一、物理灭菌法
物理灭菌法系利用蛋白质和核酸具有遇热、射线不稳定等特性，采用加热、射线和过滤的方法杀灭或除去微生物的技术。
（一）热力灭菌法
热力灭菌法系采用加热的方法，破坏蛋白质和核酸中的氢键，导致蛋白质变性或凝固、核酸破坏、酶失活，致微生物死亡，以达到灭菌的目的。热力灭菌可分为干热灭菌法与湿热灭菌法。
1.干热灭菌法
干热灭菌法系指在干热环境中进行灭菌的方法，包括火焰灭菌法和干热空气灭菌法。
（1）火焰灭菌法 系指用火焰直接灼烧灭菌的方法。该法适用于耐火焰材质（如金属、玻璃、瓷器等）的物品与用具，不适合药品的灭菌。
（2）干热空气灭菌法 系指用高温干热空气灭菌的方法。该法适用于耐高温的玻璃和金属制品以及不允许湿气穿透的油脂类（如油性软膏基质、注射用油等）和耐高温的粉末化学药品的灭菌，不适于橡胶、塑料及大部分药品的灭菌。为了确保灭菌效果，一般采用的灭菌条件为160～170℃灭菌2h以上、170～180℃灭菌1h以上或250℃灭菌45min以上。
2.湿热灭菌法
湿热灭菌法系指用饱和水蒸气、流通水蒸气或沸水进行灭菌的方法。湿热法灭菌效率比干热灭菌法高，因而使用更为广泛，效果更为可靠。湿热灭菌法可分为热压灭菌法、流通蒸汽灭菌法、煮沸灭菌法和低温间歇灭菌法等。
（1）热压灭菌法 是指将待灭菌物品置饱和水蒸气中加热以杀灭微生物的方法。该法是湿热灭菌法中最可靠的灭菌方法，具有很强的灭菌效果，能杀灭所有的细菌繁殖体和芽孢，是目前应用最广泛的一种灭菌方法。适用于耐高温和耐高压蒸汽的所有药物制剂、玻璃容器、金属容器、瓷器、橡胶塞、膜过滤器等。
热压灭菌条件的选择应考虑被灭菌物品的热稳定性、热穿透力以及微生物污染程度等因素。通常采用的灭菌条件为121℃灭菌15min、121℃灭菌30min或116℃灭菌40min。
影响湿热灭菌的主要因素有：①微生物的种类与数量。不同种类、不同发育阶段的微生物的耐热、耐压能力差异较大，耐热、耐压能力的强弱顺序为芽孢>繁殖体>衰老体；微生物数量愈少，所需的灭菌时间愈短。②蒸汽性质。饱和蒸汽的灭菌效率最高，优于湿饱和蒸汽、过热蒸汽、不饱和蒸汽。③药品性质和灭菌时间。灭菌温度愈高，灭菌时间愈长，药品被破坏的可能性愈大。因此，在达到有效灭菌的前提下，尽可能降低灭菌温度和缩短灭菌时间。④介质pH值。微生物的存活能力受介质pH的影响，一般在中性环境中耐热性最强，碱性环境中次之，而酸性环境中不利于微生物的生存。
常见的热压灭菌设备有手提灭菌器和热压灭菌柜（图3-2）等。
图3-2 卧式热压灭菌柜
（2）流通蒸汽灭菌法 系指常压下将待灭菌物品置100℃流通蒸汽中加热杀灭微生物的方法。灭菌时间通常为30～60min。该法不能保证杀灭所有的芽孢，是非可靠的灭菌法，一般作为不耐热无菌产品的辅助灭菌手段。
（3）煮沸灭菌法 系指将待灭菌物品置沸水中加热杀灭微生物的方法。煮沸时间通常为30～60min。该法灭菌效果较差，常用于注射器、注射针等器皿的消毒。必要时可加入适量的抑菌剂，如三氯叔丁醇、甲酚、氯甲酚等，以提高灭菌效果。
（4）低温间歇灭菌法 系指将待灭菌物品置60～80℃的水或流通蒸汽中加热1h，杀灭微生物繁殖体后，在室温条件下放置24h，待芽孢发育成繁殖体，再次加热灭菌、放置，反复多次，直至杀灭所有芽孢。该法适合于不耐高温、热敏感物料和制剂的灭菌。该法的缺点是费时、工效低、灭菌效果差，通常需加入适量抑菌剂以提高灭菌效率。
（二）过滤除菌法
过滤除菌法系指利用细菌不能通过致密孔性材料的原理以除去液体或气体中微生物的方法。该法适合于对热不稳定的药物溶液、气体等物品的灭菌。
根据微粒在过滤介质中被截留的方式不同，过滤除菌的机制主要有以下两种。
1.机械阻挡
理论上凡是粒径大于滤器孔隙的微粒在通过滤器时会全部被截留在过滤介质的表面，此类滤器有滤纸、微孔滤膜等。
2.深层截留
此类滤器具有不规则的多孔结构，在过滤时由于惯性碰撞、扩散沉积和静电效应等作用，微粒沉积在弯曲的孔道或孔壁上，这种在深层被截留的微粒的粒径常常小于过滤介质孔径的大小，此类滤器有砂滤棒、垂熔玻璃滤器等。
除菌过滤器常采用孔径分布均匀的微孔滤膜作为过滤材料，药品生产中采用的除菌滤膜孔径一般不超过0.22μm。过滤除菌应在无菌条件下进行操作，为了保证产品的无菌，过滤后必须进行无菌检查。
（三）射线灭菌法
1.紫外线灭菌法
紫外线灭菌法系指用紫外线照射杀灭微生物的方法。用于灭菌的紫外线波长一般为200～300nm，灭菌力最强的波长为254nm。紫外线易穿透清洁的空气和纯净的水，可被普通玻璃吸收，被不同的表面反射或吸收，穿透力弱。该法主要用于物体表面灭菌、无菌室空气及纯化水的灭菌；不适合于药液的灭菌及固体物料深部的灭菌。操作人员不宜长时间经紫外线照射，因长时间紫外照射可引起结膜炎、红斑和皮肤灼伤等疾病，故操作人员应注意劳动保护。
2.辐射灭菌法
辐射灭菌法系指采用放射性同位素（常用60Co）放射的γ射线杀灭微生物和芽孢的方法，具有不升高产品温度、穿透力强、灭菌效率高、适用范围广等特点。但费用较高，存在潜在的危险性，可能促使某些药物降解等。本法适合于热敏物料和制剂、医疗器械、药用包装材料及药用高分子材料等的灭菌。
3.微波灭菌法
微波灭菌法采用微波（频率为300～300000MHz）照射产生的热能杀灭微生物的方法。具有低温、常压、快速、高效、均匀、无污染、易操作、产品保质期长等特点。该法适合液态和固体物料的灭菌，并且对固体物料具有干燥作用。