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全自动微量分液仪管路灭菌温度121℃为何不是120℃

来源:深圳市博一生物科技有限公司   2025年05月09日 16:38  

全自动微量分液仪管路灭菌温度121℃为何不是120℃与 122℃?


1:行业惯例与验证

长期实践表明,121℃的高温高压灭菌效果可靠且高效。121℃、15-20分钟的灭菌条件经过反复验证,能够稳定杀灭各类微生物,满足生产与实验需求。该温度下的灭菌时间适中,既保证了灭菌效果,又避免了生产效率的降低,因此被广泛应用于全自动微量分液仪管路灭菌、医疗设备消毒、药品生产及科研器材处理等领域。然而,对于更高耐热性的微生物,121℃可能不足以全面灭杀。此时,134℃的快速灭菌可作为补充手段。134℃的高温能迅速杀灭耐热微生物,但这种方法对设备要求更高,且可能对某些物品造成损害,因此仅在面对超高耐热微生物时谨慎使用。

2:标准化和行业标准

121℃的选择不仅基于科学原理和实践经验,还与国际法规和行业标准的统一性密切相关。它已成为全球灭菌领域的“国际语言”。在国际范围内,将121℃确定为湿热灭菌的基准温度。美国药典(USP)和欧洲药典(EP)均将121℃作为灭菌的关键标准,为全球制药行业提供重要参考。ISO17665标准进一步将121℃推广至全球,为各国灭菌操作提供了统一规范。这种全球统一的温度标准确保了灭菌效果的可重复性和一致性,无论在繁华都市的实验室还是偏远地区的医疗诊所,121℃的湿热灭菌都能达到相似效果,为医疗、制药和科研领域的交流与合作奠定了坚实基础。

3:压力与穿透性

在高压高温灭菌器中,121℃对应的饱和蒸汽压力为2.1个大气压,赋予了蒸汽强大的穿透能力。这种压力可推动蒸汽深入多孔材料或液体培养基的内部,确保热量传递到每一个角落,实现全面灭菌。相比之下,120℃的饱和蒸汽压力仅为1.99个大气压,热含量和穿透力不足,可能导致复杂结构物品内部温度不足,灭菌不全面。而122℃的饱和蒸汽虽然灭菌效率更高,但更高的温度和压力会使热敏性材料(如塑料制品、含生物活性成分的药品)发生性能改变,甚至失效。同时,设备需采用更坚固材料和复杂设计,增加成本和能耗,从经济和实际操作角度并不划算。
4:饱和蒸汽的关键作用
在高压灭菌过程中,121℃的饱和蒸汽是灭菌效果与设备要求的最佳平衡点,其热含量和穿透性优势尤为突出。
5:饱和蒸汽的热含量优势
121℃的饱和蒸汽热焓高达2700 kJ/kg,远超同温度下的空气或水。当蒸汽与灭菌物品接触时,会在物品表面迅速冷凝并释放大量潜热,快速提升物品温度,使其在短时间内达到灭菌标准,显著提高灭菌效率。
6:120℃的不足

120℃与121℃仅相差1℃,但在灭菌效果上却有显著差异。从灭菌动力学角度看,芽孢的典型Z值为10℃,即温度每降低1℃,D值会增加10倍。例如,某芽孢在121℃时D值为1.5分钟,而在120℃时D值会增至约15分钟。这意味着在相同时间内,120℃的灭菌效率远低于121℃。在实际应用中,120℃的灭菌时间需延长。若按121℃下15-20分钟的标准时间进行120℃灭菌,可能导致耐热芽孢残留,灭菌效果大打折扣。

7:122℃的弊端

尽管122℃从理论上能更快速地杀灭微生物,但其实际应用中存在诸多弊端。首先,122℃会显著增加设备和物品的热负担。温度升高导致设备内部压力增大,对设备的耐压性能要求更高,需采用更坚固、耐高温高压的材料制造,这不仅增加了设备成本,也提高了制造难度。此外,对于热敏性材料(如含生物活性成分的药品、塑料医疗器械等),122℃的高温可能破坏其结构,改变性能,甚至使其失效。在能耗方面,122℃的灭菌过程需要更多能量来维持高温高压,增加了运行成本,对能源供应和管理要求更高。从可持续发展角度看,过高的能耗不符合节能环保的要求。


因此121℃的灭菌效果和效率成为灭菌操作中的关键标准。灭菌动力学中的D值和Z值是衡量灭菌效果的重要参数。D值表示在特定温度下杀灭90%微生物所需的时间,例如,某芽孢在121℃下的D值为1.5分钟,经过15分钟灭菌,芽孢数量可减少到初始量的百万分之一。Z值则表示每升高1℃,D值减少10倍的温度范围,芽孢的Z值通常为10℃。这意味着温度从120℃升高到121℃时,D值减少10倍,灭菌效率显著提高。



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