過(guò)氧化氫在凍干機(jī)消毒滅菌中的應(yīng)用

在過(guò)去十年間，包括新的GMP規(guī)范對(duì)凍干機(jī)內(nèi)部的消毒滅菌需求不斷增長(zhǎng)，許多消毒滅菌的方法應(yīng)用于凍干機(jī)，每種都有其特有的優(yōu)缺點(diǎn)，它們包括：

酒精
甲醛
環(huán)氧乙烷
輻射
紫外線
蒸汽
過(guò)氧化氫

目前最通用的方法是采用蒸汽消毒，其操作是將凍干機(jī)內(nèi)部的溫濕度增加至121攝氏度和25PSI，并保持一定的時(shí)間和循環(huán)，雖然使用蒸汽消毒對(duì)工廠來(lái)說(shuō)沒(méi)有什么問(wèn)題，但顯著增加了凍干機(jī)的安裝成本和復(fù)雜度，并需要很長(zhǎng)的循環(huán)時(shí)間。凍干機(jī)通常是在極低的溫度和高真空度條件下運(yùn)行，不需要耐壓級(jí)別，為了滿足高壓滅菌的要求艙體必須作為壓力容器而顯著增加了生產(chǎn)成本，經(jīng)常是達(dá)到了翻倍的程度，同時(shí)需要輔助蒸汽發(fā)生器和不銹鋼管路系統(tǒng)。
因?yàn)檎羝麥缇�成本的顯著增加，同時(shí)現(xiàn)有的凍干機(jī)不能改造成蒸汽滅菌型，采用過(guò)氧化氫蒸汽成為另外一種可行的方案。

H2O2消毒如何工作？
過(guò)氧化氫H2O2是公認(rèn)的滅菌劑，而過(guò)氧化氫蒸汽HPV無(wú)殘留滅菌技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用了十年之久，全世界有超過(guò)85%的無(wú)菌流程隔離器使用HPV技術(shù)作為生物去污染的選擇 (ISPE, 2005)，除了凍干機(jī)的消毒，HPV已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于隔離器、房間、RABS、灌裝線以及不同配置的操作/生產(chǎn)領(lǐng)域。
該技術(shù)通過(guò)“閃蒸”將液態(tài)H2O2轉(zhuǎn)化為HPV，此過(guò)程可在常溫常濕的環(huán)境下有效進(jìn)行，所以不需要進(jìn)行除濕等特別的預(yù)處理。 
HPV被均勻的引入密閉空間，其內(nèi)表面完全暴露于HPV中，形成約1微米的過(guò)氧化氫膜，附著在可能寄居微生物的表面，微生物自身會(huì)作為核心被形成的微冷凝所包裹，并迅速被此過(guò)程殺滅。
整個(gè)過(guò)程通過(guò)計(jì)算機(jī)和彩色觸摸屏在密閉空間外進(jìn)行控制，并實(shí)時(shí)反饋循環(huán)進(jìn)程，被HPV消毒的空間或設(shè)備需要密封起來(lái)，通過(guò)電化學(xué)原理的手持式HPV傳感器監(jiān)測(cè)沒(méi)有泄露發(fā)生，以及環(huán)境是否在循環(huán)后恢復(fù)至可以進(jìn)入的安全水平。
滅菌的目標(biāo)定為生物指示劑BIs達(dá)到6-log的殺滅率，通常使用的BI為嗜熱脂肪芽孢桿菌。
完成消毒后的HPV被催化分解為水蒸氣和氧氣，也可以使用強(qiáng)力通風(fēng)裝置對(duì)其完全分解，或者使用建筑空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)凍干機(jī)來(lái)說(shuō)可以借用其抽真空系統(tǒng)迅速去除殘留的HPV。

H2O2 兼容性
過(guò)氧化氫在近十年或更長(zhǎng)的期間被廣泛的應(yīng)用于各種設(shè)施設(shè)備，對(duì)多種材料包括敏感的電子元件、顯微鏡、不銹鋼、高效過(guò)濾的兼容性都取得驗(yàn)證。

典型的H2O2過(guò)程
過(guò)氧化氫蒸汽消毒過(guò)程分為如下的四個(gè)操作階段：
1. Conditioning準(zhǔn)備:約需5~10分鐘時(shí)間使過(guò)氧化氫發(fā)生器的蒸發(fā)器穩(wěn)定在約120~130攝氏度的溫度狀態(tài)。
2. Gassing進(jìn)氣:使用容易獲得的醫(yī)藥級(jí)的30–35% w/w過(guò)氧化氫溶液，在發(fā)生器中瞬間蒸發(fā)（閃蒸）后動(dòng)態(tài)噴入目標(biāo)區(qū)域，采用噴頭提高蒸汽流速以近100英尺每秒的速度，同時(shí)水平及垂直轉(zhuǎn)動(dòng)以保證均勻的分布。
3. Dwell保持:過(guò)氧化氫蒸汽在目標(biāo)區(qū)域保持一定的時(shí)間范圍以確保完全的生物殺滅，此過(guò)程使目標(biāo)區(qū)域經(jīng)過(guò)氧化氫蒸汽充分和額外的暴露，以保證得到成功的結(jié)果。
4. Aeration通風(fēng):采用設(shè)施的通風(fēng)系統(tǒng)將蒸汽從目標(biāo)區(qū)域移除，或者兼用通風(fēng)單元快速催化分解蒸汽為水和氧，在設(shè)施的通風(fēng)系統(tǒng)沒(méi)有合適的閥門(mén)或者不易控制時(shí)，采用獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)將很有意義。

H2O2設(shè)備
最新的過(guò)氧化氫發(fā)生器無(wú)需使用預(yù)除濕裝置、水環(huán)泵和內(nèi)置的特殊傳感器，在消毒完成后使用催化系統(tǒng)分解過(guò)氧化氫，無(wú)需對(duì)排風(fēng)口進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而且，最新的系統(tǒng)可以對(duì)設(shè)備、房間或者套間進(jìn)行靈活便攜的使用。

程序開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證
過(guò)氧化氫蒸汽發(fā)生器和凍干機(jī)的生產(chǎn)廠家可以幫助開(kāi)發(fā)程序并驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)，包括工廠驗(yàn)收試車(FAT)，安裝/操作驗(yàn)證(IQ/OQ), 氣體循環(huán)開(kāi)發(fā)(GCD)和性能驗(yàn)證(PQ)，如上的驗(yàn)證包括以下內(nèi)容：
文件檢查、交貨后檢驗(yàn)、物料檢查、操作證明檢查、操作功能檢查、表面溫度檢查、使用化學(xué)指示劑CIs進(jìn)行氣體分布研究、生物指示劑BIs位置圖譜，以及進(jìn)氣、準(zhǔn)備和通風(fēng)時(shí)間的優(yōu)化。

改裝已有的設(shè)備
過(guò)氧化氫經(jīng)常被用于改裝至已有的凍干機(jī)上，對(duì)一個(gè)新系統(tǒng)的改造要求最小化，一個(gè)帶閥的過(guò)氧化氫進(jìn)氣口和出氣口為最基本的要求，這個(gè)連接需要如1.5”直徑的接口以滿足合適的氣流通過(guò)，通常過(guò)氧化氫從最高點(diǎn)進(jìn)入凍干機(jī)，再?gòu)淖畹忘c(diǎn)排出，更高級(jí)的H2O2消毒系統(tǒng)提供所有必要的內(nèi)建參數(shù)以控制滅菌過(guò)程。

總結(jié)
有很多不同的消毒方法可以使用，但HPV技術(shù)被看做是未來(lái)的發(fā)展方向，它已經(jīng)在制藥、生物產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域取得了生物有效性，良好的材料兼容性、及大量應(yīng)用的證明。在現(xiàn)在和將來(lái)，這些技術(shù)將繼續(xù)幫助產(chǎn)品更加安全和更高效的流程。

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