞬時滅菌設備,快速升溫,3-10s,出來后快速冷卻,不用像自然冷卻等待很長一段時間。可以連續處理,平均1min/次,一天大量在2噸以上。整個過程不加水,所以藥粉不會結塊,不用重復粉碎,出來后的藥粉水分比原粉再降1個點。微生物也在規定范圍內。可以配合生產線一體化運行。設備體積小,清洗非常方便,用布擦拭即可,只需要1-2名工人上料、卸料,節省了人工。
新型滅菌技術包括高壓脈沖電場滅菌法、低溫等離子體滅菌法、常溫瞬時超高壓滅菌法等,這些技術以其良好的應用特征而被國內外學者廣泛研究。目前,美國、德國、日本、加拿大等國家都競相研究冷滅菌技術,希望能開發出一種新型高效節能滅菌技術。
高壓脈沖電場滅菌法
關于高壓脈沖電場的滅菌機制主要是電崩解和電穿孔理論。電崩解理論是基于外加電場使細胞膜穿孔化破裂,使細胞膜結構紊亂和通透性大大提高,并使胞內液體流失,膜內各生物酶活力受到影響,終導致細胞徹底死亡。電穿孔理論是基于高壓電脈沖會改變脂肪的分子結構并增大蛋白質通道的開放度,蛋白通道打開后,大量電流就會通過,遠遠超過正常的生理狀態,細胞膜失去半滲透性,導致細胞膨脹而死。
一般來說,電場強度、脈沖寬度和脈沖個數增加時,細菌殘活率隨之降低。但不同菌種對電場的耐受力不同,所以當外界條件相同時,細菌殘活率由大到小依次為枯草芽孢桿菌>金黃色葡萄球菌>大腸桿菌>沙門氏菌。同時,相同菌種所處的生長周期對滅菌效果也有影響,處于對數生長期的菌體比處于穩定期的菌體對電場更為敏感,菌落數高的樣品比菌落數低的樣品滅菌效果更明顯。
高壓脈沖電場滅菌具有處理時間短、耗能低、升溫小、滅菌率高、不影響藥物的有效成分等顯著優點,是一種安全有效的冷殺菌技術,今后應開展進一步研究使其應用更加規范化、標準化,向工業大生產方向推進。
低溫等離子體滅菌法
等離子體是氣體在加熱或強電磁場作用下產生的,主要由電子、離子、原子、分子、活性自由基及射線等組成,被稱為繼固態、液態、氣態以外的新的物質聚集態,即物質第四態。由于等離子體滅菌技術尚處在研究階段,因而對其殺菌機制還沒有公認的理論。在等離子體產生過程中,由于輝光放電,可放出大量紫外線和活性粒子(如O、OH、NO2),這些被認為在滅菌過程中起了主要的作用。
等離子體滅菌作為一種新興的滅菌方法,其主要特點:(1)滅菌溫度低;(2)滅菌速度快,一般在幾分鐘到幾十分鐘內就可達到滅菌效果;(3)不產生副產物,不產生有毒殘留物,對環境和操作人員安全;(4)滅菌全面,如高頻空間等離子體可以對藥物的各個角度進行有效滅菌。相對于傳統高溫滅菌,低溫等離子體滅菌有許多優點,尤其表現在對熱敏性藥材的滅菌過程中。