潔凈區使用臭氧消毒滅菌的應用

更新時間：2015-02-13

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【關鍵詞】臭氧

　　摘要采用KCF-G30臭氧發生器進行消毒，結果表明：對金黃色葡萄球菌180 min殺菌率達到90.1％，消毒后潔凈區(靜態動態)表面微生物的活菌數及沉降菌菌落較消毒前有大幅度的下降，大大低于相應潔凈的限度。

　　關鍵詞臭氧；滅菌；空氣消毒

　　臭氧具有殺菌力強，不產生殘余分子污染的性能［1］，其殺菌過程為強氧化作用，使微生物細胞中的多種成分產生反應，從而產生不可逆轉的變化而死亡［2］。本文用KCF-G30臭氧發生器進行消毒，利用HVAC系統的循環風作為臭氧的載體。臭氧發生器安裝在空調機組中，消毒時，先啟動消毒程序，臭氧發生器自動開啟，產生的臭氧通過HVAC系統的循環風送到潔凈區的各房間中，使空氣中的臭氧濃度分布均勻，從而達到消毒滅菌的目的，使潔凈區生產的外用液體制劑達到GMP要求的相應，并對臭氧的滅菌效果進行測試。

　　1 儀器與材料

　　1.1 儀器 KCF-G30臭氧發生器2臺（康爾公司），G-1型真空式手動采樣器，潔凈車間的容積為： 1050 m3，室內溫度25 ℃，相對濕度60%。

　　1.2 菌種

　　金黃色葡萄球菌。

　　1.3 主要試劑

　　生理鹽水，生物指示劑。

　　2 方法與結果

　　2.1 臭氧消毒試驗

　　2．1．1 培養基平皿的制備

　　將Φ90 mm×15 mm的培養皿置于160 ℃干熱滅菌120 min，將滅菌后培養基加熱熔化，冷至45 ℃。在無菌操作要求下將培養基注入培養皿，每皿約15 mL。待營養瓊脂凝固后，將培養基平皿倒置于30~35 ℃恒溫箱中培養48 h，若培養基平皿上確無菌落生長，即可供采樣用(制備好的培養基平皿可在2~8 ℃的環境中存放2周)。

　　2．1．2 生物指示劑的制備

　　從金黃色葡萄球菌第四至第十四代的斜面,挑取菌苔制備菌液。臨用前將菌液作適當稀釋后，移種于營養瓊脂培養基的平板中,并使之在培養基表面均勻分布。

　　2．1．3 測試方法

　　選取關鍵房間(配液間、灌裝間)用菌液培養皿采樣，臭氧發生器開啟的同時打開注有菌液的培養皿上蓋，每隔1 h分別取回2個預先放置菌液的培養皿，連續監測5 h。把培養皿放入30~35 ℃恒溫箱中培養48 h，進行菌落計算。重復以上操作5次，取平均值計算。

　　2．1．4 以未經臭氧處理的培養皿做空白對照。

　　2．1．5 臭氧發生器在不同的工作時間內的殺菌效率以殺菌率(%)表示，見表1。表1 臭氧發生器在不同的工作時間內的殺菌率(%)

　　2．2 消毒后對空間沉降菌的測試效果比較

　　消毒前使靜壓差、換氣次數、空氣流速必須控制在十萬的規定值，在室內溫度23 ℃，相對濕度60%。測試人員必須穿戴符合環境的工作服，靜態測試時室內測試人員不得多于2人。在凈化空調系統正常運行不少于30 min后開始測試。采用沉降法，即通過自然沉降原理收集在空氣中的生物粒子于培養基平皿，經30 min時間，在30~35 ℃條件下讓其繁殖到可見的菌落進行計算，以平板培養皿中的菌落數來判定潔凈環境內的活微生物數。在室內溫度 25 ℃，相對濕度62%，開啟臭氧發生器180 min后，臭氧濃度達到10.0 mL/m3。選取關鍵房間(配液間、灌裝間)用菌液培養皿采樣，重復以上操作5次，計算平均值。消毒前后對空間沉降菌的測試效果比較見表2。
由表2可見，潔凈區經臭氧消毒后，潔凈廠房空間沉降菌動態測試大大低于潔凈區所要求的限度，達到十萬級潔凈要求。

　　2．3 表面微生物的測試

　　在室內溫度 23 ℃，相對濕度60%，開啟臭氧發生器180 min后，臭氧濃度達到10.0 mL/m3。選取關鍵房間(配液間、灌裝間)，分別在設備、操作臺、墻壁、地面等的開放表面與死角、縫隙處取樣，取樣面積：25 cm2，用事先經無菌水或緩沖液濕潤的無菌紗布或脫脂棉充分擦拭。將取樣后的棉簽放入滅菌帶塞三角瓶生理鹽水中，振搖，按微生物檢查法進行檢測，同時做陽性和空白對照。重復以上操作5次，計算平均值。消毒前后潔凈區表面微生物的測試效果比較見表3。表2 消毒前后對空間沉降菌的測試效果比較（略）表3 臭氧消毒前后潔凈區表面微生物的測試效果比較（略）

　　由表3可見，潔凈區經臭氧消毒后，潔凈廠房空間表面微生物動態測試大大低于潔凈區所要求的限度，達到十萬級潔凈要求。

　　2．4 臭氧濃度測試

　　將檢測管的兩端封口在采樣器前端切割孔中折斷，然后再把檢測管插在采樣器的進氣口上，對準所測氣體，轉動采樣器手柄，使手柄上的紅點與采樣器后端蓋上的紅線相對。拎開手柄到所需位置固定。3 min后，當檢測管變色的前端不再往前移動時，取下檢測管，從檢測管上即可讀出所測氣體的濃度。

　　2．4．1 臭氧濃度-時間分布測試

　　以臭氧發生器開啟60 min后，選取送風管zui末端且風量較少的房間進行(脫外衣間)，室內溫度25 ℃，相對濕度60%。用G-1型真空式手動采樣器采樣，共取5個采樣點，每一采樣點應同時采兩個平行樣，交叉重復以上操作3次，計算平均值，結果見表4。表4 臭氧濃度-時間分布測試（略）

　　由表4可見，臭氧發生器開啟60 min，臭氧濃度達到5 mL/m3，并一直上升至關機前，關閉臭氧發生器90 min，臭氧濃度降到零，達到安全標準。

　　2．4．2 臭氧濃度-空間分布測試

　　選取關鍵房間(配液間、灌裝間),用G-1型真空式手動采樣器，室溫25 ℃，相濕度60%，臭氧發生器開啟60 min后采樣，共取5個點，每一采樣點應同時采兩個平行樣，交叉重復以上操作3次，計算平均值，結果見表5。表5 臭氧濃度-空間分布測試

　　由表5可見，臭氧濃度-空間分布測試結果表明臭氧濃度分布均勻。

　　3 討論

　　臭氧(O3)是氧的同素異形體，由3個氧原子組成。常溫常壓下分子結構不穩定，很快自行分解成氧氣(O2)和單個氧原子(O)。氧原子具有很強的活性，對細菌、病毒等微生物有強的氧化作用，臭氧氧化分解了細菌內部氧化葡萄糖所必需的酶，破壞其細胞膜，導致新陳代謝障礙并抑制其生長，再繼續滲透破壞其細胞膜［3］，將其殺死，多余的氧原子則會自行重新結合成為普通的氧分子。本試驗證明，KCF-G30臭氧發生器對金黃色葡萄球菌180 min時殺菌率達到90.1％，240 min殺菌率達到92.1%。由表1我們可進一步看出，臭氧的濃度是隨時間的增加而增強(開機時間越長臭氧濃度越高)，同時還證明消毒后潔凈區(靜態動態)表面微生物測試的活菌數應較消毒前有大幅度的下降，大大低于相應潔凈的限度。此外還證明在臭氧發生器開啟60 min后所有潔凈室臭氧濃度達到5 mL/m3。由于甲醛熏蒸滅菌不安全，人工紫外滅菌效果又受物體阻擋及照射距離影響，臭氧則不受此影響，且臭氧具有消毒后可逐漸分解為氧，對人體無害，并能自行消除等優點，因此可以廣泛用于生產車間的潔凈消毒［4］。

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