過氧化氫納米霧滅菌技術(shù)用于GMP車間滅菌效果研究

劉萬忠 張超 張杰

（湖北荷普藥業(yè)股份有限公司，武漢 430048）

過氧化氫納米霧滅菌技術(shù)用于GMP車間滅菌效果研究

劉萬忠 張超 張杰

（湖北荷普藥業(yè)股份有限公司，武漢 430048）

為了考察過氧化氫納米霧滅菌技術(shù)對GMP車間潔凈區(qū)的滅菌效果，采用兩種不同的過氧化氫消毒液及不同的滅菌參數(shù)(不同的噴霧體積、不同的密閉時(shí)間）對滅菌效果進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)所用消毒液的噴霧體積大于5 mL/m3時(shí)，過氧化氫納米霧可以用于GMP車間潔凈區(qū)滅菌，密閉90 min以上，即可達(dá)到對空間和表面的滅菌要求（即可殺死1×106的孢子）。

納米霧；超干霧；GMP車間；滅菌

對GMP車間潔凈區(qū)定期進(jìn)行滅菌是保證生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前在我國對空間進(jìn)行滅菌的常用方法是比較傳統(tǒng)的甲醛熏蒸法，甲醛的殺菌能力不容置疑，但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越受到專家質(zhì)疑，因?yàn)榧兹┦且患?jí)致癌物質(zhì)。為了解決甲醛滅菌時(shí)間過長以及毒性和殘留問題（會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶狀殘留物），國內(nèi)也有少數(shù)企業(yè)采用了汽化過氧化氫滅菌技術(shù)[1-5]，即VHP滅菌技術(shù)。汽化過氧化氫滅菌技術(shù)由于滅菌時(shí)間較短、無毒、無殘留，且滅菌效果容易驗(yàn)證，廣泛被歐盟國家認(rèn)可。我國的GMP認(rèn)證要與歐盟接軌，潔凈區(qū)采用過氧化氫滅菌技術(shù)必然為大勢所趨。但目前的 VHP滅菌技術(shù)成本較高，而且要采用高濃度的過氧化氫溶液（一般大于30 %），腐蝕性較強(qiáng)，特別是容易對彩鋼板和環(huán)氧地面造成腐蝕。這就限制了這種滅菌技術(shù)在GMP車間大規(guī)模使用。

為了克服上述缺點(diǎn)，我們采用納米霧滅菌技術(shù)對GMP 車間的滅菌效果進(jìn)行了研究，結(jié)果如下。

1 試劑與儀器

（1）生物指示劑（嗜熱脂肪芽孢桿菌孢子，孢子量106CFU/片，含同一批號(hào)生物指示劑專用培養(yǎng)液）和胰蛋白胨大豆肉湯培養(yǎng)基（TSB）。

（2）活性過氧化氫消毒劑（過氧化氫濃度6 %）。

（3）活性氧免洗消毒液（過氧化氫濃度1.5 %）。

（4）GY-02型過氧化氫氣體濃度探測器。

（5）NMW-1型納米霧TM消毒滅菌儀。

（6）試驗(yàn)場地：某GMP車間，潔凈區(qū)高 2.8 m、寬 4.4 m、長 6.5 m，空間總體積約 80 m3。

2 使用流程

整個(gè)過氧化氫納米霧滅菌過程分為8個(gè)階段，流程如下。

（1）將設(shè)備帶入潔凈區(qū)前 ，先將設(shè)備表面灰塵用75 %酒精或者0.5 %活性過氧化氫消毒液擦拭清除干凈；

（2）設(shè)置電子時(shí)控智能開關(guān)的自動(dòng)開機(jī)時(shí)間和關(guān)機(jī)時(shí)間；

（3）根據(jù)潔凈區(qū)域空間的大小，計(jì)算消毒液的霧化體積，或者根據(jù)霧化速度計(jì)算霧化開始和結(jié)束時(shí)間；

（4）通過漏斗向霧化微粒出口（消毒液注入口）將消毒液加入至設(shè)備的儲(chǔ)液器中；

（5）將配備的萬向噴霧頭插入設(shè)備的霧化出口內(nèi)；

筆者以藍(lán)墨云班課為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，將手機(jī)作為課上課下必備工具，對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程進(jìn)行了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)改革與實(shí)踐，對提高課程教學(xué)效率和質(zhì)量具有積極意義。

（6）關(guān)閉房間內(nèi)所有循環(huán)風(fēng)機(jī)，接通電子時(shí)控智能開關(guān)電源，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定的啟動(dòng)時(shí)間后設(shè)備即開始自動(dòng)霧化消毒；

（7）當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定的關(guān)機(jī)時(shí)間后設(shè)備即停止霧化消毒，自動(dòng)關(guān)閉電源后，密閉60～180 min；

（8）當(dāng)達(dá)到規(guī)定的密閉時(shí)間后，開啟空調(diào)系統(tǒng)通風(fēng)通過潔凈空氣置換以排除房間內(nèi)部殘留的過氧化氫，從而使房間內(nèi)空氣中過氧化氫氣體濃度低于職業(yè)允許暴露水平，0.001 ‰（1 ppm）。

3 實(shí)驗(yàn)方法

用NMW-1型納米霧TM消毒滅菌儀對上述80 m3的潔凈車間進(jìn)行滅菌試驗(yàn)。根據(jù)潔凈區(qū)空間大小，按照使用流程，分別采用6 %活性過氧化氫消毒液或者1.5 %活性氧免洗消毒液，采用不同的噴霧體積和密閉時(shí)間進(jìn)行納米霧滅菌試驗(yàn)。

霧化時(shí)將設(shè)備置于車間正中間，5片生物指示劑分別放置在車間中間（編號(hào)3）和四個(gè)不同角落（設(shè)備噴霧頭前方兩個(gè)角落點(diǎn)編號(hào)分別為1和2，設(shè)備噴霧頭后方角落兩個(gè)點(diǎn)編號(hào)分別為4和5），所有生物指示劑離地面的高度均為1 m，并充分暴露于空氣中，當(dāng)消毒液霧化完畢后，將房間密閉60～180 min，再排風(fēng)60～120 min除去殘留的消毒劑，使其達(dá)到安全水平（空氣中過氧化氫濃度小于0.001 ‰），按無菌方法取出生物指示劑（芽孢條），放入對應(yīng)編號(hào)的嗜熱脂肪芽孢培養(yǎng)液中，按照所購生物指示劑的使用說明書，置于恒溫培養(yǎng)箱中，在（56±1）℃培養(yǎng)24 h后觀察。同時(shí)取同批生物指示劑1片作陽性對照。經(jīng)過24 h的培養(yǎng)，若培養(yǎng)液變渾濁，顏色由紫色變?yōu)辄S色則判定為陽性；若培養(yǎng)液澄清，顏色不變色則為陰性；繼續(xù)培養(yǎng)至第7 d，如果培養(yǎng)液變?yōu)辄S色，則判定為滅菌不合格；如果培養(yǎng)液仍為紫色，則判定為滅菌合格。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4.1 消毒液用量對滅菌結(jié)果的影響

固定密閉時(shí)間為90 min，用6 %活性過氧化氫消毒液分別噴霧不同體積，試驗(yàn)空間滅菌效果，結(jié)果見表1所示。由表1可知，當(dāng)6 %活性過氧化氫消毒液的霧化體積大于5 mL/m3時(shí)，即可滿足滅菌要求。

表1 活性過氧化氫消毒液用量對滅菌結(jié)果的影響Tab.1 Effect of the dosage of activated hydrogen peroxide disinfectant on the results of sterilization

固定6 %活性過氧化氫消毒液的霧化體積為5 mL/m3，改變霧化后的密閉時(shí)間，試驗(yàn)滅菌效果，結(jié)果見表2所示。由表2可知，當(dāng)消毒液霧化后的密閉時(shí)間大于90 min時(shí)，即可滿足滅菌要求。

4.3 不同消毒劑濃度對滅菌結(jié)果的影響

分別選用了6 %活性過氧化氫消毒液（專用殺孢子劑）和1.5 %活性氧消毒液2種不同濃度的消毒劑進(jìn)行空間滅菌試驗(yàn)，固定密閉時(shí)間為90 min和霧化體積為5 mL/m3，結(jié)果見表3所示。由表3可知，當(dāng)霧化體積為5 mL/m3，密閉時(shí)間為90 min時(shí)，2種消毒劑均可滿足滅菌要求。

4.4 對表面的滅菌效果

采用 6 %活性過氧化氫消毒液進(jìn)行納米霧空間滅菌，噴霧體積為 5 mL/m3，密閉時(shí)間為 90 min。滅菌完畢后，采用無菌棉簽擦拭滅菌后潔凈區(qū)內(nèi)各表面（4個(gè)墻面各2個(gè)點(diǎn)、地面隨機(jī)選8個(gè)點(diǎn)），每個(gè)點(diǎn)的擦拭面積為5×5 cm2，擦拭完后，用無菌手術(shù)剪刀把棉簽的頭部（棉花部位）剪斷，投入裝有50 mL 0.9 %無菌氯化鈉溶液的錐形瓶中并密閉。將裝有樣品的錐形瓶反復(fù)振搖，使棉簽上的微生物釋放到溶液中。取樣品溶液，用薄膜過濾法過濾后，取出濾膜，含菌面朝上，貼于TSA培養(yǎng)基上，30～35℃培養(yǎng)5 d，計(jì)數(shù)并與滅菌前的檢測結(jié)果進(jìn)行對比。結(jié)果見表4所示。由表4可知，當(dāng)霧化體積為5 mL/m3，密閉時(shí)間為90 min時(shí)，過氧化氫納米霧滅菌技術(shù)不僅可以用于空間滅菌，而且還可對物體表面進(jìn)行滅菌，滅菌后，墻壁和地面的表面微生物水平均符合GMP的要求。

表2 密閉時(shí)間對滅菌結(jié)果的影響Tab.2 Effect of sealing time on the results of sterilization

表3 活性過氧化氫消毒劑的濃度對滅菌結(jié)果的影響Tab.3 Effect of the concentration of activated hydrogen peroxide on the results of sterilization

表4 滅菌前后微生物污染水平的比較Tab.4 Comparison of microbial contamination levels before and after sterilization

4.5 過氧化氫殘留量的測定

滅菌結(jié)束后用通風(fēng)60～120 min，在房間的不同部位（與生物指示劑放置位置相同）用GY-02型過氧化氫氣體濃度探測器對過氧化氫的殘留量進(jìn)行檢查，結(jié)果均小于＜0.001 ‰（見表5所示）。

表5 過氧化氫的殘留量檢測結(jié)果Tab.5 Detection results of residual hydrogen peroxide

5 結(jié)束語

（1）過氧化氫納米霧滅菌技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種新型空間滅菌技術(shù)[6-7]，它將分離干燥技術(shù)和文丘里原理相結(jié)合，可將消毒液霧化并進(jìn)行分離干燥至1 μm以下的干燥小微粒，這種干燥的消毒劑小微粒能夠長時(shí)間懸浮在空氣中作無規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)，從而保證了消毒劑與空氣中的微生物充分接觸而達(dá)到滅菌的目的。同時(shí)由于這種干燥的小微粒在接觸物體表面后會(huì)產(chǎn)生反彈作用，不會(huì)像濕顆粒一樣會(huì)凝結(jié)在一起形成液膜或液滴，因而不會(huì)潤濕被消毒滅菌的物體表面而產(chǎn)生腐蝕，特別是對彩鋼板和環(huán)氧地面沒有腐蝕作用，是目前用于各種可密閉空間和各種人造設(shè)備的一種比較理想的滅菌技術(shù)。

（2）本研究采用采用湖北荷普藥業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的NMW-1型過氧化氫納米霧TM消毒滅菌儀以及6 %活性過氧化氫消毒劑（專用殺孢子劑）和1.5 %活性氧免洗消毒液對GMP車間進(jìn)行滅菌試驗(yàn)，并用生物指示劑（嗜熱脂肪芽孢桿菌孢子，孢子量106）進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果均能使芽孢下降六個(gè)對數(shù)，滿足滅菌要求，且滅菌后過氧化氫殘留濃度也符合要求。

（3）過氧化氫納米霧滅菌技術(shù)目前已用于數(shù)家制藥企業(yè)GMP車間的滅菌，均取得了比較滿意的結(jié)果。

（4）納米霧滅菌技術(shù)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉，僅為目前VHP滅菌設(shè)備市場價(jià)格的十分之一，不僅可以用于空間滅菌，而且還可以同時(shí)對物體表面如地面和墻壁進(jìn)行滅菌，取得了一舉兩得的滅菌效果。而傳統(tǒng)的表面滅菌方法均是利用大量消毒液對物體表面進(jìn)行擦拭，不僅浪費(fèi)人力物力，還不能完全達(dá)到滅菌的效果。

（5）消毒劑（殺孢子劑）的具體用量應(yīng)根據(jù)待滅菌的空間布局進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，當(dāng)空間布局比較復(fù)雜（如含有大量設(shè)備影響空氣流通）時(shí)可適當(dāng)增加殺孢子劑用量，反之則適當(dāng)減少殺孢子劑用量。

（6）空氣過分潮濕會(huì)對滅菌效果產(chǎn)生一定的影響，建議使用時(shí)保持空氣相對濕度小于75 %，必要時(shí)要對待滅菌的空間進(jìn)行除濕處理。

[1]史云. 汽化過氧化氫（VHP）常溫滅菌系統(tǒng)的應(yīng)用探討[J]. 醫(yī)藥工程設(shè)計(jì)，2011，32（3）：12-14.

[2]Michelle Finnegan，Ezra Linley，Stephen P. Denyer et al. Mode of action of hydrogen peroxide and other oxidizing agents：differences between liquid and gas forms[J]. J Antimicrob Chemother 2010，65： 2108–2115.

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[5]郁朝陽. 汽化過氧化氫滅菌技術(shù)及其在動(dòng)物設(shè)施消毒中的應(yīng)用[J]，醫(yī)藥工程設(shè)計(jì) 2012，33（2）：49-53.

[6]劉萬忠，別明仿，張超. 一種超干霧發(fā)生器： 201610058240.6 [P]．2016.05.25.

[7]劉萬忠，別明仿，張超. 一種霧化噴頭： 201610149887.X [P]. 2016.06.01.

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Study of Effects of Using Hydrogen Peroxide Nano Fog in Sterilization for GMP Workshop

Liu Wanzhong, Zhang Chao, Zhang Jie
（Hubei Hope Pharmaceutical Co., Ltd, Wuhan 430048）

In order to examine the sterilizing effect of hydrogen peroxide nano technology sued in cleaning area in GMP workshop, two different sterilizing liquids of hydrogen peroxide and different sterilization parameters were used. It was concluded that when the volume of sterilizing liquid fog is larger than 5 mL/m3and the space is sealed above 90 min, hydrogen peroxide nano can be applied to sterilizethe cleaning area in GMP workshop, that is, the sterilization requirements for space and surface can be met.

nano fog; super-dry fog; GMP workshop; sterilization

TQ460.8+2

A

2095-817X（2016）06-0030-004

2016-05-24

劉萬忠（1964—），男，副主任技師，主要從事消毒劑和消毒設(shè)備等方面的研究工作。