凯麒斯智能装备有限公司，江苏 宿迁 223700
摘要：某些特殊领域中，必须充分考虑微生物的影响作用。本文介绍了过氧化氢的在制药企业的应用，并着重对过氧化氢消毒技术的应用，以及消毒效果验证、兼容性、安全
性进行说明。还具体地对过氧化氢与其他消毒剂、消毒方法进行分析和对比。
关键词：过氧化氢；消毒灭菌；消毒剂
引言：微生物广泛存在于自然界中，当环境适宜，微生物就会迅速生长繁殖，造成污染。因此，在某些特殊领域，特别是食品药品生产领域，每天的消毒灭菌作业必不可少。目前我国大部分生产企业对洁净区域空间进行消毒灭菌，主要采用甲醛熏蒸以及紫外灯照射的方式，对物体表面进行消毒灭菌，则主要采用消毒液擦拭或者浸泡的方式。而所使用的消毒剂或多或少存在环保问题、安全问题以及消毒灭菌不彻底等问题，特别是在空间消毒应用最多的甲醛，毒性很大，长期接触会引发呼吸功能障碍和肝中毒性病变，这种甲醛熏蒸方式在发达国家已禁止在食品和药品生产车间使用，采用紫外灯照射，虽然使用安全，但只能部分降低微生物的水平，很难达到杀灭微生物的目的。因此研究既安全有效又卫生环保的消毒剂和消毒设备是卫生消毒领域发展的方向。
1.过氧化氢消毒液的发展应用
过氧化氢是一种天然存在的化学物质，广泛存在于空气和水中。早在18 世纪，人类就发现并开始使用过氧化氢，并广泛运用在食品、饮料、医疗器械和卫生保健领域。过氧化氢的使用主要是依赖其氧化性，不同浓度的过氧化氢具有不同的用途。一般医用过氧化氢( 俗称双氧水)的使用浓度为3%，主要用于伤口或中耳炎消毒。当它与皮肤、口腔和黏膜的伤口、脓液或污物相遇时，立即分解生成氧，这种尚未结合成氧分子的氧原子，具有很强的氧化能力，与细菌接触时，能破坏细菌菌体，杀死细菌。杀灭细菌后分解产物是无任何毒害、无任何刺激作用的水和氧气，具有不会形成二次污染等特点。因此，医用双氧水是伤口消毒的理想消毒剂。工业用过氧化氢的浓度一般为25% ～ 50%，高浓度过氧化氢具有强烈腐蚀性并有发生爆炸的危险，浓度大于8%就需要用特殊容器进行包装运输。液态过氧化氢用于消毒时需要较高浓度和较长接触时间才能杀死高抗性微生物，比如细菌芽孢和霉菌，如美国药品监督管理局( FDA) 批准Ｒeckitt ＆Colman Inc． 生产的7.5%过氧化氢消毒液用于表面高水平消毒时，要求20℃浸泡灭菌时间为6h。
2.消毒原理分析
过氧化氢因具有氧化还原作用而具有杀菌效果，特别对厌氧芽孢杆菌杀灭效果好。过氧化氢的作用原理是通过复杂的化学反应解离具有高活性的羟基，用于攻击细胞的成分，包括破坏细胞膜、脂类、蛋白质和DNA。通过“闪蒸”将液态过氧化氢转化为VHP，此过程可在常温常湿的环境下有效进行，所以不需要进行除湿等特别的预处理。VHP 被均匀的引入密闭空间，其内表面完全暴露于VHP 中，形成约1μm 的过氧化氢膜，附着在可能寄居微生物的表面，微生物自身会作为核心被形成的微冷凝所包裹，并迅速被此过程杀灭。
灭菌的目标定为生物指示剂BIs 达到6-log 的杀灭率，通常使用的BI 为嗜热脂肪芽孢杆菌。完成消毒后的VHP 被催化分解为水蒸气和氧气，也可以使用强力通风装置对其完全分解，或者使用建筑空调通风系统，对冻干机来说可以借用其抽真空系统迅速去除残留的VHP。
3.过氧化氢蒸气消毒过程
（1）Conditioning 准备：约需5~10 min 时间使过氧化氢发生器的蒸发器稳定在约120℃ ~130℃的温度状态。
（2）Gassing 进气：使用容易获得的医药级的30%~35% w/w 过氧化氢溶液，在发生器中瞬间蒸发（闪蒸）后动态喷入目标区域，采用喷头提高蒸汽流速以近30.48 m/s 的速度，同时水平及垂直转动以保证均匀的分布。
（3）Dwell 保持：过氧化氢蒸气在目标区域保持一定的时间范围以确保完全的生物杀灭，此过程使目标区域经过氧化氢蒸气充分和额外的暴露，以保证得到成功的结果。
（4）Aeration 通风：采用设施的通风系统将蒸汽从目标区域移除，或者兼用通风单元快速催化分解蒸汽为水和氧，在设施的通风系统没有合适的阀门或者不易控制时，采用独立的通风系统将很有意义。
4.过氧化氢及相关设备的应用
从VHP 灭菌概念产生以来，这项技术从注重小的封闭系统如：隔离器、传递舱等发展到更大的空间，如：房间、套间、乃至整个建筑。然而，随着消毒体积的扩大也其特有的设置方面提出挑战，需要针对VHP 灭菌对建筑系统进行独特的设计。由此产生的验证、健康与安全问题都需要被考虑到。VHP 已经被广泛应用于冻干机、隔离器、房间、RABS、灌装线以及不同配置的操作/ 生产领域。
4.1冻干机的应用
目前最通用的方法是采用蒸汽消毒，其操作是将冻干机内部的温湿度增加至121℃和25PSI，并保持一定的时间和循环，虽然使用蒸汽消毒对制药企业来说没有什么问题，但显著增加了冻干机的安装成本和复杂度，并需要很长的循环时间。冻干机通常是在极低的温度和高真空度条件下运行，不需要耐压级别，为了满足高压灭菌的要求，舱体必须作为压力容器而显著增加了生产成本，经常是达到了翻倍的程度，同时，需要辅助蒸汽发生器和不锈钢管路系统。因为蒸汽灭菌成本的显著增加，同时现有的冻干机不能改造成蒸汽灭菌型，采用过氧化氢蒸气成为另外一种可行的方案。
4.2大面积空间消毒
最初的过氧化氢蒸气消毒重点着眼于控制VHP浓度在整个过程不超过凝露点，如采用的方法是在循环开始前和进行中使用一个干燥筒消除环境中的湿气，这种方法适用于对小体积的环境条件进行调节，但对几十或者成百上千立方米的空间却出现问题，不用说，局限了VHP 在大体积空间的应用。后来的研究证明这种方法在杀菌效率方面比目标空间达到凝露点时要低，研究发现当目标环境在循环过程中的浓度达到峰值时，会在所有暴露物体的表面形成一层看不到的沉积物，显微镜下是一个约2 μm 的冷凝薄膜，产生更为有效的杀灭作用。一旦过氧化氢分子接触到物体表面，即刻产生氧化作用形成自由基攻击微生物，达到高水平的消毒灭菌，并且对细菌、孢子、真菌、霉菌和病毒都广谱有效。因此，成功进行大面积空间消毒时，消除对任何环境条件的限制是必需的，已经有了接近99100 m3 的成功案例。后来，受启发于对灭菌房间的直接喷射（喷头一般置于房间的中心位置，直接喷射VHP 进入环境，即不需要通过过滤器处理），对隔离器的灭菌处理也有了新的发展，过氧化氢蒸气直接喷射进工作区，而不是通过供气和排气的高效过滤，加上去除了对环境条件的限制，循环时间在1 h 内得以完成成为可能，在某些环境下也明显的改善了工作流程。
从健康与安全角度分析。作为一种消毒方法，影响过氧化氢蒸气技术在房间消毒应用方面发展的最大原因是，人们固有的观念（尽管不正确）会将其同甲醛熏蒸的许多缺陷联系在一起。除了变得更安全，消毒也变得更加高科技化。
结语：有很多不同的消毒方法可以使用，但VHP 技术被看做是未来的发展方向，它已经在制药、生物产业领域取得了生物有效性，良好的材料兼容性、及大量应用的证明。在现在和将来，这些技术将继续帮助产品更加安全和更高效的流程。
[参考文献]
[1]刘艳朝，梁婷，顾进，等．新型过氧化氢蒸汽空间消毒系统结构及工作原理［J］．医疗卫生装备，2012，33( 4) : 130-131
[2]孙志平，韩文东，丁悦娜，等．过氧化氢干雾对生物安全柜微环境表面消毒效果的研究［J］．微生物与感染， 2013，8( 4) : 220-226
[3]宋大海．过氧化氢干雾灭菌新技术探讨［J］．机电信息，2013 ，389( 35) : 33-35.
“受国家重点研发计划项目课题2018YFD0400901资助”