隨著生物制藥廠房等高潔凈場所對過氧化氫滅菌技術(shù)的廣泛應(yīng)用，滅菌過程、驗證方法以及關(guān)鍵控制點的確立變得至關(guān)重要。因此，評估過氧化氫蒸汽滅菌技術(shù)的優(yōu)劣勢成為選擇生物制藥廠房潔凈區(qū)滅菌方式時必不可少的關(guān)鍵因素。

生物制藥廠房對潔凈區(qū)的空間滅菌效力要求極高，要滿足以下五個主要要求：

簡便操作，不會對人員和環(huán)境造成危害。

殺菌效力需達到2020年版《藥典》規(guī)定的滅菌標準，即對枯草芽孢桿菌和嗜熱芽孢桿菌達到104～106的致死率。

材料兼容性好，不會對潔凈區(qū)內(nèi)的設(shè)備、彩鋼板、環(huán)氧樹脂地面、高效送風(fēng)口、回風(fēng)口、玻璃等造成破壞。

無殘留，即滅菌后的消毒滅菌劑殘留不會對藥品構(gòu)成任何形式的污染。

擴散性好，能夠擴散至被滅菌環(huán)境內(nèi)的各個方位，不會留有死角。

傳統(tǒng)的消毒液擦拭法、紫外燈照射法、甲醛熏蒸滅菌技術(shù)、臭氧滅菌等滅菌方法存在可重復(fù)性差、難以驗證、破壞性大、需消耗大量人力以及危害作業(yè)人員身體健康等問題。為解決這些問題，近年來引入了汽化過氧化氫蒸汽滅菌技術(shù)。本文將詳細介紹過汽化過氧化氫的技術(shù)特點與滅菌效果的驗證。

一、過氧化氫蒸汽滅菌技術(shù)

1.1 技術(shù)背景

在當今的制藥工業(yè)中，過氧化氫已逐漸替代傳統(tǒng)的滅菌方法，成為表面和空間消毒以及滅菌的常用方式。過氧化氫由水和氧氣組成，這兩者都具有高度安全性。然而，由于氫鍵作用產(chǎn)生的“黏滯分子”，導(dǎo)致過氧化氫蒸汽擴散困難，這可能在滅菌過程中帶來一些挑戰(zhàn)。由于過氧化氫汽體的擴散性相對較差，可能會對操作的安全性產(chǎn)生一定的影響，因為泄漏的汽體更容易“懸浮”在泄漏地點，如果沒有外部作用力，擴散會受到限制。因此，通常需要采用噴射嘴等方法來提供額外的動能以促進汽體的擴散。

1.2 技術(shù)特點

安全：整個滅菌過程中限制人員進入，可安全復(fù)原。

可靠：能夠使密封屏障內(nèi)空氣與表面殺菌對數(shù)值達到4～6，簡單可靠。

智能化：能與建筑設(shè)施一體化，與BMS實現(xiàn)控制一體化，降低操作人員依賴性。

標準化：能與空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合，避免傳統(tǒng)滅菌方式難以標準化、驗證困難等問題。

1.3 技術(shù)方式

通過高溫閃蒸將過氧化氫液體轉(zhuǎn)化為氣體，然后以高速氣流將其噴射到滅菌空間中。在高溫飽和的條件下，過氧化氫蒸汽接觸到較冷的物體表面時，會發(fā)生微冷凝，產(chǎn)生強氧化自由基（羥基），這些自由基可以攻擊病原微生物，如細胞膜、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA，以快速殺滅微生物，殺滅效果可達log 6。完成滅菌后，汽化過氧化氫設(shè)備會自動分解過氧化氫分子為水蒸氣和氧氣，直到過氧化氫濃度降至1 ppm以下，方可重新進入潔凈區(qū)。

汽化過氧化氫滅菌有兩種方式，即“干法滅菌”和“濕法滅菌”，兩者都可以實現(xiàn)log 6的微生物殺滅率。它們的主要區(qū)別在于濕度和干燥劑的使用。對于“濕法滅菌”，主要目的是將氣體冷凝為微冷凝狀態(tài)，D值通常為1.08分鐘，在整個滅菌過程中無需控制空間濕度和除濕。而“干法滅菌”需要通過降低空間濕度和增加過氧化氫濃度來殺滅微生物，整個過程需要對空間進行除濕，濕度通常需要保持在30%以下。

隨著新版GMP的實施和推廣，我國對無菌藥品生產(chǎn)提出了更高的要求。尤其是在生物制劑迅速發(fā)展的背景下，一次性使用系統(tǒng)技術(shù)廣泛應(yīng)用，廠房布局更加靈活。空間滅菌一直是生物制藥生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為提高產(chǎn)品質(zhì)量，選擇適當?shù)臏缇绞街陵P(guān)重要。在多種滅菌方式中，大多數(shù)公司選擇“干法過氧化氫滅菌”，其對生物指示劑嗜熱脂肪芽孢桿菌的殺滅率可達log 6，成為抗體、CAR-T、干細胞等生物領(lǐng)域凈化的新選擇。

1.4 注意事項

在使用過氧化氫進行廠房滅菌時，必須密切監(jiān)測濃度和時間限制，同時要警惕健康風(fēng)險，確保操作人員具備必要的安全知識。

暴露濃度和時間限制：

工作暴露濃度不得超過1 ppm，持續(xù)時間不可超過8小時。

短期暴露濃度不可超過2 ppm，持續(xù)時間不可超過15小時。

危險濃度為75 ppm。

健康風(fēng)險：

過氧化氫具有親水性，接觸眼睛或喉嚨可能導(dǎo)致呼吸困難，甚至休克。

皮膚接觸可能導(dǎo)致皮膚氧化，產(chǎn)生白斑，但用水清洗后皮膚會自然恢復(fù)。

嚴重事故報告較少，通常是由于操作人員缺乏了解而導(dǎo)致的。

防漏控制：

過氧化氫的低擴散性可降低人員的潛在危險。

高擴散性氣體（如甲醛和二氧化碳）會增加操作人員的潛在危險。

防止蒸汽冷凝同樣重要，可減少管路內(nèi)過氧化氫的損失。

溫度在管路內(nèi)過程中是非常重要的因素。

另外，防漏控制和管路溫度管理也是確保安全和有效的滅菌過程的關(guān)鍵要素。

二、消毒設(shè)備需要考慮的要素

2.1 消毒效果的衡量評估

制藥企業(yè)的潔凈區(qū)級別不同，消毒要求不同。已B級區(qū)為例，需采用106的嗜熱脂肪桿菌芽孢作為生物挑戰(zhàn)菌來評定消毒效果。

2.2 腐蝕性的評估

主要對彩鋼板、鍍鋅板易氧化材料的腐蝕性評價。

2.3 消毒過程衡量和評估

使用過氧化氫蒸汽進行消毒滅菌需要綜合考慮處理時間、準備工作、過氧化氫凝聚與擴散以及起泡現(xiàn)象等問題，以確保滅菌過程既有效又安全

處理時間

整個滅菌過程所需時間包括通風(fēng)排氣時間，即達到驗證標準中的1 ppm以下過氧化氫濃度標準需要多長時間。這不僅僅是關(guān)注消毒持續(xù)時間，更需要考慮其他因素。

準備工作

需要考慮是否需要降低環(huán)境溫度，因為某些企業(yè)和設(shè)備要求溫度在20℃以下。同樣，濕度也需要降低，最低的工作濕度要求是多少。這些因素都會增加企業(yè)的隱性成本，直接影響停產(chǎn)時間。

過氧化氫凝聚和擴散

在汽化過程中，過氧化氫會凝聚成液體，這個液體是引起腐蝕的主要因素，其嚴重程度直接取決于凝聚物的量。過氧化氫汽霧可直接觀察，這是可見的擴散情況。

起泡現(xiàn)象

在金屬表面或薄油漆涂層修復(fù)/噴涂表面時，過氧化氫因表面多孔性而吸附，基底物反應(yīng)后產(chǎn)生的氧氣無法迅速擴散出去，可能導(dǎo)致"氧氣泡"。例如，生物制藥廠房在對潔凈空間進行連續(xù)多次過氧化氫滅菌時，可能導(dǎo)致彩鋼板涂層表面出現(xiàn)"氧氣泡"并引發(fā)腐蝕。因此，在選擇過氧化氫滅菌設(shè)備時，需要在數(shù)個月內(nèi)的多次運行后關(guān)注以下問題：

是否會對空間內(nèi)的電子設(shè)備造成損害？

電線是否受到損害？

不銹鋼是否受到影響？

有涂層的低碳鋼是否發(fā)生變化？

暴露的印刷電路板是否有損壞？

2.4 過氧化氫蒸汽滅菌實例介紹及驗證

現(xiàn)以某企業(yè)廠房潔凈區(qū)汽化過氧化氫滅菌系統(tǒng)及隔離器灌裝線為例，簡單介紹滅菌過程、關(guān)鍵控制點、驗證注意事項及最終驗證結(jié)果

潔凈區(qū)汽化過氧化氫滅菌系統(tǒng)驗證:

在確認驗證方案后，根據(jù)房間大小按照既定的配方和劑量制備消毒液，特別要計算過氧化氫溶液的使用量。

確保被消毒的空間表面沒有明顯的污物，保持表面干燥，避免高溫環(huán)境。

對驗證測試所需的指示劑進行編號和布局，確保它們在測試開始前都在正確的位置。

當設(shè)備和指示劑都就位后，用膠帶密封可能的泄漏點，確保房間密封。

生物和化學(xué)指示劑測試：

進行滅菌效果測試，包括生物指示劑測試 (BI測試) 和滅菌均勻性測試 (CI測試)。

選擇最耐受過氧化氫的嗜熱芽孢脂肪桿菌(106)作為挑戰(zhàn)菌種進行驗證。

在滅菌結(jié)束后，將生物指示劑放入胰酪大豆胨液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，并觀察結(jié)果。

陽性對照組應(yīng)呈黃色，陰性對照組應(yīng)呈紫色。如果試驗組也呈紫色，說明實現(xiàn)了對潔凈空間的log 6級滅菌效果。

收集并拍照存檔所有指示劑，通過分析化學(xué)指示劑判斷滅菌過程的均勻性。

對生物指示劑進行7×24小時的培養(yǎng)，以確定滅菌結(jié)果。

示例：

在確定好過氧化氫蒸汽滅菌設(shè)備位置后，使用膠帶密封房間門縫和軋蓋出料段處的門縫，確保房間密封。

控制溫度在10～40℃，濕度在15%～80%之間，關(guān)閉空調(diào)后開始驗證過程。

最終，通過觀察所有監(jiān)測點的化學(xué)指示膠帶，發(fā)現(xiàn)它們在接觸過氧化氫氣體后變色。

試驗組中接種生物指示劑的TSB培養(yǎng)基未發(fā)現(xiàn)細菌生長（未出現(xiàn)渾濁），而陽性對照管出現(xiàn)了細菌生長（渾濁），陰性對照管未發(fā)現(xiàn)細菌生長，從而確定了消毒合格。

在體積為190 m3的房間內(nèi)，最終得到的滅菌條件為過氧化氫用量1140 mL（相當于6000mg/m3），氣體注入速率為8000 mg/min，過氧化氫汽體注入速率為4000 mg/min。

結(jié)論

過氧化氫蒸汽滅菌技術(shù)是生物制藥廠房潔凈區(qū)消毒和滅菌的可行方法之一，具有操作簡便、安全可靠、智能化等優(yōu)勢。但在應(yīng)用前需充分了解其技術(shù)特點和注意事項，制定有效驗證方案，以確保滅菌效果符合相關(guān)法規(guī)要求，同時降低人員和環(huán)境的風(fēng)險。

附：法律法規(guī)參考

《制藥生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》

《制藥企業(yè)潔凈區(qū)設(shè)計建設(shè)及驗收規(guī)程》

《制藥潔凈車間消毒技術(shù)導(dǎo)則》

《制藥潔凈區(qū)等級劃分與驗收規(guī)程》

《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》

以上內(nèi)容僅供參考，具體操作需根據(jù)企業(yè)實際情況和法規(guī)要求進行具體制定和執(zhí)行。

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