VHP空間滅菌方法研究

1. 目前空間滅菌方法簡(jiǎn)介

滅菌方法有如下幾種：有物理方法、化學(xué)方法及生物方法，生物方法利用生物因子去除病原體，作用緩慢，而且滅菌不徹底，一般不采用，故滅菌主要應用物理及化學(xué)方法。物理滅菌消毒方法有很多種，用在空間滅菌的方法主要有輻射法。引化學(xué)法滅菌能力強，故目前在醫療防疫制藥工業(yè)中應用最廣。以下幾種滅菌消毒方法對比表：

2. VHP滅菌消毒方法的研究

2.1概念：

VHP=Vaporized Hydrogen Peroxide--汽化過(guò)氧化氫（汽態(tài)H2O2）

是一種將過(guò)氧化氫液體轉化為過(guò)氧化氫汽態(tài)的方法，因汽態(tài)過(guò)氧化氫表面積大，能與空間顆粒和懸浮微生物充分接觸，達到滅菌消毒的目的。影響VHP滅菌發(fā)生效率的因數很多，但主要參數三項：濃重比γ、大顆粒占比β、沉降率α。

2.1.1濃重比γ：

VHP濃度與消耗的過(guò)氧化氫液體重量的比值，用γ表示，簡(jiǎn)稱(chēng)濃重比，是反應過(guò)氧化氫轉化VHP效率的重要參數，其中環(huán)境達到無(wú)菌狀態(tài)的濃重比STγ最為重要。

γ=VHP濃度（PPM）/液態(tài)H2O2重量（g）

以滅菌60min的濃重比表示為：γ60

通過(guò)浮游菌檢測，無(wú)菌時(shí)濃重比表示為：STγ

2.1.2大顆粒占比 β

大顆粒數與小顆粒數的比值，用β表示，簡(jiǎn)稱(chēng)大顆粒占比，是綜合反應VHP滅菌效率、沉降可能性和VHP殘留的重要指標。大顆粒占比越大，表明VHP顆粒沉降就越有可能，滅菌效率就降低，殘留也難除去。

β=≥10μm的顆粒數/≥0.5μm的顆粒數

2.1.3沉降率 α

α=沉降水溶液H2O2濃度（mg/L）/消耗H2O2溶液重量（g）

從沉降的H2O2濃度、水溶液的瓶口大小和房間的建筑面積能計算出總沉降的過(guò)氧化氫的總量，該沉降的過(guò)氧化氫總量與消耗的H2O2溶液的比值能真實(shí)反應出沉降部分的占比，也就是反方向間接反應出有效的VHP的比例，該比值越大說(shuō)明VHP有效部分的越少，反之，該值越小說(shuō)明VHP有效部分的就越大。為了簡(jiǎn)化計算，就以達到無(wú)菌狀態(tài)時(shí)的沉降水溶液的H2O2濃度與消耗的H2O2溶液重量之比來(lái)表示沉降率。

2.2 幾種VHP滅菌方法介紹

根據產(chǎn)生過(guò)氧化氫汽態(tài)的方法分為加熱汽化法、常溫噴霧法、超聲波霧化法等等。幾種方法各有各的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

下面根據實(shí)驗結果，對這幾種VHP發(fā)生方法做詳細闡述。三種滅菌方法對一個(gè)可密閉的長(cháng)4.6m，寬3.9m，高2.5m的房間進(jìn)行滅菌實(shí)驗。在房間的墻壁上開(kāi)一孔，安裝滅菌管道。滅菌器的出氣管接入至室內。每20min檢測一組數據，記錄并對數據進(jìn)行分析。這里幾種滅菌方法的檢測儀表和檢測方法都一樣。

2.2.1加熱閃蒸法

將過(guò)氧化氫液體通過(guò)蠕動(dòng)泵抽取，滴在加熱溫度長(cháng)期保持在120~130℃的不銹鋼板上，過(guò)氧化氫液體瞬間快速蒸發(fā)為蒸汽，這些過(guò)氧化氫蒸汽被氣流送入滅菌環(huán)境滅菌。

根據實(shí)驗數據分析如下：

1）室內溫度變化較大，隨著(zhù)VHP蒸汽的注入逐漸升高，最后較開(kāi)始室溫升高了18.8℃。

2）室內濕度隨著(zhù)VHP蒸汽的注入逐漸升高，最后到幾乎100%RH。

3）VHP濃度到最高后，隨著(zhù)繼續向室內注入VHP蒸汽，其濃度反而下降。

4）懸浮粒子數中的小顆粒數達到最高后，隨著(zhù)繼續向室內注入VHP蒸汽，濕度升高，顆粒數反而下降。

5）懸浮粒子數中的大顆粒數，隨著(zhù)向室內注入VHP蒸汽，濕度升高，顆粒數也隨之升高。

6）懸浮粒子大顆粒和小顆粒的差值到了最大值之后，隨著(zhù)向室內注入VHP蒸汽，濕度升高到90%RH以上，差值越來(lái)越小。

7）沉降的H2O2溶液隨著(zhù)VHP蒸汽的注入其濃度逐漸增加。

得出如下推論：

1）VHP濃度達到最高濃度后，如果繼續向室內注入VHP蒸汽，因達到了飽和狀態(tài)，VHP會(huì )有大量沉降，整個(gè)滅菌房?jì)忍幱诟邼駹顟B(tài)，導致檢測VHP汽態(tài)的傳感器檢測到的VHP濃度反而會(huì )下降。

2）當向室內注入VHP蒸汽時(shí)，濕度會(huì )急劇上升，VHP小顆粒會(huì )因布朗運動(dòng)相互碰撞，結合為大顆粒，當顆粒直徑達到足夠大時(shí)會(huì )因顆粒重量大于浮力而沉降到地面，所以小顆?？倲禃?huì )下降。小顆粒數與大顆粒數的差值越來(lái)越小，也能解釋為小顆粒碰撞結合為大顆粒。

3）隨著(zhù)VHP蒸汽的注入，濕度越來(lái)越大，沉降的過(guò)氧化氫也越來(lái)越多。

2.2.2常溫高壓噴霧法

運用文丘里原理，壓縮空氣垂直于毛細管吹動(dòng)時(shí)，在毛細管口形成局部負壓，從插在過(guò)氧化氫液體瓶里的沒(méi)毛細管里將過(guò)氧化氫吸入至壓縮空氣管口并粉碎為顆粒，吹入滅菌空間。通過(guò)調節壓縮空氣壓力和毛細管的直徑可改變形成的顆粒的大小。

高壓噴霧實(shí)驗數據分析如下：

1）室內溫度隨著(zhù)VHP霧汽的注入逐漸微跌。

2）室內濕度隨著(zhù)VHP霧汽的注入逐漸升高，最后到幾乎100%HR。

3）VHP濃度隨著(zhù)繼續向室內注入VHP霧汽而增加。

4）懸浮粒子數中的小顆粒數達到最高后，隨著(zhù)繼續向室內注入VHP霧汽，濕度升高，顆粒數反而下降。

5）懸浮粒子數中的大顆粒數，隨著(zhù)向室內注入VHP霧汽，濕度升高，顆粒數也隨之升高。

6）懸浮粒子大顆粒和小顆粒的差值到了最大值之后，隨著(zhù)向室內注入VHP霧汽，濕度升高到90%HR以上，差值越來(lái)越小。

7）沉降的H2O2溶液隨著(zhù)VHP霧汽的注入其濃度大幅增加。

得出如下推論：

1）VHP濃度在40min后就達到400ppm以上，繼續向室內注入VHP霧汽，VHP濃度會(huì )繼續增加。

2）當向室內注入VHP霧汽時(shí)，濕度會(huì )急劇上升，VHP小顆粒會(huì )因布朗運動(dòng)相互碰撞，結合為大顆粒，當顆粒直徑達到足夠大時(shí)會(huì )因顆粒重量大于浮力而沉降到地面，所以小顆?？倲禃?huì )下降，大顆粒越來(lái)越增加，小顆粒數與大顆粒數的差值越來(lái)越小，也能解釋為小顆粒碰撞結合為顆粒。

3）隨著(zhù)VHP霧汽的注入，濕度越來(lái)越大，沉降的過(guò)氧化氫也越來(lái)越多。

2.2.3超聲波霧化法

運用高頻超聲波的震動(dòng)將液體變?yōu)轭w粒的原理，在過(guò)氧化氫管路上安裝超聲波振動(dòng)器，能將過(guò)氧化氫液體變?yōu)閂HP顆粒。超聲波的振動(dòng)頻率能改變顆粒大小。

根據實(shí)驗數據分析如下：

1）室內溫度隨著(zhù)VHP霧汽的注入逐漸微跌。
2）室內濕度隨著(zhù)VHP霧汽的注入逐漸升高，最后到幾乎接近100%RH的飽和狀態(tài)。

3）VHP濃度隨著(zhù)繼續向室內注入VHP霧汽而大幅增加。

4）懸浮粒子數中的小顆粒數隨著(zhù)繼續向室內注入VHP霧汽而逐漸增加。

5）懸浮粒子數中的大顆粒數，隨著(zhù)向室內注入VHP霧汽，顆粒數也隨之逐漸升高，但大顆粒數增加值不大。

6）懸浮粒子大顆粒和小顆粒的差值隨著(zhù)向室內注入VHP霧汽，差值越來(lái)越大。

7）沉降的H2O2溶液隨著(zhù)VHP霧汽的注入其濃度逐漸增加，但增加的幅度不大。

得出如下結論：

1）VHP濃度在40min后就達到400ppm以上，繼續向室內注入VHP霧汽，VHP濃度會(huì )繼續增加，而且增幅較大。

2）當向室內注入VHP霧汽時(shí)，濕度會(huì )急劇上升，VHP小顆粒會(huì )急劇增加，但大顆粒增加很緩慢，小顆粒數與大顆粒數的差值越來(lái)越大，可解釋為霧化的VHP大部分為小顆粒，大顆粒較少。

3）隨著(zhù)VHP霧汽的注入，濕度越來(lái)越大，沉降的過(guò)氧化氫也有，但總量和增幅都較小。

3. 結論

根據以上實(shí)驗數據和推論，匯總做如下比較：

VHP滅菌發(fā)生器的超聲波霧化法對于霧化的效率最高、滅菌的效率最好、滅菌時(shí)間較短、沉降率最低，應作為首選的VHP沒(méi)滅菌方法。

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