过氧化氢消毒灭菌冻干机的应用

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在过去十年间，包括新的GMP规范对冻干机内部的消毒灭菌需求不断增长，许多消毒灭菌的方法应用于冻干机，每种都有其特有的优缺点，它们包括：

l  酒精

l  甲醛

l  环氧乙烷

l  辐射

l  紫外线

l  蒸汽

l  过氧化氢

目前最通用的方法是采用蒸汽消毒，其操作是将冻干机内部的温湿度增加至121摄氏度和25PSI，并保持一定的时间和循环，虽然使用蒸汽消毒对工厂来说没有什么问题，但显著增加了冻干机的安装成本和复杂度，并需要很长的循环时间。冻干机通常是在极低的温度和高真空度条件下运行，不需要耐压级别，为了满足高压灭菌的要求舱体必须作为压力容器而显著增加了生产成本，经常是达到了翻倍的程度，同时需要辅助蒸汽发生器和不锈钢管路系统。

因为蒸汽灭菌成本的显著增加，同时现有的冻干机不能改造成蒸汽灭菌型，采用过氧化氢蒸汽成为另外一种可行的方案。

H2O2消毒如何工作？

过氧化氢H2O2是公认的灭菌剂，而过氧化氢蒸汽HPV无残留灭菌技术已经应用了十年之久，全世界有超过85%的无菌流程隔离器使用HPV技术作为生物去污染的选择 (ISPE, 2005)，除了冻干机的消毒，HPV已经被广泛应用于隔离器、房间、RABS、灌装线以及不同配置的操作/生产领域。

该技术通过“闪蒸”将液态H2O2转化为HPV，此过程可在常温常湿的环境下有效进行，所以不需要进行除湿等特别的预处理。

HPV被均匀的引入密闭空间，其内表面完全暴露于HPV中，形成约1微米的过氧化氢膜，附着在可能寄居微生物的表面，微生物自身会作为核心被形成的微冷凝所包裹，并迅速被此过程杀灭。

整个过程通过计算机和彩色触摸屏在密闭空间外进行控制，并实时反馈循环进程，被HPV消毒的空间或设备需要密封起来，通过电化学原理的手持式HPV传感器监测没有泄露发生，以及环境是否在循环后恢复至可以进入的安全水平。

灭菌的目标定为生物指示剂BIs达到6-log的杀灭率，通常使用的BI为嗜热脂肪芽孢杆菌。

完成消毒后的HPV被催化分解为水蒸气和氧气，也可以使用强力通风装置对其完全分解，或者使用建筑空调通风系统，对冻干机来说可以借用其抽真空系统迅速去除残留的HPV。

H2O2 兼容性

过氧化氢在近十年或更长的期间被广泛的应用于各种设施设备，对多种材料包括敏感的电子元件、显微镜、不锈钢、高效过滤的兼容性都取得验证。

典型的H2O2过程

过氧化氢蒸汽消毒过程分为如下的四个操作阶段：

1. Conditioning准备:约需5~10分钟时间使过氧化氢发生器的蒸发器稳定在约120~130摄氏度的温度状态。

2. Gassing进气:使用容易获得的医药级的30–35% w/w过氧化氢溶液，在发生器中瞬间蒸发（闪蒸）后动态喷入目标区域，采用喷头提高蒸汽流速以近100英尺每秒的速度，同时水平及垂直转动以保证均匀的分布。

3. Dwell保持:过氧化氢蒸汽在目标区域保持一定的时间范围以确保完全的生物杀灭，此过程使目标区域经过氧化氢蒸汽充分和额外的暴露，以保证得到成功的结果。

4. Aeration通风:采用设施的通风系统将蒸汽从目标区域移除，或者兼用通风单元快速催化分解蒸汽为水和氧，在设施的通风系统没有合适的阀门或者不易控制时，采用独立的通风系统将很有意义。

H2O2设备

最新的过氧化氢发生器无需使用预除湿装置、水环泵和内置的特殊传感器，在消毒完成后使用催化系统分解过氧化氢，无需对排风口进行监测，而且，最新的系统可以对设备、房间或者套间进行灵活便携的使用。

程序开发和验证

过氧化氢蒸汽发生器和冻干机的生产厂家可以帮助开发程序并验证整个系统，包括工厂验收试车(FAT)，安装/操作验证(IQ/OQ), 气体循环开发(GCD)和性能验证(PQ)，如上的验证包括以下内容：

文件检查、交货后检验、物料检查、操作证明检查、操作功能检查、表面温度检查、使用化学指示剂CIs进行气体分布研究、生物指示剂BIs位置图谱，以及进气、准备和通风时间的优化。

改装已有的设备

过氧化氢经常被用于改装至已有的冻干机上，对一个新系统的改造要求最小化，一个带阀的过氧化氢进气口和出气口为最基本的要求，这个连接需要如1.5”直径的接口以满足合适的气流通过，通常过氧化氢从最高点进入冻干机，再从最低点排出，更高级的H2O2消毒系统提供所有必要的内建参数以控制灭菌过程。

总结

有很多不同的消毒方法可以使用，但HPV技术被看做是未来的发展方向，它已经在制药、生物产业领域取得了生物有效性，良好的材料兼容性、及大量应用的证明。在现在和将来，这些技术将继续帮助产品更加安全和更高效的流程。

ning_zilv

兼容性考虑，过氧化氢对密封圈的影响，对温度传感器的影响，对除菌过滤器的影响，都得考虑。
同时通风后过氧化氢残留对产品的影响，也需要考虑及相关研究。

大可1980

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