欢迎来到上海秉越电子仪器有限公司网站!
产品中心PRODUCTS CENTER
技术文章您现在的位置:首页 > 技术文章 > 过氧化氢干雾灭菌系统的全面介绍

过氧化氢干雾灭菌系统的全面介绍

更新时间:2023-05-16   点击次数:957次

过氧化氢干雾灭菌在药厂空间灭菌中应用的日趋成熟的技术与强烈的生产实际需求背景:
1,目前制药行业空间灭菌常用的方式
臭氧、甲醛、H2O2(包括:汽化、气源干雾、电源干雾等)
2,目前制药行业空间灭菌常见的问题:
2.1,人们对健康、环保意识的日益增强与甲醛毒性气味之间的问题。
2.2,大型灭菌设备居高不下的成本与低使用次数之间的性价比问题。
2.3,臭氧的杀菌能力与无菌车间生产要求之间的问题。
2.4,高浓度过氧化灭菌的材料兼容性(腐蚀性)问题。
 
二,过氧化氢空间干雾灭菌系统的发展与优势
  过氧化氢干雾灭菌应用于欧洲药厂已有近20年历史,特别是***近几年,在欧盟限制使用甲醛空间灭菌的大环境下过氧化氢干雾灭菌得到飞速发展。作为全球经济重要支柱的制药业从来都是与时俱进的,随着国内新版GMP的发布和实施,国内药企对欧盟以及美国的制药情况有了跟进一步的了解,就制药行业中关键的一环消毒来说,针对无菌制剂企业提出了过氧化氢类的灭菌的概念,虽然无法迅速普及到各个类别,但是从欧盟对甲醛消毒灭菌的摒弃,我们已经能够看到整个行业,无论是管理者还是参与者都在试图寻找一种能够代替甲醛进行灭菌的产品。
 随着越来越多的关注和新技术的产生,笔者也接触到了一些新型技术,这些技术对该问题的解决发挥了积极的作用。这里抛砖引玉,希望通过对一些问题的分析和技术的探讨能够帮助制药企业,尤其是无菌制剂企业找到一种更为便捷,安全,可靠的灭菌消毒方式。同时对已经采购和即将采购过氧化氢类别灭菌产品替代甲醛的企业提供一些有帮助的参考。
 那么用过氧化氢在药厂空间灭菌上比用甲醛到底有哪些优点呢,下面我们就以电源式过氧化氢干雾为例从药厂消毒牵涉到的各个方面,详细的比较一下。
 
欧菲姆过氧化氢空间干雾与传统甲醛熏蒸的比较

项目电源式过氧化氢干雾甲醛
毒性无毒、无害有强致癌,能隔代遗传,致后代畸形,(一般药厂女性职工居多)。
气味无色、无味刺激气味,
灭菌
效果
4-6个log值的灭菌效果广谱高效,符合药典对空间灭菌要求 
灭菌效力符合药典对空间灭菌的要求
灭菌时间全程:3-4小时,可安全生产杀菌12小时,排风48小时以上方可投入生产
 
残留
表面空间均无残留,无需清洁处理灭菌后需要对白色晶体做清洁,且很难清除
 
残留中和无需中和需要中和清洁
认证及验证完善的验证资料,和3Q认证资料欧美发达地区已经摈弃这种方式,
残留检测德尔格过氧化氢检测仪难以检测
 
消毒成本
只需增加前期购买设备的成本。能解决的问题:更短的停工时间;更简单方便的操作;更好的保护人员,更舒适的工作环境;有利于提高生产效率,维护人员的稳定。较低的消毒成本,造成的问题,长时间的停工生产,可能出现的人员安全与高额的赔付,频繁更换昂高的高效,出口受到严重影响,恶劣的生产环境与频繁的人员流动,招聘与培训成本

 
   与此同时,我们更需要了解的是,作为制药企业必要环节,消毒和灭菌对制药企业的实际影响:
 
对制药企业的实际影响比较
1  员工安全
无论从事那种产品的生产,无论采用那种生产技术,无论进入那个生产环节,安全***是一个放之四海而皆准的原则。甲醛的危害主要体现在:强致癌性,强致畸性,和隔代危害(即孕妇中毒可以造成胎儿的畸形)。在网络普及的今天,人们对甲醛的危害愈发了解,因此,作为企业***重要的资源:员工,是必须要得到保护的。
欧菲姆干雾过氧化氢采用的是7.5%的过氧化氢,其毒性(LD)值,低于食盐,是的安全,环保消毒剂,在欧盟广泛使用。
应用便利性
   制药企业的一个生产特点是,环节众多,因此,应急性消毒和小范围消毒是,甲醛显然无法应对这种突发状况,而欧菲姆“小,快,灵"的特点十分合适
专家态度
   专家对待甲醛的态度可以用四个字来归结:无可奈何,因为甲醛的残留是不易监测的,而且也知道有害,但是“法不责众"只能得过且过。而对于过氧化氢,专家可以用“喜闻乐见"来评价,究其因,***过氧化氢可以达到灭菌要求,第二,过氧化氢残留可以验证,第三,过氧化氢无害,第四,过氧化氢被欧盟和FDA接收。
人员隐形影响
我们知道制药企业的员工招收难度较大,因此如何吸引***的员工留住,尤其是一线操作人员。如今,所有的操作人员都了解甲醛的危害,因此在进行放甲醛的过程时,能推则推。长期使用甲醛不利于员工安心工作,会潜在的造成高水平的员工流失。而我们接触到了不少企业发生过甲醛中毒,产畸形儿的事件,我们甚至还接触到一个企业,传统的重要企业,在我们初期上门时,认为我们设备很贵,没有采纳,但是就在几个月后发生了女工中毒,生产出畸形儿的情况,然后采购了我们设备。但是由于该事故,企业的经济损失,声誉损失及其大。
 
三,欧菲姆过氧化氢空间干雾灭菌系统的原理与构成
1,首先我们了解一下什么是干雾?
1.1,干雾的尺寸:
干雾:是指直径在1~10微米间的液体颗粒

1.2,干雾的特性:
1.2.1不规则:干雾颗粒进行的是无规则运动(布朗运动原理)
1.2.2不凝结:干雾滴不易凝结在一起产生大的液滴;
1.2.3不附着:干雾颗粒在表面接触后(如墙壁)会反弹,不易附着
干雾颗粒越小、越均匀上述干雾特征越明显。
 
2,欧菲姆电源式过氧化氢空间干雾灭菌系统
2.1设备原理:
 欧菲姆干雾灭菌系统是使用电源带动(无须使用压缩空气),利用文丘里原理高速吸入空气,在喷头内给空气足够大的动能。让气体高速与消毒液碰撞产生直径小于5微米的干雾颗粒。让消毒液以干雾颗粒的形式弥散在需要灭菌的无菌洁净区,从而达到灭菌效果,可替代熏蒸。原理非常简单,但是需要解决:瞬间提供空气足够高的动能让颗粒达到均匀的3-5微米、散热降噪、设备空间占用三大问题。而欧菲姆的硼钴合金自带润滑功能的器械喷头设计,将干雾设备的功效扩大化的同时,极大的降低了空间占用,解决了散热,降噪的问题。这些技术无论如何都是的。这些特点也是对药厂非常适用的。
 
2.2干雾灭菌方案构成
空间杀孢子剂 + 空间干雾灭菌设备
2.3 干雾灭菌方案的适用范围
1,干雾灭菌方案可安全用于洁净室空间和设备的消毒灭菌,适用领域包括制药、生物技术、医学产品生产、食品生产、化妆品生产 以及保健品生产等。
2,干雾灭菌方案可安全用于各种级别的:无菌洁净车间、无菌实验室、微生物室、无菌室、隔离器、RABS、无菌传递舱的消毒灭菌。
3,干雾灭菌方案可安全的用于不锈钢、塑料、玻璃、地板、墙壁 等各种表面和空间消毒。
 
2.4欧菲姆干雾灭菌操作指南:
***步:设备放置位置的确认:
设备位置遵循以下原则:
喷嘴远离墙壁和设备,避免遮挡喷雾,以易于干雾扩散的位置为佳。
第二步:设备就位,装上充足的消毒剂,接上电源,按消毒剂用量设置喷雾时间。
第三步:关闭空调、新风排风,关闭门窗。
第四步:启动按钮开始喷雾按钮开始进行干雾灭菌(使用前请阅读产品使用说明)
第五步:设备进行杀菌,喷雾完设定量会自动停止,静置90分钟。
全排风30-60分钟,灭菌完成。
从开始灭菌到进入投料生产,整个灭菌过程约3个小时(包括通风)。
 
2.5 欧菲姆空间干雾灭菌系统验证体系:
主要验证内容包括三个部分:
2.5.1,过氧化氢干雾灭菌系统杀菌效力验证
  雾化过氧化氢灭菌系统灭菌效果是可验证的,无需特殊菌种,LRV符合USP要求。通过生物指示剂挑战性试验,根据美国药典USP中的规定,采用黑色枯草芽孢杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌作为挑战试验菌,灭菌后下降4-6个对数单位,可以证明该系统在空间灭菌过程中对各种微生物的杀灭能力 
三,过氧化氢替代甲醛灭菌时***值得关注的几个方面
   在拥有好的消毒液前提下,如何实现空间灭菌效果化呢 ?
   绝大多数消毒产品都是液体,因此,一个基本的认知是:如果能够将消毒液气化,那么扩散性是的,必然杀菌效果也是理想的。这也是人们一直希望的。但是如果将产品气化,设备的费用、使用成本都是非常高的,目前市面上很多大型的设备也只能做到“汽化",而做不到真正的气化。一字之差,相差甚远。首先是技术上达不到。再加上很多企业一年进行“大消"的次数并不多,大型设备投入高,使用次数少,这样算起来性价比就非常低。可是如果将产品简单的雾化,扩散性又非常差,会有很多问题(如死角、凝液等)。达不到企业要求,不适用于药厂空间灭菌。药厂选择灭菌设备时主要考虑下面几个方面:
1 材料兼容性(腐蚀性)
在欧美发达国家早以摈弃甲醛的大环境下,国内以新版GMP的发布和实施为契机,众多厂家粉墨登场,有进口的、有国产的、也有山寨的。且势头愈演愈烈,可是横亘在这些厂家面前一个共同的难题是:如何解决材料兼容性问题。过氧化氢杀菌是通过氧化作用来完成的的,但是在起先氧化作用的同时,不可避免会带来对材料的腐蚀性。这也是有一部分人对过氧化氢灭菌还持犹豫态度的主要原因。
 
1.1电源式干雾灭菌为什么腐蚀性小:
1.1.1过氧化氢浓度低:与传统的过氧化氢相比,欧菲姆干雾灭菌设备的消毒液采用欧洲特殊工艺生产,过氧化氢活性非常高。所以在充分保证杀菌效力的前提下。比传统的过氧化氢氧化使用浓度要大大降低(约5-6ml)/立方.彩钢板接触到的过氧化氢浓度是汽化VHP灭菌设备的约1/10.
1.1.2灭菌时间短:全球效的杀孢子剂,5分钟杀芽孢。能在30分钟内对黑色枯草芽孢杆菌和嗜热脂肪杆菌达到6~8个对数单位杀灭率,符合药典。大大缩短了消毒液和设备彩钢板的接触时间。
1.1.3欧菲姆 欧洲20年干雾技术积累,欧州广泛的药厂、医院使用经验。大小精准一致的3-5微米干雾化效果,全球干雾效果的干雾设备,减少凝液的风险保证了空间中消毒液,不附着,不凝结(实验表明:用一块1平米左右的玻璃放在设备喷雾口约50公分处,没有液滴形成,没有湿润玻璃表面)。
1.14 40多种欧盟制药厂常用到的材料兼容性(腐蚀性)测试报告,解除您的材料兼容性后顾之忧。
 
对湿度的依赖
同类产品中对湿度依赖***小的过氧化氢灭菌设备:
2.1,电源式干雾初始速度80M/S,与高铁速度相当。干雾颗粒强大的初始动能轻松冲破空气中水分子的阻挡到达每一个角落。决定了我们的设备能在10%-75%的空气湿度环境中正常工作。加之我们的消毒液杀菌高效,其用量同行业***少,喷到空间的水分也就少。直接决定了整个灭菌过程空间环境湿度变化可以保证在10%以内。行业内对环境湿度变化***小的VHP灭菌设备。整个灭菌过程透过玻璃安全门看到空间清晰透明。名副其实的只闻其声,不见其形。
 
2.2同类VHP产品(汽化、气源)灭菌时先必须将湿度调到40%以下,开始灭菌后短时间内湿度会迅速上升至90%以上,整个空间弥漫在水雾中,可见度不足1米,是给车间一次桑拿,其腐蚀性可想而知。
 
扩散性
 是什么保证这么小的设备扩散性这么好呢?大体来讲主要有三方面的原因:
3.1,颗粒大小
  人们把1-10微米的液本颗粒称之为“干雾",干雾有三个基本性质:⑴不停的做不规则的布朗运动 ⑵不易凝结 ⑶ 不易附着 。而且干雾颗粒越小上术性质越明显。我们设备喷出来的颗粒达到均匀的3-5微米,已接近气态,肉眼不可见,是名副其实的干雾,也是同类产品中颗粒***小的干雾(可以提供粒径材料)。为其扩散提供先决条件。
3.2,初始动能
   设备虽小,但出雾的初始速度可达80m/s,该速度与高铁相当,可瞬间将干雾喷到10米开外的空间。为其扩散提供足够动能。
3.3,空间浓度
  同类过氧化氢灭菌产品:VHP空间灭菌浓度需要1000ppm,气源式干雾空间浓度需要至少700ppm,而我们的空间浓度只有120-150ppm。很显然对于死角而言杀孢子剂达到150ppm工作浓度比1000ppm容易得多,为其扩散难度降低了难度。
  
四 目前市面上其他几种常见的过氧化氢灭菌设备
1  VHP:汽化过氧化氢(Vapor Hydrogen Peroxide)
请注意该方式是“汽"化过氧化氢,而非“气化"过氧化氢,这是因为其产生方式和作用形态均属于蒸汽范畴。其基本原理是:利用过氧化氢蒸汽在冷凝过程中对微生物的***杀灭能力进行灭菌。 分为干法和湿法,两者的重要区别为干燥剂的使用和对湿度的依赖性的不同。
VHP采用的过氧化氢浓度为30%左右,通过电加热方式到114摄氏度进行闪蒸,然后在60摄氏度左右形成蒸汽,此后分为“干法"和“湿法"两种作用方式,以形成一层2-6微米的薄膜为目的。利用该种薄膜的微冷凝携带过氧化氢分子进行杀菌。
该种设备在初期主要是进口品牌,随着理念的引入,目前国内众多厂家已经有了自产的设备。
 
气源式雾化过氧化氢
该种方式是利用0.3-0.35MPa的压缩空气将过氧化氢和过氧乙酸的复配消毒液进行雾化,核心的配件为喷头,该种喷头可以将消毒液形成微小的颗粒。该种灭菌方式的核心部件为喷头,喷头的质量直接决定了出雾颗粒的大小,而出雾颗粒的大小决定了消毒液的扩散效果。目前国产的喷头质量参差不齐,导致了很多设备的实际出雾肉眼基本可见,即至少为40—50微米,而非厂家宣传的干雾,干雾的尺寸必须是小于10微米,而小于10微米的干雾颗粒是肉眼所不能见的。
该种设备***初是美国引进,***近几年国内众多厂家经过简单的购买进口喷头同时自身焊接不锈钢液罐即可模仿出设备。
 
四 结语
   在新GMP规定下,在人们对健康对环境越来越重视的情况下,洁净区的空间灭菌方案必须具备以下要求:
1,方案使用方便,操作简单,生态环保,对人员和环境友好。
2,方案杀菌效力达到药典USP灭菌标准:能对枯草芽孢杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌达到104到106的杀灭率。
3,方案的材料兼容性要好:洁净区及设备的相容性应包括:对金属、工程塑料,橡胶,洁净室墙板顶板,环氧树脂自流平地面、高效送风口、回风口、有机玻璃、插座、开关、电话、现场显示仪表等。
4,方案无残留:确保灭菌以后的灭菌剂残留不会对药品构成任何形式的污染。易验证,有充分的验证资料。
5,方案扩散性要非常好:方位覆盖,不留有死角。
综上 随着甲醛熏蒸本身一些无法克服的问题被人们所不接受,在生产中慢慢被人们摈弃,过氧化氢灭菌技术日趋成熟的大背景下,过氧化氢在药厂空间灭菌的应用将被越来越多的人们接受与采纳,这种灭菌方式以其明显的优势将会替代传统甲醛熏蒸。成为未来微生物控制的新方向和新常态。