环氧乙烷消毒后的残留与影响解吸因素

2 0 0 6年1 1月护理学报N o v e m b e r,2 0 0 6 第1 3卷 第1 1期J o u r n a l o f N u r s i n g(C h i n a)V o l . 1 3N o . 1 1 【综 述】 环氧乙烷消毒后的残留与影响解吸因素 冯丽琪 综述;邹志飞 审校 ( 广州医学院第二附属医院 供应室, 广东 广州5 1 0 2 6 0) 关键词环氧乙烷; 消毒; 残留; 解吸 中图分类号R 1 8 7文献标识码A文章编号1 0 0 8 - 9 9 6 9(2 0 0 6)1 1 - 0 0 1 8 - 0 3 环氧乙烷(e t h y l e n e o x i d e,E O) , 又名氧化乙烯或 氧丙烷。由于E O具有高效、 广谱、 穿透力强、 作用于 物品后无损害等优点,已成为我国医疗卫生用品消 毒、 灭菌的重要手段。常将其用于皮革、 塑料、 医疗器 械、 精密仪器, 特别是用于介入治疗材料等贵重物品 的消毒 1 。 也可用于书藉、 文字档案材料的消毒 2 。 目 前在E O消毒与质量监控中, 主要关注的是E O消毒、 灭菌的效果, 容易忽视E O残留可能给人体带来的危 害。 这个现象值得警惕。E O有一定吸附作用,E O消毒 后会以原形和两种副产物氯乙醇乙烷(E C H) 和乙二醇 乙烷(E G) 残留在被消毒物品和包装材料内 1 。 有关消毒 器械E O残留引起变态反应的危害已有报道 3 , 笔者 将从E O对医疗器械、一次性医疗用品和一次性卫生 用品消毒后在处理物品中的残留特点,综述消毒后物 品中E O残留标准、残留现状与危害和影响解吸的因 素, 为E O消毒的实际工作提供参考。 1 E O消毒残留限量标准 1 . 1 美、 法、 德国残留限量标准美国食品与药品 管理局(F D A) 4 早在1 9 7 8年就提出了一个建议性 标准。一般医用器械E O残留限量为2 5 0p p m( 1 p p m = 1 0 - 6 ),接触血液器材E O残留限量为2 5p p m, 植入物残留限量为2 5 1 0 0p p m。 虽然该建议性残留 限量标准没有最终被确定为法规,但已被国内行业 和政府部门采用2 0多年。法国药典 5 规定E O残留 最大为2p p m; 德国 5 健康署规定在采用E O消毒后 在被消毒物品中无E O残留发现,其测试方法敏感 性至少为1p p m。 1 . 2 我国 E O及反应产物残留限量的相关标准 1 . 2 . 1对医疗器械的规定医疗器械生物学评价 第7部分:环氧乙烷灭菌残留量 6 等同采用了I S O 1 0 9 9 3 - 7国际标准。 该标准分别对患者持久接触、 长 期接触、短期接触医疗器械和特殊情况下的E O、 E C H的残留做了详细规定。(1) 持久接触器械: 患者 接触E O和E C H的平均日剂量分别为 0 . 1m g / d 和 2m g / d。此外, 还规定了患者接触E O和E C H最 大剂量, 即在前2 4h应分别 2 0m g和 1 2m g; 在前 3 0d均应 6 0m g;在患者一生接触中应分别 2 . 5g 和 5 0g。 (2) 长期接触器械: 患者接触E O和E C H的 平均日剂量均为 2m g / d; 还规定了患者接触E O和 E C H最大剂量,即在前2 4h应分别 2 0m g和 1 2 m g; 在前3 0d均应 6 0m g。(3) 短期接触器械: 患者 接触E O和E C H的平均日剂量分别为 2 0m g / d和 1 2m g / d。(4) 特殊情况: 对多器械系统应对每单个器 械规定限量。 眼内透镜上E O每个的残留量 0 . 5 g / (d 个) ; 每个透镜应 1 . 2 5 g。对血液氧合器和血液 分离器,E O对患者的平均日剂量 6 0m g / d。 1 . 2 . 2对一次性使用医疗用品的规定一次性医疗 用品产品经E O灭菌或消毒出厂时,E O残留量不大 于1 0 g / g 7 。 1 . 2 . 3对一次性使用卫生用品的规定经E O消毒的 一次性卫生用品, 出厂时的E O残留量2 5 0 g / g 8 。 2 E O消毒物质的残留与危害 2 . 1 驱除残留 E O的方法物品经E O消毒灭菌 后, 需要进行彻底的脱气处理, 驱除残留的E O,确 保使用者安全。 目前较为安全的解吸方法有两种: 一 种是采用E O灭菌器, 均采用双循环灭菌、 通气合二 为一的设备, 解吸可以在E O灭菌柜内继续进行; 另 一种是灭菌后放入专门的通风柜内继续通气解吸。 但是, 绝不允许采用自然通风法, 主要是避免对环境 造成污染, 其次解吸的时间也长。 胡国庆等 9 2 0 0 0年调查了浙江省应用E O消毒 灭菌的2 6家单位,在4 3台E O消毒设备中,8 3 . 7 % ( 3 6 / 4 3 )使用设备为成套设备,5 8 . 1 % ( 2 5 / 4 3 )设备的使 用年限超过3年,9 5 . 4 % ( 4 1 / 4 3 )设备使用纯E O气 体; 对柜内残余E O的处理方法较原始, 仅1 2台设 备具抽真空、 换气设施,7 2 . 1 %采用自然挥发。 对消毒 后物品中残留的E O采用自然挥发降解,这种状况 可能是残留较高的原因。 吕霞等 1 0 在1 9 9 5年对一次 性医疗卫生用品中E O残留量的调查发现,虽然国 内已广泛使用E O灭菌, 但无解吸过程。 收稿日期 2 0 0 6 - 0 5 - 1 1 作者简介冯丽琪(1 9 5 7 -) , 女, 陕西泾阳人, 中专学历, 副主任护师。 1 8 第1 1期冯丽琪, 等.环氧乙烷消毒后的残留与影响解吸因素 2 . 2 我国 E O消毒物品的残留量9 0年代初期, 由 于我国消毒后物品直接入库,依靠自然挥发来降解 物品中残留的E O量, 致使E O残留量很高。在医学 用品被E O消毒后,立即测定的消毒物品E O残留 浓度是1 %或2 % 1 1 - 1 2 。1 9 9 3年, 陈煜等 1 3 发现当时医 院内所使用的一次性医疗用品中E O残留量严重超 标, 合格率小于3 1 . 8 2 %; 张同成等 1 4 在1 9 9 5年对8 个单位的2 1批样品检测发现,E O残留量超标占 3 8 . 1 %。 对一次性使用注射器及输液器的E O残留量 检测表明,E O灭菌当天产品上E O残留量达20 1 5 43 9 6 g / g; 放置1 4d其残留量下降9 9 %; 放置3 0d 则下降9 9 . 9 %, 但残留量仍有1 . 6 2 . 9 g / g。 后来,随着对经E O灭菌后物品脱气处理的重 视, 使消毒物品的E O残留显著降低, 多数都符合国 家标准的要求。刘伟明等 1 5 在温度4 1 4 5 、 相对湿 度6 0 %下, 分别以4 0 0m g / L和6 0 0m g / LE O消毒妇 女卫生巾,消毒后存放于仓库室温下,4 0 0m g / L的 E O消毒5h和8h后,第3天检测E O残留量分别 为3 6 . 2m g / k g与6 6 . 8m g / k g;6 0 0m g / LE O作用4h 者第3天残留量为2 9 . 5m g / k g。结果均未超过标准 限值。郁红菊等 1 6 使用E O灭菌器对医疗用品进行 4h灭菌后, 自行进入脉冲清洗共5次, 然后再进行 1 2h脉冲型充气,检测灭菌输液器残留量均 0 . 5 m g / k g。杨清华等 1 7 对醋酸烯诺孕酮在E O灭菌后室 温放置3d,检测其E O残留量均在0 . 0 0 0 1 %以下, 符合E O残留量应 0 . 0 0 1 %的规定。应避免E O液体 滴落于聚乙烯或聚氯乙烯袋上, 以免溶解。 2 . 3 E O残留的危害E O在消毒后物品上残留量 大时会引起机体局部刺激和烧伤,但更应引起注意 的是E O微量残留所致的变态反应。大量研究 3 ,1 8 - 2 2 结果都表明血液输送装置中残留的E O具有免疫原 性, 能引起变态反应。E O消毒的医疗器械、 外科设备 和麻醉器具由于其残留E O所引起过敏反应,以血 液透析、体内采集血浆和使用心脏体外循环泵的人 员多见。施行气管切开手术并长期行人工呼吸的患 者因使用E O消毒的气管插管可出现支气管狭窄, 甚至出现严重的支气管痉挛和哮喘发作。发现血液 透析中大多数有过敏反应的患者的I g E抗体试验为 阳性。体外试验发现, 微量E O残留还会对外周神经 的形态结构产生影响。Wi n d e b a n k等 2 3 先将培养基 放在E O消毒过的滤膜分析器的血液小隔间滞留孵 育一段时间后,再用该培养基培养胎鼠脊椎根神经 节细胞5d, 最初2 4h神经轴突生长正常, 但随后的 2 4h, 神经轴突出现曲张,4d后神经细胞体死亡。 该 损害模型与普通培养暴露于1p p mE O气体环境所 形成的损害一致。该结论可能说明长期血液透析患 者发生进行性神经病与长期使用E O消毒过的滤膜 分析器有关。 3影响残留的因素 3 . 1 物理参数同样材料, 越厚越难排出残留 5 。 0 . 8m m塑料排残留速度是1 . 6m m塑料的3倍; 同 样材料、 同样重量物品, 表面积越大, 越易排出残留。 聚合物密度也影响E O吸收和排出, 密度越大, 吸收 较低, 但结合较紧, 不易排出; 而密度低则吸收较多, 排出较容易; 聚四氟乙烯和尼龙吸收E O量很低, 但 结合得非常紧密, 也需较长通风时间。 3 . 2 材料类型不同材料需要解吸时间各异。金属 和玻璃完全不吸收E O, 一般可立即直接使用, 毋需通 风。 吸附E O较少的物品在室温下放置1 h即可; 吸附 较多的物品如橡胶、 塑料制品需较长时间, 聚氯乙烯 体外循环袋需1 5 3 0 d; 有些材料需延长解吸时间, 如 内置起搏器。聚氯乙稀和橡胶吸附量最大, 输液器的 导管为聚氯乙稀制成, 注射器的活塞为橡胶制成,E O 残留量超标的注射器、输液器对人体存在潜在的危 害。聚氯乙烯导管在6 0 时, 解吸8h;5 0 时, 解吸 1 2 h。不同的聚合物残留量也各有差别。P V C和聚胺 酯吸收E O量较多, 需较长的通风时间。 聚亚胺酯( P U 7 5 D )比聚亚胺酯( P U8 0 A )残留的E O多 2 4 。聚乙烯和 聚丙烯吸收量中等, 但通风时释放较易。 脱脂棉、 纱布 和一些纸用(卫生巾、 餐巾等保健品)不适合用E O灭 菌或消毒, 因为它们对E O有很强的吸附能力, 应选 用其他灭菌和消毒的方法, 如辐射法和湿热法。 3 . 3 产品包装产品包装是影响E O解吸的重要因 素 5 ,2 5 。目前国内注射器、 输液器的包装主要有全塑 和纸塑两种。全塑包装采用聚丙稀薄膜袋,室温下 E O气体自然挥发时间较长, 残留量大; 纸塑包装采 用聚丙稀薄膜与医用透析纸复合包装,由于透析纸 具有良好的透气和阻菌性能,E O的灭菌和挥发效果 都远胜过全塑包装, 使E O残留量近剩乎零, 因此发 达国家进口注射器、输液器都要求使用有透析功能 的产品包装。 3 . 4 通风效率与解吸时间医院采用E O灭菌的物 品多为精密或贵重的仪器, 特别是有些介入材料, 备 份少且使用频率高。 为了满足临床的需要, 高度利用 有限的资源和使用安全,经E O灭菌和消毒的物品 解吸, 必须采用机械通风或专门通风柜处理, 不能用 自然通风法去除残留E O。与自然通风相比, 机械通 风能提供很大的安全保证, 且时间短、 不污染工作环 境。美国医院E O灭菌不允许用自然通风法。美国 “医疗器械使用促进会” 对机械通风的标准是: 6 0, 通风8h;5 0, 通风1 2h;3 8, 通风3 2 3 6h。例 1 9 护理学报2 0 0 6,1 3(1 1) 如: 以最难去除残留的聚氯乙烯(P V C) 作为标准, 6 0 时, 解吸8h;5 0 时, 解吸1 2h。故E O灭菌的 整个循环时间为1 5h左右。对于某些特殊的物品, 如移植物可能需延长通风时间。K a k u 2 6 对用于移植 的冻干同种异体骨采用E O消毒,发现消毒骨的通 风状况和保存期间与E O残留密切相关。通风前, 骨 的E O残留为1 2 . 6p p m,而在6 0 通风时间为1倍 长、2倍长和3倍长时,E O分别降低为 1 0 . 9p p m、 3 . 1p p m和0 . 4 7p p m; 而在E O消毒后在室温下存放 1周 、2周 和3周 ,E O的 残 留 水 平 分 别 为1 0 . 5 p p m,4 . 9p p m和4 . 6p p m。 说明在一定温度下, 强制 通风对降低E O残留的效果比自然扩散效果好。何 复光报道 2 7 , 使用通风柜用人工加热空气将残留E O 驱散, 在5 5 条件下, 换气2 5次/ h, 经4h可使物品 中残留的E O降至安全限制以下。 3 . 5 温度E O附着力强, 低温下难以自然散失, 解 吸作用随温度升高可加快 5 。 为加速E O的残留驱 散, 可用温水浴, 或在特制装置中用过滤无菌热空气 (5 0 6 0 ) 吹散, 可缩短至8 1 2h。聚氯乙烯导管在 6 0 时, 需要解吸8h; 如果5 0 时则需解吸1 2h。 4展望 虽然E O消毒目前已使用较普及,但由于操作 工艺较复杂, 灭菌效果易受到诸多因素影响, 被消毒 物品E O残留还影响人体安全, 也有其自身的不足。 在考虑某一具体物品是否采用E O灭菌时,不应将 其作为首选,只有当压力蒸汽灭菌法不适合被采用 时, 才考虑E O灭菌。为了提高E O消毒效率和保证 残留符合安全限量,将E O以医院为单位的分散式 消毒, 集约为社会综合性消毒服务, 更有利于节省人 力、物力及资源。为了促进E O扩散和迅速降低残 留, 对一些吸附性强的消毒物品, 在E O消毒炉内完 成消毒通气程序后,再在抽风柜内进行二次强制通 风驱药。 此外, 引入过氧化氢气浆灭菌等新的消毒技 术 2 8 , 也可避免E O灭菌后E O残留、 污染环境等。 参考文献 1 中华人民共和国卫生部.消毒技术规范 M .北京:人民卫生 出版社, 2 0 0 2 : 1 7 1 . 2 赖英桃.介绍一种手术台上使用的 “马鞍” 式挂袋 J .南方 护理学报, 2 0 0 5 , 1 2 ( 7 ) : 9 . 3 P o o t h u l l i l J , S h i m i z uA , D a yRP , e t a l . A n a p h y l a x i sf r o m t h eP r o d u c t ( s ) o f E t h y l e n eO x i d eG a s J . A n nI n t e r nM e d, 1 9 7 5 , 8 2 : 5 8 - 6 0 . 4 USF o o da n dD r u g A d m i n i s t r a t i o n .E T O ,E C H ,a n dE G P r o p o s e dM a x i m u mR e s i d u eL i m i t s a n dM a x i m u mL e v e l s o f E x p o s u r e M . Wa s h i n g t o nD C : F e d e r a l R e g i s t e r , 1 9 7 8 : 1 2 2 . 5 黄靖雄.环氧乙烷灭菌 J .中华医院感染学杂志,2 0 0 4,1 4 ( 1 2 ) : 1 4 3 5 . 6 国家药品监督管理局. G B / T 1 6 8 8 6 . 7 .医疗器械生物学评价 第7部分:环氧乙烷灭菌残留量S. 2 0 0 1 . 7 G B 1 5 9 8 0 .一次性使用医疗用品卫生标准S. 8 G B1 5 9 7 9 .一次性使用卫生用品卫生标准S. 9 胡国庆,林军明,张峰.浙江省环氧乙烷消毒应用现状分 析 J .现代预防医学, 2 0 0 0 , 2 7 ( 3 ) : 3 3 3 . 1 0 吕霞,王兴英,蒋文强.一次性医疗卫生用品中残留环氧 乙烷的调查 J .中华预防医学杂志, 1 9 9 5 , 2 9 ( 5 ) : 3 1 9 . 1 1 G i l l e s p i eEH , J a c k s o nJM , O w e nGR . E t h y l e n eO x i d e S t e r i l i z a t i o n - I sI tS a f e? J . J o u r n a l o f C l i n i c a l P a t h o l o g y , 1 9 7 9 , 3 2 : 1 1 8 4 . 1 2 G i l d i n g DK , R e e dAM ,B a s k e t tSA .E t h y l e n eO x i d e S t e r i l i z a t i o n : E f f e c t o f P o l y m e r S t r u c t u r ea n dS t e r i l i z a t i o n C o n d i t i o n s o nR e s i d u e L e v e l s J . B i o m a t e r i a l s , 1 9 8 0 , 1 : 1 4 5 . 1 3 陈煜,叶桦,罗直智,等.一次性使用医疗器材中环氧乙 烷残留量的调查 J .中国消毒学杂志, 1 9 9 3,( 3 ) : 1 6 5 . 1 4 张同成,殷秋华.环氧乙烷对一次使用性输液器灭菌效果 的检测 J .中国消毒学杂志, 1 9 9 5 , 1 2 ( 1 ) : 2 7 . 1 5 刘伟明,迟晓文,熊建伟,等.环氧乙烷对一次使用性卫生巾 消毒效果的试验观察 J .中国消毒学杂志, 1 9 9 9 , 1 6(1) :1 9 . 1 6 郁红菊,张春玉. A E型环氧乙烷灭菌器的使用体会 J . 医学研究生学报,2 0 0 1 , 1 4(1) :9 3 . 1 7 杨清华,潘华先,王传栋,等.顶空气相色谱法测定醋酸烯诺 孕酮埋植剂中环氧乙烷的残留量 J .山东生物医学工程, 2 0 0 3 , 2 2(2) :3 7 . 1 8 D o l o v i c hJ ,S a g o n aM ,P e a r s o nF ,e t a l .S e n s i t i z a t i o no f R e p e a t P l a s m a p h e r e s i s D o n o r s t oE t h y l e n eO x i d eG a s J . T r a n s f u s i o n , 1 9 8 7 , 2 7 : 9 0 - 9 3 . 1 9 M a r s h a l l CP , P e a r s o nFC , S a g o n aMA , e t a l . R e a c t i o n s d u r i n gH e m o d i a l y s i sC a u s e db yA l l e r g yt oE t h y l e n eO s i d e G a sS t e r i l i z a t i o n J .JA l l e r g yC l i nI m m u n o l ,1 9 8 5 ,7 5 : 5 6 3 - 5 6 7 . 2 0 D o l o v i c hJ , S a g o n aM , P e a r s o nF , e t a l . S e n s i t i z a t i o n o f R e p e a t P l a s m a p h e r e s i sD o n o r st o E t h y l e n e O x i d e G a s J . T r a n s f u s i o n , 1 9 8 7 , 2 7 ( 1 ) : 9 0 - 9 3 . 2 1 D o l o v i c hJ , B e l lB . A l l e r g yt oaP r o d u c t ( s )o fE t h y l e n e O x i d eG a s :D e m o n s t r a t i o no f I g Ea n dI g GA n t i b o d i e s a n d H a p t e nS p e c i f i c i t y J . JA l l e r g yC l i nI m m u n o l , 1 9 7 8 , 6 2 ( 1 ) : 3 0 - 3 2 . 2 2 Wa t s c h i n g e rBH , G r a fH ,K o v a r i k J ,e ta l .E t h y l e n e O x i d e - i n d u c e dA n t i b o d i e sa n dH y p e r s e n s i t i v i t yR e a c t i o n s i nH e m o d i a l y s i s J . Wi e nM e dWo c h e n s c h r , 1 9 8 8 , 1 3 8 ( 5 ) : 1 1 0 - 1 1 2 . 2 3 Wi n d e b a n kAJ