朱靜,周冬,張弦
(安徽省藥品審評查驗中心,安徽 合肥 230051)
醫(yī)療器械品種繁多,材料多樣,對產(chǎn)品滅菌時,應(yīng)綜合考慮材料的耐受性、滅菌后溶劑殘留、滅菌成本等因素[1]。環(huán)氧乙烷滅菌適應(yīng)面寬,成本較低,醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)多將環(huán)氧乙烷作為產(chǎn)品滅菌的第一選擇[2]。環(huán)氧乙烷是活潑的環(huán)醚,通過烷基化反應(yīng)可破壞包括孢子甚至病毒在內(nèi)的各種微生物,烷基化的作用位點為蛋白質(zhì)、核酸的羧基、氨基、羥基等,使微生物失去活性而死亡。環(huán)氧乙烷在常溫下為氣態(tài),在較大蒸汽壓下對滅菌物品的穿透性強,可穿透微孔到達深部[3]。企業(yè)在進行滅菌確認時,應(yīng)充分考慮材料的耐受性、滅菌溫度、相對濕度、環(huán)氧乙烷濃度、作用時間、包裝材料等因素[4]。在此,探析了上述質(zhì)量控制點對醫(yī)療器械滅菌效果的影響?,F(xiàn)報道如下。
醫(yī)療器械的材質(zhì)大致可分為金屬材料和高分子材料兩類,金屬材料性質(zhì)相對穩(wěn)定,滅菌過程中多考慮高分子材料的耐受性。目前,醫(yī)療器械常用的醫(yī)用高分子材料主要有聚乙烯膜、聚氯乙烯、聚丙烯膜、聚酯等[5],與主要滅菌方式的適應(yīng)性見表1[6]??梢?,環(huán)氧乙烷滅菌的材料適應(yīng)性較好。但企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身產(chǎn)品的特點研究材料的耐受性,若產(chǎn)品中含有液體,如濕化瓶中含濕化液,雖然瓶體本身耐受環(huán)氧乙烷滅菌方式,但滅菌劑對濕化液有影響,環(huán)氧乙烷就不適用于該產(chǎn)品[7]。
表1 醫(yī)用高分子材料與主要滅菌方式的適應(yīng)性Tab.1 Adaptability of medical polymer materials to main sterilization methods
在環(huán)氧乙烷滅菌柜內(nèi),環(huán)氧乙烷分子的運動隨著溫度的升高而加劇,有利于其到達相應(yīng)部位,提高滅菌效果。但在實際生產(chǎn)過程中,滅菌溫度不可能無限制提高,除考慮能量成本、設(shè)備性能等外,更須考慮溫度對產(chǎn)品性能的影響,過高的溫度可能會加速高分子材料分解,導(dǎo)致產(chǎn)品不合格或使用壽命縮短等。環(huán)氧乙烷滅菌溫度通常為30~60℃,生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品特點設(shè)置合理的滅菌溫度[8]。同時還需確保滅菌過程中的滅菌柜溫度保持均一性,將溫度的空間、時間波動性控制在可接受范圍內(nèi)[9]。企業(yè)可在滅菌柜內(nèi)設(shè)置溫度傳感器,以監(jiān)測滅菌過程中溫度的變化。
水是環(huán)氧乙烷滅菌反應(yīng)的參與者,只有保證滅菌柜內(nèi)維持一定相對濕度,才能促使環(huán)氧乙烷與微生物發(fā)生烷基化反應(yīng),達到滅菌目的。同時,水的存在還可加速滅菌柜中溫度的升高和促使熱能均勻分布。環(huán)氧乙烷滅菌的相對濕度為40%~80%,當?shù)陀?0%時,易造成滅菌失?。?0]??赏ㄟ^安裝濕度傳感器和公式換算等方式監(jiān)測滅菌柜中的相對濕度,但公式換算存在較大誤差,建議生產(chǎn)企業(yè)采用濕度傳感器進行監(jiān)測,并定期校準傳感器。
生產(chǎn)企業(yè)確定滅菌的溫度和相對濕度后,環(huán)氧乙烷濃度和滅菌效率大體呈一級動力學(xué)反應(yīng),即反應(yīng)速率隨滅菌柜中環(huán)氧乙烷濃度的增加而上升。但其增長并非無限制,當溫度超過37℃,環(huán)氧乙烷濃度大于884 mg/L時,即進入零級反應(yīng)狀態(tài),環(huán)氧乙烷濃度對反應(yīng)速率基本無影響[11]。因環(huán)氧乙烷分子不穩(wěn)定,易燃、易爆,為了提高環(huán)氧乙烷的運輸和儲存的安全性,滅菌劑生產(chǎn)企業(yè)可能會加入一定量惰性氣體,故在計算環(huán)氧乙烷加入量時,還應(yīng)考慮所購買環(huán)氧乙烷的純度[12]。通常環(huán)氧乙烷質(zhì)量濃度為300~1 000 mg/L。
生產(chǎn)企業(yè)在進行滅菌驗證時,通常采用半周期法確定滅菌時間。半周期法指在除時間外其他參數(shù)不變的情況下,將作用時間依次減半,直到找到能使滅菌物品達到無菌狀態(tài)的最短時間,重復(fù)3次滅菌試驗,若均能達到滅菌效果,即可確定為半周期[13]。為了保證滅菌效果,確定的實際滅菌時間應(yīng)至少為半周期的2倍。但作用時間應(yīng)從滅菌柜中的溫度、相對濕度等條件均達到滅菌要求時開始計時。
良好的包裝材料特別是最小包裝材料直接關(guān)系到環(huán)氧乙烷的滅菌效果,生產(chǎn)企業(yè)在選擇包裝材料時應(yīng)至少考慮滅菌的耐受性、透氣度、阻菌性能等因素。環(huán)氧乙烷滅菌醫(yī)療器械常用的包裝材料有透氣紙、杜邦布和塑料膜[14]。透氣紙是常見的醫(yī)用滅菌包裹材料,適用于壓力蒸汽、環(huán)氧乙烷、輻照等滅菌方式,通常用于包裹質(zhì)量較輕、體積較小且無銳利結(jié)構(gòu)的醫(yī)療器械;杜邦布是一種特殊的非織造布,通常用于包裝體積較大、對包裝強度要求較高、滅菌及運輸條件較苛刻的高附加值的醫(yī)療器械;塑料膜是由高分子材料制成的透明薄膜,用于醫(yī)療器械包裝時經(jīng)常與透氣紙或杜邦布配合使用。在透氣度方面,杜邦布優(yōu)于透氣紙,透氣紙優(yōu)于塑料膜;在阻菌性能方面,杜邦布與塑料膜類似,但均優(yōu)于透氣紙。故生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身產(chǎn)品特點選擇適宜的包裝材料[15]。
無菌的醫(yī)療器械不能保障產(chǎn)品的無菌性被認為是最嚴重的不合格事件[16]。環(huán)氧乙烷滅菌效果受多方面因素的影響,生產(chǎn)企業(yè)在進行滅菌確認時,除應(yīng)關(guān)注本研究中提及的關(guān)鍵質(zhì)量控制點外,還應(yīng)注意初始污染菌、滅菌器性能、裝載方式、真空度等因素對滅菌效果的影響,只有充分把握這些質(zhì)量控制關(guān)鍵點,才能保證持續(xù)生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。