陳谷珺

摘? 要：簡要闡述過氧化氫的消毒原理，將幾種常見的過氧化氫消毒方式從系統(tǒng)原理、運(yùn)行操作和消毒效果等方面進(jìn)行對比描述，最后總結(jié)得出這幾種過氧化氫消毒方法的特點(diǎn)及運(yùn)用上的區(qū)別。

關(guān)鍵詞：消毒;過氧化氫;汽化;干霧;光能

中圖分類號：R187? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）22-0139-02

Abstract： This paper introduces the principle of hydrogen peroxide disinfection and compares several common disinfection methods of hydrogen peroxide from the aspects of system principle， operation and disinfection effect. In the end， it concludes the characteristics and application differences of these methods.

Keywords： disinfection; hydrogen peroxide; vaporization; dry fog; light energy

引言

如今，我國藥品的生產(chǎn)和研發(fā)已成為了醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展中必不可少的一部分，醫(yī)藥工業(yè)潔凈室必須達(dá)到規(guī)定的環(huán)境參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。潔凈室空氣中的微粒，可通過凈化空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)置的三級過濾器（粗效+中效+高效）有效地濾除，而要?dú)绺∮卧跈C(jī)械設(shè)備、模具、容器和建筑物表面上的微生物（如：浮游菌、沉降菌）數(shù)量，則需要采用一些消毒滅菌的方法。本文將簡要闡述過氧化氫的消毒原理并將幾種常見的過氧化氫消毒方式從系統(tǒng)原理、運(yùn)行操作和消毒效果等方面進(jìn)行對比描述，總結(jié)得出這幾種過氧化氫消毒方法的特點(diǎn)及運(yùn)用上的區(qū)別。

1 過氧化氫的消毒原理

過氧化氫（H2O2）是一種天然存在的化學(xué)物質(zhì)，它對大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、白色葡萄球菌、甲乙型肝炎病毒及真菌等多種微生物均有很好的殺滅作用。其消毒原理是由于過氧化氫中的氧（O-）是以高能態(tài)的形式存在，非常不穩(wěn)定，在常溫下隨時可分解還原成氧（O2）。在過氧化氫還原的過程中，會有氧原子分離出來，此時的氧原子具有極強(qiáng)的氧化和分解能力。它能迅速穿透細(xì)菌的細(xì)胞膜，與其發(fā)生不可逆的反應(yīng)，殺死細(xì)菌，它還可與病毒包膜發(fā)生氧化反應(yīng)，迅速殺死病毒。當(dāng)氧原子碰到有機(jī)或無機(jī)物時還會發(fā)生氧化作用，去除空氣中的有機(jī)污染物及異味，生成無毒的物質(zhì)，在消毒完成后分解為氧氣和水蒸氣。

2 常用過氧化氫消毒方法

現(xiàn)在市場上有諸多的過氧化氫消毒方式，常見的有汽化、干霧、光能等，這幾種技術(shù)手段各有千秋，現(xiàn)就系統(tǒng)原理、運(yùn)行操作和消毒效果三個方面進(jìn)行對比描述。

2.1 系統(tǒng)原理

2.1.1 汽化過氧化氫

汽化過氧化氫消毒方法利用在常溫下，氣態(tài)過氧化氫的滅菌能力強(qiáng)于液態(tài)過氧化氫的特點(diǎn)，可達(dá)到徹底滅菌效果的一種手段。其系統(tǒng)原理是使用濃度為35%左右的雙氧水（液態(tài)H2O2），經(jīng)發(fā)生器汽化產(chǎn)生氣態(tài)過氧化氫，通過軟管送至潔凈室進(jìn)行滅菌消毒。這種消毒方式適用于小空間（200m3以下）的滅菌，如傳遞倉、隔離器及小型實(shí)驗(yàn)室。

該消毒工藝分為兩種，干氣滅菌VHP（Vaporized Hydrogen Peroxide）和微冷凝HPV（Hydrogen Peroxide Vapor）[1]。其中干氣滅菌通過閃蒸技術(shù)，將過氧化氫中的水分去除，同時產(chǎn)生濃度均勻的消毒氣體。這種滅菌方式適用于耐高溫且宜受潮的物品消毒，如固體制劑、纖維產(chǎn)品和金屬制品等，該系統(tǒng)初始和運(yùn)行成本均較高。微冷凝工藝用于遇高溫和潮濕均不發(fā)生變化或損壞的物品消毒，不適用于醫(yī)藥潔凈室的空間消毒，在此不再贅述。

2.1.2 過氧化氫干霧

過氧化氫干霧滅菌系統(tǒng)的工作原理是使用電機(jī)帶動葉片高速旋轉(zhuǎn)，將液態(tài)過氧化氫打碎至直徑小于10微米的液體顆粒，形成氣溶膠狀態(tài)的干霧，向潔凈空間噴撒進(jìn)行消毒工作。這種消毒方式適用于大空間（200m3以上）的滅菌，例如GMP潔凈車間和醫(yī)院手術(shù)室等。該裝置的初始成本低，僅為汽化過氧化氫裝置的1/25左右。

其滅菌原理是利用干霧在空中作無規(guī)則運(yùn)動且不會沉降、無法聚合在一起產(chǎn)生大液滴和其接觸后會反彈且不破裂的獨(dú)有特性進(jìn)行空間滅菌，當(dāng)干霧顆粒越小時，在空氣中懸浮時間就越長，其消毒效果越好[2]。使用干霧滅菌具有良好的擴(kuò)散性和不易腐蝕彩鋼板及設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，但干霧系統(tǒng)裝置也有占用空間大和散熱量高的缺點(diǎn)。

2.1.3 光能過氧化氫

光能過氧化氫的消毒原理是通過光子管發(fā)出的高能光輻射，使空氣中的氧氣和水蒸汽吸收光能量，引起分子間的變化，使分子鍵斷裂，從而激發(fā)產(chǎn)生以過氧化氫為主的高級氧化氣體，包括過氧化氫、羥基自由基等[3]，再與光波協(xié)同共生對空間進(jìn)行消毒，當(dāng)今較為先進(jìn)的光能技術(shù)為納米光子凈化技術(shù)。

該消毒系統(tǒng)無需加入消毒劑，僅通過光子管就可產(chǎn)生過氧化氫為主的高級氧化氣體，其散熱量遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)方式。其運(yùn)行能耗相對傳統(tǒng)方式僅20%左右，且可連續(xù)運(yùn)行大于8000小時，因此光能過氧化氫裝置的初始和運(yùn)行成本均比汽化過氧化氫和過氧化氫干霧低。

2.2 運(yùn)行操作

任何方式的過氧化氫滅菌在啟動消毒模式前，必須使?jié)崈魠^(qū)域內(nèi)人流和物流出入口處的門保持關(guān)閉狀態(tài)。為保證消毒效果的均勻性，系統(tǒng)內(nèi)其他潔凈室的門都應(yīng)保持開啟狀態(tài)。

汽化過氧化氫（VHP）的滅菌周期為2-3小時。該滅菌方式在啟動消毒程序之前必須對滅菌空間除濕，避免出現(xiàn)冷凝的情況，且在消毒的過程中，氣態(tài)過氧化氫會不斷地分解產(chǎn)生水蒸氣和氧氣，需全程調(diào)節(jié)濕度避免結(jié)露。在消毒完成后，還需通風(fēng)將剩余消毒氣體排出，直至接觸表面殘留濃度小于1ppm。

過氧化氫干霧系統(tǒng)的滅菌周期約3小時。干霧擴(kuò)散設(shè)備應(yīng)設(shè)置在潔凈區(qū)域內(nèi)的主要房間內(nèi)，為避免遮擋噴霧，其噴嘴應(yīng)距離墻壁和設(shè)備1米以上，以便于干霧的擴(kuò)散，達(dá)到最佳消毒效果。

光能過氧化氫方式與上述兩種消毒方式的操作方式不同。該消毒裝置設(shè)置在凈化空調(diào)機(jī)組的送風(fēng)段內(nèi)，利用空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)風(fēng)作為過氧化氫、羥自由基的載體，即將消毒氣體由空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓，通過送風(fēng)管擴(kuò)散送至每個房間，如此便能均勻全面地對整個潔凈區(qū)域滅菌，其消毒周期約1-2小時。剩余的過氧化氫在消毒完成后分解為水和氧氣，再通過回風(fēng)至空調(diào)機(jī)組進(jìn)行過濾循環(huán)，所以無需設(shè)置消毒排風(fēng)系統(tǒng)，可節(jié)省初始投資費(fèi)用。空調(diào)系統(tǒng)啟動消毒模式及恢復(fù)工作模式時，必須遵循圖1所示控制步驟。

2.3 消毒效果

瑞典倫德大學(xué)對汽化過氧化氫和過氧化氫干霧的消毒效果進(jìn)行了研究。他們使用1臺過氧化氫發(fā)生器和2臺過氧化氫干霧擴(kuò)散器，用6-log嗜熱脂肪芽孢桿菌生物指示劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并且每種技術(shù)重復(fù)三次。在三輪測試中，所有的生物指示劑均被汽化過氧化氫滅活，而干霧過氧化擴(kuò)散器在第一輪測試中滅活率僅為10%，在隨后兩輪測試中，滅活率為79%。

光能過氧化氫系統(tǒng)不同于前兩種消毒方式，在滅菌過程中，對空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的風(fēng)管也進(jìn)行了消毒，同時對高效過濾器也起到溶菌疏導(dǎo)作用。但其過氧化氫僅由光子管激發(fā)產(chǎn)生，因此消毒氣體的濃度及消毒效果取決于光子管的技術(shù)及質(zhì)量。上海市疾病預(yù)防中心對某個光能過氧化氫消毒裝置進(jìn)行空氣消毒模擬現(xiàn)場試驗(yàn)，在體積為20m3的實(shí)驗(yàn)室（溫度：20℃，相對濕度60%）內(nèi)使用氣溶膠發(fā)生器，用FA-1型多級撞擊式空氣微生物采樣器采樣，使用營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，該消毒裝置開機(jī)60分鐘后，對白色葡萄球菌殺滅率為99.97%-99.99%。

3 總結(jié)

汽化過氧化氫、過氧化氫干霧及光能過氧化氫消毒方式之間的對比結(jié)論見表1。

通過表1可發(fā)現(xiàn)這幾種過氧化氫消毒方法的特點(diǎn)以及在運(yùn)用上的區(qū)別，在設(shè)計(jì)時根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要，選擇適合的消毒方法，發(fā)揮其最大的功能優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉萬忠.淺談過氧化氫消毒技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].工藝與裝備，2016，29（10）：41-49.

[2]宋大海.制藥廠干霧過氧化氫滅菌最新技術(shù)替代傳統(tǒng)熏蒸[J].工藝與裝備，2015，20（7）：44-49.

[3]朱大慶，林忠平.病床表面殺菌消毒的試驗(yàn)研究[J].質(zhì)控與安全，2008，29（8）：115-117.