甲醛消毒方式已经走到尽头—刘万忠

甲醛消毒方式已经走到尽头

刘万忠

(湖北荷普药业股份有限公司)

无论是制药厂还是食品加工厂，其生产区域必须每天每批时刻进行消毒，以免生产过程中受到微生物污染。尽管如此，但是环境空间的微生物是比较难控制的。看似简单的消毒过程，要达到相关消毒要求，选择合适的消毒方式尤为重要。目前我国空间消毒比较普遍使用的还是甲醛熏蒸，甲醛的杀菌能力不容置疑，但是随着科学技术的发展，越来越不被认证专家认可，而且甲醛易燃、为A类致癌物质。其蒸气对眼睛、呼吸道及皮肤有强烈刺激性，浓溶液可引起皮肤凝固性坏死。欧盟、美国、日本等国外地区已经出台相关的法规明确规定禁止使用甲醛熏蒸用于药品生产车间。同时甲醛灭菌后难分解，需中和，中和后白色有结晶物产生，很难完全清除。因此寻找取代甲醛空间消毒的方式已刻不容缓。

上个世纪80年代，美国的研究人员首先发现气态过氧化氢的杀灭细菌能力大于液态过氧化氢的200倍以上。即过氧化氢在气相态下仅需较低的浓度即可达到高浓度液态过氧化氢具备的杀孢子能力，由此出现了两种不同利用过氧化氢气体的消毒灭菌技术：即气化过氧化氢灭菌技术和过氧化氢“干雾”消毒灭菌技术。

气化过氧化氢灭菌技术大多是利用闪蒸技术，将高浓度的过氧化氢溶液（浓度一般大于30%）滴加至加热的光滑金属物体表面使其瞬间气化为化2-6微米的颗粒。目前主要分为两大阵营，分别为美国Steris（斯泰瑞）的干法VHP （Vaporized HydrogenPeroxide）灭菌技术和英国Bioquell（ 倍尔科）的湿法HPV （Hydrogen Peroxide Vapour）灭菌技术。目前汽化过氧化氢灭菌法已成为各国药典、GMP、消毒灭菌技术规范所推荐的方法，灭菌工艺已经非常成熟，重复性好，有专门的化学指示剂和生物指示剂验证过氧化氢气体分布均匀情况和无菌保证水平。可广泛应用于在生物制药工厂、医疗卫生、生物实验室和动物研究实验室等诸多领域。

Steris VHP 技术是通过气化低浓度过氧化氢产生氧游离基作用于表面与环境中的微生物，针对于破坏DNA的特性具有广谱杀菌效果。美国Steris 公司是过

氧化氢灭菌技术的创始者。Steris 通过实验证明汽化过氧化氢750-2，000ppm 浓度的灭菌效果等同于300，000ppm 过氧化氢液态浓度的灭菌效果，因此气态过氧化氢具有更好的杀菌效果。

Bioquell HPV 技术即微冷凝工艺。微冷凝工艺被描述成术语微冷凝可被定义为HPV 冷凝微膜，这是一种亚微米级的膜，裸眼看不到。科学研究已经证明，实际上正是气体消毒过程中的这个低温、无残留的凝结过程使微生物失去了活性。当过程达到凝露点时，达到log 级灭菌效果（D‐值）所需的时间最短。

这2种类型的设备虽然在国外已在在传递舱、隔离器、冻干机、生物安全柜、医疗器械、生物培养箱和气闸间等获得了广泛的应用，但因要使用高浓度的过氧化氢溶液（浓度大于30%），无论何种措施都很难完全保证避免腐蚀，特别是对彩钢板墙壁和环氧地面会产生强烈腐蚀，也无法避免对环境和人员造成的危害，这是回避不了且隐患巨大的风险！因此很少有企业用于GMP车间洁净区域的消毒，同时由于结构复杂，售价高达80万元以上，国内企业也使用较少。国内的代表产品如东富龙公司将自主研发的过氧化氢蒸气灭菌系统（HPVS V-50）应用于冻干机进行灭菌，售价高达80万以上也在40万元以上。

过氧化氢“干雾”消毒灭菌技术：由于利用闪蒸技术研制的气化过氧化氢灭菌设备需要使用高浓度过氧化氢，腐蚀性较强，且设备价格高昂，其使用范围仅局限于小型耐腐蚀可密闭空间如传递舱、隔离器、冻干机、生物安全柜、医疗器械、生物培养箱和气闸间等的消毒灭菌，并不适合大型空间如GMP洁净车间、医院手术室等的消毒灭菌。随着雾化技术的发展，人们已可以将消毒液雾化为小于10μm的小颗粒即所谓干雾技术。由于这种小颗粒在空气中进行的是无规则运动（布朗运动原理）且不会沉降，也不会聚合在一起产生大的液滴，在与物体表面接触后会反弹，而不会破裂使表面湿润。因此干雾的这些性质使得其扩散性非

常好，消毒时不留死角；不湿润表面；不腐蚀设备、彩钢板和墙壁。研究表明，雾化粒子越小，在空气中悬浮时间越来越长，就越有机会与空气中细菌充分接触而达到消毒灭菌的目的。

这类“干雾”设备的优点是① 使用的过氧化氢浓度较低，一般是6%左右，腐蚀性较小；②过氧化氢的使用量少，一般是5ml/m3左右。③亚微米过氧化氢颗粒，可快速高效的杀灭细菌、霉菌、病毒等，对枯黑有6个对数值的杀灭

率；④设备体积小、可便携移动，适用于不同区域；⑤整个灭菌过程只需3-5

小时，环境便可恢复，与甲醛或臭氧熏蒸等传统方法相比，可大大降低灭菌的

时间成本；⑥对环境温湿度无特殊要求，一般是RH小于60%左右即可，灭菌后湿度增加很小，无液滴附着，腐蚀小；.⑦生产成本低， 一般售价在10万左右。

这类“干雾”设备的缺点是①都没有设计进气口和配备相应的管道，因此不适合小型密闭空间如传递舱、隔离器、冻干机、生物安全柜、医疗器械、生物培养箱和气闸间等的消毒灭菌；②由于所用的消毒液含有90%以上的水分，雾化出的颗粒尽管小于10μm，但近距离对准消毒物体雾化时会润湿物体表面产生腐蚀性，特别是对环氧地面和彩钢板容易产生腐蚀，因此雾化时必须离墙壁或其它设施保持5m以上的距离；③这2类设备产生的亚微米过氧化氢颗粒均含有含有90%以上的水分，并非真正意义上的干雾，因此所雾化的空间必须足够大，才可让雾化颗粒在运行的过程中挥发水分形成真正的干雾，真正的干雾不会对地面和墙壁产生腐蚀。

还有一类过氧化氢雾化设备则是利用压缩空气技术对过氧化氢进行雾化，这种设备不仅需要配备专门的压缩空气系统，而且雾化的颗粒较大，也没有从根本上解决过氧化氢的腐蚀性问题。

无论是气化过氧化氢灭菌技术还是过氧化氢“干雾”消毒灭菌技术，相比甲醛熏蒸和臭氧灭菌等传统的空间灭菌技术，都具有无比的优越性，也使使过氧化氢的消毒灭菌应用技术进入了一个新的发展阶段。

为了解决气化过氧化氢灭菌技术（不适合大型空间消毒灭菌）以及雾化过氧化氢灭菌技术（不适合小型空间消毒灭菌）存在的问题，特别是解决其腐蚀性问题，湖北荷普药业股份有限公司的研究人员经过多年的努力，研究出一种真正意义上的过氧化氢干雾灭菌设备——即过氧化氢 “纳米雾”消毒灭菌技术。这种技术同时采用了喷雾干燥和文丘里（Venturi）原理，首次将过氧化氢消毒剂雾化为1μm以下的小微粒，拥有多项专利技术。雾化后的消毒剂颗粒大小与细菌相当，能够长时间悬浮在空气中作无规则的布朗运动，从而保证了消毒剂与空气中的细菌充分接触而达到消毒灭菌的目的。这种设备不仅适用于大型空间如GMP

车间、医院病房、实验动物中心、小型仓库、公共卫生区域和公共交通工具等

的消毒灭菌，同时也适用于小型空间如隔离器、冷冻干燥机、孵化箱、传递窗、