新西蘭乳制品巨頭恒天然集團(tuán)(Fonterra Co-operative Group Ltd.)2日向新西蘭政府通報(bào)稱，其生產(chǎn)的3個(gè)批次濃縮乳清蛋白中檢出肉毒桿菌，影響包括3個(gè)中國(guó)企業(yè)在內(nèi)的8家客戶，涉及可口可樂、雅培、達(dá)能、哇哈哈等食品行業(yè)巨頭，這些產(chǎn)品是去年5月在新西蘭本地一家工廠生產(chǎn)的，涉嫌被污染的產(chǎn)品總量為38噸。污染源是該公司在北島懷卡托地區(qū)豪塔普工廠的一根未經(jīng)徹底清潔的管道。那么肉毒桿菌的危害性究竟如何呢？從維基百科里面可以查到相關(guān)信息如下：

 

肉毒桿菌（：Clostridium botulinum）是一種生長(zhǎng)在常溫、低酸和缺氧環(huán)境中的細(xì)菌。肉毒桿菌在不正確加工、包裝、儲(chǔ)存的罐裝的食品或真空包裝食品里，都能生長(zhǎng)。肉毒桿菌廣泛分布在自然界各處，比如土壤和動(dòng)物糞便中。人體的胃腸道也是一個(gè)良好的缺氧環(huán)境，很適于肉毒桿菌居住。

肉毒桿菌具有很強(qiáng)的抵抗力，在180℃ 下干熱5-15分鐘，100℃ 下濕熱5小時(shí)，或高壓蒸氣121℃ 30分鐘，才能殺死肉毒桿菌。肉毒桿菌生長(zhǎng)繁殖及產(chǎn)毒的最適宜溫度為18～30℃。當(dāng)pH 值低于4.5或大于9.0時(shí)，或當(dāng)環(huán)境溫度低于15℃或高于55℃時(shí)，肉毒梭菌芽孢不能繁殖，也不能產(chǎn)生毒素。因此，加熱和冷藏都可以殺死肉毒桿菌。肉毒毒素不耐熱，75-85℃，加熱10分鐘，或100℃加熱1分鐘可被破壞。

 

一根污染管道引發(fā)的乳業(yè)危機(jī)在一定程度上推動(dòng)了乳制品生產(chǎn)企業(yè)GMP、HACCP認(rèn)證試點(diǎn)和乳制品區(qū)域化質(zhì)量安全、食品防護(hù)計(jì)劃、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)機(jī)制建設(shè)、誠(chéng)信體系建設(shè)等方面的工作。國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局CFDA部署進(jìn)一步加強(qiáng)嬰幼兒配方乳粉生產(chǎn)監(jiān)管工作，不但公布了128家嬰幼兒配方乳粉企業(yè)名單，同時(shí)參考制藥企業(yè)的管理模式發(fā)布：《企業(yè)生產(chǎn)嬰幼兒配方乳粉許可條件審查細(xì)則(2013版)(征求意見稿)》，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)條件和環(huán)境提出了更高的要求。

 

對(duì)于乳制品車間的空間消毒，為了防止污染和控制殘留，通常采用的是紫外或臭氧消毒，但均存在一定的局限性。紫外照射達(dá)到一定的強(qiáng)度雖然可以很好的殺滅微生物，但其光線只能直射，對(duì)于一些背光處就無(wú)能為力了；臭氧消毒作為一種環(huán)保無(wú)殘留的氣體熏蒸方式，可以有效到達(dá)所有角落，并在各種食品生氣企業(yè)風(fēng)靡一時(shí)，但用的一久問題就出現(xiàn)了，臭氧對(duì)機(jī)器設(shè)備特別是橡膠制品如密封圈等腐蝕很大，過不了多久就要更換配件，并且臭氧只是一種消毒劑，不能徹底殺滅芽孢，這就意味著微生物芽孢一旦條件適宜即可復(fù)活，需要頻繁的重復(fù)消毒。那么，難道就沒有更好的消毒手段了嗎？當(dāng)然是有的，這就是過氧化氫蒸汽消毒（Hydrogen Peroxide Vapour Bio-decontamination），而它正被越來(lái)越多的應(yīng)用于制藥行業(yè)。

 

使用過氧化氫蒸汽HPV在制藥行業(yè)并不是新的想法。它被用來(lái)消毒無(wú)菌隔離器已經(jīng)超過了 15 年，你不需要找更深層的原因來(lái)問為什么，這是一項(xiàng)精美簡(jiǎn)單的技術(shù)，但需要高超的控制技巧，而不僅是需要一個(gè)加熱盤。不管是何種應(yīng)用，都需要將液態(tài)的過氧化氫溶液通過有控制地閃蒸并保證蒸汽均勻分布。

 

 

這個(gè)蒸汽發(fā)生的過程會(huì)一直持續(xù)，直到達(dá)到合適的滅菌條件，然后維持一段預(yù)設(shè)好的時(shí)間。最后階段將過氧化氫 蒸汽催化為無(wú)害的分解產(chǎn)物-水蒸氣和氧氣-使滅菌空間返回到它原來(lái)的狀況，但已經(jīng)是無(wú)菌的狀態(tài)。這種無(wú)殘留的特性不論是長(zhǎng)短周期都易于驗(yàn)證，對(duì)材料兼容性良好，使該技術(shù)趨向完美。

 

 

從 HPV 滅菌概念產(chǎn)生以來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)從注重小的封閉系統(tǒng)如隔離器、傳遞艙等發(fā)展到更大的空間，如房間、套間、乃至整個(gè)建筑。然而,隨著消毒體積的擴(kuò)大也其特有的設(shè)置方面提出挑戰(zhàn)，需要針對(duì) HPV 滅菌對(duì)建筑系統(tǒng)進(jìn) 行獨(dú)特的設(shè)計(jì)。由此產(chǎn)生的驗(yàn)證、健康與安全問題都需要被考慮到。

 

 

 

 

最初的過氧化氫蒸汽消毒重點(diǎn)著眼于控制 HPV 濃度在整個(gè)過程不超過凝露點(diǎn)，如采用的方法是在循環(huán)開始前和進(jìn)行中使用一個(gè)干燥筒消除環(huán)境中的濕氣，這種方法適用于對(duì)小體積的環(huán)境條件進(jìn)行調(diào)節(jié)，但對(duì)幾十或者成百上 千立方米的空間卻出現(xiàn)問題，不用說(shuō)，局限了 HPV 在大體積空間的應(yīng)用。

 

后來(lái)的研究證明這種方法在殺菌效率方面比目標(biāo)空間達(dá)到凝露點(diǎn)時(shí)要低，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)目標(biāo)環(huán)境在循環(huán)過程中的濃度達(dá)到峰值時(shí)，會(huì)在所有暴露物體的表面形成一層看不到的沉積物，顯微鏡下是一個(gè)約 2µm 的冷凝薄膜，產(chǎn)生更為有效的殺滅作用。一旦過氧化氫分子接觸到物體表面，即刻產(chǎn)生氧化作用形成自由基攻擊微生物，達(dá)到高水平的消毒滅菌（6-log芽孢殺滅率），并且對(duì)細(xì)菌、孢子、真菌、霉菌和病毒都廣譜有效，而且我們可以有幸查閱到早在2005年Johnston MD就發(fā)布了其對(duì)肉毒桿菌芽孢有效殺滅的文章^1,2。

 

 

因此，成功進(jìn)行大面積空間消毒時(shí)，消除對(duì)任何環(huán)境條件的限制是必需的，已經(jīng)有了接近 3,500,000 立方英尺（99100 立方米）的成功案例。后來(lái)，受啟發(fā)于對(duì)滅菌房間的直接噴射（噴頭一般置于房間的中心位置，直接噴射 HPV 進(jìn)入環(huán)境，即不需要通過過濾器處理），對(duì)隔離器的滅菌處理也有了新的發(fā)展，過氧化氫蒸汽直接噴 射進(jìn)工作區(qū)，而不是通過供氣和排氣的高效過濾，加上去除了對(duì)環(huán)境條件的限制，循環(huán)時(shí)間在 1 小時(shí)內(nèi)得以完成 成為可能，在某些環(huán)境下也明顯的改善了工作流程。

 

 

 

 

作為一種消毒方法，影響過氧化氫蒸汽技術(shù)在房間消毒應(yīng)用方面發(fā)展的最大原因是，人們固有的觀念（盡管不正確）會(huì)將其同甲醛熏蒸的許多缺陷聯(lián)系在一起。

 

 

 

除了變得更安全，消毒也變得更加高科技化。此處所示為一個(gè)移動(dòng)式房間消毒裝置，將過氧化氫溶液汽化并發(fā)散出去

 

 

從安全的角度來(lái)看，這兩種技術(shù)差異很大，這正是到目前為止甲醛熏蒸消毒通常僅被用來(lái)處理緊急事故的原因之 一。當(dāng)使用甲醛時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的準(zhǔn)備工作通常以盡可能少的人員進(jìn)行，整個(gè)建筑需要保持關(guān)閉多日以移除嗆人的氣味。需要大量的手工清洗去除白色粉末殘留，帶來(lái)了潛在的污染物，對(duì)維持無(wú)菌的環(huán)境造成了挑戰(zhàn)。

 

相比過氧化氫蒸汽，用于一個(gè)全科醫(yī)院的病房和手術(shù)室消毒僅需不到 90 分鐘，而且一般醫(yī)院的基礎(chǔ)設(shè)施遠(yuǎn)不如 大多數(shù)藥廠的環(huán)境那樣易于消毒，比如房間存在吊頂、沒有制熱通風(fēng)裝置，空調(diào)系統(tǒng)貫穿相鄰的病房，消毒區(qū)域 與公共通道僅咫尺之遙等。

 

 

 

 

兩種目的相同的技術(shù)何以在安全性方面產(chǎn)生如此巨大的差異，這是因?yàn)閷?duì)于人類來(lái)說(shuō)，暴露在一定濃度水平的消 毒氣體中是有害健康的，這個(gè)濃度水平因不同的氣體而不同，過氧化氫蒸汽目前是最安全的一種，其根據(jù) OSHA 職業(yè)安全與健康管理局可允許的暴露限度(PEL)為 1 個(gè) ppm，對(duì)生命與健康造成急性危害的限度（IDLH）是 75ppm， 相比甲醛則為 0.5ppm 和 20ppm。

 

同時(shí)必須要考慮到技術(shù)的可操作性和環(huán)境能夠達(dá)到 PEL 和 IDLH 的極限值。因?yàn)闅滏I的作用（粘滯分子）過氧化氫蒸汽的擴(kuò)散性不佳，這個(gè)局限性可以通過高動(dòng)能的噴嘴來(lái)克服。然而，這個(gè)不佳的擴(kuò)散性卻成就了其安全性， 因?yàn)闆]有外力驅(qū)動(dòng)下任何泄露都趨向保持在原地。對(duì)于甲醛而言它的擴(kuò)散很快，因?yàn)樗�是常態(tài)的氣體，而不利的一面就是增加了操作者暴露的風(fēng)險(xiǎn)。

 

 

這種保留在原地的能力，對(duì)于可能發(fā)生的泄露只需簡(jiǎn)單的幾步即可保持安全，檢查中采用手持式傳感器非常重要。 操作條件可以設(shè)置為負(fù)壓模式，使用過氧化氫蒸汽時(shí)如發(fā)生罕見的泄露，操作者有足夠的時(shí)間用來(lái)重新布置和密 封泄露點(diǎn)。使用甲醛熏蒸時(shí)，因?yàn)榈偷?PEL 極限值和更快的擴(kuò)撒能力，要完成同樣密封工作的時(shí)間將相當(dāng)有限， 采用該技術(shù)發(fā)生事故的情況已記錄在案。目標(biāo)區(qū)域設(shè)置大范圍傳感器，結(jié)合手持式傳感器來(lái)確定消毒完成后，目 標(biāo)區(qū)域是否安全到可以重新進(jìn)入。

 

 

需要注意的是諸如甲醛這樣的化學(xué)品擴(kuò)散速度很快，但不意味著它消毒效果更好或更徹底。這些氣體消毒的方法要求一個(gè)高的濕度范圍-通常相對(duì)濕度高于 65%，要成功完成消毒的話需要遠(yuǎn)超正常操作標(biāo)準(zhǔn)的濕度值，這個(gè)濕 度就是水蒸氣的含量，它的分布成為消毒成功與否的限制條件。

 

 

 

 

驗(yàn)證和確認(rèn)消毒成功是非常重要的，不管應(yīng)用范圍如何，使用過氧化氫蒸汽技術(shù)要求考慮環(huán)境的具體因素，如大小、結(jié)構(gòu)和環(huán)境條件等。這些元素影響整個(gè)消毒循環(huán)的表現(xiàn)，能夠幫助確定一套特定的參數(shù)實(shí)現(xiàn)成功的消毒。

 

雖然理論分析可以得出一個(gè)合理的開始參數(shù)，但其必須通過運(yùn)行一個(gè)循環(huán)開發(fā)過程的實(shí)踐來(lái)確定。一旦這套參數(shù) 在安全框架內(nèi)完成-并被確認(rèn)，一個(gè)性能驗(yàn)證循環(huán)的運(yùn)行將得到最終的驗(yàn)證循環(huán)。

 

對(duì)過氧化氫應(yīng)用的微生物挑戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)采用嗜熱脂肪芽孢桿菌 Geobacillus stearothermophilus，在無(wú)菌操作環(huán)境 要求達(dá)到 6-log 的殺滅率，這種微生物也被廣泛認(rèn)可作為蒸汽高壓滅菌的殺菌過程和效果證明挑戰(zhàn)中。¹

 

過氧化氫蒸汽發(fā)生器中內(nèi)置先進(jìn)的控制系統(tǒng)，不同于甲醛使用時(shí)的各種不確定性。通過多種傳感器全可視化的持 續(xù)反饋循環(huán)進(jìn)程，也包括在必要時(shí)可以中斷、修改、放棄操作。同時(shí)高度自動(dòng)化的生產(chǎn)過程控制，順從 CFR 第 11 章要求，符合當(dāng)前的良好生產(chǎn)規(guī)范 GMP 要求。

 

綜上所述，過氧化氫蒸汽很明顯不僅是甲醛和臭氧的替代物，因?yàn)樗�的廣譜殺菌效率，完整的安全管理特性和完美的過程控制，全程可以得到驗(yàn)證支持，這項(xiàng)技術(shù)相比以往在制藥和生物科技領(lǐng)域，可以開發(fā)很多新的應(yīng)用。

 

 

這項(xiàng)技術(shù)的好處在于其不僅僅是在滅菌過程中殺滅區(qū)域中的微生物，不管在日常或緊急狀態(tài)，它能使整個(gè)生產(chǎn)和 加工環(huán)境得到凈化，恢復(fù)和提升至標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)，過氧化氫蒸汽形成新的基準(zhǔn)過程，肉毒桿菌或類似事件可以休矣。

 

 

 

 

1.     Unger-Bimczok B, Kottke V, Hertel C, et al. The influence of humidity, hydrogen peroxide concentration, and condensation on the inactivation of Geobacillus stearothermophilus spores with hydrogen peroxide vapor. J Pharm Innov. 2008;3(2):123-133.

2.     Johnston MD, Lawson S, Otter JA. Evaluation of hydrogen peroxide vapour as a method for the decontamination of surfaces contaminated with Clostridium botulinum spores. J Microbiol Methods  2005;60(3):403-11.