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1、,过氧化氢蒸汽（HPV）灭菌原理 和应用德众制药装备,HPV（过氧化氢蒸汽）-气态的生物医药灭菌解决方案,采用过氧化氢蒸汽发生器进行生物灭菌, 微米级覆盖层和残留物清除技术:,细菌孢子 艰难梭菌 格兰氏阴性杆菌 格兰氏阳性杆菌 鲍氏不动杆菌 结核分枝杆菌 DNA / RNA病毒 MRSA（耐甲氧西林金黄色葡萄球菌） 真菌和霉菌 黑曲霉,过氧化氢灭菌,经蒸发作用后产生的高温过氧化氢蒸汽不断被发生器喷射出来，直至达到空间内过氧化氢蒸汽饱和状态，高温饱和过氧化氢蒸汽接触到较冷的被消毒物品表面会达到微冷凝状态，在各种微生物等表面形成微米级的包围层，过氧化氢分子会释放出强氧化性的自由基，对各种微生物进行
2、杀灭。自由基可对微生物达到6-log 的杀灭效果。,过氧化氢溶液-30%浓度,凝露点,饱和蒸汽,“干”汽状态,过氧化氢分子接触表面产生氧化作用，并释放出自由基对分子内部造成破坏从而达到杀灭目的.,残留物分解为水和氧气,蒸汽灭菌过程,“湿”式,“干”式,分子随机接触到灭菌物体表面,微冷凝过程可将分子“运送”到灭菌物体表面 快速杀灭.,1,2,3,4a,4b,5a,5b,残留物分解为水和氧气,6b,6a,7,灭菌-6log孢子杀灭效果,产生的蒸汽,再蒸发,HPV: 微冷凝 对比 VHP: 干式灭菌,约2030度,蒸汽发生器,HPV 灭菌 微冷凝,产生纳米级覆盖层 微冷凝状态的过氧化氢覆盖在孢子/病
3、毒表面 灭菌过程采用高耐受性孢子验证,From “Sterilization by Vapour Condensation” Pharmaceutical Technology Europe Feb 1996 Vol 8 No. 2by M.-A. Marcos, A.Bardat. R. Schmitthaeusler, and D. Beysens.,微冷凝杀灭条件的参数控制,蒸汽 2-6 微米级覆盖层 再蒸发 达到 无残留,灭菌剂 硅烷玻璃上软化芽孢杆菌冻干孢子上形成微米覆盖层 Nuclei formation.,灭菌时间 = 0 秒,灭菌时间 = 0.5 秒,灭菌时间 = 3秒,Fro
4、m “Sterilization by Vapour Condensation” Pharmaceutical Technology Europe Feb 1996 Vol 8 No. 2by M.-A. Marcos, A.Bardat. R. Schmitthaeusler, and D. Beysens.,饱和蒸汽灭菌动力学,在达到凝露点和微冷凝前，D值是 120 分钟 形成不可视的微冷凝后D值是 1.08 分钟,采用光学传感器探测浓度,微生物杀灭率,未达到微冷凝时的杀灭率,达到微冷凝时的杀灭率,在生物灭菌产所产生微冷凝., 可能对表面造成损坏,灭菌循环四个阶段,1、准备阶段对蒸发器，管
5、道和喷嘴进行预热。 2、汽化阶段过氧化氢溶液滴落到蒸发器后，迅速汽化成蒸汽，喷射入灭菌空间内，直至达到饱和状态。过氧化氢蒸汽会变成微冷凝状态。此状态即对微生物有最好的杀灭效果。 3、维持阶段此阶段，不断会有过氧化氢蒸汽被喷射入空间内，维持蒸汽的饱和状态，以实现对灭菌表面的持续覆盖和对微生物的持续杀灭。 4、通风阶段灭菌空间内的过氧化氢蒸汽通过催化过滤器，被分解为氧气和水蒸气，也可采用辅助通风设备将蒸汽排出传递舱外，直至监测到的过氧化氢浓度低于1ppm。,灭菌循环四个阶段,HPV浓度时间原理图,1、HPV 进入 2、HPV 饱和/达到“凝露点” 3、HPV 平台期 4、保持阶段 (保持接触时间)
6、 5、通风阶段,H202 灭菌原理在生命科学中的应用,物料在传递过程中需要灭菌,固定系统应用,此系统包括远程的蒸汽发生器和固定的供回气管路系统,半固定系统应用,完全移动式系统应用,隔离器系统应用,下面的图例示意了蒸汽发生器连接于一个复杂的封闭网络中，从简单到更复杂的隔离器其消毒的原理是一样的，我们建议一般对隔离器封闭舱内用过氧化氢蒸汽直喷，通过高效过滤器管道返回。对于小型隔离器一个喷头可能就足够了，但对于大型多个隔间的隔离器可能需要更多的喷射点进入每个隔间内，一般一个独立的空间需要一个喷射点。发生器通过弹性供回气软管与隔离器连接，更大的隔离器可能需要根据喷射点的数量来配置固定连接。下面图例的配
7、置包括一台蒸汽发生器，通过固定的绝缘并在线加热的管道，与隔离器舱体上的喷头连接，为了选择需要灭菌的空间，管道上必须安装阀门控制。,过氧化氢蒸汽- 消毒技术和验证,过氧化氢蒸汽生物灭菌技术总览过氧化氢灭菌技术的基本原理及与其他方法的对比,H2O2 应用于生物医药领域灭菌的主要条件,安全 气体 蒸汽灭菌 灭菌过程中限制人员进入 灭菌失败可安全复原,表现 4log或6log的有效孢子杀灭效果， 6log 孢子标记 + 过滤性毒菌杀灭要素. 循环时间 全过程 使用简单可靠,成本和时间 成本符合要求 过氧化氢消毒和传递的时间影响到项目完成时间的改变.,轻松一体化 实现与建筑设施一体化 与BMS实现控制一
8、体化 工作过程中可更换操作人员,可提供过滤性毒菌的灭活数据 一研究证明HPV 对包膜病毒和非薄膜病毒均有杀灭效果, 包括杯状病毒科和禽流感病毒 (如 H5N2)1 已通过实验证明了HPV对冠状病毒, 细小病毒和其他病毒包括腺病毒, 脊髓灰质病毒和 猫流感病毒 (一种诺如病毒)的效用 验证对轮状病毒, 细小病毒, 猫流感病毒和 HIV杀灭效用的实验仍在进行 对病毒的研究十分困难，因为一些病毒脱水后会马上失活，而且病毒培养介质会对病毒产生保护作用从而混淆实验数据,病毒,真菌,曲霉菌 青霉菌 假丝酵母,Heckert RA, Best M, Jordan LT, Dulac GC, Eddingto
9、n EL, Sterritt WG. Efficacy of Vapourised Hydrogen Peroxide against Exotic Animal Viruses. App Environ Microbiol 1997; 63: 3916-3918. Neighbor NK, Newberry LA, Bayyari GR, Skeeles JK, Beasley JN, McNew RW. The effect of microaerosolized hydrogen peroxide on bacterial and viral pathogens. Poult Sci 1
10、994; 73: 1151-1156. McDonnell GE, Hartling J, Armiger S, Belete B, Fritz C. Room decontamination with vapour hydrogen peroxide VHP for environmental control of parvovirus. Contemporary Topics in Laboratory Animal Sciences 2001;40:60-61. Cabinet bio-decontamination trial. Centre for Applied Microbiol
11、ogy and Research (CAMR) (now HPA Business Division), Porton Down. March 1995. Information supplied with kind permission of Eli Lilly and Company, Indianapolis, Indiana.,技术和有效性数据,HPV 灭菌的优点,微冷凝是一个物理化学过程，能有效清除动物设施内的病毒.2 6微米级的灭菌覆盖层是不可见的. 40-50 微米级的覆盖层才是可视的.该过程有双重动作:1) 产生灭菌覆盖层 (杀灭阶段). 2) 可控的再蒸发阶段和残留移除(通风
12、).,“干式”和“湿式”对比,“干式”和“湿式”对比,使用甲醛和过氧化氢灭菌主要考虑的因素,生物负载减少的层级 生物指示剂 *验证 1 log 意味着生物挑战物的数量减少90% 1,000000 100000 10000 1000 100 10 1 表面灭菌.,非H2O2 灭菌 6log + 穿透 e.g. 高温高压,H202 自动灭菌 表面灭菌,消毒 手动的 湿的&擦拭或“干喷雾”过程(CEN field tests*),6 log 孢子生物指示剂*作为挑战性实验标记物,3 logs 孢子杀灭效果或更低,生物指示剂 通过生物挑战实验来验证,生物指示剂是制药行业非常重要的验证工具. 在验证中避
13、免使用劣质Rogue 生物指示剂 (质量差的指示剂其孢子块不会被过氧化氢灭活)是重要的 .6log 孢子挑战实验用于一些重要区域. 房间消毒标准由 CEN 集团 (欧洲标准)建立. 现在要求的是进行 3log的挑战实验和其他特别的隔离种群例如4log的细菌.,循环阶段和重要的控制点,防漏 是过氧化氢净化和环境控制的重要要求. 过氧化氢的低扩散性可降低人员暴露其下的危险. 高扩散性气体如甲醛 和二氧化氯会增加操作人员暴露其下的危险防止蒸汽冷凝 这样会减少过氧化氢在到达目标区（空间表面）域时在管路内的损失，这和气体扩散同样重要. 温度是十分重要的因素.循环阶段 是可控的，可检测的，可报警的，包括：1) 准备阶段- 初始相对湿度 + 发生器 / 输送温度. 2) 汽化阶段 可控的蒸发容量可验证的过氧化氢溶液 30% w/w 60% w/w. 3) 维持阶段(接触时间 和过度杀灭安全性） 4) 通风阶段 (再蒸发，并清除残留物),H2O2 介绍. 气体浓度描述,通过参数控制的自动化HPV循环,最小的 ,稳定状态前的“最小控制点” 运行“最小循环”. 稳定状态 内部控制 理想的 在“最大控制点”无稳定状态 停止注入蒸汽避免造成损害,
