污染控制-重新定義消毒的安全性：過(guò)氧化氫蒸汽消毒相比其他方法的優(yōu)點(diǎn)

雖然市場(chǎng)普遍預(yù)期了很長(zhǎng)一段時(shí)間，甲醛最終被世界衛(wèi)生組織歸類為一種致癌物質(zhì)，這意味著美國(guó)當(dāng)前有可能會(huì)追隨世界其他地方對(duì)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(guò)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(huì)去重新定義大規(guī)模消毒的健康與安全的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。

使用過(guò)氧化氫蒸汽在制藥行業(yè)并不是新的想法。它被用來(lái)消毒無(wú)菌隔離器已經(jīng)超過(guò)了15年，你不需要找更深層的原因來(lái)問(wèn)為什么，這是一項(xiàng)精美簡(jiǎn)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)的過(guò)氧化氫溶液通過(guò)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(guò)程會(huì)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。最后階段將過(guò)氧化氫蒸汽催化為無(wú)害的分解產(chǎn)物-水蒸氣和氧氣-使滅菌空間返回到它原來(lái)的狀況，但已經(jīng)是無(wú)菌的狀態(tài)。這種無(wú)殘留的特性不論是長(zhǎng)短周期都易于驗(yàn)證，對(duì)材料兼容性良好，使該技術(shù)趨向完美。

從HPV滅菌概念產(chǎn)生以來(lái)，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)大也其特有的設(shè)置方面提出挑戰(zhàn)，需要針對(duì)HPV滅菌對(duì)建筑系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)特的設(shè)計(jì)。由此產(chǎn)生的驗(yàn)證、健康與安全問(wèn)題都需要被考慮到。

最初的過(guò)氧化氫蒸汽消毒重點(diǎn)著眼于控制HPV濃度在整個(gè)過(guò)程不超過(guò)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(duì)小體積的環(huán)境條件進(jìn)行調(diào)節(jié)，但對(duì)幾十或者成百上千立方米的空間卻出現(xiàn)問(wèn)題，不用說(shuō)，局限了HPV在大體積空間的應(yīng)用。

后來(lái)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(guò)程中的濃度達(dá)到峰值時(shí)，會(huì)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(guò)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(duì)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(duì)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(lái)，受啟發(fā)于對(duì)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HPV進(jìn)入環(huán)境，即不需要通過(guò)過(guò)濾器處理），對(duì)隔離器的滅菌處理也有了新的發(fā)展，過(guò)氧化氫蒸汽直接噴射進(jìn)工作區(qū)，而不是通過(guò)供氣和排氣的高效過(guò)濾，加上去除了對(duì)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。

作為一種消毒方法，影響過(guò)氧化氫蒸汽技術(shù)在房間消毒應(yīng)用方面發(fā)展的最大原因是，人們固有的觀念（盡管不正確）會(huì)將其同甲醛熏蒸的許多缺陷聯(lián)系在一起。

從安全的角度來(lái)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(lái)處理緊急事故的原因之一。當(dāng)使用甲醛時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)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(lái)了潛在的污染物，對(duì)維持無(wú)菌的環(huán)境造成了挑戰(zhàn)。

相比過(guò)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?duì)于人類來(lái)說(shuō)，暴露在一定濃度水平的消毒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(guò)氧化氫蒸汽目前是最安全的一種，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(duì)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(guò)氧化氫蒸汽的擴(kuò)散性不佳，這個(gè)局限性可以通過(guò)高動(dòng)能的噴嘴來(lái)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(dòng)下任何泄露都趨向保持在原地。對(duì)于甲醛而言它的擴(kuò)散很快，因?yàn)樗�是常態(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(duì)于可能發(fā)生的泄露只需簡(jiǎn)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(guò)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(lái)重新布置和密封泄露點(diǎn)。使用甲醛熏蒸時(shí)，因?yàn)榈偷腜EL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(lái)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徹底。這些氣體消毒的方法要求一個(gè)高的濕度范圍-通常相對(duì)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(guò)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(guò)運(yùn)行一個(gè)循環(huán)開發(fā)過(guò)程的實(shí)踐來(lái)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)行將得到最終的驗(yàn)證循環(huán)。

對(duì)過(guò)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(wú)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(guò)程和效果證明挑戰(zhàn)中。

過(guò)氧化氫蒸汽發(fā)生器中內(nèi)置先進(jìn)的控制系統(tǒng)，不同于甲醛使用時(shí)的各種不確定性。通過(guò)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(dòng)化的生產(chǎn)過(guò)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(guò)氧化氫蒸汽很明顯不僅是甲醛的替代物，因?yàn)樗�的廣譜殺菌效率，完整的安全管理特性和完美的過(guò)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(guò)程中殺滅區(qū)域中的微生物，不管在日�；蚓o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(guò)氧化氫蒸汽形成新的基準(zhǔn)過(guò)程。