环氧乙烷EO灭菌基础知识汇总

受新冠疫情影响，今年涌现了一批生产口罩及防护服的生产企业，此些防疫物资大都采用EO灭菌，应急审批时研究资料灭菌工艺研究可暂时不予提供，待延续时补充提交，考虑到其中一些企业涉及到转行，因此笔者整理了EO灭菌的一些基础知识，希望能给大家启示和参考。

1. 环氧乙烷气体性质

环氧乙烷为易燃、易爆的有毒气体，与空气形成的爆炸*限为2.6%-100%，温度高于40℃EO开始聚合，所以比较难保管。为提高安全性，通常用二氧化碳或其他惰性气体作为稀释剂保管使用。

2. 环氧乙烷灭菌机理及特点

环氧乙烷在作用时，其环状结构断裂，经羟化（-CH2-CH2-OH）,与菌体内蛋白质上的氨基-NH2，羧基-COOH，羟基-OH等活性基团烷基化作用，使酶代谢过程发生障碍，从而破坏菌体的新陈代谢，造成微生物的死亡。从而达到杀灭微生物的目的。

3. 环氧乙烷气体灭菌特点

3.1 优点

●在低温下可进行灭菌，可对温度、湿度敏感的物品进行灭菌处理。

●对所有微生物都有效，包括细菌芽孢内的所有微生物均可进行有效杀灭。

●穿透能力强，在包装状态下可进行灭菌。

●对金属无腐蚀作用。

3.2 缺点（与蒸汽灭菌相比）

●灭菌时间长。

●具可燃性毒性。

●可发生化学反应生成化合物。

●所需成本较高。

4. 术语

解析：灭菌过程的一部分，是使环氧乙烷和/或其反应产物从医疗器械解吸附至预定水平的过程。

D值：在规定条件下，灭活90%试验微生物所需的时间或辐射剂量。

暴露时间：过程参数保持在规定允差范围内的阶段。

生物指示物（BI）：对规定的灭菌过程有特定的抗力，含有活微生物的测试系统。

部分周期：与灭菌过程规定的暴露时间相比，将暴露时间减少的灭菌周期。

半周期：与灭菌过程相比，暴露时间减少50%的灭菌时间。

过程挑战装置：设计成对灭菌过程有特定的抗力，用于评估过程性能的装置。

5. 影响环氧乙烷灭菌的主要因素

包括产品的包装形式，产品结构、微生物数量种类、真空度、EO浓度，温度、湿度、时间等。其中浓度、温度、湿度、时间是直接因素。

浓度：解析过程中的杀菌能力不被认可，所以指示物是在灭菌出柜后取出。是在预处理前放入。

湿度：预处理及抽真空时间内完成加湿，加湿完成之后需停留一段时间，保证湿度分布均匀。

温度：相同条件下，温度越高，D值越小，每升高10℃，D值至少减少1/2。

6. 灭菌确认

6.1 IQ

文件确认、安全确认、 管道及仪表流程图和布局图的检查、仪表清单和仪表校准的确认、材料与物体表面的的确认、管路泄露确认、罐体泄露确认、公用设施的确认、控制系统、电器柜和接线图的确认。

注意：管道生锈是电动势的不平衡造成的，因此循环用水不用更换。进入柜室的气体均有质量要求，因为与产品接触。

6.2 OQ

通电和断电测试目的、紧急开关确认、口令的测试、 数字/模拟 输入、输出的确认、报警与连锁确认、 计算机操作界面确认、打印功能确认、罐体泄压确认、设备能力确认（门开关/真空能力/汽化器能力/罐内温度分布等）。

● OQ的核心是温湿度分布的确认，可接受标准是暴露时间内所有点的平均温度的±3℃。

注意：需要重复确认3次的项目有（均是空载）：真空度及真空速率，复压及复压速率，保压泄露，汽化器汽化能力，气体导入速率，柜内温湿度分布三次（经验的三次全周期）

6.3 PQ

6.3.1MPQ：

●不同致死率方法比较

●下面以半周法为例：

以初始灭菌工艺的灭菌时间为起点，以试验生物指示物无菌为标准，在保证其他灭菌工艺参数不变的情况下，逐次将灭菌时间减半，直至找出试验生物指示物无菌的EO*短作用时间（时间临界点）。

如：初始灭菌时间为8hr

第1次灭菌循环：灭菌时间8hr，如无菌；

第2次灭菌循环：灭菌时间4hr，如无菌；

第3次灭菌循环：灭菌时间2hr，如有菌；

第4次灭菌循环：灭菌时间3hr，如无菌，则3hr为时间临界点；如有菌，则确定4 hr为时间临界点，找出临界点之后重复运行两次，运行参数为下限参数。

短周期：可多个IPCD，目的为，确定生物指示剂的适合性，产品、IPCD，EPCD的抗性比较。

BI的适合性评价：短周期运行后，BI试验的阳性应高于产品无菌试验的阳性。

6.3.2 PPQ:全周期运行三次，上限参数，产品适用性鉴定同时进行，需要进行产品性能检测及EO残留检测，另外，应评估包装的适合性，如需要，还应考虑产品的生物学评价。特别注意，日常灭菌存在灭菌失败的可能性，则确认时应进行产品连续两次灭菌适合评价。

7. 灭菌残留

现已知的残留有EO、ECH、EG,企业实验室的EO、ECH残留可接受水平参照16886.7或产品行业标准，如*近热卖的口罩，行业标准直接规定了EO的可接受水平。EG不用测，是因为16886.7附录1 风险评定资料表明计算出的允许限量水平高于器械中可能的残存量，另外，快速注射EG类高渗性化合物有可能会产生急性血液动力学和溶血反应，而和EO灭菌的医疗器械不会产生高渗性溶液。因此残留不用考虑EG。