脈動(dòng)式真空高壓蒸汽滅菌器原理_結構與驗證的探討

時(shí)間：2015-12-22 09:05:56

中外醫療

２００８　?。危希常?/span>
【摘要】作者通過(guò)對醫藥和生物制品生產(chǎn)中使用的脈動(dòng)真空高壓蒸汽滅菌器的工作原理、結構特點(diǎn)和滅菌性能進(jìn)行檢驗、檢測和驗證，總結了滅菌設備先進(jìn)的設計理念、安全保障，為醫藥和生物制品生產(chǎn)的安全有效性提供科學(xué)依據。驗證結果表明：脈動(dòng)式真空高壓蒸汽滅菌器滅菌運行周期短、安全性能強、滅菌質(zhì)量穩定可靠?！娟P(guān)鍵詞】脈動(dòng)式真空高壓蒸汽滅菌器　　原理　　結構與驗證　　探討【中圖分類(lèi)號】Ｒ１１【文獻標識碼】Ａ【文章編號】１６７４－０７４２（２００８）１２（ａ）－００１２－０３【Ａｂｓｔｒａｃｔ】?。裕瑁濉。幔酰簦瑁铮颉。瑁幔蟆。螅酰恚恚幔颍椋澹洹。螅簦澹颍椋欤椋幔簦椋铮睢。澹瘢酰椋穑恚澹睿簟。鳎椋簦琛。颍澹纾幔颍洹。簦铩。幔洌觯幔睿悖澹洹。洌澹螅椋纾睿椋睿纭。悖铮睿悖澹穑簦?，ｓｅｃｕｒｉｔｙ?。穑颍澹悖幔酰簦椋铮睿?，?。猓簦澹螅簦椋睿?，?。恚澹幔螅酰颍椋睿纭。幔睿洹。椋睿螅穑澹悖簦椋睿纭。穑酰欤螅幔簦椋睿纭。瑁椋纾瑁穑颍澹螅螅酰颍濉。螅簦澹幔怼。螅簦澹颍椋欤椋澹颉。铮妗。觯幔悖酰酰怼。簦瑁幔簟。瑁幔蟆。猓澹澹睢。幔穑穑欤椋澹洹。椋睢。簦瑁濉。穑颍铮洌酰悖簦椋铮睢。铮妫穑瑁幔颍恚幔悖澹酰簦椋悖幔欤蟆。幔睿洹。猓椋铮欤铮纾椋悖幔臁。穑颍铮洌酰悖簦?，?。悖铮睿悖澹颍睿椋睿纭。椋簦蟆。鳎铮颍耄椋睿纭。恚澹悖瑁幔睿椋螅?，?。螅簦颍酰悖簦酰颍濉。妫澹幔簦酰颍澹?，?。幔睿洹。螅簦澹颍椋欤椋幔簦椋铮睢。穑澹颍妫铮颍恚幔睿悖?，ｏｆｆｅｒｉｎｇａ?。螅悖椋澹睿簦椋妫椋恪。猓幔螅椋蟆。妫铮颉。螅澹悖酰颍椋簦。幔睿洹。觯幔欤椋洌椋簦。椋睢。穑颍铮洌酰悖簦椋铮睢。铮妗。恚澹洌椋悖椋睿澹蟆。幔睿洹。猓椋铮欤铮纾椋悖幔臁。穑颍铮洌酰悖簦螅。桑簟。椋蟆。穑颍铮觯澹睢。椋睢。簦瑁濉。颍澹螅酰欤簦海裕瑁濉。穑酰欤螅幔簦椋铮睿簦穑濉。瑁椋纾瑁穑颍澹螅螅酰颍濉。螅簦澹幔怼。螅簦澹颍椋欤椋澹颉。螅簦澹颍椋欤椋幔簦椋铮睢。铮妗。觯幔悖酰酰怼。铮穑澹颍幔簦澹蟆。椋睢。螅瑁铮颍簟。悖悖欤?，?。颍澹欤椋幔猓欤濉。椋睢。螅幔妫濉。穑澹颍妫铮颍恚幔睿悖?，?。螅簦澹幔洌。椋睢。螅簦澹颍椋欤椋幔簦椋铮睿瘢酰幔欤椋簦?/span>

【Ｋｅｙ?。祝铮颍洌蟆浚校酰欤螅幔簦椋睿纭。瑁椋纾瑁穑颍澹螅螅酰颍濉。螅簦澹幔怼。螅簦澹颍椋欤椋澹颉。铮妗。觯幔悖酰酰?；Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ；Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?。幔睿洹。穑颍铮觯椋睿?；Ｔｈｅ?。洌椋螅悖酰螅螅椋铮罡鶕吨腥A人民共和國藥品管理法》制定的《藥品生 脈動(dòng)式真空高壓蒸汽滅菌器原理_結構與驗證的探討_馬延明_文庫下載http://www.wenkuxiazai.com/doc/e15ca75de87101f69e319576.html 產(chǎn)質(zhì)量管理規范》（１９９８年修訂）［１］。滅菌設備的選擇﹑安裝﹑使用應與藥品生產(chǎn)的要求相適應。滅菌設備內部工作情況須用儀表監測，定期驗證。中國藥典２００５版附錄中收錄了滅菌法，為滅菌質(zhì)量的有效控制提供了依據［２］。在眾多的滅菌方法中，高壓蒸汽滅菌被公認是滅菌能力強、有效可靠、應用廣泛的滅菌方法。本文簡(jiǎn)單介紹瑞典ＧＥＴＩＮＧＥ公司制造的ＧＥ型多孔物質(zhì)及ＧＥＶ型流體物質(zhì)脈動(dòng)式真空高壓蒸汽滅菌器的原理、結構和性能，并對滅菌循環(huán)進(jìn)行驗證。通過(guò)驗證，建立一套與生產(chǎn)相適應的科學(xué)驗證方法?，F將作者在長(cháng)期工作實(shí)踐中所做的一些研究和認識報道如下。１　　脈動(dòng)式真空高壓蒸汽滅菌器工作原理、特點(diǎn)和結構
１．１　　工作原理
脈動(dòng)式真空高壓蒸汽滅菌器采用蒸汽熱式殺菌的原理，真空度達到設計要求－０．１５Ｂａｒ時(shí)，進(jìn)入脈沖階段。腔體內反復通入無(wú)熱原蒸汽，達到腔內及滅菌物品冷空氣的有效置換，使腔內無(wú)冷點(diǎn)。當腔內壓力穩定在２．８０Ｂａｒ時(shí)，滅菌蒸汽均勻分布腔內滅菌物品有效部位進(jìn)行徹底滅菌，保證了滅菌效果。
１．２　　設備特點(diǎn)
１．２．１　　設計特點(diǎn)　?、僖勒丈a(chǎn)工藝及被滅菌物品設計的滅菌程序是有效和經(jīng)濟的程序；②腔室兩端不銹鋼直角滑槽門(mén)由氣缸控制驅動(dòng)，門(mén)封采用硅化物密封圈用壓縮空氣壓在門(mén)上，程序結束開(kāi)門(mén)時(shí)吸回；③主要機件和配置設備采用不銹鋼制造，內腔采用３１６Ｌ不銹鋼，符合國務(wù)院發(fā)布《特種設備安全監察條例》及國家質(zhì)量監督檢驗檢

疫總局對壓力容器鋼材要求的性能指標［３］；④控制柜有顯示系統，實(shí)時(shí)提供運作情況，并接有打印機即時(shí)打印運行狀態(tài)；⑤除夾套和腔體內的監測及控制探頭外，另有３個(gè)軟探頭，可方便監測被滅菌物品的溫度；⑥采用水冷進(jìn)行冷卻，降溫速度快，效率高；⑦無(wú)熱原蒸汽滅菌，二次污染的幾率低；⑧脈動(dòng)真空設計，有效排除冷空氣，腔內無(wú)冷點(diǎn)，各點(diǎn)溫差＜±０．５℃。
１．２．２　　安全特點(diǎn)　?、匍T(mén)裝有密封壓力平衡裝置，即使出現電路故障，雙扉門(mén)仍保持密封壓力；②門(mén)控制系統設有安全互鎖，以防止程序沒(méi)有結束時(shí)門(mén)被打開(kāi)；③只有滅菌物品溫度低于設定溫度（例如：８０℃，７０℃，６０℃），卸載門(mén)一扇才可以開(kāi)啟，防止交叉污染；④滅菌器腔室、雙扉門(mén)、熱循環(huán)管道均按壓力容器標準設計制造，滅菌腔室由安全閥進(jìn)行過(guò)壓保護；⑤無(wú)熱原蒸汽、冷卻水、壓縮空氣的管路進(jìn)口均裝有過(guò)濾器，確保執行元件安全無(wú)損。
１．２．３　　控制特點(diǎn)　?、俨捎镁芸刂?，專(zhuān)業(yè)程序式設計，應用戶(hù)不同要求，提供不同的滅菌程序，滅菌過(guò)程中不斷地監控和記錄溫度、壓力，并實(shí)時(shí)顯示、打??；②溫度分配和控制精度＜±０．５℃；③加熱和冷卻所需時(shí)間短，整個(gè)滅菌周期短；④加熱和降溫過(guò)程中跟蹤控制，控制飽和蒸汽壓力的預置和固定壓差，冷卻時(shí)通過(guò)壓縮空氣來(lái)保持壓力，防止玻璃瓶破碎和軟包裝變形。１．３　　設備結構
１．３．１　　脈動(dòng)式真空高壓蒸汽滅菌器外部組成及環(huán)境空間　?、偻獠拷M成：分為裝載區和卸載區。裝載區由裝載架、前密封門(mén)、程序控制顯示器、程序監視顯示器、打印機、滅菌器腔內壓力表、工業(yè)蒸汽不同，但在保溫階段，在有效滅菌時(shí)間內各點(diǎn)的溫度（包括冷點(diǎn)）均連續３０ｍｉｎ達到１２１℃滅菌溫度以上，各點(diǎn)溫度與平均溫度之間的溫差≤±２．５℃。微生物挑戰試驗的結果顯示合格。

參考文獻

［１］　國家衛生部．藥品質(zhì)量管理規范（１９９８年修定）［Ｓ］．１９９８：４７～５０．［２］　國家藥典委員會(huì )編．中華人民共和國藥典三部．（２００５年版）［Ｓ］．北

京：化學(xué)工業(yè)出版社，附錄９７～１００．

［３］　張兆杰．壓力容器安全技術(shù)（２００５年版）［Ｓ］．鄭州：黃河水利出版社，

２００５：５７～５９．

［４］　李國晏，徐斌，崔萱林，等．高壓蒸汽滅菌柜性能驗證方法的研究［Ｊ］．

微生物學(xué)免疫學(xué)進(jìn)展，２００２，（２）：４４～４７．
 

壓力表、電源開(kāi)關(guān)組成（見(jiàn)圖１）。卸載區由卸載架（與裝載架相同）、后密封門(mén)、程序控制面板、滅菌器腔內壓力表組成。②環(huán)境空間：１０萬(wàn)級潔凈間。

１．３．２　　滅菌器內部組成與重要部件　?、賰炔拷M成：滅菌器腔內體積：９００ｍｍ×１４５０ｍｍ×１５４０ｍｍ?！囟忍筋^：探頭１指示腔內滅菌物料最高滅菌溫度；探頭２：指示腔內排水口溫度；探頭３：指示腔內滅菌物料最低滅菌溫度。無(wú)熱原蒸汽進(jìn)汽口。壓力探頭：指示腔內真空度與無(wú)熱原蒸汽壓力。水冷式風(fēng)扇。軸承式滑輪。排水口。門(mén)封，門(mén)封安裝在滅菌器邊卡槽內，由壓縮空氣和真空泵控制，當滅菌時(shí)壓縮空氣自動(dòng)將門(mén)封緊緊頂在門(mén)壁上，門(mén)封的韌性阻隔了外部空氣的進(jìn)入。滅菌結束時(shí)，真空泵自動(dòng)開(kāi)起抽起門(mén)封，為開(kāi)門(mén)作好準備。②重要部件：電源與程序信息控制柜。程序控制與監視顯示器。水循環(huán)式真空泵。③重要介質(zhì)：無(wú)熱原蒸汽：由無(wú)熱原蒸汽系統提供，壓力≥３ｂａｒ。工業(yè)蒸汽：主要用于夾套內達到滅菌溫度時(shí)起加熱和保持溫度作用。工藝冷卻水：鹽軟化自來(lái)水經(jīng)冷卻塔冷卻循環(huán)至滅菌器冷卻風(fēng)扇和真空泵。壓縮空氣：壓縮空氣機提供≥３．０ｂａｒ經(jīng)過(guò)濾器除菌過(guò)濾的壓縮空氣，并控制滅菌器所有電磁閥門(mén)，也是滅菌器安全運行的重要保證。

２　　脈動(dòng)式真空高壓蒸汽滅菌器驗證方法

脈動(dòng)式真空高壓蒸汽滅菌器原配備ＫＡＹＥ多通道熱電偶進(jìn)行驗證，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及檢測技術(shù)的提高，相應的檢測、驗證手段也在逐漸提高和不斷完善?，F采用德國Ｅｂｒｏ公司的無(wú)線(xiàn)自動(dòng)溫度／壓力記錄儀進(jìn)行溫度及壓力的驗證。

通過(guò)驗證，不但可以確認滅菌設備本身的可靠性，通過(guò)對不同滅菌程序的驗證，還能夠保證滅菌效果的有效性。設備驗證主要采用空載熱分布試驗、滿(mǎn)載熱穿透試驗和滿(mǎn)載微生物挑戰試驗［４］。
２．１　　空載熱分布試驗

在空載條件下，將經(jīng)過(guò)校驗的１１個(gè)Ｅｂｒｏ自動(dòng)溫度記錄儀放置于脈動(dòng)式真空高壓蒸汽滅菌器的滅菌腔內（見(jiàn)圖２），設定Ｅｂｒｏ自動(dòng)溫度記錄儀的數據采集頻率為１次／ｓ。其中，１１號Ｅｂｒｏ自動(dòng)溫度記錄儀放置于冷凝水排放口，其余１０個(gè)Ｅｂｒｏ自動(dòng)溫度記錄儀７分上下兩層分別放置腔內的左前、右前、左后、右后、中間。在經(jīng)過(guò)一個(gè)正常的滅菌程序后，通過(guò)熱分布試驗的數據分析可以得知在滅菌過(guò)程中滅菌設備腔室中各個(gè)不同位置的溫差情況（見(jiàn)圖３），確定可能的“冷點(diǎn)”的位置及“冷點(diǎn)”溫度滯后的時(shí)間，這樣可以為熱穿透試驗提供依據。從圖３可以看出，滅菌腔內不存在冷點(diǎn)，且在保溫階段各點(diǎn)溫度與平均溫度之間的溫差≤±２．５℃。
滿(mǎn)載熱穿透試驗和微生物挑戰試驗,兩項試驗同時(shí)進(jìn)行。在滿(mǎn)載條件下,將經(jīng)過(guò)校驗的11個(gè)Ebro自動(dòng)溫度記錄儀放置于脈動(dòng)式真空高壓蒸汽滅菌器滅菌腔的被滅菌物品的包裝內,設定Ebro自動(dòng)溫度記錄儀的數據采集頻率為1次/s。同時(shí)與每個(gè)自動(dòng)溫度記錄儀旁放置一個(gè)微生物指示劑 （ ATCC7953）,選擇適宜的滅菌程序進(jìn)行試驗 （見(jiàn)圖4,5,6）。通過(guò)試驗數據分析可以得知在被滅菌物品是否有效滅菌,同時(shí)試驗后生物指示劑（嗜熱脂肪芽胞桿菌孢子 ATCC7953） 標簽上的“ 滅菌濟 · Sterile” 字體由藍色變黑色,培養 24h 后,陽(yáng)性對照的指示劑變?yōu)辄S色,其余指示劑不變色,繼續培養7d,指示劑不變色則判為合格。

 從圖４，圖５，圖６可以看出，不同滅菌程序，其升溫及降溫過(guò)程都不同，但在保溫階段，在有效滅菌時(shí)間內各點(diǎn)的溫度（包括冷點(diǎn)）均連續30min達到121℃滅菌溫度以上，各點(diǎn)溫度與平均溫度之間的溫差≤±2.5℃，微生物挑戰實(shí)驗的結果顯示合格。

3. 討論
根據作者長(cháng)期操作實(shí)踐,脈動(dòng)式真空高壓蒸汽滅菌器具有以下特點(diǎn):(1)全不銹鋼結構,易于清潔消毒,符合潔凈室GMP要求;(2)簡(jiǎn)單方便的控制面版-即時(shí)打印,易操作、好監控;(3)比例合適的滅菌空間
能滿(mǎn)足多項生產(chǎn)任務(wù)的完成;(4)人性化的裝載架和導軌設計減輕了操作者勞動(dòng)強度;(5)脈動(dòng)式真空的程序運行增強了滅菌的有效性;(6)無(wú)熱原蒸汽的應用改變了高壓滅菌的方式,提高了滅菌物品的潔凈度;(7)雙向開(kāi)門(mén)科學(xué)的適應了 GMP 要求,自然區分了滅菌物品和非滅菌物品;(8)全新的密封設計和壓縮空氣在密封門(mén)中的應用是滅菌柜安全運行和保障滅菌效果的重要環(huán)節。根據《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規范》 之規定;用于生產(chǎn)和檢驗的設備應定期進(jìn)行維修、保養和驗證;并規定驗證周期,說(shuō)明驗證的重要性。 隨著(zhù) GMP 質(zhì)量認證的不斷深入,科學(xué)的驗證方法是滅菌設備安全運行的重要保障。老式高壓蒸汽滅菌器因滅菌運行冷卻周期長(cháng),工作效率低,滅菌質(zhì)量、安全存在差異等缺陷逐漸被淘汰,一個(gè)工作效率高、 安全性能強、 滅菌質(zhì)量穩定的脈動(dòng)式真空高壓蒸汽滅菌器是醫藥、生物制品生產(chǎn)質(zhì)量不斷提高的重要保證,是滅菌生產(chǎn)設備不斷發(fā)展的方向。