完整的环氧乙烷灭菌工艺有哪些？
2023-04-21
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环氧乙烷灭菌是一种化学灭菌方法，因其对细菌、病毒、细胞等大多数微生物有很强的灭菌作用，灭菌范围广泛。此外，环氧乙烷具有穿透性强、灭菌温度低、对产品基本无损(相对于辐照灭菌)的特点，已成为国内外无菌医疗器械注册产品灭菌中广泛使用的两种主流灭菌方法之一，尤其是一次性医疗器械。
由于灭菌过程是一个特殊的过程，过程确认是无菌保证的重要组成部分。环氧乙烷灭菌确认有半周期法、部分阴性法等不同方法。各种方法侧重点不同，但都会涉及微生物挑战设备、环氧乙烷残留、产品族分类等基本问题。本文从这些基本问题出发，介绍了相关的概念和处理方法。
环氧乙烷灭菌确认的主要目的是从微生物学的角度证明过程的灭菌能力。因此，确认的一个重要环节是制备和选择微生物挑战的具体形式。一般有以下三种微生物挑战形式:
（a）产品生物负荷(Bio-burden)，也就是说，以正常产品的自然生物负荷作为微生物挑战，其具体形式是产品本身；
（b）内部过程监控设备(InternalProcessChallengeDevice,IPCD)，就是生物指示剂（BiologicalIndicator,BI）将其放置在产品内部最难消毒的部位；
（c）外部过程监控设备(ExternalProcessChallengeDevice,EPCD)，它是通过将生物指示剂放置在产品外的某一载体中形成的。
在上述三种挑战形式中，应证明其相对抗性关系是IPCD。≥理论上，EPCD不是产品生物负载的必需品，所以不需要。但考虑到IPCD在常规灭菌操作中的放置和取出，产品包装(如托盘、纸箱)需要两次拆卸，会带来包装污染等潜在质量风险，工作量大。使用EPCD是大多数人的选择。使用EPCD时，需要证明EPCD和EPCD之间的抗性关系是EPCD。≥IPCD。
IPCD相对抗性关系≥证明产品生物负荷
这就是BI的适当性(theappropriatenessofBI)证明，通常有两种证明方法：
（a）生物负载法
这一方法是通过测试产品的自然生物负荷与BI的生物负荷进行比较，包括数量比较和抗性比较。
与BI孢子计数值和产品自然生物负载值进行比较。
抗性比较就是比较不同菌种之间的抗性差异。环氧乙烷灭菌中使用的BI是萎缩芽孢杆菌，比大多数微生物具有更好的抗性，并有充分的文献记载。值得注意的是，近年来，中国制造的一些棉花中发现了砖火丝菌(PyronemaDomestica)，它对环氧乙烷有很强的抵抗力。因此，对于中国制造的棉花产品，应考虑砖火丝菌的相关检测，必要时应采用湿热灭菌法进行预处理。
（b）无菌测试法
该方法是将产品和IPCD使用相同的亚致死周期。（Sub-lethalCycle）消毒，然后分别进行产品和BI的无菌测试。如果产品测试是无菌的，而IPCD呈现部分阳性结果，则意味着相同的灭菌参数可以完全杀死产品，而不是完全杀死BI，因此可以证明IPCD对灭菌过程的抵抗力强于产品本身。
在砖火丝菌的情况下，由于产品难以被环氧乙烷灭菌，在相当强的过程参数下，产品的无菌测试可能仍然会出现阳性结果。此时应考虑砖火丝菌的相关检测，必要时应采用湿热灭菌法进行预处理。
EPCD相对抗性关系≥证明IPCD这一证明方法比较简单，通常是将EPCD和IPCD处理在同一亚致死周期，然后对其对灭菌过程的相对抗性进行比较。相对抗性的比较通常通过计算D值来进行，D值越大，抗性越强。若计算出的EPCDD值大于IPCDD值，则可证明EPCD的抗性强于IPCD。
值得注意的是，有时EPCD的抗性能比IPCD略弱，对此ISO/TS11135-22：2008指出，如果两个PCD的抗性差异小于20%，这两个PCD可以看作是相当的。笔者建议在实际工作中尽量避免这种情况。
根据上述原理，如果需要引入新的PCD，也可以将新的PCD与原来的PCD处理成相同的亚致命周期，然后比较其抗性，以确定是否可以引入新的PCD。
这种方法也是引入新产品时广泛使用的一种方法，即当有新产品需要引入当前确认的杀菌过程时，可以将BI放入新产品最难杀菌的部位，形成备选的IPCD，将备选的IPCD与确认的PCD处理在同一个亚致命周期中，然后比较其抗性。如果备选IPCD的抗性弱于已确认的PCD，则意味着新产品比以前的产品或PCD更容易杀菌，因此可以使用当前的杀菌过程进行杀菌。
2.1D值的计算方法
如第一部分所述，在选择PCD时需要比较其耐受性，具体的测量指标是D值。D值是指测试微生物在一定条件下灭活90%的时间或剂量(EO灭菌是灭菌时间)。D值的计算包括HSKP法和SMCP法。以下是常见的SMCP法。（Stumbo-Murphy-CochranProcedure）计算公式：
r测试为阴性的BI数量。
2.2D值的含义
D值是一个重要的指标，可以比较PCD对灭菌过程的抵抗力。经过亚致死周期后，不同的PCD可以根据上述公式计算D值。D值越大，PCD的抵抗力越强。
同时，D值也可以用来估计所需的灭菌时间。D值实际上反映了生物负载减少对数值所需的灭菌时间，即生物负载减少101所需的灭菌时间。假设PCD的生物负载是106，在半周期法中，所有的PCD都应该被杀死，因此半周期的灭菌时间应该等于6倍或更长。全周期和常规灭菌时间翻倍，即D值翻倍或更长。