灭菌验证

灭菌验证（精选五篇）

灭菌验证 篇1

关键词：医疗器械,灭菌,验证

0 引言

随着医疗技术的飞速发展,无菌医疗器械的应用也越来越广泛,灭菌过程作为无菌医疗器械生产的特殊过程,是医疗器械生产过程中的需要定期验证和重点控制的过程。

产品灭菌的目的是使产品无任何类型的存活微生物,在灭菌过程中,微生物的死亡规律是用指数函数表示的。因此任何单位产品上微生物的存在可用概率表示,概率可以减少到很低,但不可能为零。该概率可用无菌保障水平(SAL)表示,通常无菌概念是指无菌保障水平(SAL)达到10-6。

医疗器械灭菌验证一般分为安装确认(IQ)、操作确认(OQ)和性能确认(PQ),安装确认是指:获得证据并用文件证明灭菌设备及其附属设施,已按照规定的要求被提供和安装;操作确认是指:当设备按程序运行时,获得证据并用文件来证明已安装的设备,有能力在指定的允差范围内提供特定的过程;性能确认是指:获得证据并用文件证明设备能够在预先设定的参数下持续运行,且这个过程加工后的产品是无菌的。性能确认一般包括物理性能确认和微生物性能确认,器械所使用的材料对灭菌方法的适用性,也是性能验证中的重点[11,13,15]。

本文结合国际上最新的灭菌相关标准,介绍了无菌医疗器械生产的几种常用的灭菌方法及其验证要点,如环氧乙烷灭菌(EO灭菌)、辐照灭菌、高压蒸汽灭菌和甲醛蒸汽灭菌等,以供医疗器械研究和生产单位参考。

1 环氧乙烷灭菌

20世纪50年代起环氧乙烷(ethylene oxide,EO)开始用于医院灭菌。经过众多科学家的研究证明,环氧乙烷被认为是一种灭菌效果较好的低温化学灭菌剂,在常温下即有良好的穿透作用,对物品无损害,而被广泛用于畏热、畏湿的医疗器械产品灭菌中。

1.1 灭菌原理

EO是一种简单的环氧化合物,遇水可形成乙二醇,具有较大的蒸汽压,对物品的穿透性较强。据报道,EO5min能穿透0.1mm厚的尼龙薄膜,26min能穿透0.3mm的氯丁胶布,41min能穿透0.39mm厚的丁基橡胶布。如果要达到一定得灭菌效果,灭菌剂必须充分接触物品的各个表面,EO的这种高穿透性大大提高了其灭菌效果。EO对细菌、芽孢、真菌、立克次体和病毒等各种微生物具有杀灭作用,属于光谱杀菌剂,其灭菌机理是与细菌蛋白质分子、酶、核酸中的氨基、羟基、羧基相结合,产生烷基化作用,对菌体细胞的代谢产生不可逆的破坏,从而达到灭菌作用[1]。

1.2 灭菌验证

环氧乙烷灭菌的验证包括以下3个步骤:

安装确认:一要确认灭菌器随机文件和附件的完整性,如安装记录、图纸、计算机软件、计量装置的校准等,二要对灭菌器工作环境的符合性进行验证,如水质检测、安全要求等,三是要验证灭菌器安装是否符合设备安装要求,要确认灭菌剂的浓度及质量状况。

操作确认:验证灭菌设备有能力在指定的允差范围内提供特定的过程,如温度分布试验、湿度分布试验、泄漏试验、真空速率试验、空气循环试验(如果使用)等。

性能确认:包括物理性能确认和微生物性能确认:

物理性能确认,应书面证明过程的重现性,并且符合所有指定的可接受参数。这些过程包括预处理、处理、灭菌和通风阶段等,操作重现性确认一般至少需要3次连续运行,适当时进行微生物挑战试验。环氧乙烷是致癌物,通风次数和解析放置的温度与时长对环氧乙烷的残留的影响,也需要作出相应的评价[12]。

微生物学性能验证,目的是应书面证明在灭菌过程后,产品的无菌性能已经达到特定的要求(SAL=10-6)。微生物性能验证的方法有:生物负载法和过度灭菌法。

一般情况下,EO灭菌微生物性能确认均采用生物指示剂(BI,枯草杆菌芽孢)。进行微生物学性能验证的产品,应采用与其常规灭菌相同的包装,生物指示物应放置在被灭菌物品中最难灭菌的部位,并在预处理前就放入选定部位,且在整个灭菌周期保持该位置。生物指示物监测点的数量应能验证灭菌器内全部被灭菌物品的微生物灭活,通常灭菌室体积≤10m3时,验证时至少设置体积V×3个检测点,但不少于5个,日常监测至少设置V×1.5个检测点,但不少于5个;灭菌室体积在>10m3时,验证时至少设置体积30+(V-10)×3个检测点,,日常监测至少设置15+(V-10)×1.5个检测点[11]。这里还涉及到温湿度探头的数量等要求,不同体积的灭菌器有不同的要求,可查阅ISO 11135-1:2007附录C。

由于环氧乙烷灭菌不存在通用的经典灭菌参数,影响灭菌效果的因素多且相互关联,灭菌过程控制复杂,所以为了保证灭菌效果,对其灭菌过程进行严格的验证是必要的。此外,若灭菌设备、被灭菌物品和装载方式任何一个因素改变时,都需要重新进行验证。

1.3 产品放行

日常监测中,需要监测预处理时的温度和湿度、处理过程中灭菌柜内的湿度和时间、整个灭菌过程的温度和压力、环氧乙烷已注入的证据、灭菌时间、解析时的温度和压力变化。最终只有生物指示物(BI)培养全部显阴性且灭菌过程参数在性能验证的参数范围内,产品才可以放行。

1.4 应用

EO可用于不耐高温、不耐湿物品的灭绝,被认为是一种灭菌效果最好的化学灭菌剂,可杀死所有微生物包括细菌以及芽孢。EO具有极强的穿透性,可用以各种难通透部位的灭菌,如有些较细、较长的导管用其他低温灭菌方法很难达到灭菌效果,而只能选择EO或者辐照。EO灭菌对物品的损害也较小,灭菌是利用烷基化原理而非氧化过程,对不耐热的材料及设备有着非常广泛的应用前景。采用EO灭菌时,可以用各种包裹材料包裹,便于储存、运输,打开包装即可使用避免了交叉污染的危险,并且在灭菌过程中,有标准的化学、生物监测手段,从而可以有效的控制灭菌质量。

EO在临床上有着广泛的用途,采用EO灭菌的设备及产品包括:硬式和软式内镜,如:关节镜、气管镜、膀胱镜、胃镜、肠镜、眼底镜、耳镜、尿道镜、胸腔镜等等;医疗设备,如:麻醉设备、人工肾、透热设备、电线、表头、心肺机、血透等;仪器:电钻、电烧器、牙钻、显微手术器、神经刺激器、压力计、外壳手术起、骨钻、针头、人工关节等;橡胶制品:导管、扩张器、引流管、气管内插管、手套、起搏器、心瓣膜、喷雾器等等[2]。

2 60Co-γ辐照灭菌法

上世纪50年代末,各国纷纷建造大型的60Co-γ射线辐照源,用于商业化的辐照加工。从此60Co-γ射线灭菌技术的应用领域迅速扩展,从最初对一次性使用的医疗用品灭菌拓展到医疗器械材料灭菌、医疗药品灭菌、食品灭菌保鲜、一次性生活用品灭菌、环境微生物污染治理等多个方面[8]。60Co-γ射线灭菌有很多的有点,如不用做生物指示物(BI)或产品的无菌实验、在灭菌过程中温度变化很小、射线可以到达器械管腔内部、灭菌后的产品不需要再处理,可以直接使用。但60Co-γ射线对高分子材料和包装材料破坏性有一定的破坏作用,灭菌站对人和环境也存在污染的风险,因此在60Co-γ射线的应用也受到了很大的限制。

2.1 灭菌原理

辐照技术是20世纪发展起来的一种灭菌保鲜技术,是以辐射加工技术为基础,运用X射线、γ射线或高速电子束等电力辐射产生的高能射线,在能量的传递和转移过程中,产生强大的物理效应和生物效应,达到杀虫、杀菌、一直生理过程的目的。其原理主要是破坏细菌细胞中的DNA和RNA,受损的DNA和RNA分子发生降解,失去合成蛋白质和遗传功能,使细胞死亡。

60Co-γ频率高到3×1018~3×1021Hz,其能量大于分子键能,故可使分子电离和断键而杀菌。其杀菌机理为60Co-γ射线直接破坏微生物的DNA、蛋白质和酶而致死,或者被微生物中的水吸收而激发或电力,产生激发的水分子、电子、水离子,或裂解为氢自由基、羟自由基,由此产生一系列的与DNA、蛋白质、酶的氧化还原反应,致微生物死亡[8]。

2.2 灭菌验证

辐照灭菌的验证包括以下主要内容[14]:

安装确认:确认辐射源(源的活性或加速器的参数)、传送系统、附属设施(包括相关的软件)、计量装置的计量状态、工作环境的符合性进行验证,如安全要求等。

操作确认:针对每个传送系统,通过测量不同位置的吸收剂量验证不同的辐照容器的计量分布,不同辐照容器以及容器内的不同位置的吸收剂量都在规定的范围内。一般在加源后、源的位置及形态改变、传送系统变化、辐照容器改变时都需要进行操作确认。

性能确认:包括物理性能确认和微生物性能确认:

物理性能确认包括确认产品放装载模式、包括日常产品的包装方式(尺寸,密度等),剂量分布、包括最大和最小吸收剂量及位置,产品的最大可吸收剂量(评价灭菌剂量对产品的影响)。

微生物学性能验证,目的是应书面证明在灭菌过程后,产品的无菌性能已经达到特定的要求(SAL=10-6)。灭菌剂量对微生物性能有至关重要的影响,建立灭菌剂量的方法有:方法1、方法2和VDMax法[14]。

2.3 产品放行

辐照灭菌的产品批次放行采用参数放行,不需要进行无菌实验。通过放置在最大可吸收剂量点和最小可吸收剂量点的剂量计,检测每批次灭菌的最大和最小剂量,最大和最小灭菌剂量在验证剂量的范围内,产品即可放行。这一放行准则是基于定期的辐照灭菌剂量审核[14],审核内容一般涉及到生物负载限度、微生物特性分析、建立灭菌剂量的方法等。

2.4 应用

在使用60Co-γ射线灭菌时,不同菌种,甚至同一菌株的不同发育阶段的抗辐射性均不同。一般来讲,细菌的营养细胞抗辐射性弱,芽孢的抗辐射性强。同一种菌株在不同介质中的抗辐射性也是不同的。在有抗菌剂存在的条件下,大多数菌的抗辐射性增强,在缺氧条件下,菌种的抗辐射性也有所增强。一般来所辐照剂量大,灭菌效果好。但是辐照剂量过大,对样品中的某些成分可能会有一定得影响,因此在具体的辐照实践中需要确定辐照剂量。

由于γ射线本身的能量大、辐射强,对物质损害大,对辐射灭菌产品的材质有一定的要求。有些产品在灭菌后出现了材质的强度、清晰度、颜色、生物相容性以及包装的完整性等方面的问题,有的是在辐射灭菌完成后不久便显现出来,这主要是因为部分企业的产品特别是所用的包装材料不适合辐射灭菌方式[9]。

对于适合辐射灭菌的产品和材质的选择,在GB18280-2000《医疗保健产品灭菌确认和常规控制要求辐射灭菌》的附录A中给出了器材材料和包装材料的确认方法;在GB16352《一次性医疗用品γ射线辐射灭菌标准》的附录C中则较为详细的列举了适合辐射灭菌的医疗用品。

3 高压蒸汽灭菌

高压蒸汽灭菌是热力消毒方法中最普遍,效果最可靠的一种灭菌方法,其优点是蒸汽穿透力强,能杀灭所有微生物。

3.1 灭菌原理

高压灭菌是湿热消毒法的一种,其原理是:在密闭的蒸锅内,其中的蒸汽不能外溢,压力不断上升,使水的沸点不断提高,从而锅内温度也随之增加。在0.1MPa的压力即103.4k Pa(1.05kg/cm2)蒸汽压下,锅内温度达121℃,维持15~30min。当温度超过细胞最佳生理活动的温度范围时,细胞代谢减缓,细胞的蛋白质、酶及核酸会被永久性破坏,从而导致细胞发生不可逆转的死亡。在此蒸汽温度下,可以很快杀死各种细菌及其高度耐热的芽孢,是最可靠、应用最普遍的物理灭菌法[11]。

3.2 灭菌验证

灭菌验证一般分为以下几部分内容:

安装确认:一要确认灭菌器随机文件和附件的完整性,如安装记录、图纸、计算机软件、计量装置的校准(温度表、压力表、时间计量表)等,二要对灭菌器工作环境的符合性进行验证,如水质检测、安全要求等,三是要验证灭菌器安装是否符合设备安装要求,确认灭菌剂的浓度及质量状况。

操作确认:验证灭菌设备有能力在指定的允差范围内提供特定的过程,如热分布试验,包括空载热分布试验等。

性能确认:物理性能确认和微生物性能确认,包括满载热分布试验(最高最低温度点)热穿透试验等,生物指示物的使用等。

3.3 产品放行

日常监测中,需要监测预处理时的温度、整个灭菌过程的温度和压力等。最终只有生物指示物(BI)培养全部显阴性且灭菌过程参数在性能验证的参数范围内,产品才可以放行。

3.4 应用

由于高压蒸汽灭菌本身具备不破坏产品表面并药品、药品溶液、玻璃器械、培养基等在高温高湿条件下不发生变化或损坏的物质,均可以采用高压灭菌法。高压蒸汽灭菌已经被广泛的应用到各种生化实验室和医院,用于一些培养基、玻璃制品、生理盐水等的灭绝。目前的高压蒸汽灭菌器的类型和样式较多,如:(1)下排气式压力蒸汽灭菌器是普遍应用的灭菌设备,压力升至102.9k Pa(1.05kg/cm2),温度达l21~126℃,维持20~30min,可达到灭菌目的。(2)脉动真空压力蒸汽灭菌器已成为目前最先进的灭菌设备。灭菌条件要求:蒸汽压力205.8k Pa(2.1kg/cm2),温度达l32℃以上并维持l0min,即可杀死包括具有顽强抵抗力的细菌芽胞在内的一切微生物。

高压蒸汽灭菌的注意事项:(1)必须先用流通蒸汽或真空排除灭菌器腔内空气。若灭菌器内有空气存在,则压力表上所指示的压力是灭菌器内蒸汽和空气二者的总压,结果压力虽达到要求,但灭菌温度却达不到,达不到灭菌效果。(2)灭菌时间必须是从全部装载的灭菌物均已达到灭菌温度时开始计算。(3)装载方式的确定,不同的装载类型须验证确认,避免随意性。(4)高压蒸汽灭菌器必须进行周期性验证。

4 甲醛蒸汽灭菌

现代的低温蒸汽甲醛灭菌(Sterilization by Low Temperature Steam Formaldehyde,LTSF)方法是上世纪60年代发明的一种低温灭菌技术,使用负压低温蒸汽甲醛法对一些怕热怕湿的医疗器械进行灭菌。

4.1 灭菌原理

甲醛杀菌作用是阻止细菌核蛋白的合成,影响生物细胞浆基本代谢。一些研究指出,甲醛为强烷化剂,其杀菌原理是一种非特殊性的烷基化作用,甲醛分子直接作用于细菌的菌体蛋白质、酶以及核酸的活性基团,使蛋白质链上的氨基、压氨基、羟基、羧基等烷基化,从而破坏细菌的蛋白质,导致微生物的死亡。其中烷基化效应包括两种作用:一是可降低水对蛋白质的穿透、彭润作用,使其硬化;二是对核酸的烷基化反应,可导致病毒的灭活[3]。

甲醛对细菌繁殖、芽孢、分枝杆菌、真菌和病毒等各种微生物都有高效的杀灭作用。甲醛对细菌病毒素亦有破坏作用,对肉毒杆菌素和葡萄球菌肠毒素,用50g/L甲醛水溶液作用30min可将其完全破坏。

4.2 灭菌验证

无菌生产环境甲醛蒸汽灭菌验证,验证的目的为甲醛灭菌的时间、排风时间及效果验证。确保无菌环境中用甲醛灭菌提供的空气环境始终复合国家《药品生产质量管理规范》对洁净室中空气浮游菌及表面细菌的规定。在准备甲醛蒸汽灭菌的房间取样点位置放入验证装置,指示物采用枯草杆菌芽孢。取样点数量根据灭菌区域面积确定。在≤9m-3的空间放置2个取样点,在小于14m3大于9m3的房间放置3个取样点,大于14m3的空间放置4个取样点。在无菌生产环境中取样点设置在分装机罩内、出瓶转盘、分装间回风口、分装间回风管、分装机底部。在灭菌后进行取样点菌片培养,将菌片接种于培养液中37℃培养至7d,若无菌生长则判断灭菌合格[4]。

目前国内对低温甲醛蒸汽灭菌器功效检验尚没有标准,对低温甲醛蒸汽灭菌器的灭菌效果生物指示剂也没有专门研究定标,因此这将影响低温蒸汽甲醛灭菌技术的研究和推广应用。

甲醛熏蒸法灭菌目前使用较少,验证及产品放行准则可参照国际标准ISO 25424:2009。

4.3 应用

常温常压下使用甲醛熏蒸消毒主要利用化学法和加热法产生甲醛气体。将福尔马林或多聚甲醛与某些强氧化剂如高锰酸钾、氯制剂等发生化学反应,通过化学产热促使甲醛气化。加热法是将福尔马林或多聚甲醛直接用电加热,使甲醛气化进行熏蒸消毒。有研究用每立方米120ml福尔马林与60g高锰酸钾混合反应产生甲醛气体熏蒸1h,可使物体表面达到消毒,熏蒸75min可使尿管达到有效消毒[5]。甲醛熏蒸消毒后会残留浓烈的甲醛刺激性气味,可以采用化学中和法进行消除。在熏蒸消毒结束后,在熏箱底层放入一定量的浓氨水继续熏蒸30min可以降低刺激性气味[6]。

甲醛可用于对怕热怕湿怕腐蚀的医疗用品的消毒与灭菌,可采用低温蒸汽甲醛灭菌的器材主要有:外科器械、包括导气管、麻醉用具、关节镜、心导管、腹腔镜、膀胱镜等;诊疗器械有血氧合器、湿化器、注射器、呼吸机、乳胶导管、乳胶手套等;电子器材有植入电极、变压器、电位器、电容器、导线以及眼科手术使用的热敏器材等[7]。

5 结论

医疗产品的灭菌方法多种多样,除了以上介绍的几种方法,还有过滤灭菌和等离子灭菌等,但都应用较少。

对于一些无法在包装后灭菌的无菌医疗器械,在包装前先灭菌,然后进行无菌灌装,这种方法对无菌加工(Aseptic processing)过程有很高的要求,需要在受控的环境中进行产品容器和(或)装置的无菌灌装,该环境的空气供应、材料、设备和人员都得到控制,使微生物和微粒污染控制到可接受水平。目前适用的国际标准有ISO 13408系列标准,国内也有相关的转化标准YY T 0567系列标准.一些液体医疗器械可使用该方法灭菌,如手术创面粘合剂、防粘连凝胶等。

目前国内已经转化了GB 18278-2000《医疗保健产品灭菌确认和常规控制要求工业湿热灭菌》,GB 18279-2000《医疗器械环氧乙烷灭菌确认和常规控制》,GB18280-2000《医疗保健产品灭菌确认和常规控制要求辐射灭菌》,但都转化自旧版的国际标准,目前最新版的ISO 17665:2006,ISO 11137-1:2006和ISO 11135-1:2007还没有转化。因此在产品放行准则方面,国内和国际还有不同,国内一些药监机构仍然将产品无菌检测作为产品放行准则,而国际上灭菌产品放行已经不需要无菌检测试验。

产品灭菌验证一般都需要对产品进行定期的生物负载检测,相关测试方法及要求可参考ISO 11737-1:2006和中国药典2005版。

灭菌包装的选择也至关重要,包装过程也是无菌医疗器械生产的一个特殊过程,目前已经有美国Tyvek,欧洲透析纸,包装材料的验证需要依据国际标准ISO11607-1/-2:2006,目前国内还没有相关的转化标准。

最终灭菌医疗器械的包装验证报告 篇2

最终灭菌医疗器械的包装验证报告 1.0 包装材料和系统的验证 1.1 包装材料的选择评估内容： 1.1.1 包装材料的物理化学特性 评价目的： 可供选择的包装材料基本的物理、化学性能符合产品要求。评价项目： 对包装材料进行物理特性（如外观、克重、厚度、透气性、耐水度、撕裂强度等）、化学特性（如薄膜的溶出物指标、pH 值、氯、硫含量等）的评价。判定方法： 通过确认供应商提供的质量保证书验证。判定结论： 1.1.2 包装材料的毒理学特征 评价项目： 确认包装材料不应释放出足以损害健康的毒性物质。评价项目： 对包装材料进行细胞毒性试验、皮内反应试验、皮肤致敏试验、急性全身毒性试验和溶血试验； 判定方法： 通过供应商提供的生物相容性与毒性测试报告验证。判定结论： 1.1.3 包装材料与成型和密封过程的适应性 评价目的： 确认包装材料与成型和密封过程的适应性。评价项目： 外观、热封强度、包装完整性。判定方法： 通过供应商提供的相关测试报告验证。判定结论： 1.1.4 包装材料的微生物屏障特性 评价目的： 确认包装材料对微生物的屏障特性，以确保维持灭菌后产品的无菌性。评价项目： 对灭菌袋（PET/PE 薄膜+医用透析纸包装）进行微生物屏障特性试验。判定标准： 按 ISO11607-1: 2006 附录 C 测定。判定方法： 通过供应商提供的微生物阻隔测试报告验证。判定结论： 1.1.5 包装材料与灭菌过程的相适应性 A、灭菌袋的生物负载量 验证项目： 灭菌袋的生物负载量 验证依据： 按 GB15980-1995、GB 7918.2 试验结论 样品编号平行取样 总数平均 菌数 稀释倍数（10-1）结果（cfu/件）1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 结论 备注 B、灭菌适应性 验证项目： 无菌性、灭菌袋的热封强度 验证依据： ISO11138-2: 1994、EN868-5: 1999 无菌性检测： 样品 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 测试结果 结论 灭菌袋热封强度检测： 编号 数据 灭菌袋灭菌前的热封强度 灭菌袋灭菌后的热封强度 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 测试结果 结论 1.1.6 包装材料与标识系统的相适应性 评价目的： 包装材料与标签系统在确定的灭菌条件的的适应性。评价项目： 1)标签系统在灭菌前应保持完整和清晰； 2)标签系统不会因灭菌过程而导致难以辨认； 3)标签系统不会引起墨迹向产品迁移。验证依据： ISO11607-1: 2006 试验结论 分类 数据 灭菌前 灭菌后 标签是否完整清晰是否符合规定 标签是否清晰 墨迹是否迁移测试结果 结论 1.1.7 包装材料与贮存、运输过程的适合性 评价目的： 在规定的贮存、运输条件下，验证包装材料是否能保证其特性。评价项目： 灭菌袋封口完整性。验证依据: GB12085-89 试验结论： 1.2 稳定性试验 1.2.1 加速老化 评价目的： 灭菌袋在有效期内始终能保持产品的无菌性。评价项目： 抗张强度、延伸率、微生物阻隔能力。判定方法： 通过供应商提供的相关测试报告验证。判定结论： 1.2.2 真实老化 评价目的： 灭菌袋在有效期内始终能保持产品的无菌性。评价项目： 抗张强度、微生物阻隔能力。判定方法： 通过供应商提供的相关测试报告验证。判定结论： 1.3 提供的信息 评价目的： 标签、说明书、外包装等是否符合相关法律法规的要求，是否能是否能提供规格、批号、有效期、贮存条件、灭菌方式等信息。评价项目： 标签、说明书上的内容及形式 验证依据： ISO11607-1: 2006 试验结论 类别 编号 是否符合相关法律法规的要求 能否提供规格、批号、贮存条件、灭菌方式等信息 A1～10 B1～10 C1～10 检查结果 结论 2.0 包装过程确认 2.1 安装鉴定 2.1.1 设备确认 设备（封口机）确认事项列表 项目 描述 检查结果 完成/状态 未完成/不需要1 设备是否记录在册 2 确认设备安装处预留有足够的空间用以生产以及维护、调节和清洁等 3检查设备的紧固和松动部件是否安装无4确认主电路开关存在、有标识并运行正常5 确认加热控制器存在、有标识并运行正常 6 确认当电压有一定波动时设备可以运行 7确认仪器操作者已接受相关培训并给出8确认设备能否运行正常 2.1.2 人员资格确认 项目 描述 检查结果 完成 未完成/不需要1 操作员是否满足岗位要求 2 培训记录是否齐全 2.1.3 计量器具确认 计量器具确认表 验证目的： 确认设备附属量具和检测仪器均经过校验 验证要求： 确认设备附属量具和检测仪器均经过校验并在有效期内 验证依据： ISO11607-

1、2-2006 序号 量具名称 量具编号 检定单位 检定日期 结论 1 ○合格 ○不合格 2 ○合格 ○不合格 3 ○合格 ○不合格 综合结论： 2.2 运行确认（OQ）2.2.1 参数优选试验 2.2.1.1 参数区域中值确认表 评价目的： 确认热封参数区域的中值有效性。评价项目： 温度、时间 验证依据： EN868-1： 1997 EN868-5： 1999 试验结论 检测项目 涂胶转移 试验 热封强度试验 包装完整性检测 结论 样品编号 第 1 点值 第 2 点值 第 3 点值 1 / / / / 2 / / / / 3 / / 4 / / 5 / / / / 6 / / / / 综合结论 2.2.1.2 参数区域确认表 评价目的： 确认热封参数的区域。评价项目： 温度、时间 验证依据： EN868-1： 1997 EN868-5： 1999 试验方法： 1.0 通过调整工艺参数的范围设定，寻找合适的失败条件，并重复试验3次，应符合要求。由于压力维 持时间和发热体作用时间之差的变化对过程的输出性能影响不明显，因此，仅仅对温度和发热体维持 时间做挑战试验。2.0 样品制备 检测项目 数量 温度（℃）发热体维持 时间（s）压力维持时间与发热体 作用时间之差（s）样品编号 1 3 130 3 1 2 3 130 4 1 3 3 135 2 1 4 3 135 3 1 5 3 135 4 1 6 3 140 3 1 7 3 140 4 1 8 3 145 3 1 9 3 145 4 1 3.0 将各组样品进行包装完整性测试。试验方法见 EN868-1： 1997 附录 F。试验结论 项目 编号 包装完整性试验 结论 1 2 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 综合结论 2.2.2 参数确认 评价目的： 确认热封最佳参数区域在试产阶段的有效性。评价项目： 温度、时间 验证依据： EN868-1： 1997 EN868-5： 1999 灭菌袋试验样品批号： 样品数量： 试验结论 编号 热封性能的剥离测定 热封处剥离强度测试 包装完整性检测 胶转移试验 结论 A1~A10 / / / B1~B10 / / / C1~C10 / / / A11~A20 / / / B11~B20 / / / C11~C20 / / / A21~A30 / / / B21~B30 / / / C21~C30 / / / A31~A40 / / / B31 ~B40 / / / C31~C40 / / / 综合结论 2.3 性能鉴定（PQ）2.3.1 运行试验 评价目的： 确认热封最佳参数区域在量产中的有效性。评价项目： 温度、时间 验证依据： EN868-1： 1997 EN868-5： 1999 灭菌袋试验样品批号： 样品数量： 试验结论 编号 热封性能的剥离测定 包装完整性检测 胶转移试验 结论 灭菌前 灭菌后 灭菌前 灭菌后 灭菌前 灭菌后 A11~A20 / / / / B11~B20 / / / / C11~C20 / / / / A21~A30 / / / / B21~B30 / / / / C21~C30 / / / / A31~A40 / / / / B31 ~B40 / / / / C31~C40 / / / / 试验记录 2： 编号 灭菌前热封剥离强度值（N/15mm）灭菌后热封剥离强度值（N/15mm）结论1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A B C 综合结论： 2.3.2 加速老化试验 1）纸/塑剥离测定、剥离强度测试、完整性检测、胶转移和盖材撕破检查试验 评价目的： 灭菌袋在有效期内始终能保持产品的无菌性。评价项目： 纸/塑剥离测定、剥离强度测试、完整性检测、胶转移和盖材撕破检查 验证依据： EN868-1： 1997 EN868-5： 1999 灭菌袋试验样品批号： 样品数量： 试验结论 表 1： 纸/塑剥离测定、完整性检测、胶转移和盖材撕破检查表 编号 热封性能的剥离测定 包装完整性检测 胶转移试验 结论 灭菌前 灭菌后 灭菌前 灭菌后 灭菌前 灭菌后 A11~A20 / / / / B11~B20 / / / / C11~C20 / / / / A21~A30 / / / / B21~B30 / / / / C21~C30 / / / / A31~A40 / / / / B31 ~B40 / / / / C31~C40 / / / / 结论 表 2： 热剥离强度测试 编号 灭菌前热封剥离强度值（N/15mm）灭菌后热封剥离强度值（N/15mm）结论1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A B C 结论 2）无菌性检测试验 评价目的： 灭菌袋在有效期内始终能保持产品的无菌性。评价项目： 无菌性。验证依据： ISO11138-2: 1994 灭菌袋试验样品批号： 样品数量： 试验结论 编号 灭菌后的培养 没灭菌的培养 结论1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A B C 结论 加速老化试验综合结论： 2.3.3 实时老化试验 1）纸/塑剥离测定、剥离强度测试、完整性检测、胶转移和盖材撕破检查试验 评价目的： 灭菌袋在有效期内始终能保持产品的无菌性。评价项目： 纸/塑剥离测定、剥离强度测试、完整性检测、胶转移和盖材撕破检查 验证依据： EN868-1： 1997 EN868-5： 1999 灭菌袋试验样品批号： 样品数量： 试验结论 表 1： 纸/塑剥离测定、、完整性检测、胶转移和盖材撕破检查表 编号 热封性能的剥离测定 包装完整性检测 胶转移试验 结论 A4~A6 / / B4~B6 / / C4~C6 / / A7~A9 / / B7 ~B9 / / C7~C9 / / A10~A12 / / B10~B12 / / C10~C12 / / 结论 表 2： 热剥离强度测试 编号 热封剥离强度值（N/15mm）结论1-1 1-2 1-3 2-1 2-2 2-3 3-1 3-2 3-3 A1～3 B1～3 C1～3 结论 2）无菌性检测试验 评价目的： 灭菌袋在有效期内始终能保持产品的无菌性。评价项目： 无菌性。验证依据： ISO11138-2: 1994 灭菌袋试验样品批号： 样品数量： 试验结论 编号 灭菌后的培养 结论1 2 3 124h 72h 120h 168h 24h72h120h168h24h72h 120h 168hA B C 结论 实时老化综合结论： 3.0 综合结论

预真空压力蒸汽灭菌器的温度验证 篇3

关键词：预真空灭菌器,温度,验证

0 引言

预真空压力蒸汽灭菌器是一类利用机械抽真空的方式,使灭菌室内形成负压,饱和蒸汽得以迅速穿透到物品内部进行灭菌的压力设备,广泛应用于医疗卫生和科研等领域。目前,各医疗机构对其灭菌质量的控制一般采用物理监测、化学监测、生物监测和B-D测试的方法[1,2,3]。但在实际应用中发现,在以上4种监测结果均通过的情况下,也不能完全保证灭菌器工作在良好状态。比如,一个原本性能完全良好的灭菌器,如果只是部分灭菌空间出现了温度偏高的情况,即使远远超过灭菌温度+3℃的要求,也不会影响其通过化学监测、生物监测和BD测试。而物理监测查看的温度压力数据一般只是灭菌器自身显示或记录打印的,只能反映灭菌室内某个位置的情况,同样也能合格。在这种情况下,灭菌器虽然能达到灭菌要求,但可能会对灭菌物品造成热损害,加速物品的老化,降低其自身质量,缩短其使用寿命,势必影响到后续的医疗安全。因此医疗机构有必要对预真空灭菌器的温度性能进行验证,以保证其灭菌质量。

1 温度性能要求

根据现行国家和行业标准,预真空压力蒸汽灭菌器在灭菌室容积>60 L时属于大型灭菌器,应符合《GB 8599—2008大型蒸汽灭菌器技术要求自动控制型》[4]的要求;容积≤60 L时属于小型灭菌器,应符合《YY 0646—2008小型蒸汽灭菌器自动控制型》[5]的要求。大型和小型的预真空灭菌器在温度性能要求和验证方法上均有较大的差异。

1.1 大型预真空灭菌器的主要温度要求

在进行小负载和满负载温度试验时,需满足以下要求:

(1)温度范围:在维持时间内,下限为灭菌温度,上限应不超过灭菌温度+3℃。

(2)均匀性:在维持时间内,同一时刻各点之间的差值应不超过2℃。

(3)平衡时间:灭菌室容积≤800 L的应不超过15 s,>800 L的应不超过30 s。

(4)维持时间:对于灭菌温度分别为121、126、134℃的灭菌器,应分别不少于15、10、3 min。

1.2 小型预真空灭菌器的主要温度要求

在进行各种负载试验时,均需满足下述要求:

(1)温度范围:在维持时间内,不低于灭菌温度,不超过灭菌温度+4℃。

(2)均匀性:在维持时间内,任意两点之间不超过2℃。

(3)平衡时间:应不超过15 s。但如果同时满足下面2个条件,平衡时间不超过30 s可接受:(1)理论蒸汽温度在升温阶段的最后10℃范围内,上升速度低于8℃/min,但大于1℃/min;(2)在升温阶段的最后10℃范围内,灭菌室、所有灭菌负载的测量温度和理论蒸汽温度之间相差不大于2℃。

(4)维持时间:当灭菌器设定的灭菌温度为121、126、134℃,应分别不少于15、10、3 min。

2 温度验证

2.1 制备检验负载

大型预真空灭菌器的检验负载由漂白的纯棉布单组成,布单的尺寸、经纱、纬纱和质量均有明确规定。根据灭菌器本身装载灭菌单元的能力,分别适用标准测试包或小规格测试包。

小型预真空灭菌器需要空载、多孔渗透性负载和实心负载。其中,多孔渗透性负载也是由漂白的纯棉布单组成,分为小量、满载多孔渗透性负载和小量多孔渗透性条状物,而小量多孔渗透性负载根据灭菌室可用空间又分为简化试验包和标准试验包。

2.2 布置温度测量点

大型预真空灭菌器需要准备7个温度传感器。先在灭菌室内部的参考测量点(用于灭菌周期控制的温度传感器的位置)上放置1个温度传感器,然后在测试包的内部放置5个温度传感器。在小负载温度试验时,要在测试包上方50 mm的垂直中心处放1个温度传感器,而在满负载温度试验时,此温度传感器要放在测试包内最上方的棉布之下。

小型预真空灭菌器应准备8个温度传感器,其中1个放在排汽口处,1个放在参考测量点处,2个放在灭菌室内空载试验指示的温度最高和最低的位置,最后将剩余的温度传感器放在不同的负载中。

2.3 理论蒸汽温度

理论蒸汽温度是指根据灭菌室压力计算所得的对应饱和蒸汽的温度,其具体计算公式可参见EN285:2006[6]或EN13060:2004[7]。在大型预真空灭菌器的小负载和满负载温度试验中,理论蒸汽温度均需满足温度范围和均匀性的要求。而小型预真空灭菌器只有在平衡时间超过15 s时,才需要计算理论蒸汽温度,并需满足升温速率和均匀性的要求。

2.4 验证实例

某厂家生产的脉动真空灭菌器灭菌室容积为1.2 m3,对其134℃灭菌程序(灭菌时间预设为10 min)进行温度验证。因为其属于大型灭菌器,应准备7个温度传感器,分别进行小负载和满负载温度验证。

我们采用美国Data Trace无线温度压力记录仪得到小负载温度试验的测试结果,如图1所示。从实际验证结果看,本次灭菌过程的平衡时间为0 s,维持时间为10 min;在维持时间内,7个测温点和理论蒸汽温度的范围为134.7～137.0℃,同一时刻各点之间的最大差值为1.9℃。本次验证中,温度和时间的测试结果都符合标准要求。

满负载温度试验的测试结果如图2所示。其中平衡时间为28 s,维持时间为9 min 32 s,7个测温点和理论蒸汽温度的温度范围为134.0～136.0℃,同一时刻各点之间的最大差值为1.7℃。满负载试验的结果也符合标准要求。

3 影响温度性能的主要因素及建议

3.1 蒸汽质量

蒸汽灭菌的过程是饱和蒸汽冷凝的过程,所以饱和蒸汽是进行有效灭菌的重要保障。当进入灭菌室的蒸汽过湿时,往往会造成湿包现象[8]。而当进入的蒸汽过干时,尽管蒸汽温度偏高,但由于含有的水分相对较少而不能充分凝结成水,不能释放足够的潜热,容易造成负载内部的温度偏低。在实际灭菌应用中,遇到较多的是蒸汽过湿的情况。对此,建议从蒸汽源到灭菌室铺设的传输管道不要过长,并对管道采取保温措施,必要时增加汽水分离器。每次在执行灭菌程序前,要确保彻底排空进汽管道的冷凝水,防止蒸汽含水量过高。

3.2 真空度

预真空灭菌器采用抽真空的方式,将灭菌室内的冷空气排除掉,为饱和蒸汽的进入创造良好的条件。灭菌室内的真空度越好,则冷空气排除得越彻底,蒸汽穿透能力越强,负载内部的温度就越接近负载外部的温度。考虑到灭菌结束后还要对灭菌物品进行干燥,建议选用的灭菌器具有能使灭菌室的绝对压力≤4 kPa的抽真空能力。

3.3 操作规范

预真空灭菌器的操作人员如果不严格遵守操作规范,致使装载的灭菌单元包装不合格,体积、质量过大或灭菌室填充过满,都会影响到整个灭菌室空间的温度均匀性,尤其会导致负载内部的温度与负载外部差别较大。因此,必须提高相关操作人员对消毒工作重要性的认识,加强岗位培训[9],做好灭菌前的准备工作,规范执行灭菌物品的包装和装载,降低对温度均匀性的影响。

4 结语

灭菌温度及其维持时间是影响灭菌效果的最关键因素,医疗机构应对预真空压力蒸汽灭菌器的温度验证引起足够的重视。建议在排除各种可能导致温度不合格因素的基础上,定期地自行或委托有资质的第三方实验室对其进行温度验证,以最大程度地保证灭菌质量,维护医疗安全。

参考文献

[1]WS/T367—2012医疗机构消毒技术规范[S].

[2]于桦.浅谈供应室高压蒸汽灭菌效果监测的方法及运用[J].医疗卫生装备,2011,32(7):107-108.

[3]刘忠霞.脉动真空压力蒸汽灭菌效果监测与评价[J].中国消毒学杂志,2012,29(2):163-164.

[4]GB8599—2008大型蒸汽灭菌器技术要求自动控制型[S].

[5]YY0646—2008小型蒸汽灭菌器自动控制型[S].

[6]EN 285:2006.Sterilization-Steam sterilizers-Large sterilizers[S].

[7]EN 13060:2004.Small steam sterilizers[S].

[8]方岚,孙剑儿.蒸汽灭菌后湿包分析[J].中华医院感染学杂志,2011,21(11):2 285-2 286.

灭菌验证 篇4

1 脉动真空灭菌器工作原理与特点

1.1 脉动真空灭菌器工作原理

脉动真空式灭菌系统介于重力转换式灭菌器和高真空式灭菌器之间。其采用蒸汽脉冲方式后, 就不需要高真空了。脉动真空灭菌器工作原理如图1所示。

典型的蒸汽脉冲程序:在连续进蒸汽条件下, 抽真空到10.7～13.3 k Pa (80～100 mm Hg) 的绝对压力, 重复2～3次;或抽真空到10.7～13.3 k Pa (80～100 mm Hg) 的绝对压力后, 进一次蒸汽 (一个蒸汽脉冲) , 重复2～3次, 从而使腔体内反复通入无热原蒸汽, 达到腔内及灭菌物品冷空气的有效置换, 使腔内无冷点。当腔内压力稳定时, 灭菌蒸汽均匀地分布在腔内灭菌物品的有效部位进行彻底灭菌, 保证了灭菌效果。连续进蒸汽有利于防止和降低物品中空气的残留量。脉动真空灭菌器腔室中的温度-压力曲线如图2所示。当然, 如果因被灭菌物品性质比较特殊而有必要时, 可采用3次以上的蒸汽脉冲和抽真空步骤。制药企业常用的灭菌器一般属脉动式灭菌器, 灭菌程序完成后, 还需检漏, 因此需进行相应的功能设置。

1.2脉动真空灭菌器特点

主要优点: (1) 灭菌周期短; (2) 不需要高的真空度; (3) 空气滞留问题小; (4) 小装量条件下仍有好的灭菌效果。

主要缺点: (1) 被灭菌品装载过密时, 灭菌效果差; (2) 在真空度范围内, 实现蒸汽脉冲需要较复杂的辅助设施 (如真空泵、冷凝器、喷射泵等) , 从而给维修和保养增加了难度。

2 设备使用中常见问题及解决方法

2.1 P LC故障和触摸屏的黑、白屏现象

目前, 在配有触摸屏式的脉动真空灭菌器当中≥3.5 m3的设备中易发生PLC故障和触摸屏的黑、白屏现象。

发生此现象的原因: (1) PLC、触摸屏本身的原因, 如元件老化、DC24 V电源故障等; (2) 在灭菌完成后开门时, 灭菌器内的蒸汽瞬间串出, 与房间内空气接触形成水蒸汽, 对灭菌器的电路部分尤其是触摸屏、PLC影响较大, 容易发生受潮短路。

解决办法:如元器件本身原因, 可更换元器件, 或采用加大灭菌器柜门上方的排潮电机功率、异地控制等方法。

2.2 真空泵持续工作负压不下降

发生此现象的原因: (1) 真空泵本身的原因如真空泵动能下降、真空泵反转; (2) 总水压过低 (<0.1MPa/cm2) ; (3) 水流速太小或自来水管道管径太细等。

解决办法: (1) 针对客观原因给予更换部件, 如真空泵、水压表、自来水管; (2) 灭菌器自来水管最好单独一管道, 并在水压力表旁安装水流量表, 以随时观察水压及水流速, 避免因水流太小负压不下降, 使真空泵产生干抽现象导致部件损坏。

2.3 灭菌器密封门打不开

发生此现象的原因: (1) 内室有正压或负压; (2) 门密封胶条没抽回; (3) 程序在运行; (4) 门电机启动电容损坏; (5) 门内传动系统损坏等。

解决办法: (1) 待室内压力回0后, 再开门; (2) 检查真空泵是否抽空, 门密封管路是否堵塞, 泵是否反转, 是否有水; (3) 退出灭菌程序; (4) 更换门电机启动电容, 检查门电机; (5) 检查门内传动系统。

3 影响灭菌效果的因素

3.1 物理/化学条件

在细菌形成芽孢过程中的多种环境因素会影响孢子的耐热性。例如, 温度较高并有二价阳离子 (如Ca2+、Fe2+、Mg2+、Mn2+) 存在时, 芽孢的耐热性增强。与此相反, 当p H超出6.0～8.0的范围时, 或在高浓度的盐水或磷酸盐中形成芽孢时, 其耐热性下降。

自然界中芽孢的耐热性与环境条件相关, 如溶液浓度、水分、p H、对芽孢有损伤作用的物理因素以及对芽孢有抑制作用的化学品等, 均会影响芽孢的耐热性。

包藏在晶体或有机物内的芽孢, 其耐热性通常明显高于一般非包藏态的芽孢。因此, 在某一温度条件下, 将泥土包藏性芽孢和从泥土分离并培养得到的芽孢同时灭菌时, 要想获得相同的灭菌效果, 同一灭菌温度下, 前者所需的灭菌时间比后者要高出10多倍。由于被灭菌品受到了泥土中芽孢的污染, 如在运输处理中被未经过滤空气微粒污染, 或者因人员或其他物品接触遭受污染时, 要将芽孢完全杀灭会很困难。正因为如此, GMP要求采取一切必要的措施防止污染。

3.2 相对湿度

在热力灭菌中, 水对杀灭细菌芽孢起着重要作用。与水相关的灭菌方式只有2种:湿热和干热。湿度达到饱和[相对湿度 (RH) 为100% (或aw=1.0) ]时的灭菌方式称为湿热灭菌;相对湿度低于100%条件下的灭菌方式统称干热灭菌。实验数据表明, 温度在90～125℃之间, 相对湿度在20%～50%时, 细菌芽孢较难杀灭;当相对湿度高于50%或低于20%时, 则较易杀灭。这对选择灭菌条件具有指导意义。

3.3 曝热时间

灭菌过程中, 原核细胞的死亡 (被杀灭) 遵循一级反应的规则。温度与某一时间芽孢存活对数间的关系, 在许多情况下呈线性。这就是说, 在特定的灭菌温度下, 任一时间孢子死亡仅与这个时间孢子的浓度相关, 而使孢子数下降一个对数单位所需时间并不受孢子原始浓度的影响。

4 脉动真空灭菌器的验证

脉动真空灭菌器的验证内容主要有安装确认、运行确认及性能确认。

4.1 安装确认

(1) 检查及登记设备的厂商名称, 设备名称、型号、生产厂商编号及生产日期, 公司内部设备登记号; (2) 安装地点及安装状况是否符合国家有关压力容器的要求; (3) 设备规格标准是否符合设计要求; (4) 计量、仪表的准确性和精确性; (5) 设备相应的公用工程和建筑设施的配套, 如电源、真空系统、压缩空气系统、冷却水等连接是否符合供货单位提出的要求; (6) 各种附件和备品 (如压力表、安全阀、电磁阀等) 的规格、型号是否核对和登记; (7) 制定清洗规程及记录格式; (8) 制订校正、维护保养及运行的SOP草案及记录表格式草案。

4.2 运行确认

(1) 蒸汽压力和温度在设定的范围内; (2) 灭菌器门的联锁系统安全可靠; (3) 灭菌器正常运行所需的各种操作规程是否建立; (4) 温度监控设备的选择和校验符合灭菌程序要求。

合格标准:灭菌器的各步程序运行正常, 与操作说明书相符, 无明显偏差;整个运行中, 无异常噪声出现。

4.3 性能确认

4.3.1 热分布试验

热分布试验是验证灭菌器不同位置温度均一性的一项重要试验, 以搞清灭菌过程中腔室内各个不同位置的温差状况, 为下一步热穿透试验提供依据。它包括空载热分布试验、满载 (80%装载量) 热分布试验。

4.3.1. 1 热分布试验步骤

(1) 选10～20个热电偶或热电阻作温度探头, 编号, 将其固定在灭菌器腔室的不同位置并用特氟龙密封带和硅胶密封在灭菌器内温度探头的安装位置, 应包括可能的高温点 (如蒸汽入口处) 及低温点 (如冷凝水排放口) , 另外有一只探头置于灭菌器温度控制探头处, 一只探头置于灭菌器温度记录控制探头附近, 其余则均匀分布于灭菌器腔室内, 以使温度的监测具有代表性。在满载热分布试验中, 装载应尽可能使用待灭菌产品或类似物并注意不要将温度探头接入待灭菌的容器中, 而应在其周围;

(2) 按初步设定的灭菌程序、灭菌参数及装载方式进行灭菌;

(3) 每种装载方式至少应进行3次重复性试验, 对试验获得的数据进行整理分析, 并在此基础上确定装载的冷点位置;

(4) 试验前后都要将温度探头放入冰点槽和油浴里校正;

(5) 通常可在几次空载试验确定出冷点位置后, 进行最大和最小的装载试验;

(6) 对试验数据作统计分析, 最冷点和腔室平均温度间差值不得超过±2.5℃, 否则说明设备性能差或存在某种故障, 造成此不良状况的原因在于设计、安装、装载方式或控制手段存在缺陷, 应加以改进。

4.3.1. 2 热分布试验可接受的标准

(1) 空载热分布灭菌室的温度均匀性≤±1℃; (2) 满载热分布灭菌室的温度均匀性≤±1.5℃; (3) 温度控制的范围, 根据设备的精度自订。

4.3.2 热穿透试验

热穿透试验是验证灭菌器及灭菌程序对产品适用性的一项试验, 目的是确定灭菌室装载中的“最冷点”, 并确认该点在预定的灭菌程序中获得足够的无菌保证值。

4.3.2. 1 热穿透试验的步骤及要求

热穿透试验的步骤及要求与满载热分布试验大体相同, 主要不同在于温度探头放置方式上, 热穿透试验要求温度探头应当插入待灭菌产品中, 插有温度探头的产品应放在以下位置: (1) 热分布试验确定的最冷点位置; (2) 蒸汽入口处或热分布试验确定的其他高温点位置; (3) 灭菌器温度控制探头附近; (4) 温度记录探头处 (如果灭菌器的温度自动控制和温度记录不是共用温度探头时) ; (5) 另需有记录腔室温度的探头, 此探头不插入产品中, 位置在温度控制探头附近。

热穿透试验至少需重复进行3次, 试验前后都要将温度探头放入冰点槽和油浴里校正。

4.3.2. 2 热穿透试验可接受标准

(1) 对于灭菌程序物品, 装载中各点所得到的最小F0值应>8; (2) 最小F0值与平均F0值的差值应≤2.5%。

4.3.3 生物指示剂验证试验

对热穿透试验结果进行统计分析可得出灭菌程序的运行参数, 进而确定所用灭菌器对某一物品的灭菌程序。然后还要进行生物指示剂验证试验, 即将一定量已知D值的耐热孢子接入被灭菌的物品中, 在预定的灭菌条件下灭菌, 以验证设定的灭菌工艺是否真正能赋予物品所需的标准灭菌时间F0值。

4.3.3. 1 生物指示剂的耐热性

蒸汽压力灭菌程序验证, 常用的生物指示剂有嗜热脂肪芽孢杆菌Bacillus stereathernophilus, 其常规微生物耐热参数D121℃值为1.5～3.0 min。由于同一生物指示剂在不同介质或载体上的耐热性不同, 所以在试验前要测定生物指示剂在待灭菌物品中的耐热性, 并根据其耐热性确定验证时所要接种的孢子数量, 或是否需要选用一种标准溶液来替代某物品作为生物指示剂的介质。

4.3.3. 2 生物指示剂的装载

为了准确反映灭菌程序对物品的灭菌效果, 生物指示剂通常被接种入被验证物品的包装容器中, 如生物指示剂与被验证物品不相容, 可用p H值及粘度与物品相似的介质, 生物指示剂验证可与热穿透试验同时进行, 装有生物指示剂的容器要紧挨着装有测温探头的容器, 在灭菌设备的最冷点处必须放置生物指示剂, 冷点通常位于蒸汽或冷凝水出入口附近, 为便于准确分析验证试验结果, 所有的生物指示剂与测温探头的放置应有相对应的编号。

4.3.3. 3 生物指示剂验证合格标准

经生物指示剂验证后可证明在设定的灭菌程序或F0条件下, 物品的无菌保证水平<10-6。

5 结语

以上是笔者在设备管理工作中学习到的有关脉动真空灭菌器的一些知识, 希望对大家今后的工作有所帮助。

参考文献

[1]农业部畜牧兽医局.兽药生产质量管理规范培训指南.中国农业出版社, 2002

灭菌验证 篇5

我公司将自主研发的过氧化氢蒸汽灭菌系统(HPVS V-50)应用于Tofflon Lyo-40-CIP冻干机(不具备SIP功能)进行灭菌,其灭菌效果良好。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

生物指示剂(嗜热脂肪芽孢杆菌孢子,孢子量106)、化学指示剂、TSB、30%500 mL过氧化氢溶液、无菌操作台、记号笔、便携式过氧化氢气体浓度探测器(ATi-PortanSenⅡ)及手持式温湿度测量仪(Testo-645)。

1.2 HPVS V-50灭菌器

HPVS V-50灭菌器是由上海Tofflon公司自主研发的针对密闭区域灭菌的过氧化氢蒸汽发生系统。

整个过氧化氢蒸汽灭菌过程分为五个阶段:(1)泄露测试:通过泄露测试以确认该系统的密闭性良好;(2)预处理:调节并控制冻干机箱体的相对湿度和温度在设定参数范围内;(3)高速注入:30%的过氧化氢水被不断汽化成含有高浓度的过氧化氢气体的蒸汽;(4)低速注入:保持过氧化氢足够的作用时间和浓度以确保微生物被完全灭活;(5)通风:该阶段不再向冻干机内部注入过氧化氢蒸汽,冻干机箱体内部残余的过氧化氢气体催化分解成水和氧气。在本案例中,通过真空空气置换以排除箱体内部的残余过氧化氢气体,从而使冻干机箱体内部的过氧化氢气体浓度低于职业允许暴露水平(1 ppm)。

1.3 Lyo-40 CIP冻干机的过氧化氢灭菌

该Lyo-40 CIP冻干机由Tofflon公司生产,具有14个板层,总板层面积为40 m2,干燥箱内腔体的体积约11.5 m3 (2.20 m×2.20m×2.35 m),具备“在位清洗”CIP功能,不具备SIP功能。

在对冻干机进行简单改造后,通过Φ38气体传输管道将HPVS V-50灭菌器与冻干机连接,并形成闭合的气流循环回路,如图1所示。HPVS V-50灭菌器通过充气管道将过氧化氢蒸汽注入到冻干机箱体内部,然后再通过回气管道将未充分作用的过氧化氢蒸汽回流到灭菌器中,如此不断循环直到灭菌结束。

ISOΦ38的1接口、2接口及3接口是气体注入口,4接口及5接口(排水口)作为气体排出口;6接口和7接口作为参数验证口。

Lyo-40冻干机的过氧化氢灭菌循环参数是Tofflon公司根据冻干机的结构、规格和温湿度状况并通过灭菌工艺开发程序确定的灭菌参数,如表1所示。

1.4 灭菌循环的监测与验证

在灭菌过程中,通过HPVS V-50灭菌器的参数测量系统对冻干机箱体的压力、气流传递的管道内相对湿度、过氧化氢溶液注入流量、风机转速、气流传递温度、汽化温度及过氧化氢气体浓度等参数进行监测。此外,通过手持式温湿度测量仪对灭菌初始温湿度进行验证,并通过便携式过氧化氢气体浓度探测器对灭菌循环结束后的冻干机箱体内部过氧化氢气体浓度值进行确认。在灭菌结束后,将该浓度传感器放置于过氧化氢浓度验证孔(如图1的接口7所示)进行测量,以确认该冻干机箱体内部的过氧化氢气体的浓度值低于国家规定的过氧化氢职业允许暴露水平值(1 ppm)。

过氧化氢蒸汽灭菌效果的监测和验证主要采用化学指示剂和生物指示剂。通过化学指示剂在灭菌循环作用前后的色带颜色变化,以评定该灭菌循环的过氧化氢浓度分布和灭菌作用情况。而生物指示剂用来评估过氧化氢灭菌循环的灭菌效力,并确认该灭菌工艺的灭菌效果达到无菌保证水平(SAL)。该生物指示剂是由载有孢子数约为106的嗜热脂肪芽孢杆菌孢子的不锈钢载片和Tevek包装组成。

灭菌效果的监测和验证过程:在每个灭菌循环运行前,将已编号的化学指示剂和生物指示剂放置于冻干机箱体内部相应的灭菌挑战位点(如图2所示),然后运行灭菌循环,在灭菌循环完成后,将指示剂其逐个取出,记录化学指示剂的监测结果,而将生物指示剂经过无菌操作置于放入对应编号的TSB培养基中,然后将其置于在55～60℃条件下培养7天后观察生物指示剂培养结果。培养基保持紫色不变,则视无菌生长。同时,阳性对照培养基由紫色澄清液体变为黄色浑浊即表示合格。连续运行三次该灭菌循环以确认该灭菌工艺的可重演性。

除#6、#9、#8、#13位点分别位于冻干机前视窗、左视窗、中隔阀和排水口处以外,#1位点至#14位点的其他位点分别位于冻干机的内表面的8个角及6个面的中心位置;#15位点至#28位点位于14个板层正中心的表面上;#29位点和#30位点位于第4板层表面的后两个角上;#31位点和#32位点位于第11板层表面的后两个角上。

2 结果

由于监测位点的不同及灭菌循环的差异,化学指示剂受过氧化氢作用的程度都有所不同,造成化学指示剂监测效果的差异。为了较好的统计和说明化学指示剂对过氧化氢灭菌工艺的监测效果,我们将测试后的化学指示剂的变色的程度进行分类以区分。其中,将经历一个完整的灭菌循环作用后,色卡颜色为紫蓝色的化学指示剂标记为A;而受过氧化氢作用程度较差,有一定变色(深灰色)的化学指示剂标记为B;将受过氧化氢作用程度适中但未完全呈现米黄色的化学指示剂标记为C;最后,将色卡颜色为米黄色的化学指示剂标记为D。

如表2所示,3次灭菌循环的每个灭菌循环的32个监测位点的CI均由紫蓝色变成米黄色,说明该灭菌工艺的过氧化氢气体分布较均匀。然而,冻干机箱体底部(除#12位点外,#1 1～#14)及冻干机箱体侧壁的中心区域(#6～#9)的过氧化氢指示剂变色程度较其他位点要明显一些,说明这些位点或区域较其他位置受过氧化氢作用程度要充分一些。

如表3所示,除第2次灭菌循环的#27位点外,经历三次连续的灭菌循环的所有灭菌监测生物指示剂的培养结果皆为阴性。在第2次灭菌循环的位点#27处(即从上至下的第2个板层中心)的BI培养结果显示为阳性。

第2次灭菌循环的#27位点出现阳性结果,可能是因为在生物指示剂培养操作过程中验证人员操作不慎造成该位点的指示剂培养出现“假阳性”结果;也可能是在第2次灭菌循环#27位点的生物指示剂为Rogue BIs[3],由于Rogue BIs的细菌孢子结块或簇积从而使该生物指示剂呈现更强的灭菌抗性,造成灭菌失败。随后,我公司在#27位点再放置3个生物指示剂并重复运行3次上述灭菌循环,以此对该位点进行确认。#27位点的微生物挑战实验生物指示剂培养结果,如表4所示,该位点的挑战生物指示剂连续经历3次该灭菌循环未出现有菌生长。

此外,在应用安全性方面,我公司用过氧化氢浓度探测仪对HPVS V-50灭菌器设备周围环境及冻干机内部的残留浓度进行测量。结果如表5所示,在灭菌过程中,HPVS灭菌器周围环境中的过氧化氢气体的浓度低于1 ppm。在每次灭菌循环结束后,冻干机箱体内部的过氧化氢浓度都低于1 ppm。说明该灭菌系统的密闭性良好;并且在灭菌循环结束后,冻干机箱体内部过氧化氢气体已经排尽。

总之,从监测和验证可知,冻干机应用过氧化氢蒸汽进行灭菌的灭菌效果良好。应用HPVS V-50过氧化氢蒸汽灭菌器对Tofflon Lyo-40-CIP冻干机进行灭菌对人和环境没有造成危害。此外,在灭菌循环结束后,冻干机箱体内部没有产生过氧化氢残留,过氧化氢气体浓度低于职业允许暴露水平值(1 ppm)。

3 结语

目前国内制药企业正在使用的真空冷冻干燥机绝大多数不具备在线蒸汽灭菌系统。冻干机改造添加SIP系统需要满足以下条件:(1)冻干机按D类压力容器进行设计和制造,并备有压力容器设计检测证书和备案证书;(2)该冻干机的热循环系统使用硅油作为导热油;(3)长期配备纯蒸汽系统。然而,国内大多数冻干机不能满足上述条件,通过给不具备SIP功能的冻干机配备过氧化氢蒸汽灭菌系统,通过充气管道和回气管道将灭菌器与冻干机连接并形成气流闭合回路,即可使冻干机实现SIP。

冻干机内部复杂的结构(CIP清洗管道、搁板、蘑菇阀和冷凝盘管等部件)影响过氧化氢蒸汽的分布和扩散,合理的过氧化氢气体传输以及较好的过氧化氢扩散方案较为重要。利于过氧化氢蒸汽扩散的CIP管道布置、避免在过氧化氢蒸汽传输过程中热量过度的损失、冻千机前后箱底面的斜面排水优化设计、在冻干机灭菌过程中实行分段灭菌和真空气流置换等措施都有利于冻干机充分灭菌。在冻干机的灭菌验证过程中,通过确立冻干机灭菌最不利位点(Worst case location)、使用更多的指示剂及添加更多的监测位点都能较全面地对该灭菌工艺进行验证和评估。

总之,规范的灭菌工艺、科学有效的灭菌监测和验证、严格的无菌控制和保障,成为当前我国无菌制剂生产满足国内外市场日益增高的质量诉求和认可的首要前提。现代中国制药行业高速发展并日渐成熟,越来越多的真空冷冻干燥机通过简单改造配置过氧化氢蒸汽发生系统,从而实现SIP。我们相信过氧化氢蒸汽灭菌工艺因其低温、快速、易验证、无毒及环保等优点将会在制药行业有更大的发展。

参考文献

[1]袁勤生.超氧化物歧化酶[M].上海:华东理工大学出版社,2009:209-210

[2]Andrew M.McAnoy.Vaporous Decontamination Methods: Potential Uses and Research Priorities for Chemical and Biological Contamination Control [M].Australia:Australian Government Department of Defence,2006