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1、EO灭菌基础知识简介2007-09-21EO灭菌基础知识目录目录u灭菌和消毒的定义.u通常灭菌方式的性能比较uEO灭菌原理u本司灭菌工艺流程简介u灭菌后测试的性能u对外灭菌安全及有效性的介绍u常规控制中应注意的问题u过程确认应注意的问题一、灭菌、消毒定义一、灭菌、消毒定义v灭菌灭菌：1)定义:用物理或化学方法杀灭传播媒介上所所有有的的微微生生物物，使其达到无存活微生物无存活微生物.2)灭灭菌菌产产品品范范围围：进入人体组织，无菌、无热源、无溶血反应和无异常毒性.3)SAL:10-6v消毒：消毒：1)定义:用物理或化学方法杀灭或清除传播媒介上的病病原微生物原微生物，使其达到无害化无害化2)消毒产
2、品范围消毒产品范围：接触皮肤、粘膜、无毒检验合格;3)SAL:10-3二、三种灭菌方法的性能比较二、三种灭菌方法的性能比较v本司常用的灭菌方式1）EO或EtO；(EthyleneOxide)包装上的表示方式：2)Gamma或R；包装上的表示方式：3）蒸汽灭菌；包装上的表示方式：二、三种灭菌方法的性能比较二、三种灭菌方法的性能比较项目项目高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌(S)EO灭灭菌菌(EO)辐照灭菌辐照灭菌(R)包装密封密封密封材料非热敏湿敏材料广泛(EO能够穿透,包装能够承受40-55的温度)广泛(能耐辐照)聚丙烯经辐照后物理性质特性会大大降低控制参数真空、温度 压力、时间温度、压力、真空 时间、
3、浓度时间（剂量）灭菌效果良好较好优秀灭菌后无菌检验希望必需不必要经济性大小容量都行大小容量都行适合大容量 （较昂贵）灭菌周期快慢快三、环氧乙烷（三、环氧乙烷（EO）气体灭菌）气体灭菌v环氧乙烷气体性质1)环氧乙烷为易燃、易爆的有毒气体（常温、常压）,易聚合。水溶性EO:EthyleneOxideCO2:CarbonDioxide2)本司所用的气体:70%CO2,30EO.3)杀菌机理主要是由于EO能与细菌蛋白质上的羧基(-COOH)、氨基(-NH2)、巯基(-SH)和羟基(-OH)发生烷基化反应使蛋白质失去在基本代谢中需要的反应基，阻碍了细菌蛋白质正常的化学反应和新陈代谢而导致微生物死亡。其反
4、应如下：COOHCOOC2H4OH蛋白质NH2+CH2CH2O蛋白质NHC2H4OHSHS-C2H4OHOHO-C2H4OH四、灭菌工艺流程四、灭菌工艺流程v工艺过程时间1)预处理12小时.2)中转时间0.5小时.3)灭菌周期11小时.4)通风时间48小时.整个灭菌过程需要3天时间.灭菌后测试的指标v灭菌后,产品的预期的功能不受损坏,共四个方面1)产品本身的性能指标;(外观微生物物理化学)2)残留量;3)生物兼容性;4)包装性能.五、对外灭菌与有效性的确认v与灭菌相关的标准1)ISO11135-1/2:2007:医疗器械环氧乙烷灭菌确认和常规控制2)EN550:医疗器械环氧乙烷灭菌确认和常规控
5、制3)GB18279:医疗器械环氧乙烷灭菌确认和常规控制4）EN1442：环氧乙烷灭菌器5）ISO11138/EN866：用于灭菌器测量的生物指示物。6）ISO10993-7：医疗器械的生物学评价第7部分，环氧乙烷灭菌残留物。在美国,有很多AAMI有关灭菌知识的标准.在日本,在药典上有有关灭菌知识的要求.五、对外灭菌与有效性的确认v灭菌确认需了解的信息1)产品的预期用途2)产品的材质3)包装的材质4)包装方式5)产品重量6)外箱尺寸7)产品重量/密度8)可供确认的产品数量,通常需要13-14m3的货物.五、对外灭菌与有效性的确认v灭菌参数的获得根据国际标准,严格实施过程确认,得出参数.才能计算
6、成本v验证后,对产品没有影响.v通常对一款重未验证过的产品,验证时间至少需要20-30天时间.v灭菌主要成本体现1)菌片数量增加2)传感器损耗3)每一个过程确认的水电EO气体至少相当于日常六个灭菌周期的成本。常用的英文述语vEO:EthyleneOxide环氧乙烷vCO2:CarbonDioxide二氧化碳vBI:BiologicalIndicator生物指示剂/菌片vCI:ChemicalIndicator化学指示剂vCultureMedia:培养基vBio-burden:初始污染菌vFlushing:通风vAeration:解析vResidual:残留量vCalibration:校正vCo
7、rrectionFactor:纠正因子vValidation:确认vVaporizer/volatilizer:汽化器/蒸发器vWaterJacket:水套vPreconditioning:预处理vSterilizerChamber:灭菌柜vvacuumPump:真空泵vFractionalCycle:短周期/亚致死vHalfCycle:半周期vFullCycle:全周期灭菌过程确认和常规控制目录一.常规控制中应注意的问题二.过程确认应注意的问题一、常规控制中应注意的问题v物流与标识1）未灭菌产品与已灭菌产品应严格隔离在灭菌车间、仓库2）注意区分化学指示剂的颜色变化一、常规控制中应注意的问题v
8、安全1）设备的清洁保养管理路中有EO聚合物生成，管路应定期进行清洁保养。2）EO气体有毒、易燃、易爆。车间应防静电、防火花。3）EO是无色气体，醚类气体，700ppm能够闻到。爆炸范围：3-100%。4）用纯EO气体灭菌，无论如何处理，都在爆炸范围之内。风险非常大。但混气相对安全得多.5）EO气体的储存室，应有降温、通风设备。6)操作工在运输出EO柜的产品时,应该载防毒面具.并定期体检.7)在EO灭菌区域,加大通风量,确保空气顺畅流通.安全与成本方面,安全在先.8)EO浓度报警器,应定期检验,其灵敏度.9)监测温度压力湿度的感应器应定期校准.一、常规控制中应注意的问题v灭菌过程1)预处理:预处
9、理的意义,预处理室的控制,产品预处理的方式,预处理的效果确认.2)中转时间间隔:时间间隔意义与时间间隔确认.3)灭菌周期:升温处理空气去除处理灭菌剂加入气体作用过程EO去除通风一、常规控制中应注意的问题v处理过程中蒸汽注入的注意事项1)蒸汽质量:需符合EN1422的要求2)蒸汽量过少:微生物表面的蛋白质不能充分生成水合物质.3)蒸汽量过多:降低EO浓度一、常规控制中应注意的问题v灭菌剂注入的事项1)注入过快:易出现真空包装,产品严重变形;2)注入过慢:影响灭菌效率3)管路中出现结霜现象:少量液态EO进入管路,在管中汽化.钢瓶阀门开度不够,致使少量的液态的EO进入管道.4)EO聚合物容易堵塞管道
10、,且污染箱子.5)气化器的温度:一般气化器的温度与灭菌柜休的温度保持一致.一、常规控制中应注意的问题v气体作用1)四大核心参数:温度湿度EO浓度时间.2)EO浓度计算:重量差异法压力测量法在线浓度监测法红外线光谱一、常规控制中应注意的问题v通风v尾气处理:焚烧法化学法v解析:有些材料特别难解析,可能采用R会更好一、常规控制中应注意的问题v产品放行:传统的产品放行(参数+菌片检测结果)v化学指示剂:不能做为灭菌效果的评价.仅只能做为灭菌监控的辅助手段.一、常规控制中应注意的问题v重复灭菌总之,灭菌是一个破坏过程.但重复灭菌是普遍的,比如停电,菌片检测不合格.二.过程确认新知识v浓度计算法:htt
11、p:/210.41.4.20/course/26/kc/1/1_1/1_1_2.htm理想气体状态方程:pV=nRT C=浓度浓度 mg/LK=常数常数=CV/nP=EtO加入后灭菌柜压力的升高加入后灭菌柜压力的升高R=理想气体常数理想气体常数T=温度温度浓度计算法:理想气体状态方程:pV=nRT方程中，R为摩尔气体常量，在标准状况下(STP),p=101.325kPa，T=273.15K，n=1mol，气体的标准摩尔体积Vm=22.414103m3=22.414L。R=PV/nT对于真实气体，只有在低压高温下，分子间的作用力比较小，分子间平均距离比较大，分子自身体积与气体体积相比，完全微不足
12、道，才能把它近似地看作理想气体。也就是说，理想气体物理模型，将气体理想化为分子间无作用力，分子自身无体积。浓度计算法:混合气体混合气体K值的计算值的计算.E =混合气中混合气中EO的质量百分比的质量百分比M=稀释气体的摩尔分子量。稀释气体的摩尔分子量。CO2=44 对于对于30%EO、70%CO2.则则K=13.2*103浓度计算法:题目题目:灭菌温度为灭菌温度为55 C,将将30%EO、70%CO2的混合气体加入灭菌柜的混合气体加入灭菌柜,压力压力提高了提高了100KPa=0.9872atm,计算灭菌柜内计算灭菌柜内EO的浓度的浓度.(1atm=101.3KPa)C=浓度浓度 mg/LK=1
13、3.2 X 103 mg/molP=0.9872atm R=0.08205(L X atm)/(mol X K)T=54 C+273=327 KC=KP/RT=13.2*103 mg/mol*0.9872atm/0.08205(L X atm)/(mol X K)*327 K=485mg/LD值一、相关定义一、相关定义灭活灭活(inactivation)在规定的培养条件下，试验微生物发芽、生长和在规定的培养条件下，试验微生物发芽、生长和(或或)增殖的增殖的能力的丧失能力的丧失.D值值(D-value)在规定的条件下，能够灭活试验微生物总数的在规定的条件下，能够灭活试验微生物总数的90%的时间或的时间或辐射剂量辐射剂量.存活菌曲线存活菌曲线(survivor curve)表示在规定条件下，试验微生物的杀灭或存活与暴露增强的表示在规定条件下，试验微生物的杀灭或存活与暴露增强的关系的曲线图关系的曲线图.D值二、二、D值计算方法值计算方法直接计数存活菌曲线法直接计数存活菌曲线法(survivor curve)最大可能数法最大可能数法(MPN-Stumbo-Murphy-Cochran法法)最大可能数法最大可能数法(MPN-有限有限Spearman Karber法法)谢谢谢谢!