《醫(yī)院藥學(xué)》 二、F與Fo值在滅菌中的意義與作用

近年來(lái)對(duì)滅菌過(guò)程無(wú)菌檢驗(yàn)中存在的問(wèn)題引起人們的注意。一方面滅菌溫度多系測(cè)量滅菌器內(nèi)的溫度不是滅菌物體內(nèi)的溫度，同時(shí)無(wú)菌檢驗(yàn)方法也在局限性。在檢品存在微量的微生物時(shí)，往往難以用現(xiàn)行的無(wú)菌檢驗(yàn)法檢出。因此，人們對(duì)認(rèn)識(shí)到對(duì)滅菌方法的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證是很必要的。F（或F）值可作用驗(yàn)證滅菌可靠性的參數(shù)。

（一）微生物致死間曲線(xiàn)與D值 人們對(duì)微生物死亡的動(dòng)力學(xué)研究表明，其死亡速度屬一級(jí)過(guò)程，在一定溫度下符合下述方程（1－1式）：

式中N。為原始微生物數(shù)，Nt為殘存的微生物t時(shí)殘存的微生物。殘存數(shù)的對(duì)數(shù)時(shí)間作圖，得一條直線(xiàn)，直線(xiàn)的斜率＝K／2.303，K為速度常數(shù)，單位為時(shí)間。為了方便起見(jiàn)，引用D，并定義D為一定溫度下殺死被滅菌物品中微生物婁99％所需時(shí)間，上式可寫(xiě)成根據(jù)D的定義，則

因此，D也可定義為降低微生物一個(gè)十位數(shù)（）或一個(gè)對(duì)數(shù)值（如log100降低到log10）所需的時(shí)間，如圖46－1所示。D值因微生物的種類(lèi)、環(huán)境、滅菌溫度不同而各異（表46－1）。

（二）Z值一旦在不同溫度下對(duì)特定的微生物的在特定介質(zhì)或環(huán)境中求得D值后，就可用logD值對(duì)溫度作圖，在一定溫度范圍內(nèi)，logD與T呈直線(xiàn)關(guān)系，直線(xiàn)的斜率＝logD2－logD1／T2－T1。

由于此斜率為負(fù)值，為避免引入負(fù)數(shù)，而提出Z值的概念，Z＝T－T1／logD2－logD1，故定義Z值為降低一個(gè)logD值需的溫度數(shù)，如圖46－2的單位為度，也可以認(rèn)為Z值是降低微生物數(shù)90％所需要的溫度數(shù)。表46－2是一些藥物溶液的Z值

圖46－1 logNt與t的關(guān)系圖

圖46－2 logD與T關(guān)系圖

表46－1 不同滅菌法不同微生物的D值

滅菌方法微生物溫度介質(zhì)或樣品D值（min）蒸氣滅菌嗜熱脂肪芽孢桿菌1055％葡萄糖水溶液87.8蒸氣滅菌嗜熱脂肪芽孢桿菌1215％葡萄糖水溶液2.4蒸氣滅菌嗜熱脂肪芽孢桿菌121注射用水3.0蒸氣滅菌產(chǎn)芽胞梭狀芽孢桿菌1055％葡萄糖水溶液1.3干熱滅菌枯草芽胞桿菌135紙16.6紅外線(xiàn)滅菌枯草芽胞桿菌160玻璃板18秒

表46－2 不同溶液以嗜熱脂肪芽孢村菌測(cè)定Z值

溶液Z值℃5％葡萄糖水溶液10．3注射用水8．45％葡萄糖乳酸鹽林格氏溶液11．3PH7磷酸緩沖液7．6

（三）F值與Fo值

1．F值F值的數(shù)學(xué)表達(dá)或可表示如下：

△t是測(cè)量被滅菌物溫度的時(shí)間間隔，一般為0.5－1.0或更小，T是每個(gè)△t測(cè)量被滅菌的溫度，To是參比溫度（reference temperature）。

按此表達(dá)式，F(xiàn)為在一定溫度（T），給Z值所產(chǎn)生的滅菌效力與參比溫度（To）給定Z值所產(chǎn)生的滅菌效果相同時(shí)所相當(dāng)?shù)臅r(shí)間（equivalent time）以分為單位。例如干熱滅菌的參比溫度用170，消毀大腸桿菌內(nèi)毒素（endotoxin of E.Coli）的Z值為54℃，則采用250℃干熱滅菌消毀上述內(nèi)毒素的F值為750℃分。

根據(jù)式（1－1），若Nt確定為滅菌效果。同時(shí)D＝2.303／K，故也可將在一定溫度（T）下殺死容器中全部微手物所需的時(shí)間稱(chēng)為F值，它等于D值與微生物數(shù)降低值的乘積，F(xiàn)值的意義就更明確了。

F＝DT×（log100－log10－6）

2．Fo值為一定滅菌溫度（T）Z值為121℃，并假設(shè)特別耐濕熱的微生物指示劑（嗜熱脂肪芽胞桿菌）的Z值為10℃，則

顯然，F(xiàn)o值為一定滅菌溫度（T）Z值為10 ℃所產(chǎn)生的滅菌效果力相同時(shí)所相當(dāng)?shù)臅r(shí)間（分）。也就是說(shuō)Fo是將各種滅菌溫度使微生物的致死力轉(zhuǎn)換為滅菌物品完全暴露于121℃使微生物致死效力。

滅菌過(guò)程中，只需記錄被來(lái)菌物的溫度與時(shí)間，就可算出Fo，假設(shè)如下數(shù)據(jù)，△t取0.5分。

時(shí)間(min)0.51.01.52.02.53.03.54.0溫度(℃)100102104106108110115114115

并假設(shè)4.0min以后，維持115℃30min不變，則

Fo還可以看作P（2）值與微生物的對(duì)數(shù)降低值的乘積。

Fo＝D121×（logNo－logNt）

同樣，Nt為滅菌后希望達(dá)到微生物殘存數(shù)，一般取10-6如將含有200個(gè)嗜熱脂肪芽胞桿菌的5％葡萄糖水溶液以121℃熱壓滅菌時(shí)殺死容器中全部微生物所需要的時(shí)間。

Fo值的計(jì)算對(duì)于驗(yàn)證滅菌效果極為有用，當(dāng)產(chǎn)品以121℃濕熱滅菌時(shí)，滅菌器內(nèi)的溫度雖能迅速升到121℃，而被菌物品內(nèi)部則不然，通過(guò)由于包裝材料性能及其他因素影響而使。升溫度各異，而Fo將隨著產(chǎn)品溫度（T）變化而呈指數(shù)的變化。故溫度即使很小的差別（如0.1-1）,將對(duì)Fo值產(chǎn)生顯著的影響。同時(shí)要求測(cè)定滅菌物品內(nèi)的實(shí)際溫度，故用Fo來(lái)監(jiān)測(cè)難滅菌效果肯有重要的意義。由于Fo是將不同滅菌溫度折算到相當(dāng)于121℃濕熱滅菌時(shí)的效力，故Fo值可作為滅菌過(guò)程的比較參數(shù)。

為了使Fo測(cè)定準(zhǔn)確，先應(yīng)選擇靈敏度高，重現(xiàn)性好，精密度為0.1的熱電偶，并對(duì)熱電偶進(jìn)行校驗(yàn)。滅菌時(shí)應(yīng)將熱電偶的探針置于被測(cè)物的內(nèi)部，經(jīng)滅菌器通向柜外的濕度記錄儀，有些滅菌記錄儀（digistrip recolder）附有Fo計(jì)算器，在滅菌過(guò)程中和滅菌后，自動(dòng)顯示Fo值。

另外，還應(yīng)考慮一些其他因素對(duì)Fo值的影響，有人對(duì)溶液粘度，容器充填量及容器在滅菌器內(nèi)的數(shù)量與排布進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)Fo均有影響，而以后者影響最大。故要注意滅菌器內(nèi)各層、四角、中間位置熱分布是否均勻，并進(jìn)行實(shí)際測(cè)定，作出合理排布，以便測(cè)得Fo值更可靠。

為了確保滅菌效果，還應(yīng)注意兩個(gè)問(wèn)題，根據(jù)Fo＝D121×（logNo－logNt），若N越大，即被滅菌物中微生物越多，則滅菌時(shí)間越長(zhǎng)，故生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)盡量減少微生物的污染，應(yīng)采取各種措施使每個(gè)容器的含菌數(shù)控制在10以下（即（log10≤1）。其次計(jì)算Fo時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮增加安全因素，一般增加5％，如規(guī)定Fo為8分，則實(shí)際操作應(yīng)控制Fo12分為好。