环氧乙烷灭菌验证讲义
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包装材料 透析纸/塑料 没有包装
包装材料的影响
PVC hose ¼“ x 1/16“ x 4 m 10 days / 19° C / 23 fold air change
ETO浓度(µg/l) 2638 1898
27
储存条件的影响
样品
: PVC hose ¼ “ x 1/16 “ x 4 m
储存时间: 10 days
EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.1.3
42
性能确认 PQ
物理性能确认 (EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.3) 微生物性能确认 (EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.2)
43
性能确认 PQ
物理性能确认定义 应书面证明过程的重现性，并且符合所有指定的可接受参数
EN ISO 11135-1:2007CLUASE 9.5.4 c
23
换气次数 压力变化
换气
24
解析
解析室温度 装载物温度 解析时间 空气或其它气体的换气速率
EN ISO 11135-1:2007CLUASE 9.5.4 d
25
解析过程中PCD中的ETO浓度 45 ℃/换气次数（7次）
26
样品: 储存条件:
（EN ISO 11135-1:2007 CLAUSE 6.2.1）
灭菌剂（包括纯度） 蒸汽 计算机软件
EN ISO 11135-1:2007 CLAUSE 6.2.2, 9.1.3,9.1.4
32
安装确认 IQ
书面证据 操作说明书 材料材质说明和安装过程的记录 各种图纸 监视、控制和测试装置的校正记录 灭菌剂的厂家报告 去离子水的检测报告（蒸汽的质量） 计算机软件验证报告 安全设施，个人和环境保护记录
常温下杀灭各种微生物，包括芽孢、细菌、真菌
反应快速
极好的穿透性，达到产品内部 能够透过包装材料
EN ISO 11607-1 对包装材料有 专门的要求
灭菌成本低
7
ETO灭菌的问题
毒性 (潜在的致癌性 ) 有残留 使用过程中存在危险性
EN ISO 10993-7 有专门的要求
8
基本原理
9
环氧乙烷灭菌过程参数
EN ISO 11135-1:2007CLUASE 9.5.4 b
46
性能确认 PQ
灭菌阶段 确认ETO已气体方式注入到灭菌柜内（注入时温度） 压力的升高和注入的数量 重量 体积 直接测量柜内的ETO浓度 灭菌维持时的温度（柜内温度和装载物温度） 维持时间
EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.3.2
EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.3.1
44
性能确认 PQ
预处理 预处理结束后，装载物的温度和湿度 预处理结束与灭菌周期开始的时间
探头应放置在包装内部
EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.3.2
45
性能确认 PQ
处理 起始真空度和达到的时间 真空保持时间 灭菌柜内的温度，湿度和压力 装载物最终的温度和湿度
环氧乙烷灭菌验证
莱茵检测认证服务（中国）有限公司
张京
1
培训安排
I. 环氧乙烷灭菌 基本原理 II. 环氧乙烷灭菌 灭菌参数的选择 III. 环氧乙烷灭菌 验证(IQ, OQ, PQ)
2
基本原理
3
环氧乙烷气体的特性
颜色： 气味： 具有毒性和易燃性 沸点： 密度： 21 ℃时的蒸汽压力： 水溶性：
灭菌柜的体积一般 不超过4.5立方米
预处理、灭菌和解析不在同一个灭菌柜
Hale Waihona Puke Baidu
灭菌柜的体积一般 比较大
17
环氧乙烷灭菌过程
预处理
解析
去除空气
换气
处理
去除环氧乙烷
ETO注入
灭菌维持
参见标准EN ISO 11135-1:2007, CLAUSE 6.1.2, 6.1.3, 6.1.4
18
预处理(precondition)
40
性能确认 PQ
使用产品 能够代表日常灭菌的产品
真正的产品 模拟产品
要定义装载模式
实际模式 自定义模式
EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.1.3, 9.3.1.4
41
The worst case
性能确认 PQ
使用产品
Q：用于验证的产品是否可以反复用于验证 A： 要评估产品上环氧乙烷残留对BI的影响
环氧乙烷浓度 温度 相对湿度 灭菌时间
EN ISO 11135-1中未指定 具体的灭菌参数
企业自己决定
10
定义
D值：在指定条件下,使微生物数量降低90%所需要的时间或辐照剂量 BI：对于特定的灭菌过程，包含有已知抗力和数量微生物的实验系统
11
D值(分钟)
环氧乙烷浓度与D值关系
8 7 6 5 4 3 2 1 0
EN ISO 11135-1:2007,附录A 3.2
53
性能确认 PQ
半周期法 假定初始污染菌为106，摸索一个时间（半周期）能将细菌全部杀 死，然后将这个时间加倍作为日常灭菌时间。
EN ISO 11135-1:2007,附录B
最常用的方法
54
性能确认 PQ
确定半周期时间
类似产品经验，历史数据 通过实验摸索 要形成书面证据
ETO有毒
EN ISO 11135-1:2007 CLAUSE 6.2.3, 9.1.3, 9.1.5, 9.1.6
33
运行确认OQ
定义：
用书面证据，证明已安装的设备，有能力在指定的允差范围内
提供特定的过程。
EN ISO 11135-1:2007,clause 9.2.2
34
运行确认OQ
通常包括如下试验：
47
性能确认 PQ
重现性 至少3次连续的运行试验，所有的参数均符合要求 可以与微生物挑战试验平行进行
EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.3.1
48
性能确认 PQ
要有足够数量的温度湿度探头
探头要放置在产品包装内最难灭菌的部位
EN ISO 11135-1:2007,附录C
49
真空速率和程度 处理阶段加湿时压力的变化 注入ETO时最低的温度 ETO注入时的速率和压力变化 去除ETO时的速率和真空的程度 换气的速率和压力变化 解析时的温度
39
性能确认 PQ
定义
通过使用产品来书面证明，设备能够在预先设定的参数下
持续运行，且这个过程加工后的产品是无菌的。
EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.1.2
要用蒸汽的方式加湿
19
抽真空速率 达到的真空度 真空保持时间
去除空气
20
处理(Condition)
灭菌柜内的温度，湿度和压力 装载物最终的温度和湿度 EN ISO 11135-1:2007CLUASE 9.5.4 b
21
注入量 注入速度 压力变化
EO气体注入
22
灭菌维持
灭菌柜和产品的温度 灭菌柜的湿度 维持时间
55
性能确认 PQ
半周期法 4次RUN 1次亚周期 3次半周期
阳性对照
EN ISO 11135-1:2007,附录B
56
性能确认 PQ
BI要放置在装载物中最冷位置以及这个位置产品的最难灭菌部位 要有足够数量 如果使用生物BI,要符合EN ISO 11138-1/-2的要求 （浓度和D值）
EN ISO 11135-1:2007,8.6,附录C
Installation Qualification ( IQ ) EN ISO 11135-1:2007 CLUASE 9.1 Operation Qualification ( OQ ) EN ISO 11135-1:2007 CLUASE 9.2 Performance Qualification ( PQ ) EN ISO 11135-1:2007 CLUASE 9.3
在灭菌维持阶段
温度探头的数量在EN ISO 11135-1:2007附录C中有规定
36
运行确认OQ
温度分布试验（满载）
- 柜壁温度分布试验 - 柜内温度分布试验
37
运行确认OQ
泄漏试验
- 真空泄漏试验 - 加压泄漏试验 - 要求：小于0.3KPa/min
38
运行确认OQ
EN ISO 11135-1:2007的要求(附录C.9) 灭菌过程
无色 芳香的醚味
10.7 ℃ 1.52g/cm3 ，比空气重 1049 mmHG 极易溶于水
4
环氧乙烷分子式
C2H4O
5
灭菌原理
EO可以与蛋白质的 羧基（-COOH） 氨基（-NH2） 硫氢基（-SH） 羟基（-OH）
发生烷基化作用， 阻碍蛋白质的正常化学反应和新陈代 谢，从而导致微生物死亡
6
选择ETO灭菌的原因
控制温度和湿度（EN ISO 11135-1 CLAUSE 6.1.4） 设定合理的偏差范围 （EN ISO 11135-1 CLAUSE 6.1.5） 规定最长的时间（从预处理结束到灭菌周期开始） （EN ISO 11135-1 CLAUSE 9.5.4 a） 考虑环境条件对产品的影响（如冬天和夏天） 一般在单独的房间进行
储存条件
ETO浓度(µg/l)
23 ℃ / 6 – 8 fold air change 21 ℃ / 4 – 6 fold air change 19 ℃ / 3 fold air change 19 ℃ / 2 fold air change
234 2001 2714 3800
28
验证
29
确认
59
验证报告
产品描述 过程描述 IQ,OQ,PQ BI的无菌实验
报告应被相关人员复核和批准
EN ISO 11135-1:2007,C9.5
要有批准的验证方案
60
日常监视和控制
预处理室的温度和湿度 预处理结束与灭菌阶段开始的时间 整个灭菌过程的温度和压力 处理过程中灭菌柜内的湿度和时间 环氧乙烷已注入的证据 灭菌时间 解析时的温度和压力变化 BI实验
30
安装确认 IQ
定义：
用书面证据，证明灭菌设备及其附属设施，已按照规定的要求
被提供和安装。 EN ISO 11135-1:2007,clause 9.1.1
31
安装确认 IQ
灭菌设备及其附属设施
灭菌柜及其辅助装置（如雾化器，蒸汽管道，ETO输送管道） 监视、控制和记录装置（如温湿度探头） 预处理室、灭菌室、解析室和灭菌剂的储存场所
- 温度分布试验 - 湿度分布试验 - 泄漏试验
EN ISO 11135-1 未规定任何试验
以上试验在EN 1422的附录中有规定
35
运行确认OQ
温度分布试验（空载）
- 柜壁温度分布试验
别忘了柜门
- 柜内温度分布试验
要求
- 柜壁温度分布（与设定温度差值）：＋ 5 ℃
- 柜内温度分布（与设定温度差值）： ＋ 2 ℃
性能确认 PQ
微生物性能确认定义 应书面证明在灭菌过程中，对于无菌的特定要求已满足
EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.2.1
50
性能确认 PQ
微生物性能试验 生物负载法 (EN ISO 11135-1:2007,附录A) 过度灭菌法 (EN ISO 11135-1:2007,附录B)
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 环氧乙烷浓度(mg/L)
12
D值(分钟)
温度与D值关系
16 14 12 10
8 6 4 2 0
20 30 40 50 60 70 80 90 温度
13
D值(分钟)
相对湿度与D值关系
6 5 4 3 2 1 0
20 30 40 50 60 70 80 90
57
性能确认 PQ
Q: 如果BI很难放置在最难灭菌部位？ A: PCD 或已知浓度的芽孢悬浮液 EN ISO 11135-1:2007,C9.3.2
58
性能确认 PQ
Q: 什么时候需要做PQ？ A: 产品设计变化
包装变化 装载模式变化 灭菌设备变化 灭菌过程变化
EN ISO 11135-1:2007,C9.3.1
EN ISO 11135-1:2007 CLAUSE 10.1
61
产品放行
日常监控参数符合要求 BI的无菌实验
相对湿度
14
湿度和水滴对灭菌的影响
烷基化反应 （影响化学反应的程度） 细菌的细胞壁（影响环氧乙烷的穿透）
不能有水滴！
15
摘要
环氧乙烷浓度： 400－1000mg/L 灭菌温度：30－65 ℃ 相对湿度：40－80% 灭菌时间：取决于以上三个参数的设定
16
灭菌柜
基本上灭菌柜分两大类 预处理、灭菌和解析在同一个灭菌柜
51
性能确认 PQ
生物负载法－直接计数法 要知道产品的初始污染菌 通过5次RUN制作存活曲线
1次无菌＋1次4 Log reducton＋3次在前两者之间
EN ISO 11135-1:2007,附录A 3.1
52
性能确认 PQ
生物负载法－部分阴性法 要知道产品的初始污染菌 5次RUN
1次全部样品阳性＋2次部分样品阳性＋2次全部样品阴性
包装材料的影响
PVC hose ¼“ x 1/16“ x 4 m 10 days / 19° C / 23 fold air change
ETO浓度(µg/l) 2638 1898
27
储存条件的影响
样品
: PVC hose ¼ “ x 1/16 “ x 4 m
储存时间: 10 days
EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.1.3
42
性能确认 PQ
物理性能确认 (EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.3) 微生物性能确认 (EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.2)
43
性能确认 PQ
物理性能确认定义 应书面证明过程的重现性，并且符合所有指定的可接受参数
EN ISO 11135-1:2007CLUASE 9.5.4 c
23
换气次数 压力变化
换气
24
解析
解析室温度 装载物温度 解析时间 空气或其它气体的换气速率
EN ISO 11135-1:2007CLUASE 9.5.4 d
25
解析过程中PCD中的ETO浓度 45 ℃/换气次数（7次）
26
样品: 储存条件:
（EN ISO 11135-1:2007 CLAUSE 6.2.1）
灭菌剂（包括纯度） 蒸汽 计算机软件
EN ISO 11135-1:2007 CLAUSE 6.2.2, 9.1.3,9.1.4
32
安装确认 IQ
书面证据 操作说明书 材料材质说明和安装过程的记录 各种图纸 监视、控制和测试装置的校正记录 灭菌剂的厂家报告 去离子水的检测报告（蒸汽的质量） 计算机软件验证报告 安全设施，个人和环境保护记录
常温下杀灭各种微生物，包括芽孢、细菌、真菌
反应快速
极好的穿透性，达到产品内部 能够透过包装材料
EN ISO 11607-1 对包装材料有 专门的要求
灭菌成本低
7
ETO灭菌的问题
毒性 (潜在的致癌性 ) 有残留 使用过程中存在危险性
EN ISO 10993-7 有专门的要求
8
基本原理
9
环氧乙烷灭菌过程参数
EN ISO 11135-1:2007CLUASE 9.5.4 b
46
性能确认 PQ
灭菌阶段 确认ETO已气体方式注入到灭菌柜内（注入时温度） 压力的升高和注入的数量 重量 体积 直接测量柜内的ETO浓度 灭菌维持时的温度（柜内温度和装载物温度） 维持时间
EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.3.2
EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.3.1
44
性能确认 PQ
预处理 预处理结束后，装载物的温度和湿度 预处理结束与灭菌周期开始的时间
探头应放置在包装内部
EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.3.2
45
性能确认 PQ
处理 起始真空度和达到的时间 真空保持时间 灭菌柜内的温度，湿度和压力 装载物最终的温度和湿度
环氧乙烷灭菌验证
莱茵检测认证服务（中国）有限公司
张京
1
培训安排
I. 环氧乙烷灭菌 基本原理 II. 环氧乙烷灭菌 灭菌参数的选择 III. 环氧乙烷灭菌 验证(IQ, OQ, PQ)
2
基本原理
3
环氧乙烷气体的特性
颜色： 气味： 具有毒性和易燃性 沸点： 密度： 21 ℃时的蒸汽压力： 水溶性：
灭菌柜的体积一般 不超过4.5立方米
预处理、灭菌和解析不在同一个灭菌柜
Hale Waihona Puke Baidu
灭菌柜的体积一般 比较大
17
环氧乙烷灭菌过程
预处理
解析
去除空气
换气
处理
去除环氧乙烷
ETO注入
灭菌维持
参见标准EN ISO 11135-1:2007, CLAUSE 6.1.2, 6.1.3, 6.1.4
18
预处理(precondition)
40
性能确认 PQ
使用产品 能够代表日常灭菌的产品
真正的产品 模拟产品
要定义装载模式
实际模式 自定义模式
EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.1.3, 9.3.1.4
41
The worst case
性能确认 PQ
使用产品
Q：用于验证的产品是否可以反复用于验证 A： 要评估产品上环氧乙烷残留对BI的影响
环氧乙烷浓度 温度 相对湿度 灭菌时间
EN ISO 11135-1中未指定 具体的灭菌参数
企业自己决定
10
定义
D值：在指定条件下,使微生物数量降低90%所需要的时间或辐照剂量 BI：对于特定的灭菌过程，包含有已知抗力和数量微生物的实验系统
11
D值(分钟)
环氧乙烷浓度与D值关系
8 7 6 5 4 3 2 1 0
EN ISO 11135-1:2007,附录A 3.2
53
性能确认 PQ
半周期法 假定初始污染菌为106，摸索一个时间（半周期）能将细菌全部杀 死，然后将这个时间加倍作为日常灭菌时间。
EN ISO 11135-1:2007,附录B
最常用的方法
54
性能确认 PQ
确定半周期时间
类似产品经验，历史数据 通过实验摸索 要形成书面证据
ETO有毒
EN ISO 11135-1:2007 CLAUSE 6.2.3, 9.1.3, 9.1.5, 9.1.6
33
运行确认OQ
定义：
用书面证据，证明已安装的设备，有能力在指定的允差范围内
提供特定的过程。
EN ISO 11135-1:2007,clause 9.2.2
34
运行确认OQ
通常包括如下试验：
47
性能确认 PQ
重现性 至少3次连续的运行试验，所有的参数均符合要求 可以与微生物挑战试验平行进行
EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.3.1
48
性能确认 PQ
要有足够数量的温度湿度探头
探头要放置在产品包装内最难灭菌的部位
EN ISO 11135-1:2007,附录C
49
真空速率和程度 处理阶段加湿时压力的变化 注入ETO时最低的温度 ETO注入时的速率和压力变化 去除ETO时的速率和真空的程度 换气的速率和压力变化 解析时的温度
39
性能确认 PQ
定义
通过使用产品来书面证明，设备能够在预先设定的参数下
持续运行，且这个过程加工后的产品是无菌的。
EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.1.2
要用蒸汽的方式加湿
19
抽真空速率 达到的真空度 真空保持时间
去除空气
20
处理(Condition)
灭菌柜内的温度，湿度和压力 装载物最终的温度和湿度 EN ISO 11135-1:2007CLUASE 9.5.4 b
21
注入量 注入速度 压力变化
EO气体注入
22
灭菌维持
灭菌柜和产品的温度 灭菌柜的湿度 维持时间
55
性能确认 PQ
半周期法 4次RUN 1次亚周期 3次半周期
阳性对照
EN ISO 11135-1:2007,附录B
56
性能确认 PQ
BI要放置在装载物中最冷位置以及这个位置产品的最难灭菌部位 要有足够数量 如果使用生物BI,要符合EN ISO 11138-1/-2的要求 （浓度和D值）
EN ISO 11135-1:2007,8.6,附录C
Installation Qualification ( IQ ) EN ISO 11135-1:2007 CLUASE 9.1 Operation Qualification ( OQ ) EN ISO 11135-1:2007 CLUASE 9.2 Performance Qualification ( PQ ) EN ISO 11135-1:2007 CLUASE 9.3
在灭菌维持阶段
温度探头的数量在EN ISO 11135-1:2007附录C中有规定
36
运行确认OQ
温度分布试验（满载）
- 柜壁温度分布试验 - 柜内温度分布试验
37
运行确认OQ
泄漏试验
- 真空泄漏试验 - 加压泄漏试验 - 要求：小于0.3KPa/min
38
运行确认OQ
EN ISO 11135-1:2007的要求(附录C.9) 灭菌过程
无色 芳香的醚味
10.7 ℃ 1.52g/cm3 ，比空气重 1049 mmHG 极易溶于水
4
环氧乙烷分子式
C2H4O
5
灭菌原理
EO可以与蛋白质的 羧基（-COOH） 氨基（-NH2） 硫氢基（-SH） 羟基（-OH）
发生烷基化作用， 阻碍蛋白质的正常化学反应和新陈代 谢，从而导致微生物死亡
6
选择ETO灭菌的原因
控制温度和湿度（EN ISO 11135-1 CLAUSE 6.1.4） 设定合理的偏差范围 （EN ISO 11135-1 CLAUSE 6.1.5） 规定最长的时间（从预处理结束到灭菌周期开始） （EN ISO 11135-1 CLAUSE 9.5.4 a） 考虑环境条件对产品的影响（如冬天和夏天） 一般在单独的房间进行
储存条件
ETO浓度(µg/l)
23 ℃ / 6 – 8 fold air change 21 ℃ / 4 – 6 fold air change 19 ℃ / 3 fold air change 19 ℃ / 2 fold air change
234 2001 2714 3800
28
验证
29
确认
59
验证报告
产品描述 过程描述 IQ,OQ,PQ BI的无菌实验
报告应被相关人员复核和批准
EN ISO 11135-1:2007,C9.5
要有批准的验证方案
60
日常监视和控制
预处理室的温度和湿度 预处理结束与灭菌阶段开始的时间 整个灭菌过程的温度和压力 处理过程中灭菌柜内的湿度和时间 环氧乙烷已注入的证据 灭菌时间 解析时的温度和压力变化 BI实验
30
安装确认 IQ
定义：
用书面证据，证明灭菌设备及其附属设施，已按照规定的要求
被提供和安装。 EN ISO 11135-1:2007,clause 9.1.1
31
安装确认 IQ
灭菌设备及其附属设施
灭菌柜及其辅助装置（如雾化器，蒸汽管道，ETO输送管道） 监视、控制和记录装置（如温湿度探头） 预处理室、灭菌室、解析室和灭菌剂的储存场所
- 温度分布试验 - 湿度分布试验 - 泄漏试验
EN ISO 11135-1 未规定任何试验
以上试验在EN 1422的附录中有规定
35
运行确认OQ
温度分布试验（空载）
- 柜壁温度分布试验
别忘了柜门
- 柜内温度分布试验
要求
- 柜壁温度分布（与设定温度差值）：＋ 5 ℃
- 柜内温度分布（与设定温度差值）： ＋ 2 ℃
性能确认 PQ
微生物性能确认定义 应书面证明在灭菌过程中，对于无菌的特定要求已满足
EN ISO 11135-1:2007,clause 9.3.2.1
50
性能确认 PQ
微生物性能试验 生物负载法 (EN ISO 11135-1:2007,附录A) 过度灭菌法 (EN ISO 11135-1:2007,附录B)
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 环氧乙烷浓度(mg/L)
12
D值(分钟)
温度与D值关系
16 14 12 10
8 6 4 2 0
20 30 40 50 60 70 80 90 温度
13
D值(分钟)
相对湿度与D值关系
6 5 4 3 2 1 0
20 30 40 50 60 70 80 90
57
性能确认 PQ
Q: 如果BI很难放置在最难灭菌部位？ A: PCD 或已知浓度的芽孢悬浮液 EN ISO 11135-1:2007,C9.3.2
58
性能确认 PQ
Q: 什么时候需要做PQ？ A: 产品设计变化
包装变化 装载模式变化 灭菌设备变化 灭菌过程变化
EN ISO 11135-1:2007,C9.3.1
EN ISO 11135-1:2007 CLAUSE 10.1
61
产品放行
日常监控参数符合要求 BI的无菌实验
相对湿度
14
湿度和水滴对灭菌的影响
烷基化反应 （影响化学反应的程度） 细菌的细胞壁（影响环氧乙烷的穿透）
不能有水滴！
15
摘要
环氧乙烷浓度： 400－1000mg/L 灭菌温度：30－65 ℃ 相对湿度：40－80% 灭菌时间：取决于以上三个参数的设定
16
灭菌柜
基本上灭菌柜分两大类 预处理、灭菌和解析在同一个灭菌柜
51
性能确认 PQ
生物负载法－直接计数法 要知道产品的初始污染菌 通过5次RUN制作存活曲线
1次无菌＋1次4 Log reducton＋3次在前两者之间
EN ISO 11135-1:2007,附录A 3.1
52
性能确认 PQ
生物负载法－部分阴性法 要知道产品的初始污染菌 5次RUN
1次全部样品阳性＋2次部分样品阳性＋2次全部样品阴性