大型發(fā)酵罐是現(xiàn)代生物制藥和微生物生產(chǎn)的核心設(shè)備，內(nèi)部環(huán)境是否無菌關(guān)系到整個發(fā)酵體系的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的質(zhì)量。發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)復(fù)雜、容積龐大，內(nèi)部有攪拌系統(tǒng)、管路、探頭、冷卻夾套等眾多部件，形成微生物滋生的死角。濕熱滅菌或化學(xué)浸泡方法難以在如此大體積的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)覆蓋，需要消耗大量能耗和時間。大型發(fā)酵罐消毒滅菌汽化過氧化氫熏蒸滅菌技術(shù)為解決難題提供了新路徑，它氣化的過氧化氫分子快速擴(kuò)散到發(fā)酵罐的每個角落，破壞微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，達(dá)成高效殺滅效果。

一、汽化過氧化氫熏蒸滅菌

汽化過氧化氫熏蒸滅菌過氧化氫分子的強(qiáng)氧化性破壞微生物的蛋白質(zhì)、酶和核酸鏈，代謝功能喪失和結(jié)構(gòu)崩解。和傳統(tǒng)液體化學(xué)劑相比，汽化態(tài)的過氧化氫強(qiáng)的滲透能力和擴(kuò)散性，快速均勻分布在大型發(fā)酵罐復(fù)雜的內(nèi)腔和細(xì)小的縫隙之中。滅菌過程中將高純度過氧化氫溶液送入汽化器，加熱氣化后進(jìn)入發(fā)酵罐內(nèi)部。

汽化過氧化氫在氣態(tài)下能穿透攪拌器葉片縫隙、探頭接口、閥門管路等傳統(tǒng)方式難以觸及的死角區(qū)域，沒有遺漏點(diǎn)。過氧化氫分子在反應(yīng)過程中被催化分解為水蒸氣和氧氣，殘留問題低，不會對設(shè)備內(nèi)表面或后續(xù)生產(chǎn)過程造成化學(xué)污染。這種殺菌殘留低的，對設(shè)備材質(zhì)要求較高、滅菌范圍廣的大型發(fā)酵系統(tǒng)。

二、設(shè)計(jì)和全覆蓋能力

大型發(fā)酵罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜，汽化過氧化氫滅菌的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是滅菌氣體的均勻性和穩(wěn)定性。熏蒸系統(tǒng)配置多點(diǎn)噴射口或環(huán)形噴射裝置，將氣化過氧化氫從不同位置引入罐體，形成完整的氣流循環(huán)。罐體內(nèi)部攪拌槳可在滅菌過程中低速旋轉(zhuǎn)，幫助氣體充分混合并提高覆蓋率。

為了監(jiān)測滅菌過程的性，系統(tǒng)會在位置布置濃度傳感器和溫濕度探頭，實(shí)時反饋腔體內(nèi)環(huán)境參數(shù)，過氧化氫濃度達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)并維持足夠時間。設(shè)計(jì)還要考慮密閉性，大型發(fā)酵罐在熏蒸階段保持一定的壓力或真空狀態(tài)，以氣體泄漏并提高擴(kuò)散效率。管路、閥門和冷卻系統(tǒng)也熏蒸氣體循環(huán)消毒，實(shí)現(xiàn)從罐體到附屬系統(tǒng)的全覆蓋。科學(xué)的氣流分布和自動化，VHP熏蒸精準(zhǔn)作用于大型發(fā)酵罐的每一個角落，滅菌死角問題。

三、標(biāo)準(zhǔn)化流程和可追溯

大型發(fā)酵罐的汽化過氧化氫滅菌需要遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程，以滅菌效果的穩(wěn)定性。該流程包括預(yù)處理、充滿、維持和四個階段。預(yù)處理階段抽真空或干燥空氣置換去除罐體內(nèi)多余濕氣，減少冷凝現(xiàn)象影響滅菌效率。充滿階段將汽化過氧化氫引入設(shè)備內(nèi)部，迅速提升氣體濃度并均勻擴(kuò)散。維持階段在設(shè)定濃度和時間條件下保持反應(yīng)，使頑固芽孢和耐受性微生物失活。階段利用空氣或惰性氣體置換并催化分解殘余過氧化氫，將罐體內(nèi)氣體恢復(fù)到安全水平。全過程由自動化系統(tǒng)實(shí)時，記錄濃度、溫度、濕度等參數(shù)，形成完整的數(shù)據(jù)檔案，滿足質(zhì)量部門的驗(yàn)證和審計(jì)要求。標(biāo)準(zhǔn)化流程的引入減少人為誤差，還使每一輪滅菌高度可重復(fù)性，大型發(fā)酵罐的無菌環(huán)境穩(wěn)定可控。

大型發(fā)酵罐的無菌是整個生物生產(chǎn)體系的核心，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏都整批生產(chǎn)失敗。汽化過氧化氫熏蒸滅菌技術(shù)強(qiáng)滲透性、殺菌和低殘留，為大型設(shè)備提供了高效的解決方案。汽化滅菌設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化流程解決發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)復(fù)雜、滅菌死角多等困擾，實(shí)現(xiàn)全覆蓋無死角的殺菌效果。企業(yè)在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)自身設(shè)備，建立完善的操作規(guī)程和數(shù)據(jù)體系，VHP熏蒸過程的穩(wěn)定性和可追溯性。