【关键词】 臭氧
摘 要 采用KCF-G30臭氧发生器进行消毒,结果表明:对金黄色葡萄球菌180 min杀菌率达到90.1%,消毒后洁净区(静态动态)表面微生物的活菌数及沉降菌菌落较消毒前有大幅度的下降,大大低于相应洁净的限度。
关键词 臭氧;灭菌;空气消毒
臭氧具有杀菌力强,不产生残余分子污染的性能[1],其杀菌过程为强氧化作用,使微生物细胞中的多种成分产生反应,从而产生不可逆转的变化而死亡 [2]。本文用KCF-G30臭氧发生器进行消毒,利用HVAC系统的循环风作为臭氧的载体。臭氧发生器安装在空调机组中,消毒时,先启动消毒程序,臭氧发生器自动开启,产生的臭氧通过HVAC系统的循环风送到洁净区的各房间中,使空气中的臭氧浓度分布均匀,从而达到消毒灭菌的目的,使洁净区生产的外用液体制剂达到GMP要求的相应,并对臭氧的灭菌效果进行测试。
1 仪器与材料
1.1 仪器 KCF-G30臭氧发生器2台(康尔公司),G-1型真空式手动采样器,洁净车间的容积为 : 1050 m3,室内温度25 ℃,相对湿度60%。
1.2 菌种
金黄色葡萄球菌。
1.3 主要试剂
生理盐水,生物指示剂。
2 方法与结果
2.1 臭氧消毒试验
2.1.1 培养基平皿的制备
将Φ90 mm×15 mm的培养皿置于160 ℃干热灭菌120 min,将灭菌后培养基加热熔化,冷至45 ℃。 在无菌操作要求下将培养基注入培养皿,每皿约15 mL。待营养琼脂凝固后,将培养基平皿倒置于30~35 ℃恒温箱中培养48 h,若培养基平皿上确无菌落生长,即可供采样用(制备好的培养基平皿可在2~8 ℃的环境中存放2周)。
2.1.2 生物指示剂的制备
从金黄色葡萄球菌第四至第十四代的斜面,挑取菌苔制备菌液。临用前将菌液作适当稀释后,移种于营养琼脂培养基的平板中,并使之在培养基表面均匀分布。
2.1.3 测试方法
选取关键房间(配液间、灌装间)用菌液培养皿采样,臭氧发生器开启的同时打开注有菌液的培养皿上盖,每隔1 h分别取回2个预先放置菌液的培养皿,连续监测5 h。 把培养皿放入30~35 ℃恒温箱中培养48 h,进行菌落计算。重复以上操作5次,取平均值计算。
2.1.4 以未经臭氧处理的培养皿做空白对照。
2.1.5 臭氧发生器在不同的工作时间内的杀菌效率以杀菌率(%)表示,见表1。表1 臭氧发生器在不同的工作时间内的杀菌率(%)
2.2 消毒后对空间沉降菌的测试效果比较
消毒前使静压差、换气次数、空气流速必须控制在十万的规定值,在室内温度23 ℃,相对湿度60%。 测试人员必须穿戴符合环境的工作服,静态测试时室内测试人员不得多于2人。在净化空调系统正常运行不少于30 min后开始测试。采用沉降法,即通过自然沉降原理收集在空气中的生物粒子于培养基平皿,经30 min时间,在30~35 ℃条件下让其繁殖到可见的菌落进行计算,以平板培养皿中的菌落数来判定洁净环境内的活微生物数。在室内温度 25 ℃,相对湿度62%,开启臭氧发生器180 min后,臭氧浓度达到10.0 mL/m3。选取关键房间(配液间、灌装间)用菌液培养皿采样,重复以上操作5次,计算平均值。消毒前后对空间沉降菌的测试效果比较见表2。
由表2可见,洁净区经臭氧消毒后,洁净厂房空间沉降菌动态测试大大低于洁净区所要求的限度,达到十万级洁净要求。
2.3 表面微生物的测试
在室内温度 23 ℃,相对湿度60%,开启臭氧发生器180 min后,臭氧浓度达到10.0 mL/m3。选取关键房间(配液间、灌装间),分别在设备、操作台、墙壁、地面等的开放表面与死角、缝隙处取样,取样面积:25 cm2,用事先经无菌水或缓冲液湿润的无菌纱布或脱脂棉充分擦拭。将取样后的棉签放入灭菌带塞三角瓶生理盐水中,振摇,按微生物检查法进行检测,同时做阳性和空白对照。重复以上操作5次,计算平均值。消毒前后洁净区表面微生物的测试效果比较见表3。表2 消毒前后对空间沉降菌的测试效果比较(略)表3 臭氧消毒前后洁净区表面微生物的测试效果比较(略)
由表3可见,洁净区经臭氧消毒后,洁净厂房空间表面微生物动态测试大大低于洁净区所要求的限度,达到十万级洁净要求。
2.4 臭氧浓度测试
将检测管的两端封口在采样器前端切割孔中折断,然后再把检测管插在采样器的进气口上,对准所测气体,转动采样器手柄,使手柄上的红点与采样器后端盖上的红线相对。拎开手柄到所需位置固定。3 min后,当检测管变色的前端不再往前移动时,取下检测管,从检测管上即可读出所测气体的浓度。
2.4.1 臭氧浓度-时间分布测试
以臭氧发生器开启60 min后,选取送风管zui末端且风量较少的房间进行(脱外衣间),室内温度25 ℃,相对湿度60%。用G-1型真空式手动采样器采样,共取5个采样点,每一采样点应同时采两个平行样,交叉重复以上操作3次,计算平均值,结果见表4。表4 臭氧浓度-时间分布测试(略)
由表4可见,臭氧发生器开启60 min,臭氧浓度达到5 mL/m3,并一直上升至关机前,关闭臭氧发生器90 min,臭氧浓度降到零,达到安全标准。
2.4.2 臭氧浓度-空间分布测试
选取关键房间(配液间、灌装间),用G-1型真空式手动采样器,室温25 ℃,相湿度60%,臭氧发生器开启60 min后采样,共取5个点,每一采样点应同时采两个平行样,交叉重复以上操作3次,计算平均值,结果见表5。表5 臭氧浓度-空间分布测试
由表5可见,臭氧浓度-空间分布测试结果表明臭氧浓度分布均匀。
3 讨论
臭氧(O3)是氧的同素异形体,由3个氧原子组成。常温常压下分子结构不稳定,很快自行分解成氧气(O2)和单个氧原子(O)。氧原子具有很强的活性,对细菌、病毒等微生物有强的氧化作用,臭氧氧化分解了细菌内部氧化葡萄糖所必需的酶,破坏其细胞膜,导致新陈代谢障碍并抑制其生长,再继续渗透破坏其细胞膜[3],将其杀死,多余的氧原子则会自行重新结合成为普通的氧分子。本试验证明,KCF-G30臭氧发生器对金黄色葡萄球菌180 min时杀菌率达到90.1%,240 min杀菌率达到92.1%。由表1菲彩国际可进一步看出,臭氧的浓度是随时间的增加而增强(开机时间越长臭氧浓度越高),同时还证明消毒后洁净区(静态动态)表面微生物测试的活菌数应较消毒前有大幅度的下降,大大低于相应洁净的限度。此外还证明在臭氧发生器开启60 min后所有洁净室臭氧浓度达到5 mL/m3。由于甲醛熏蒸灭菌不安全,人工紫外灭菌效果又受物体阻挡及照射距离影响,臭氧则不受此影响,且臭氧具有消毒后可逐渐分解为氧,对人体无害,并能自行消除等优点,因此可以广泛用于生产车间的洁净消毒[4]。