By Martin Orlowski
過氧化氫蒸汽消毒允許操作者在消毒區(qū)域外面進(jìn)行持續(xù)操作和監(jiān)控
雖然市場普遍預(yù)期了很長一段時(shí)間，甲醛終被世界衛(wèi)生組織歸類為一種致癌物質(zhì)，這意味著美國當(dāng)前有可能會 追隨世界其他地方對這種化學(xué)物質(zhì)的使用發(fā)出禁令。這種修改法令的行為將導(dǎo)致許多工業(yè)部門去修改他們的消毒 預(yù)案。所幸證明還有另外一種消毒方法過氧化氫蒸汽的存在， 在各種不同的生產(chǎn)環(huán)境中，提供一個(gè)機(jī)會去重新 定義大規(guī)模消毒的健康與安全的風(fēng)險(xiǎn)問題。
使用過氧化氫蒸汽在制藥行業(yè)并不是新的想法。它被用來消毒無菌隔離器已經(jīng)超過了 15 年，你不需要找更深層 的原因來問為什么，這是一項(xiàng)精美簡單的技術(shù)，但需要高超的控制技巧，而不僅是需要一個(gè)加熱盤。不管是何種 應(yīng)用，都需要將液態(tài)的*通過有控制地閃蒸并保證蒸汽均勻分布。
這個(gè)蒸汽發(fā)生的過程會一直持續(xù)，直到達(dá)到合適的滅菌條件，然后維持一段預(yù)設(shè)好的時(shí)間。后階段將過氧化氫 蒸汽催化為無害的分解產(chǎn)物-水蒸氣和氧氣-使滅菌空間返回到它原來的狀況，但已經(jīng)是無菌的狀態(tài)。這種無殘留 的特性不論是長短周期都易于驗(yàn)證，對材料兼容性良好，使該技術(shù)趨向。
從 過氧化氫蒸汽 滅菌概念產(chǎn)生以來，這項(xiàng)技術(shù)從注重小的封閉系統(tǒng)如隔離器、傳遞艙等發(fā)展到更大的空間，如房間、套 間、乃至整個(gè)建筑。然而,隨著消毒體積的擴(kuò)大也其*的設(shè)置方面提出挑戰(zhàn)，需要針對 過氧化氫蒸汽 滅菌對建筑系統(tǒng)進(jìn) 行*的設(shè)計(jì)。由此產(chǎn)生的驗(yàn)證、健康與安全問題都需要被考慮到。
大面積空間消毒
初的過氧化氫蒸汽消毒重點(diǎn)著眼于控制 過氧化氫蒸汽濃度在整個(gè)過程不超過凝露點(diǎn)，如采用的方法是在循環(huán)開始前和 進(jìn)行中使用一個(gè)干燥筒消除環(huán)境中的濕氣，這種方法適用于對小體積的環(huán)境條件進(jìn)行調(diào)節(jié)，但對幾十或者成百上千立方米的空間卻出現(xiàn)問題，不用說，局限了 過氧化氫蒸汽 在大體積空間的應(yīng)用。
后來的研究證明這種方法在殺菌效率方面比目標(biāo)空間達(dá)到凝露點(diǎn)時(shí)要低，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)目標(biāo)環(huán)境在循環(huán)過程中的濃 度達(dá)到峰值時(shí)，會在所有暴露物體的表面形成一層看不到的沉積物，顯微鏡下是一個(gè)約 2µm 的冷凝薄膜，產(chǎn)生 更為有效的殺滅作用。一旦過氧化氫分子接觸到物體表面，即刻產(chǎn)生氧化作用形成自由基攻擊微生物，達(dá)到高水 平的消毒滅菌，并且對細(xì)菌、孢子、真菌、霉菌和病毒都廣譜有效。
因此，成功進(jìn)行大面積空間消毒時(shí)，消除對任何環(huán)境條件的限制是必需的，已經(jīng)有了接近 3,500,000 立方英尺（99100 立方米）的成功案例。后來，受啟發(fā)于對滅菌房間的直接噴射（噴頭一般置于房間的中心位置，直接 噴射 過氧化氫蒸汽 進(jìn)入環(huán)境，即不需要通過過濾器處理），對隔離器的滅菌處理也有了新的發(fā)展，過氧化氫蒸汽直接噴 射進(jìn)工作區(qū)，而不是通過供氣和排氣的過濾，加上去除了對環(huán)境條件的限制，循環(huán)時(shí)間在 1 小時(shí)內(nèi)得以完成成為可能，在某些環(huán)境下也明顯的改善了工作流程。
健康與安全
作為一種消毒方法，影響過氧化氫蒸汽技術(shù)在房間消毒應(yīng)用方面發(fā)展的大原因是，人們固有的觀念（盡管不正確）會將其同甲醛熏蒸的許多缺陷連系在一起。
除了變得更安全，消毒也變得更加高科技化。此處所示為一個(gè)移動式房間消毒裝置，將*汽化并發(fā)散出去。
從安全的角度來看，這兩種技術(shù)差異很大，這正是到目前為止甲醛熏蒸消毒通常僅被用來處理緊急事故的原因之 一。當(dāng)使用甲醛時(shí)，現(xiàn)場的準(zhǔn)備工作通常以盡可能少的人員進(jìn)行，整個(gè)建筑需要保持關(guān)閉多日以移除嗆人的氣味。 需要大量的手工清洗去除白色粉末殘留，帶來了潛在的污染物，對維持無菌的環(huán)境造成了挑戰(zhàn)。
相比過氧化氫蒸汽，用于一個(gè)全科醫(yī)院的病房和手術(shù)室消毒僅需不到 90 分鐘，而且一般醫(yī)院的基礎(chǔ)設(shè)施遠(yuǎn)不如 大多數(shù)藥廠的環(huán)境那樣易于消毒，比如房間存在吊頂、沒有制熱通風(fēng)裝置，空調(diào)系統(tǒng)貫穿相鄰的病房，消毒區(qū)域 與公共通道僅咫尺之遙等。
兩種技術(shù)的故事
兩種目的相同的技術(shù)何以在安全性方面產(chǎn)生如此巨大的差異，這是因?yàn)閷τ谌祟悂碚f，暴露在一定濃度水平的消毒的氣體中是有害健康的，這個(gè)濃度水平因不同的氣體而不同，過氧化氫蒸汽目前是安全的一種，其根據(jù) OSHA 職業(yè)安全與健康管理局可允許的暴露限度(PEL)為 1 個(gè) ppm，對生命與健康造成急性危害的限度（IDLH）是 75ppm， 相比甲醛則為 0.5ppm 和 20ppm。
同時(shí)必須要考慮到技術(shù)的可操作性和環(huán)境能夠達(dá)到 PEL 和 IDLH 的極限值。因?yàn)闅滏I的作用（粘滯分子）過氧化 氫蒸汽的擴(kuò)散性不佳，這個(gè)局限性可以通過高動能的噴嘴來克服。然而，這個(gè)不佳的擴(kuò)散性卻成就了其安全性， 因?yàn)闆]有外力驅(qū)動下任何泄露都趨向保持在原地。對于甲醛而言它的擴(kuò)散很快，因?yàn)樗浅B(tài)的氣體，而不利的 一面就是增加了操作者暴露的風(fēng)險(xiǎn)。
這種保留在原地的能力，對于可能發(fā)生的泄露只需簡單的幾步即可保持安全，檢查中采用手持式傳感器非常重要。 操作條件可以設(shè)置為負(fù)壓模式，使用過氧化氫蒸汽時(shí)如發(fā)生罕見的泄露，操作者有足夠的時(shí)間用來重新布置和密 封泄露點(diǎn)。使用甲醛熏蒸時(shí)，因?yàn)榈偷?PEL 極限值和更快的擴(kuò)撒能力，要完成同樣密封工作的時(shí)間將相當(dāng)有限， 采用該技術(shù)發(fā)生事故的情況已記錄在案。目標(biāo)區(qū)域設(shè)置大范圍傳感器，結(jié)合手持式傳感器來確定消毒完成后，目標(biāo)區(qū)域是否安全到可以重新進(jìn)入。
需要注意的是諸如甲醛這樣的化學(xué)品擴(kuò)散速度很快，但不意味著它消毒效果更好或更*。這些氣體消毒的方法 要求一個(gè)高的濕度范圍-通常相對濕度高于 65%，要成功完成消毒的話需要遠(yuǎn)超正常操作標(biāo)準(zhǔn)的濕度值，這個(gè)濕度就是水蒸氣的含量，它的分布成為消毒成功與否的限制條件。
驗(yàn)證
驗(yàn)證和確認(rèn)消毒成功是非常重要的，不管應(yīng)用范圍如何，使用過氧化氫蒸汽技術(shù)要求考慮環(huán)境的具體因素，如大 小、結(jié)構(gòu)和環(huán)境條件等。這些元素影響整個(gè)消毒循環(huán)的表現(xiàn)，能夠幫助確定一套特定的參數(shù)實(shí)現(xiàn)成功的消毒。
雖然理論分析可以得出一個(gè)合理的開始參數(shù)，但其必須通過運(yùn)行一個(gè)循環(huán)開發(fā)過程的實(shí)踐來確定。一旦這套參數(shù) 在安全框架內(nèi)完成-并被確認(rèn)，一個(gè)性能驗(yàn)證循環(huán)的運(yùn)行將得到終的驗(yàn)證循環(huán)。
對過氧化氫應(yīng)用的微生物挑戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)采用嗜熱脂肪芽孢桿菌 Geobacillus stearothermophilus，在無菌操作環(huán)境 要求達(dá)到 6-log 的殺滅率，這種微生物也被廣泛認(rèn)可作為蒸汽高壓滅菌的殺菌過程和效果證明挑戰(zhàn)中。
過氧化氫蒸汽發(fā)生器中內(nèi)置*的控制系統(tǒng)，不同于甲醛使用時(shí)的各種不確定性。通過多種傳感器全可視化的持 續(xù)反饋循環(huán)進(jìn)程，也包括在必要時(shí)可以中斷、修改、放棄操作。同時(shí)高度自動化的生產(chǎn)過程控制，順從 CFR 第 11 章要求，符合當(dāng)前的良好生產(chǎn)規(guī)范 GMP 要求。
綜上所述，過氧化氫蒸汽很明顯不僅是甲醛的替代物，因?yàn)樗膹V譜殺菌效率，完整的安全管理特性和的過程控制，全程可以得到驗(yàn)證支持，這項(xiàng)技術(shù)相比以往在制藥和生物科技領(lǐng)域，可以開發(fā)很多新的應(yīng)用。
這項(xiàng)技術(shù)的好處在于其不僅僅是在滅菌過程中殺滅區(qū)域中的微生物，不管在日常或緊急狀態(tài)，它能使整個(gè)生產(chǎn)和 加工環(huán)境得到凈化，恢復(fù)和提升至標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)，過氧化氫蒸汽形成新的基準(zhǔn)過程。
Reference
1. Unger-Bimczok B, Kottke V, Hertel C, et al. The influence of humidity, hydrogen peroxide concentration, and condensation on the inactivation of Geobacillus stearothermophilus spores with hydrogen peroxide vapor. J Pharm Innov. 2008;3(2):123-133.
會員1.png)