目的: 確認潔凈區環境的空氣微生物指標經過氧化氫干霧滅菌器的預設參數滅菌處理后達到預期的滅菌效果,符合潔凈區的微生物限度要求。
方法: 過氧化氫干霧滅菌器把過氧化氫液體形態變成純正的霧形態,使其彌漫至整個滅菌的空間進行熏蒸滅菌,滅菌過程結束后,通過測試滅菌潔凈區的過氧化氫氣體滅菌濃度分布均勻性、過氧化氫干霧滅菌效果的生物指示劑實驗確認、潔凈區的沉降菌監測、潔凈區的浮游菌監測、空氣中過氧化氫殘留監測等五項指標來驗證干霧滅菌器對潔凈區環境的滅菌效果。
結論: 經過過氧化氫熏蒸滅菌后,潔凈區域環境的微生物被有效殺滅,過氧化氫殘留符合要求,對潔凈區環境無影響,經過氧化氫干霧滅菌器的滅菌處理后,潔凈區的微生物限度指標達到預期要求。
過氧化氫干霧滅菌技術是利用特殊的噴霧設備將過氧化氫消毒液霧化為粒徑<10 μm 的小顆粒,這些小顆粒在空中可在短時間內將其水分迅速揮發為干顆粒,研究表明,過氧化氫的霧化粒子越小,在空氣中懸浮的時間越長,就越有機會與空氣中的細菌充分接觸而達到滅菌的目的。
過氧化氫干霧的性質主要包括有: (1) 過氧化氫干霧在空氣中進行無規則運動,遵循布朗運動原理并且不會沉降; (2) 過氧化氫干霧不會聚集在一起或者產生大的液滴; (3) 過氧化氫干霧在表面接觸后會反彈,從而不會破裂而濕潤表面[1]。過氧化氫干霧的這些性質讓其具備良好的擴散效果和表面接觸效果,非常適合應用于接觸熏蒸式滅菌。過氧化氫干霧滅菌與其他氣霧滅菌技術的比較見表1[2]。
表1 過氧化氫干霧滅菌與其他氣霧滅菌技術的比較
過氧化氫滅菌器能夠把過氧化氫液體形態變成純正的干霧形態,以使其彌漫到整個待滅菌空間完成熏蒸滅菌的處理過程。過氧化氫干霧滅菌技術可以對潔凈車間內空氣及區域內設備物品的外表面滅菌,使滅菌空間的微生物負載得以有效消除。該技術目前被廣泛用于制藥、生物技術醫學產品、化妝品以及保健品的生產。可安全用于不銹鋼、塑料、玻璃、地板、墻壁等各種表面和空間消毒。過氧化氫干霧滅菌設備所用過氧化氫消毒液的濃度一般在5% ~ 10%,滅菌的成本較低; 干霧滅菌器系統使用少量的殺孢子劑就能完成高效的殺菌效果,由于用量少,具備較好的材料兼容性,對設備及其附件、墻壁、地面及輔助工具沒有任何腐蝕性,是新一代的生態環保型滅菌技術[2]。本文對潔凈區環境采用過氧化氫干霧滅菌器的滅菌效果及過氧化氫殘留情況進行驗證研究。
1、材料與方法
1.1驗證用設備
歐菲姆OXY-30000 過氧化氫滅菌器,供應商法國歐菲姆。
1.2驗證用的試劑材料
過氧化氫殺孢子劑、嗜熱脂肪芽孢生物指示劑(ATCC7953) 、化學指示劑、恒溫培養箱、浮游菌采樣器、胰酪大豆胨瓊脂平皿培養基、德爾格過氧化氫濃度監測儀。
1.3實驗方法
過氧化氫滅菌器干霧滅菌效果的驗證操作過程應制定詳細的驗證方案,大致的操作過程見文獻[2]。
1.3.1 過氧化氫干霧分布均勻性確認方法
將歐菲姆OXY-30000 過氧化氫滅菌器放置在指定位置,并準備好適量的過氧化氫。滅菌前關閉潔凈區空調系統新風進口閥門及排風閥門,潔凈區內設備保持正常工作狀態。
將化學指示劑分別放置在過氧化氫滅菌器所在房間的四周墻角(墻角放置分上下兩層,下層離地10 cm,指示劑編號為1~4,上層離天花板10 cm,指示劑編號為5 ~ 8) 及設備關鍵位置(指示劑編號為9~ 32) 。
按照經計算的殺孢子劑用量調試好對應設備的用量,按下設備上的啟動按鈕,設備進行60 s 倒計時后,設備自行啟動,開始噴霧,人員撤離出潔凈區。
達到設定噴霧量時,設備自行停機,開始滅菌計時,滅菌保持120 min 后結束,然后開啟凈化空調系統并置換新風30 min,操作人員方可進入潔凈區檢查化學指示劑,觀察指示劑變色情況。
1.3.2 滅菌效果確認方法[3]
過氧化氫干霧分布均勻性測試合格后再進行滅菌效果確認,將生物指示劑( 嗜熱脂肪芽孢桿菌ATCC 7953) 分別放置在房間的四周墻角及設備關鍵位置。使用生物指示劑對滅菌房間及設備進行監測。
將歐菲姆OXY-30000 過氧化氫滅菌器放置在遠離設備及墻壁的地方,噴嘴口離設備或墻壁的距離不少于3.0 m。
每個潔凈房間內使用1 臺過氧化氫滅菌器,按照經計算的過氧化氫殺孢子劑用量分別對四臺歐菲姆OXY-30000 過氧化氫滅菌器進行用量設置,四臺歐菲姆OXY-30000 過氧化氫滅菌器A1、A2、A3、A4 號設備用量依次設定為: 630,650,650,700 mL。潔凈房間(過氧化氫滅菌器) 使用的生物指示劑編號依次為1-4、5-8、9-12、13-17。
關閉空調系統進排風。按設備上的啟動按鈕,開啟歐菲姆OXY-30000 過氧化氫滅菌器,過氧化氫干霧通過噴頭注入車間內。達到設定噴霧量時,設備自行停機,開始滅菌計時,滅菌保持120 min 后結束。
將經過氧化氫干霧滅菌后的生物指示劑全部放置于56 ℃培養箱內,恒溫培養48 h,另取未經過氧化氫干霧滅菌的生物指示劑同時同步以同種方式接種培養,作為陽性對照。將對照管及滅菌后的生物指示劑進行對比觀察。以確認過氧化氫干霧器在設定參數下的滅菌效果。
1.3.3 沉降菌監測方法
取胰酪大豆胨瓊脂平皿培養基80個,根據潔凈區沉降菌監測的取樣計劃,擺放在經過氧化氫干霧滅菌器滅菌后房間及設備表面,每個取樣位點的沉降菌平皿暴露采樣4 h,同時取3 個培養基作空白對照,采集完的培養基及空白對照培養基倒置于30~ 35 ℃培養箱中連續恒溫培養5d,記錄培養皿中菌落數,并與潔凈區沉降菌的指標對比分析。
1.3.4 浮游菌監測方法
浮游菌監測的取樣點為過氧化氫干霧滅菌器滅菌后房間,根據潔凈區浮游菌監測的取樣計劃,使用胰酪大豆胨瓊脂平皿培養基,放置在浮游菌采樣器上,進行空氣浮游菌的取樣,各個取樣點的取樣量設為1000 L,同時取3 個培養基作空白對照,采集浮游菌樣品的培養基及空白對照培養基倒置于30 ~ 35 ℃培養箱中連續恒溫培養5 d,記錄培養皿中菌落數,并與潔凈區浮游菌的指標對比分析。
1.3.5 空氣中過氧化氫殘留監測方法
通過空調以及排風系統的全排風和過氧化氫自身分解成水和氧氣,房間內部過氧化氫殘留一般在30 min 內能降到職業健康允許暴露水平值(1×10-6) 以下( 依據“美國職業安全與人體健康”標準: 當環境中過氧化氫濃度小于1×10-6時,對人體健康是安全的)。
過氧化氫干霧滅菌結束,開啟凈化空調系統30 min 后,參照“過氧化氫干霧分布均勻性”的測試位點設計方案,用德爾格過氧化氫濃度監測儀對4 個潔凈房間內的過氧化氫殘留濃度進行測試。
2、結果及分析
2.1過氧化氫干霧分布均勻性確認結果
標準: 指示劑的過氧化氫反應區域應由紫色變成紅色。待滅菌潔凈區內過氧化氫干霧滅菌的過氧化氫化學指示劑的測試確認情況見表2。
表2 待滅菌潔凈區內過氧化氫滅菌化學指示劑的測試結果
2.2滅菌效果確認結果
標準: 對照管應為陽性即變色( 呈黃色) ,滅菌后生物指示劑的菌管不變色( 呈紫色) 表示生物指示劑試驗通過。
過氧化氫干霧滅菌效果的生物指示劑測試情況見表3。
表3 四個潔凈房間過氧化氫干霧滅菌效果的生物指示劑測試情況
結果表明: 經過56 ℃培養箱恒溫培養48 h,對照管明顯變色(呈黃色) ,結果判斷為陽性,有微生物生長; 經滅菌處理的過氧化氫干霧滅菌效果測試用的17 支生物指示劑的菌管不變色(呈紫色) ,結果為陰性,判定為無微生物生長。由此確認設定參數條件下,歐菲姆OXY-30000 過氧化氫滅菌器在潔凈區使用的滅菌效果合格。
2.3沉降菌監測結果
根據潔凈區沉降菌監測的取樣計劃,過氧化氫干霧滅菌的沉降菌培養結果為各采樣點的沉降菌菌落數及空白對照均為Ocfu/皿,表明歐菲姆OXY-30000 過氧化氫滅菌器滅菌后的潔凈區環境達到A 級潔凈度下沉降菌標準規定,符合潔凈區沉降菌限度的要求。
2.4浮游菌監測結果
根據潔凈區浮游菌監測的取樣計劃,過氧化氫干霧滅菌的浮游菌培養結果顯示各采樣點的浮游菌菌落數及空白對照均為Ocfu/皿,表明歐菲姆OXY-30000 過氧化氫滅菌器滅菌后的潔凈區環境達到A 級潔凈度下浮游菌標準規定,符合潔凈區浮游菌限度的要求。
2.5過氧化氫殘留濃度量監測結果
標準: B+A 潔凈區內空氣中的過氧化氫殘留濃度量: ≤1 mg /L。經過凈化處理后,歐菲姆OXY-30000 過氧化氫滅菌器滅菌后空氣中過氧化氫殘留量監測情況見表4。
表4 過氧化氫滅菌器滅菌后空氣中過氧化氫殘留量監測結果( 單位: ×10-6 )
結果表明: 過氧化氫干霧滅菌結束經30 min 排風后,用德爾格過氧化氫濃度監測儀對潔凈車間進行過氧化氫殘留測試,測試結果表明,潔凈區空氣中的過氧化氫殘留濃度量均≤1×10-6-6,過氧化氫殘留測試符合標準規定,不會對人體造成危害。
3、結語
本文通過使用化學指示劑對過氧化氫干霧均勻性進行監測,確認了如下結果: (1) 歐菲姆OXY-30000 過氧化氫滅菌器干霧滅菌,潔凈房間內的過氧化氫分布均勻; (2) 通過使用生物指示劑對歐菲姆OXY-30000 過氧化氫滅菌器干霧滅菌效果進行監測,確認了過氧化氫干霧達到有效的滅菌效果; (3) 通過對過氧化氫干霧滅菌的房間及房間設備進行沉降菌監測、浮游菌監測,確認了使用歐菲姆OXY-30000 過氧化氫滅菌器干霧滅菌后的潔凈區域及設備微生物水平能達到A 級潔凈級別要求;(4) 通過使用過氧化氫殘留濃度監測儀對車間進行過氧化氫殘留測試,過氧化氫殘留濃度量均≤1×10-6,符合標準規定,表明過氧化氫殘留不會對人體造成危害。潔凈區域經過過氧化氫熏蒸消毒滅菌后,潔凈區域環境的微生物被殺滅,過氧化氫殘留對潔凈區環境無影響,干霧滅菌器的滅菌效果達到預期要求。
干霧滅菌器是一種將液體消毒液霧化然后進行消毒的設備。設備利用超聲霧化器產生電子高頻振蕩(振蕩頻率為1.7 MHz或2.4 MHz。超過人聽覺范圍,對人體及動物無傷害)以及通過陶瓷霧化片產生的高頻諧振,來實現將液態水分子結構打散而產生自然飄逸的水霧,在霧化過程中將釋放大量的負離子,其與空氣中漂浮的煙霧、粉塵等產生靜電式反應,使其沉淀。該干霧產生的過程不需加熱或使用化學試劑。與加熱霧化方式比較,能源節省了90%。還能有效去除甲醛、一氧化碳、細菌等有害物質,使空氣得到凈化,減少疾病的發生。通過本文的驗證測試,確認了藥品生產潔凈區內使用過氧化氫滅菌器干霧滅菌的有效性和安全性。在指定區域的藥品生產過程中,可以將過氧化氫干霧滅菌技術投入生產使用以便更有效地控制潔凈區的微生物限度,保障藥品生產的微生物控制能力和無菌保障水平。
參考文獻
[1] 周志圖.過氧化氫干霧滅菌器: 201921357859.2[P].2020-08-14.
[2] 宋大海.過氧化氫( 干霧) 滅菌及其在藥廠的應用[J].機電信息,2015( 20) : 44-49.
[3] 中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會.過氧化氫氣體滅菌生物指示物檢驗方法: GB/T 33417—2016[S].北京: 中國標準出版社,2017.
本文作者張黃梅、劉興、王正會,國藥集團貴州血液制品有限公司,來源于山東化工,僅供交流學習。