过氧化氢空间消毒技术(2)
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文章转自公众号:制剂车间

01 干法与湿法

干法与湿法只是人为的叫法,其主要区别在于工艺。在干法工艺中,过氧化氢溶液通过低于沸点的温度进行加热,以汽态的形式存在。通常在消毒前需要进行除湿,使空间湿度到达40%以下,消毒的全过程湿度变化不大,主要是防止形成液滴。由于干法环境比较干燥,且是汽态的过氧化氢,因此能够更深入地渗透到设备的缝隙和难以触及的区域,但是可能需要较长的消毒时间。

湿法的代表是过氧化氢蒸汽(HPV)通常也采用高温加热的方法将过氧化氢溶液转化为汽态,但是消毒过程并不控制湿度,那么过氧化氢蒸汽将会在物体表面形成微冷凝膜,消毒的过程湿度变化比较明显。在过氧化氢空间消毒技术(1)中最后我们介绍了,当形成过氧化氢微冷凝膜时,其消毒效率是增加的。

湿法还有另一种形式就是干雾,通过某种技术手段(过氧化氢空间消毒技术)将过氧化氢溶液转化成微米级的颗粒喷到空间中。


02 工艺开发与验证

过氧化氢空间消毒技术其中一个重要的环节是工艺开发与消毒效果验证,由于每一家的洁净室结构以及空间中存在的微生物种类不同,因此不能一概而论,需要根据实际情况来综合考虑。过氧化氢发生器目前主要分两大类:一类是集成到空调系统,使用方便但总体造价比较昂贵;二类是可移动式,包括移动小车与壁挂式。

移动小车的好处是,使用时只要将小车推到固定位置,通过无线进行遥控,价格便宜且适合使用频率适中的空间,如无菌区。当然还有第三种选择,服务商提供消毒服务。

关于过氧化氢空间消毒技术我们将以移动小车的形式进行介绍。

在进行空间消毒工艺开发前,我们需要了解两个问题:

1、采用何种消毒工艺:汽化过氧化还是雾化过氧化氢,亦或者是冷蒸发等等,不同工艺需要考虑的要点可能不同,但基本上都要关注空间中过氧化氢的浓度,均匀分布,消毒时间等等;

2、被消毒空间的结构:空间的体积有多大,空间结构的复杂程度,区域房间是集中,还是比较分散,还是呈狭长型,房间的设备是否比较多等等。这会影响到使用移动设备的型号、数量,根据不同的型号,设备所能覆盖的空间体积是不同的,对于比较大的体积或狭长的空间可能需要使用多台进行联动。

消毒工艺与设备选择

关于消毒工艺与设备选择,每个企业都有自己的考虑,我们建议选择比较成熟的设备厂家,其在设备的设计、使用、验证、合规以及服务等方面均做的比较好。比如Bioquell(倍尔科点击了解详情)原是英国的一家世界比较知名的过氧化氢蒸汽设备生产、净化服务供应商,现为Ecolab(艺康)集团的旗下子公司(生命科学)之一,专注于设计、制造及应用独特的过氧化氢蒸汽技术,提供消除问题性细菌、病毒、真菌、孢子等等的生物净化解决方案,致力于保护您的工作环境免受生物污染。而有些厂家可能对自己的设备并没有那么足的信心,因此通常会使用功率更大,或者数量更多的设备。我们前面讲到,过氧化氢具有很强的氧化性,在对空间进行消毒时,不仅仅需要考虑消毒效果,还要考虑对彩钢板以及其他物品的腐蚀。

过氧化氢被引入到空间之后,如果仅靠分子自己的扩散,可能不能有效地到达最远端,因此会采用额外的设备帮助其扩散,所以有些厂家会推荐使用电风扇辅助进行扩散。首先在洁净区内特别是在无菌区内,电风扇不适合使用,存在卫生死角不容易清洁;其次,电风扇是不受控制的,摆放的位置,风吹的方向,风速的大小等等均会影响最终的效果;最后洁净室内放置电风扇,从感官上来说也不美观。成熟的厂家,配备经过设计的通风模块,可以有效地帮助过氧化氢在空气中的扩散。

指示剂选择

CI

过氧化氢消毒的工艺开发时我们需要快速的判断是否达到了消毒效果(浓度、时间等),那么我们通常使用CI进行快速的判断。参考ISO11140-1 Stertlization of health care products-Chemical indicators – Part 1 : General requirements,CI有6种类型,建议使用Type4化学指示卡用于CI的开发,具备两个过程变量,具有一定的定量,可以根据颜色的变化从而判断该点的过氧化氢浓度是否达到了要求,时间是否符合要求,从而可以帮助我们修正相关参数。

Bioquell 推出一种专门用于过氧化氢蒸汽空间消毒的CI,卡片上印有活性油墨变色条,可以直观的显示,达到了几个log的效果。如果您对这种效果并不信任,那么可以通过随后的BIs培养进行比对确认。

而目前很多企业选择的是Type1的化学指示卡,这种类型的指示卡只能定性,也就是说只要接触了过氧化氢就会变色(甚至放置在空气中,也有可能会发生变色),浓度是不是达到了要求,时间符不符合要求并不知道,因此可能会给开发过程带来误判。

BI

在过氧化氢的消毒验证阶段通常使用BI进行挑战,根据《中国药典》<9207>和<9208>的相关要求:用户应根据使用目的制定商品化生物指示剂的验收标准,以保证生物指示剂的性能符合相关要求。在生物指示剂验收前,可考虑对D值进行评估,必要时可进行D值测定,确认D值和微生物数量的稳定性对于长期存放的生物指示剂尤为重要。接收商品化生物指示剂时,应进行微生物纯度和形态的鉴定及测定微生物数量。生物指示剂应在有效期内使用,必要时应重新进行耐受性检查。自制的生物指示剂其性能应符合应用的要求。

过氧化氢蒸汽灭菌工艺用生物指示剂可以使用各种含有玻璃、金属或塑料的不透气载体系统。像纤维基质或其他易于吸收VHP或水分的高吸附性表面,可能对用于微生物灭活的VHP的浓度产生不利影响,因此,这类材料不适宜作为VHP生物指示剂的载体。

选择合适的指示剂至关重要,作为使用方我们也应该严格把控指示剂的质量。笔者曾经遇到国内的一家过氧化氢处理设备厂家,在验证时使用自带的BI,结果QC对设备厂家带来的BI进行评估时发现不符合要求。经过沟通,最终设备厂家承认,对自己的设备不够有信心,为了能够通过验证,BI为其自己定制,不合格药典的规定。如果厂家只允许使用自己的Bis,那么这个时候就要注意了。

指示剂布点原则

指示剂的布点原则,通常包括但不限于以下内容

1、微生物污染极有可能对产品质量造成不良影响的位置;

2、最难消毒的位置;

距离过氧化氢发生器位置最远;

死角区域,如被设备、物体遮挡;

门后区域;

如果隔离屏障的手套一同参与消毒的话,由于手套比较长,手指的位置比较窄,也是最难消毒的位置;

3、微生物扩散最严重的位置,如回风口。

4、关键工作区域,如隔离屏障的内部。

5、空间是一个三维立体结构,那么在布点时是否需要考虑高中低呢?关于这点并没有严格的规定,需要根据实际情况进行考虑。如果房间层高不高且没有物品遮挡,理论上可以不用考虑,而如果房间加高,且在过氧化氢蒸汽扩散的路径上有物体遮挡,建议还是要进行考虑。

6、在USP <1229.11> VAPOR PHASE STERILIZATION(气相灭菌)VALIDATION OF VAPOR STERILIZATION气相灭菌验证中提到:Biological indicators—The use of multiple BIs at each test location is recommended to more adequately support the process lethality.生物指示剂--建议在每个测试位置使用多个BI,以便更充分地支持工艺致死率研究。考虑在同一位置使用多个BIs的原因是可能出现“假性”的情况,同时也从侧面反映了过氧化氢消毒的脆弱性。

我们也查阅了相关的资料“Properly developed VHP processes that use sufficient H2O2 to create modest amounts of condensation have been proven reliable without resorting to multiple BIs in an attempt to compensate for either a minimally lethal or excessively variable decontamination process.”只要你的工艺开发过程是适当的,那么可以不必在同一个位置使用多个BI。具体是否需要在同一个位置使用多个BIs,也是需要根据实际情况而定,为了更充分的支持过氧化氢消毒的工艺,那么可以在同一个位置使用多个BI。

其他考虑:

在进行工艺开始时我们还有一些其他方面的考虑:

1、如果B级区的A级层流是从房间采风,那么建议在进行过氧化氢空间灭菌时,开启层流,对风管及高效也进行消毒。

2、对于有些设备,在静止的时候有些部位没有暴露出来,在消毒的时候消不到,因此这些部分我们应咨询厂家,如何将其在消毒时将其暴露出来。

3、过氧化氢设备喷嘴方向,通常设备设置一定量的喷嘴,并朝着一定方向,在房间内摆放的时候,应避免喷嘴朝向墙壁直喷,应尽可能让其向远方喷射。

4、我们可以通过在线的传感器来检测最远端的浓度,通过BI和CI来判断工艺参数是否合适,如果不合适,需要进行调整以符合要求。

5、对于像ORABS等安全门能够打开的,以及空间中设备的维修门等,可以打开,在消毒时候应打开,减少对过氧化氢扩散的阻碍。当然,如果是密封的,则不需要打开。如果洁净室用于记录的记录笔在房间内进行消毒,则可以将笔拆开,内部全部暴露出来,连同空间进行消毒。

6、对于纸质或者织物等纤维类的物品在消毒的时候尽量不放在其中,因为其会吸附过氧化氢。这里主要提醒的是使用呼吸袋包裹的物品,通常不建议在进行过氧化氢消毒时放在其中,特别是使用汽化过氧化氢,因为过氧化氢可能会穿透呼吸面进入内部。如果是包裹着洁净服的,过氧化氢气体穿透进去被洁净服吸附,在通风阶段可能不全有效排残而残余,会对人体产生一定的伤害。

7、空间物体应尽量减少相互重叠,应将所有需要消毒的表面暴露出来。

8、出于对于人员的保护,我们可以用自动化的设备,比如采用无线控制。

根据以上要求进行相关的工艺开发,根据测试结果进行相应的优化,选择最优的进行验证,使用BI进行挑战,输出相应参数。