文獻導讀

本文來自德國博世集團與德國霍恩海姆大學共同做的研究報告

摘要

   本研究報告調(diào)查了汽化過氧化氫對物體表面殺菌時的效果影響因素。文章進行了相對濕度與汽化過氧化氫濃度的調(diào)查研究，并比較分析了不同消毒劑的冷凝點。鑒于研究目的，科學家們開發(fā)了一系列不同的H2O2滅菌循環(huán)過程，并使用接種＞10⁶嗜熱脂肪芽胞桿菌的生物指示劑進行效果驗證。實驗結(jié)果表明，在氣相階段，增加過氧化氫的濃度并有較高的濕度水平能很快地殺滅微生物。但氣相階段過氧化氫的濃度越高，濕度水平對殺菌效果的影響越不相關(guān)。如果過氧化氫的濃度較低時，要達到相同的殺菌效果就要依賴較高的濕度水平。肉眼不可見的冷凝被發(fā)現(xiàn)能縮短殺菌時間，但可見范圍內(nèi)的冷凝并沒有被發(fā)現(xiàn)能進一步增強殺菌功效。水和過氧化氫在物體表面的分子沉積是微生物失活的決定因素，而過氧化氫在氣相階段的濃度是次要因素。

關(guān)鍵詞

冷凝  凈化  D值  嗜熱脂肪芽胞桿菌  過氧化氫  失活  隔離器  相對濕度  蒸汽

引言

過氧化氫作為殺菌劑已經(jīng)有一個多世紀的歷史。在制藥領域，汽化過氧化氫用于屏障系統(tǒng)的凈化已經(jīng)超過十年，但是關(guān)于循環(huán)參數(shù)對滅菌效果的影響仍然存在爭議，需進一步調(diào)查研究。本文獻探討了相對濕度、過氧化氫濃度與溫度的在適宜標準定義上的分歧。同時也有爭論關(guān)于冷凝是否是殺滅微生物的必要機制以及干法循環(huán)的選擇是否合適。目前，對于評估過氧化氫滅菌效果的影響因素并沒有已經(jīng)確定的標準規(guī)范或參數(shù)。本文獻為開放系統(tǒng)提供了一份汽化過氧化氫滅菌效果的參數(shù)影響分析。本文研究的目的是深化了解滅菌機制，以便優(yōu)化滅菌周期。

實驗設計

本研究進行了如下調(diào)查：

1、Tyvek(高密度聚乙烯合成紙）密封的生物指示劑 D值研究（四種不同濕度水平HLs[25%~65%,65%~76%,66%~97%,85%~94%]與三種不同過氧化氫濃度水平[400,600,800ppm]）。研究影響D值的因素如下：

     i. 相對濕度和過氧化氫的濃度

     ii. 過氧化氫的消耗量

     iii.冷凝

2、Tyvek（高密度聚乙烯合成紙）密封與不密封的生物指示劑 D值研究（四種不同HLs與一種過氧化氫濃度水平[600ppm]）

3、使用最近似數(shù)（MPN）的滅菌動力學方法（四種不同HLs與兩種不同過氧化氫濃度水平[400,600ppm]）

結(jié)果

A. 相對濕度與過氧化氫濃度   

 數(shù)據(jù)揭示，高濃度過氧化氫條件（等于或高于800ppm），提升濕度對于殺滅沒有顯著影響。在低濃度過氧化氫條件下（400ppm），需要更高的濕度才能達到與800ppm濃度相同的殺滅水平。

B．過氧化氫消耗量   

 實驗發(fā)現(xiàn)最經(jīng)濟的滅菌循環(huán)方案是：①高過氧化氫濃度與低濕度的結(jié)合（800ppmH2O2, HLs 1與HLs 2；②中等過氧化氫濃度與中等濕度（600ppmH2O2, HL 2）；或③低過氧化氫濃度與高濕度（400ppmH2O2, HL3）。過氧化氫蒸汽濃度與濕度因素共同決定著殺菌功效。

C.  冷凝    

本研究的實驗結(jié)果表明，使用汽化過氧化氫消毒時微冷凝是殺菌循環(huán)的一階段，適當?shù)睦淠�是有效殺菌的需求條件。因此，為了更有效地殺菌，在循環(huán)中開發(fā)需要的冷凝量是合情合理，但是并沒有充分的依據(jù)顯示循環(huán)過程中可以允許過量的冷凝量，因為那會導致材料受影響與通風時間的延長。

D．使用Tyvek^TM密封與不密封的生物指示劑的D值研究    

正如預期的，未密封的孢子比使用Tyvek^TM密封的孢子更快失活，并且在較高的濕度水平條件下，所有的生物指示劑都相對更快地被殺滅。Tyvek^TM干擾了蒸汽對生物指示劑的擴散速度。對于更高的濕度水平時，未密封與密封的生物指示劑的D值與較低濕度水平條件是不一樣的，D值從0.8分鐘（HL1）減少至0.2分鐘（HL4）。隨著濕度的增加與更有效的冷凝，Tyvek^TM屏障對D值的影響逐漸減少。濕度的增加可以幫助促進Tyvek^TM屏障的滲透性。

E.  孢子存活曲線（MPN 方法）   

圖14顯示了高濃度環(huán)境下殺菌率更快（600ppm對比400ppmH2O2），以及增加濕度水平可以導致孢子更快失活。400ppmH2O2循環(huán)對比600ppm循環(huán)時，濕度范圍的不同變化更加明顯。600ppmH2O2，HL1與400ppmH2O2，HL4循環(huán)周期證明了較低的過氧化氫濃度條件可以通過較高的濕度水平達到等同的殺菌效果。這個結(jié)果表明了水和過氧化氫在物體表面的沉積是使微生物失活的主要因素，而過氧化氫蒸汽濃度是次要因素。

總結(jié)

這篇研究報告表明過氧化氫蒸汽成功殺滅嗜熱脂肪芽胞桿菌是幾個循環(huán)參數(shù)的綜合作用。過程中發(fā)現(xiàn)相對濕度、過氧化氫蒸汽濃度與冷凝點的水平是比較敏感的因素。高濕度與高過氧化氫濃度條件被發(fā)現(xiàn)能提高微生物失活率。觀察結(jié)果表明，起主要滅菌作用的因素是水和過氧化氫在物體表面的總沉積。對于800ppm的過氧化氫濃度，微生物失活率與濕度水平不相關(guān)。但較低的過氧化氫濃度得依賴有較高的濕度環(huán)境才能達到殺菌效果。相比之下，較高的過氧化氫濃度只需較低的濕度水平。這表明了可以通過開發(fā)不同的參數(shù)實現(xiàn)有效的微生物殺滅。在顯微鏡下才可見的冷凝被發(fā)現(xiàn)能增強殺菌率，但過多的冷凝產(chǎn)生的水滴需要避免，因為其可能會造成材料的損害、通風時間延長以及滅菌效果的不一致。

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