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晏玛科技 Shanghai yanma testing technology co., ltd.

干雾过氧化氢灭菌系统在生物医药行业的应用

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点击次数:727 更新时间:2018年06月13日22:54:24 打印此页 关闭

--如何有效评价过氧化氢消毒的消毒效果和腐蚀性

       “过氧化氢消毒设备,经过最近几年众多制造企业的用力推广,逐渐被制药企业所知悉。面对五花八门,参差不齐的设备产品,制药企业,尤其是无菌药品企业该如何挑选出真正有效,安全的消毒灭菌设备,真正适合自身厂房的设备,成为较多企业的一种困惑。本文将通过笔者多年耕织于无菌制剂企业的消毒灭菌经验,争取为各制药企业选择过氧化氢灭菌设备时,提供一套操作可行,行之有效的验证方法”




       相信已经有众多制药企业已经了解甚至已经采购了过氧化氢灭菌消毒设备,的确,作为无有害残留的灭菌手段,利用过氧化氢作为消毒介质是非常适合制药企业的。然而,过氧化氢消毒方式,无可避免的带来腐蚀性问题,这也是很多企业目前仍旧没有选择过氧化氢而还在使用甲醛的原因。因此,一款合格的过氧化氢消毒设备,必须兼顾消毒效果和腐蚀性两个方面。而评定过氧化氢设备性能,验证过氧化氢效果也必须考虑这两个方面。本文将从如下几个方面,结合晏玛科技在制药领域灭菌的多年经验,抛砖引玉,希望为各企业找到一个符合自身需求的验证方法:


过氧化氢消毒设备的种类和注意事项

验证过氧化氢消毒设备需要考虑的要素

企业实际验证中的的偏离和问题

欧菲姆提出的新的验证方法




一  过氧化氢消毒设备的种类和注意事项


目前市面上常见的过氧化氢消毒方式包括:


1 VHP:汽化过氧化氢(Vapor Hydrogen Peroxide)


       请注意该方式是“汽”化过氧化氢,而非“气化”过氧化氢,这是因为其产生方式和作用形态均属于蒸汽范畴。其基本原理是:利用过氧化氢蒸汽在冷凝过程中对微生物的优秀杀灭能力进行灭菌。分为干法和湿法,两者的重要区别为干燥剂的使用和对湿度的依赖性的不同。

       VHP采用的过氧化氢浓度为30%左右,通过电加热方式到114摄氏度进行闪蒸,然后在60摄氏度左右形成蒸汽,此后分为“干法”和“湿法”两种作用方式,以形成一层2-6微米的薄膜为目的。利用该种薄膜的微冷凝携带过氧化氢分子进行杀菌。

       该种设备在初期主要是进口品牌,随着理念的引入,目前国内众多厂家已经有了自产的设备。


       一句话点评:此“汽”非彼“气”, 乃加热蒸汽也。

       注意事项:对湿度改变大带来的冷凝会造成腐蚀,需要格外注意,同时需要考虑扩散性问题


2 气源式雾化过氧化氢


       该种方式是利用0.3-0.35MPa的压缩空气将过氧化氢和过氧乙酸的复配消毒液进行雾化,核心的配件为喷头,该种喷头可以将消毒液形成微小的颗粒。该种灭菌方式的核心部件为喷头,喷头的质量直接决定了出雾颗粒的大小,而出雾颗粒的大小决定了消毒液的扩散效果。目前国产的喷头质量参差不齐,导致了很多设备的实际出雾肉眼基本可见,即至少为40—50微米,而非厂家宣传的干雾,干雾的尺寸必须是小于10微米,而小于10微米的干雾颗粒是肉眼所不能见的。


       该种设备最初是美国引进,最近几年国内众多厂家经过简单的购买进口喷头同时自身焊接不锈钢液罐即可模仿出设备。请自行百度搜索“干雾喷头”,即可了解整机水平。


一句话点评:有图有真相

     图为某气源“干雾”设备                  欧菲姆OXY-30000实验中


注意事项:

1)不是说自己是干雾就是真正的干雾

2)没别的了,桑拿房的效果,洁净区如何承受?


3  电源式雾化过氧化氢


       鉴于欧菲姆干雾设备的热卖和独有特点,一大批国产模仿者持续进场,该类产品均使用如下宣传语:


采用独特发散原理(或者文丘里原理),制造出XX微米(纳米)的颗粒,XX可以无限发挥想象,超数字0的方向无限趋进。

采用低浓度过氧化氢:各家不同,从1%到9%都有。

全球(全国)首家。

单台灭菌1000立方米。

无腐蚀。


       面对上述设备,制药企业如果不深究,不验证,一定会陷入验证不过,彩钢板被腐蚀的境地,作为干雾过氧化氢的发起者,我们不得不承认,在看到一些设备参数时内心的震撼久久不能平复:


文丘里原理:感谢这些企业,这是我们设备的原理,你借鉴,我们很欢迎,毕竟是个公理,能充分利用,造福药企,我们确实觉得自己很荣耀。但是颗粒大小如果要到0.1微米的话,可能远超目前科技水平,你说1微米都好,毕竟“一晚一度电”有人信,“一月一度电”可能就靠吹了。

过氧化氢浓度:提供一个参考数据:医院用外科冲洗伤口双氧水浓度是1.5%-3%,用来杀灭芽孢,而且要有6个对数杀灭效果,自行脑补。

首家问题:于验证无关,于药企无意义。

单台灭菌体积:制药车间的布局,想必制药人都了解。反正先让你相信,至于验证起来是100还是1000,进入实验再说。至于灭菌和消毒,芽孢条数量选择,就更不用考虑了。


无腐蚀:晏玛科技在几年前的论文中就明确指出:只要是过氧化氢消毒设备,就一定有腐蚀性,不过氧化氢消毒不存在有没有腐蚀性,只存在腐蚀性大还是小的问题。


       一句话总结:明确好验证工作和模型是评定该类设备的唯一标准。消毒要说,更要靠做。


注意事项:

         1)不能片面的看宣传

         2)正确的通过试验来验证设备将最大程度的保证设备的选择正确性

         3)上述两条,同样适用于我们自己的最新干雾设备OXY-30000


其他方式


利用过氧化氢进行灭菌还有IHP即通过电离作用,将过氧化氢形成电离状态,来进行灭菌,该方式目前是美国一家公司研发的,由于其作用空间范围小,价格昂贵,因此引进时较为困难。目前国内有企业模仿出,但是有两点值得注意:1)作用空间 2)会产生电离子,造成洁净区“起雾,冒烟”的状态。




二   验证过氧化氢消毒设备需要考虑的要素



在分析了常见过氧化氢消毒方式后,我们会罗列出制药企业验证过氧化氢设备时需要考虑的因素。


我们总结为三个方向:


消毒效果的衡量评估


       制药企业消毒,洁净区级别不同,消毒要求不同。牵扯到B区,就一定要采用10的6次方的嗜热脂肪芽孢杆菌作为生物挑战菌来评定消毒效果。


       因此消毒体积,就很有猫腻了,我们承诺的是170到250立方米灭菌体积,就是用10的6次方嗜热脂肪芽孢杆菌作为依据的,如果按照浮游菌沉降菌,我们能够达到800立方米,但是我们能说自己灭菌800立方米吗?不能!因为灭菌的概念和消毒是不同的,其衡量标准差距很大。


腐蚀性的衡量评估


主要是针对彩钢板,镀锌板等易于氧化材料的腐蚀性评价。


消毒过程衡量和评估


主要体现在如下几个方面:


1)整体消毒时间:包括排风时间在内,多长时间人员能够进入。不能简单的问消毒时间,因为,大多数企业都只给你“消毒时间”而不会告诉你排风多久才能达到符合验证标准的1Ppm以内过氧化氢含量标准。

2)事前准备时间:是否需要降温(是的,有企业设备需要工作前将温度降低到20摄氏度以内),是否需要降低湿度,最低的工作湿度要求是多少?这些都是企业的隐形成本,并且直接归属于停产时间。

3)是否产生凝液:凝液是造成腐蚀性的决定性因素,因此是否有凝液将直接决定腐蚀性高低。

4)是否肉眼可见:按照目前这个市场形势,只要是造设备的,都会说自己是干雾,而且颗粒无限小。我们不愿意在强调干雾的特性,我们只相信自己的眼睛,能看到的雾化,全都不是干雾,无法保证优秀的扩散性。

5)是否要借助电风扇:如果有设备需要借助电风扇来辅助扩散,那么其雾化颗粒一定足够大。


       可以看到,我们没有提出过氧化氢消毒的核心:过氧化氢液体浓度问题,为什么呢?因为在实际操作中,这个最为关键的参数被极大程度地“ PS”了。



三   制药企业实际验证中的的偏离和问题



       相信每家药企都会询问过氧化氢的浓度问题,得到的答案从3%-37.5%不等,且有些介质还有过氧乙酸。


       那么为什么我们说过氧化氢浓度这个核心数据被极大的篡改了呢?


因为,几乎所有厂家在验证过氧化氢设备的消毒能力和腐蚀性时,是分开进行的!

    

       这是,晏玛科技,销售5年欧菲姆过程中,泪的教训和经验积累。


药企通常验证设备的做法是:


1  针对腐蚀性的常用方法


1) 要求厂家提供腐蚀性报告: 我相信没有那家设备会提供出不利于自己的腐蚀性检测报告,即使有(例如:欧菲姆开诚布公的说明了我们会在哪种浓度下对,铝,铜有一定腐蚀),也不应该用此作为唯一的标准,因为目前的检测报告鱼龙混杂,无法单一的有效依据。检测方法,检测环境,使用浓度,等等,千差万别,只看结论,很难有一个统一的行业标准。


2) 邮寄彩钢板或者其他材料给供应商要求进行测试: 润联环保从进入行业第一天,就面临不同客户发送过来的彩钢板,至今,不少于40块。那么这种方法是否客观,可信呢?

作为过氧化氢设备供应商,我们很厚道的不厚道一下:亲啊,我们要用水喷,你能感知不?


       虽然,欧菲姆所有的腐蚀性都是严格按照既定的流程记录,备案。但是,这个事情操作多了,难免有想法,毕竟,利字当头,善恶存乎于一线间啊!尤其这种,不费吹灰之力,基本没作假成本的行为。


       所以,我们一定要尊重客观,尤其药企,需要验证,需要保证,所以,这种方法如果针对信得过且信誉佳的企业,可以采用,针对初次接触的设备厂商,还是小心为妙。


3 让几家设备供应商提供液体,自行测试


       这里需要给这种方法先点赞,因为能做到这一步的企业至少QA水平有保证的,至少体现了药企客观,公正的态度。


       晏玛科技之前认为到这一步就做到公平评测了。知道2017年夏天的某一天,我们才知道什么是“ Too Young, Too Native ”


案例某国内大型药企广西某分厂的过氧化氢腐蚀性验证历程


       该企业从事无菌原料药生产,需要对B区进行灭菌级别的消毒,同时,邀请了国内3家过氧化氢生产商进行商谈,在进行灭菌效果测试前,该企业QA提出需要验证每家设备对车间彩钢板的腐蚀性情况,需要每家提供设备和液体。

       我们非常认可该方案,并发送了液体和设备,2周后,厂家告知:我方的设备腐蚀性不合格,比不过国产气源的过氧化氢雾化设备。

       知道这个结果后,作为我公司的技术代表,本人很懵圈,而且极度懵圈。如果说消毒能力,那么我们或许考虑试验影响的因素很多,例如浓度,湿度等等出现偏差,我们能够理解,但是腐蚀性从我们角度来看,是客观存在的事实,我们7.5%的过氧化氢怎么会比含有过氧乙酸的27.5% 过氧化氢腐蚀性大呢?

       于是我们提出我们的想法,看能否还原检测流程,客户也还原了流程,我们认为没有问题,所以这个厂并未选择我们的设备。

       我们最终也是百思不得其解,2017年12月,该厂总部联系我方,让我方参与该厂湖南某分厂的招标工作,并说明是其广西某分厂的人推荐的。


       我们再度懵圈,当我们和该客户深入沟通后,才明白事情的来龙去脉:原来在广西分厂采购某设备后,发现要达到灭菌效果进行消毒,所有彩钢板均出现毁坏性腐蚀,这个不是失败,而是事件了。于是溯源,感谢该厂负责认真的QA同仁,将初期的腐蚀性检测报告和样品还有留样,对比报告,重新检测该气源厂家送交的用于腐蚀性检测的过氧化氢浓度,发现含量不足0.5%,这是什么概念,这是用水稀释了几十倍啊。99.5%的水啊。怎么可能有腐蚀性?


        我们终于不懵圈了,原来还可以这种操作,算是开眼了。失之东隅,收之桑榆。比我们教训更惨痛的某药厂,在新的分厂进行过氧化氢设备选购时,自行制定了一套方法,该套方法,真正做到了公正,客观,失效,透明,数据可查。我们在此,总结给各位药厂同仁,以其大家不再跳坑。



四  欧菲姆提出的新的验证方法



       该方法的核心其实非常简单:必需保证用于灭菌效果验证的过氧化氢浓度和用于腐蚀性挑战的过氧化氢浓度一致!


       我们的确是需要检讨,搞了这么多年过氧化氢设备了,居然没有想到这个问题关键!


       过氧化氢浓度关键吗? 关键,但是衡量评定的标准是什么?不是纯粹的数字,是实际效果,药企不在乎你3%,7.5%,27.5%,37.5%, 只要你灭菌的同时没有腐蚀性就好。由此,基于上述案例的药厂痛定思痛的开创性思维,我们为制药企业提供了一套验证过氧化氢的方案和模型,希望能够切实帮助到制药企业。


试验目的: 综合评定过氧化氢消毒设备的消毒能力和腐蚀性情况


试验用品:厂家提供的过氧化氢设备,配套的过氧化氢液体,药企自身使用的材料四份,具体如下:


彩钢板,镀锌板,铝板,铜板   每种板材做成 10X10CM的方片


试验流程:


1  选择有通风条件的洁净厂房,并提前将厂房面积,布局发于供应商,并提交试验方案


2  该方案可以在看过现场后最终敲定,并不得修改,方案需明确如下参数:设备台数,灭菌效果要求,使用过氧化氢的浓度,单位用量,灭菌事件,达到1PPM残留排风时间等


3  该方案将作为参考,评估不同供应商的设备水平


4 不得采用厂家提供的芽孢条,以防作假


5 试验时:确保每家设备进场试验时,芽孢条BI摆放位置固定,不改变


6 试验时:将准备好的4种不同材质的材料,放置在设备前方3米距离


7 试验后:以灭菌效果和观测材料腐蚀性情况作为评定最终结果


       晏玛科技,已经基于上述流程,制作了一张图表来辅助药企进行过氧化氢消毒设备的验证和评判:

下一条:不是所有过氧化氢消毒验证都有腐蚀性