2020年工艺技术环氧乙烷灭菌工艺验证实施指引

1、 TOC o 1-5 h z 第一章 验证的目的和意义1一、验证的目的1二、验证的理由2三、验证的分类3四、验证的范围4五、验证的程序5六、验证的组织机构5七、验证方案的制定6八、验证的实施7九、验证结果的审批8第二章环氧乙烷灭菌验证的基本概念9一、生物9-、细国9三、产品初始污染菌要求9四、消毒11五、灭菌11六、生物指示物11七、化学指示物12八、环氧乙烷12九、环氧乙烷灭菌机理13十、环氧乙烷残留量14H一、灭菌周期14十二、环氧乙烷灭菌验证14十三、D值14十四、参数放行14十五、产品放行14十六、半周期法14第三章 环氧乙烷灭菌验证的内容、方法、步骤16 HYPERLINK l bo

2、okmark0 o Current Document 、验证前准备16二、安装验证18三、运行验证19四、物理性能验证20 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 五、微生物性能验证21附录：验证相关表单目录32第一章 验证的目的和意义一、验证的目的每个生产企业在为生存和市场竞争的需要中，都应考虑采用以低的成本费用生产出满足规定要求，并有一定质量水准的产品的方法。 验证是通过检查和提供客观证据表明规定要求已经满足的 认可(GB/T6583-1994 idt ISO8402:1994),是企业优化生产工艺的一个好的途径。验证的目的就是为生产过程制订必要的

3、参数，使其处于受控状态，以达到预期的要求。传统的质量管理是建立在质量检验基础上的，而现代的质量管理是建立在质量保证基础上的。批量生产的产品通过抽样检验是不能保证每件产品全部达到技术要求的，由此，质量保证的理念开始逐步引起人们的重视。“把质量建立在生产过程中”，以及提前对原材料、过程中产品进行控制， 这些都喻示人们首先要对原材料和生产工艺进行验证，以确保最终产品的质量。目前，世界上大多数国家都在医疗器械行业中实行质量保证体系规范，在ISO9001或ISO13485标准的要素中都提出了相关的基本要求。对无菌医疗器械生产企业来说，在硬件方面， 涉及到环境、厂房、设备、人员等内容，在软件方面涉及到工艺

4、、卫生、检验、验证、管理等内容。 其目的是为了有效控制生产过程，保证产品质量，满足顾客要求。当一个新建或改建无菌医疗器械洁净厂房完工后，或完成一项新产品的设计开发后，或编制一项新的工艺方案后，或确定选用新的材料后，下一步工作就是需要进行验证和确认：.厂房是否达到了设计要求；.设备的安装布局是否满足无菌医疗器械的生产；.研制开发的新产品是否满足法律法规和预期用途，是否进行了风险分析并将风险降低到可接受的范围；.编制的工艺能否保证产品质量；.选用的新材料是否对环境或人体产生新的危害。对所有医疗器械生产企业来说，验证的主要目的可概括为：.为产品质量提供了可靠的保证；.为降低产品风险，提高安全性，满足

5、预期用途提供了充分的证据；.为减少生产过程中的不合格品，提高经济效益打下了坚实的基础；.为减少顾客投诉，创立企业品牌，扩大市场占有率提供了可行的机会；.为符合法律法规要求， 接受政府部门的监督检查，接受第二方或第三方质量认证提供了可证实性的文件资料。、验证的理由1、由于政府规范的要求医疗器械的发展经历了一个从粗放型到规范化的管理过程。世界各国为了维护消费者的利益和提高本国医疗器械在国际市场的竞争能力，根据医疗器械生产和质量管理的特殊要求，结合本国国情，相继制定或修订了医疗器械质量管理规范。在美国，联邦法律授权国家食品药物管理局（ FDA）于1978年发布了世界上第一个现行医疗器械质量体系规范。

6、在欧洲，欧盟委员会公布了93/42/EEC医疗器械指令，90/385/EEC有源植入性医疗器械指令和IVD实验室用诊断医疗器械指令三个医疗器械的指令。在日本，厚生省药务局颁发了医疗用具质量体系。在我国，相继颁布并实施了无菌医疗器械生产管理规范和医疗器械监督管理条例。八十年代后期开始对一次性无菌医疗器械产品实施许可证管理。这标志我国医疗器械也同样进入依法管理的新阶段。企业在市场经济环境下，为了建立质量保证体系，使生产的产品符合法律法规的要求，就必须对产品、工艺和系统进行必要的验证。2、由于质量保证的要求没有工艺验证就不可能很好地理解和控制好工艺，也不可能树立起对所生产的产品在质量方面的信心。验证

7、可以确定一个好的生产过程，制订一个好的生产工艺，可以稳定产品质量，降低产品质量的风险，并且提供采取纠正或预防措施的机会。工艺验证是质量保证的基础。3、由于降低生产成本的要求经验和普通常识都指出一个验证过的工艺是一个比较有效的工艺，可以减少返工，降低不合 格，减少损失。在坚持质量标准的同时，追求低成本高效率的工艺优化是验证的自然结果。实际上一个工厂在一定程度上都验证过自己的工艺,他们不可能使用那些连自己也没有把握可以生产合格产品的机器和（或）工艺。三、验证的分类医疗器械的验证以形式的不同可以分成系统验证、工艺验证、能力验证；以验证的目的不同 可以分成设计验证、预期型验证、同步验证、再验证。1、系

8、统验证是企业通过验证优化产品加工的过程。如以无菌形式提供的医疗器械产品应以最 短的加工过程和达到十万级洁净度的生产条件来保证无菌产品对初始污染菌的要求或灭菌前的产 品要求，在建造生产厂房时就应按验证过的加工过程来进行生产布局，减少产品在生产过程被污染的机会，生产不同的产品所选用的生产设备是否满足规定要求。由此可见，系统验证是全厂性的， 是贯穿从建厂初期到产品生产全过程的。系统验证可以由企业内部组织进行，也可以请企业外专家来帮助进行。国家已明确规定了加工过程和生产条件的，企业通过验证可以来检验是否满足国家规定的条件。2、工艺验证是系统验证在局部的验证，是针对一个工序、一个工艺而进行的验证。生产工

9、艺 通过验证得到优化，并且明确受控的条件，提高生产效率、稳定产品质量。工艺验证是质量保证体 系中不可缺少的一个部分，是高效率生产的基础。工艺验证可以从整个产品结构来考虑，从人的因素来考虑，也可以从设备条件和管理因素来考虑。灭菌工艺的验证是无菌医疗器械生产中的最重要的工艺验证。3、能力验证也称过程能力验证。过程能力是指一个过程在质量上可能达到的水平，也可理解 为在人、机、料、法、环等因素均处于受控的正常工作状态下的作业能力。企业通过对过程能力的 验证，可以合理的安排生产计划。对设备生产能力的验证可以挖掘设备的潜力，合理使用设备，合 理安排设备的使用范围和保养、合理编制维修计划。对人员生产能力的验

10、证，可以调动人的积极性,合理分工，安排生产任务，并可适时安排培训。在企业，一台高精度注塑机与一台已使用多年的普通注塑机其过程能力是不相同的；一名经验丰富的老工人与一名刚进厂的新工人的过程能力也是不相同的。过程能力通常用6倍标准差（66）来表示过程能力的大小，对于单侧控制则用3 6表示。过程能力可以用过程能力指数（Cp ）来衡量。过程能力不应与生产能力相混淆。4、设计验证是在设计的适当阶段，为确保设计输出满足设计输入的要求而进行的验证。设计验证的方法有设计评审， 变换方法进行计算， 以验证原来的计算分析结果的正确性，或进行模型或样机试验。医疗器械在设计阶段还需要对产品的安全性和使用的可靠性在模拟

11、过程的实验加以验证。风险分析，在动物体外和体内的试验，生物学评价，临床研究和评价均可作为验证的一部分。5、预期型验证是对生产前的工艺、过程、材料等进行的验证，是一般在产品没有历史资料和外来资料借鉴的情况下，根据预先计划好的大纲建立起某个工艺做了书面证据。这时的预期型验证可以认为是确保产品安全生产的先决条件。6、同步验证是指在生产过程中进行的验证。如工艺在实际贯彻过程中，通过获得的相关资料来证实某项工艺已经达到预期的规定要求，如果与预期型验证的数据进行比较，可以获得工艺的重现性和有效性的证据。无菌医疗器械生产中所采用的EO灭菌工艺就必须进行灭菌的同步验证，以证明制订的工艺能确保产品合格，确保灭菌

12、效果的有效性。7、再验证是指对已经验证过的过程、工艺、材料、设备等在运行一定时间后的验证，或验证过的系统的参数改变时针对改变部分进行的验证确认。在验证可以采用审阅分析历史数据，对过程重新确认。GB18279-2000医疗器械一环氧乙烷灭菌确认与常规控制标准中就规定了对验证过的灭菌过程至少每年要进行一次再验证，确认已验证过的系统是安全的，工艺是可行的、有效的。验证的目的是识别出重要的工艺参数，确定这些参数的合格范围并提出控制这些参数的方法。没有中间过程的控制，验证是没有什么意义的。为了使验证过的工艺发挥出应有的作用，要求各方面的人员严格遵循操作规程，不要随意改动系统和工艺参数。四、验证的范围就无

13、菌医疗器械生产方面的考虑，根据YY0036的规定，一般需要验证的有原料、运输、机械加工、配件清洗、人工组装、过程控制、包装、灭菌、产品检测等。，除此之外，需要验证的还有厂房条件、设备、制水、周围环境、人员卫生等。凡是与无菌医疗器械生产有关联的、能影响产品质量的因素、都应开展验证工作。无菌医疗器械生产过程的验证工作面大量广，涉及到物理学、化学、机械工程学、生物学、医学、高分子材料学等多方面的专业基础知识，是一个庞大的系统工程。五、验证的程序验证工作在无菌医疗器械生产企业中是一项全厂性的、综合性的、经常性的工作。生产企业必须对验证及验证结果最终负责。因此各部门应密切配合开展工作。验证的一般程序为：

14、1、成立验证工作小组；2、调查收集有关文献资料；3、组织学习相关标准规范要求；4、咨询有关专家（必要时）；5、起草编制验证方案；6、验证实施与协调；7、汇总验证数据，形成验证报告；8、验证文档的管理。六、验证的组织机构由于验证工作在企业不是由某一个部门可以单独完成的，因此验证工作需要由企业的管理层 作出决策，着手策划，并且配备资源，一般是专门设立验证工作小组，可以由质量、生产、技术、 采购、安全、设备等部门参加，当然根据不同的验证，验证工作小组也可以是其中几个部门或是吸 收其他部门人员参加。参与验证工作小组的人员应有较高的文化素质，有较强的责任心，有解决问题的能力，有人 际间交流的能力和口头及

15、书面沟通的能力。在技术方面有发现问题和解决问题的能力是验证的基 础。参加验证的人员应经过必要的培训。在验证过程中，参与部门的主要职责为：技术部门：制定验证计划，确定待验证的工艺条件，标准，检验和试验的方法，起草编制验 证方案和必要的人员培训方案。并对验证工作提供技术性指导。质量部门：组织验证计划和方案的实施，确定抽样方案、负责检测、评价，确认出具验证结 果报告。生产部门：参与验证方案制定，协同组织实施验证方案，收集验证资料，会签验证报告。设备部门：培训操作人员，安装调试设备，确认验证方案中对设备验证要求。生产车间：负责验证工作的现场实施，安排验证过程所必需物质资源及人力资源，为开展好验 证提供

16、必要的环境条件。验证的计划和方案应经授权人审核，管理者批准。各职能部门在验证过程中的相互配合是至 关重要的，只有通力合作，才能保证验证工作的正常开展。才能获得正确、完整的验证数据。七、验证方案的制订验证过程一般有方案的制订，计划书的编制，方案的实施，结果的评价四个步骤。一般来说将方案转化成生验证过程需要对几组方案进行检查或试验，从中选择满足指标、符合要求的结果,产工艺文件或用来确定生产条件。好的验证是要有一个以上的试验方案，记录的参数适合于进行比 较，适合于判断，选定的方案重复性好。当验证项目确认后，验证方案一般包含计划的安排，验证方法的选用，检验和试验方法的确认，验证结果的评价等四个方面，基

17、本内容如下：1、计划安排；1) 成立验证小组2)收集文献资料3)确定验证范围4)编制技术要求5)确定验证步骤方案审批2、验证方法选用；方法设计选用分析确认3、检验方法确认；1)方法选用过程出证3)仪器选用4)仪器校准确认试验再确认4、验证结果；1）评价过程分析2）结果评价3）结果确认4）结果批准。对于无菌医疗器械来说，涉及到多方面验证项目，其中各项目的验证目的、验证方法不同， 因此，在编制验证方案时，要考虑到不同的验证方法和具体的操作步骤。编制好的验证方案要经授 权人审批后实施。当验证方案确定后，就要编制一份验证计划书。验证方案书的内容必须包括对验证对象（如 设备、工艺过程、检测方法等）用流程

18、式文字作简单明了的描述，一般的验证方案书可按下列内容 和要求进行编写：验证项目名称；验证目的；验证小组的构成；验证依据；验证项目；6）验证条件；验证方法；确认出证；9）结果评价。八、验证的实施在验证计划经过各方协商后，应按照计划的规定去做好准备工作，首先，要检查一下实施验证的一些必需条件，资源是否具备，例如各种标准器、检验化验仪器、试剂、记录仪器、测量仪器 等等。这些工具都必须在验证前准备完善。另外，验证过程中所需要的各种记录表格，也应准备完 毕，不得随意代用。在验证方案实施前，还应对所有使用的仪器仪表进行校准检定，以确保验证的 数据正确无误。在验证实施过程中所有参加验证工作的人员，必须要对验

19、证方案进行认真的学习，掌握了解所规定的验证方法和要求，及有关的参数引用文件的规定。严格按验证方案的规定去进行操作，检查并记录各种运行状态，确认有关数据。若可能会出现对验证方案进行补充和修改的情况，可以另外起草一份补充方案，并说明修改或补充的内容和理由，待整个验证工作结束后，再重新改写。补 充方案应经原方案批准人审批。九、验证结果的审批验证工作结束以后，验证人员应将验证结果整理汇总，形成一份验证试验报告。在准备验证报告时，可按照验证方案的内容和项目进行描述，评价验证最终结果是否符合设定的工艺参数或标准，对偏离或不符合规定的结果应予以说明，必要时可重新进行验证。验证报告应包括或参照以下内容：1）灭

20、菌产品的说明（包括、包装、灭菌柜内的装载图）；2）灭菌器的技术条件；3）设施验证数据；4）所有性能的物理记录和生物记录；5）所有仪表记录仪等在进行性能验证时的校准说明；6）复审和重新验证的方案（如需要）；7）验证方案;8）所用程序的文件资料；9）所有人员的培训记录与证书（复印件）；10）文件化操作规程，包括过程界限；11）程序维持与校核。验证报告在获得最终批准之前，所有参加验证方案会签的人员应对其内容进行审核确认，授 权人正式签字批准后，形成正式文件，并将验证结果通报有关职能部门，作为制定工艺文件或作业 指导书的一个重要依据。验证结束后，有关的资料应由职能部门负责整理归档，便于今后的验证工作或

21、新的项目实施 验证时参考。验证文件、资料的保管按性质可分为两大类：厂房、设备性的验证资料应作为长期保存，生 产过程工艺性的验证资料可根据企业情况制订保存期限。第二章环氧乙烷灭菌验证基本概念一.微生物微生物是存在于自然界中的一群形体微小、构造简单、肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大几百倍、几千倍、甚至几万倍才能观察到的低等生物。微生物一般由单细胞构成也有简单的多细胞， 具有一定的形态、 结构、生理功能，并能在适宜的环境中快速地生长和繁殖。微生物的种类繁多，至少十万种以上，按其结构.组成等差异可分成三大类：1、非细胞型微生物：体积微小 ，能通过滤菌器，只能在活细胞内生长繁殖。病毒属

22、此类。2、原核细胞型微生物：仅有原始核，无核仁和核膜，缺乏完整的细胞器。如：细菌衣原体，支原体，螺旋体和放线菌。3、真核细胞型微生物：细胞核的分化程度较高，有核膜、核仁和染色体，胞浆内有完整的细胞器。真菌属此类。由于病毒、细菌、真菌等形态结构、生理活动、代谢产物等不尽相同，它们又可各自进一步分类。必须指出，细菌形态保证在分类中仅仅是初步的鉴定依据，一般需按其生理特征，抗原构造 和DNA磴基组成等鉴定。二、细菌细菌是一类具有细胞壁的单细胞微生物。细菌形态微小、结构简单，无典型的细胞核，只有核质（染色体），无核膜和核仁，不进行有丝分裂，除核蛋白体外无其他细胞器。细菌在一定环境下有相对恒定的形态结构

23、。细菌的结构与其生理功能、致病、免疫等特性有关。细菌个体很小须用显微镜放大数百倍才能看见。一般以微米（1 m m=1/1000 mm ）作为测量其大小的单位，不同种类的细菌大小不一，同一种细菌也可受菌龄和环境因素的影响，其大小有所差异。细菌的外形有球形、杆形、螺形三种基本形态，分别称为球菌、杆菌和螺旋菌。三、产品初始污染菌要求指灭菌前，附着在包装材料和医疗用品上的全部活的微生物之和。灭菌产品管道类内腔W 10 cfu /件次，外部W 100 cfu /件次；非管道类W 100 cfu /件次；敷料类w 100 cfu /g ;消毒产品w 1000 cfu /件次或重量（g）。应当指出，初始污染

24、菌是产品从原料、加工、外协件、组装、过程检验、车间与员工卫生状况、传递、包装等环节中被污染的，它提供微生物污染信息，了解微生物污染水平，有利于分析污 染微生物分类，用以提高产品安全卫生水平。初始污染菌的检验是方法结果，没有一个方法能检出产品存活全部微生物。二种检测方法比较项 目GB15980EN 1174-1洗涤剂无菌生理蓝水含蛋白月东，表向活性剂/口加小营养琼脂胰酪大豆琼脂校正因子无有初始污染菌的检测，灭菌产品分别检验管道内腔与外部染菌数。对一次性使用医疗器具如输液器、输血器、注射器等，检验管道内初始污染菌尤为重要。附：GB15980-1995一次性使用医疗用品卫生标准附录 C:初始污染菌数

25、检测：C1采样方法C1 . 1对可用破坏性方法取样的医疗用品，如输液（血）器、注射器、注射针、透析器及各类导管等，按中华人民共和国药典（1990年版）规定执行。C1 . 2对不能用破坏性方法取样的特殊医疗用品可用浸有生理盐水的棉拭子涂抹采样，被采表面100cm 2取全部表面；被采表面 100cm 2取100cm 2。C1 . 3敷料类可用无菌手续取 10g ,放入100mL生理盐水中，充分振荡后取样。C1.4采样数量：各类产品每批随机抽取10件样品。C2检验方法和结果计算将每样取5份平行样，检3方法参照 GB7918.2化妆品微生物标准检查方法规定执行。计算公式为：平均菌数*稀释倍数菌数/每件

26、次（或g）=件次或重量（g）四、消毒用物理或化学方法杀灭或清除传播媒介上的病原微生物，使其达到无害化。试验菌杀灭率A99.9%以上，或对自然菌杀灭率R 90%以上可判为符合消毒使用要求。五、灭菌：使产品无任何类型存活微生物的过程。即用物理或化学方法杀灭传播媒介上所有的微生物， 使其达到无菌。在杀菌试验中为便于给结果做出评价，除有特殊规定外，将试验菌芽抱（菌量R 106cfu）灭菌指数达到106 ,也就是说，灭菌后 1000000 （一百万件）灭菌物中，只允许有一件 以下有活的微生物存在，或自然微生物全部杀灭者为灭菌合格R99.9999% 。六、生物指示物对特定灭菌处理有确定的抗力，并装在内层包

27、装中可供使用的染菌载体。用于监测消毒或灭 菌效果。指示物包括指示卡、片、条、带、器等各种形式的指示器件。对用于监测环氧乙烷灭菌效 果的菌片，试验微生物的额定总数必须不小于1*10 6 cfu。环氧乙烷灭菌以枯草杆菌黑色变种芽抱（ATCC9372 ）为指示菌，灭活指数达到10 6。生物指示物分菌片式生物指示物和自含式生物指示物二种。自含式生物指示物是兼菌片与培 养基为一体的生物指示物。生物指示物国家标准：GB18281.2-2000医疗保健产品灭菌生物指示物 第2部分：环氧乙烷灭菌用生物指示物生物指示物的性能会受到使用前的贮存环境、使用方法或暴露于灭菌工艺所用技术的影响，因此，应遵守生产者的建议

28、进行贮存和使用，而且应当在暴露于灭菌工艺之后，尽快地把生物指示物转至规定条件下复苏。生物指示物超过了规定的有效期不得使用。进行微生物性能鉴定时对生物指示物应选用:1、有卫生许可证与产品注册证的产品;2、产品应符合 GB18281.2-2000 标准；3、产品应有合格证；应使用同一生产厂家的同一批号产品，做灭菌验证。应根据GB1828.2-2000 检验含菌量，并符合标准要求。通过活菌计数，进行该数目的追溯性测定。假若所获得的数目是在生产者规定的额定总数-50%和+300%范围之内，或处于生产者规定总数的最小值与最大值中间，应判为合格。检验方法：GB18281.2-2000 标准 附录A七、化学

29、指示物暴露于灭菌工艺后，以显示物质发生物理和（或）化学变化来指示灭菌过程的化学制品。常通 过颜色或形态改变来指示杀菌因子强度或消毒灭菌情况。化学指示物包括指示卡、片、条、带、器 等各种形式的指示器件。用于指示环氧乙烷灭菌过程化学指示物，常用的有天津大学的圆形纸质化学指示片和美国3M公司的“斑马带”。目前环氧乙烷化学指示物变色原理有三大类：1、酸碱法2、偶氮染料反应法3、特效反应法根据变色原理，化学指示物在使用前或灭菌后应避免化学物接触，使指示物变色或产生可逆 反应。医疗保健产品灭菌 化学指示物 第1部分：通化学指示物国家标准：GB18281.1-2000八、环氧乙烷环氧乙烷（Ethylene

30、Oxide 简称EO），又名氧化乙烯，分子式 C2H4O,化学结构式 CH2-CH2分子量44.05 , EO的这种小分子、不稳定三元环结构，使它具有很强的化学活泼性和穿透性。在4c时比重为0.884，沸点10.8 C,因此EO在常温常压下是气态，比空气重，密度为 1.52g/cm 3挥发时具有芳香的醍味，可闻出的气味阈值为500700Ppm。EO液体无色透明，可与任何比例的水混溶，也可溶于常用的有机溶剂或油脂。环氧乙烷的蒸气压较大，因此对灭菌物品的穿透力很强，可以穿透微孔而达到物品的深部，正是由于EO的这种深穿透性，使其具有很好的灭菌能力，在工业生产中广泛采用先包装后灭菌的 方法。环氧乙烷易

31、燃易爆，当它在空气中含量为3%80%时，就形成爆炸性混合气体，遇明火时发生燃烧或爆炸，并释放大量热能，因此使用环氧乙烷灭菌时应特别注意这种潜在的危险性，采取相应的安全措施。环氧乙烷化学性质活泼，与催化剂接触可引起聚合反应，这种聚合反应随温度、压力和水量 增加而加快。该反应若发生在钢瓶内，可使环氧乙烷颜色加深，产生黄色粘稠状物，堵塞管道，影 响灭菌效果。故环氧乙烷钢瓶应阴凉保存并规定其有效期。环氧乙烷还可与惰性气体（如：二氧化碳CO2,氮气N2）相混合成混合气体，常用的比例环氧乙烷占10%、20%、30%。混合气体安全性好，灭菌时穿透性更好，有益于灭菌效果。应当指 出，由于种种原因，当前我国还有

32、相当多的一次性使用无菌医疗器械生产企业，出厂前灭菌还采用 纯环氧乙烷，随着产品包装质量提高、技术进步，随着混合气体供应商产量增大，成本降低，供应 网点增加，工业灭菌中使用安全、有效的混合气体来代替纯环氧乙烷必将是发展趋势。若不慎将环氧乙烷溅到皮肤上或环氧乙烷对人的毒害作用主要表现在直接接触和吸入。吸入环氧乙烷气体能刺激呼吸道，量 多时可发生急性中毒；环氧乙烷气体或液体对皮肤也有毒害作用, 眼内，应立即用水冲洗。一次性无菌医疗器械灭菌用环氧乙烷应符合国家标准GB13098-91工业环氧乙烷。九、环氧乙烷灭菌机理环氧乙烷可有效杀灭各种微生物，包括细菌繁殖体、芽抱、病毒和真菌抱子，是一种广谱高效灭菌

33、剂。其杀菌机理主要是由于 EO能与细菌蛋白质上的竣基 （-COOH）、氨基（-NH 2 ）、疏基（-SH） 和羟基（-OH）发生烷基化反应使蛋白质失去在基本代谢中需要的反应基，阻碍了细菌蛋白质正常的化学反应和新陈代谢而导致微生物死亡。其反应如下：COOHCOOC2H40HA蛋白质NH 2+CH2 CH2 O蛋白质NHC 2H40HSHS- C2H4OHOHO- C 2H40H注：环氧乙烷气体灭菌时对湿度有要求。当相对湿度低于25%以下时，不可能达到灭菌，即使延长灭菌时间也无效。十、乙烷残留量经环氧乙烷处理后，残留、吸附在物品中环氧乙烷的量。不同的物品环氧乙烷残留量要求不同，目前对一次性医疗用品

34、出厂时环氧乙烷残留量的要求为不大于10 g/g （GB15980-1995 一次性使用医疗用品卫生标准）；灭菌环境中环氧乙烷的浓度应低于 2mg/m 3 （GB11721-89 车间 空气中环氧乙烷卫生标准）。影响环氧乙烷残留量的因素很多，主要与材料的组成、包装、灭菌时环氧乙烷浓度、作用时间及解析方法、季节等因素有关，建议有条件的厂家采用混合气灭菌及纸塑包装来降低环氧乙烷残留量。十一、灭菌周期实施环氧乙烷灭菌的全过程。在一密闭的柜室内，包括进行去除空气、处理（若采用）、加入灭菌剂、EO作用、去除EO和换气（若采用）的一系列处理步骤。十二、环氧乙烷验证按照规定的程序，评价灭菌周期所采用的工艺技术

35、参数是否达到灭菌要求的方法。十三、D值杀灭90%微生物个体所需的时间（min ）。十四、参数放行根据物理和（或）化学处理的数据，而不是根据样品检验或生物指示物的反应结果，决定产品无菌。目前我国一次性医疗用品行业一般不采用。十五、产品放行根据灭菌过程物理参数和生物指示物培养结果来评价灭菌过程，决定产品的放行。生物指示物总是应当与物理的和（或）化学的监测配合在一起使用，以证明灭菌工艺的功效。不管生物指示物获得的结果如何，若灭菌工艺的某物理/化学变量超了规定范围，灭菌周期均应视作未达到预期目标。产品放行中常用的生物学性能鉴定方法之一为半周期法。十六、半周期法除时间外所有其他过程参数不变情况下，确定无

36、存活菌的EO最短作用时间。应再重复两次实验来证实该最短灭菌时间，两次重复试验均应无菌生长。规定的作用时间应至少为最短灭菌时间的2倍。半周期法的实际应用方法为：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最短作用时间（时间临界点）如：初始灭菌时间为 8hr第1次灭菌循环:灭菌时间如无菌;第2次灭菌循环:灭菌时间如无菌;第3次灭菌循环:灭菌时间如有菌;第4次灭菌循环:灭菌时间如无菌，则3hr为时间临界点；如有菌，则确定 4 hr为时间临界点。第三章 环氧乙烷灭菌验证的内容、方法、步骤一次性无菌医

37、疗产品的环氧乙烷灭菌验证的主要内容应根据国家标准：GB18279-2000 医疗器械 环氧乙烷灭菌确认和常规控制中的规定；但是，环氧乙烷是有毒的易燃易爆气体，应特别注意有关的安全性和有效性，因此，本指南在常规的验证内容基础上增加保障安全要求的有关验证。一、验证前准备1、验证方案环氧乙烷灭菌验证一般应包含编制验证计划、选用验证方法、确认检验或试验方法、评价验证结果等方面内容。其中编制验证计划时确定验证的步骤是非常重要的。通常的验证步骤是：运行验证验证前准备微生物性能验证2、人员设备管理设应当由有资格的人员来从事环氧乙烷灭菌验证过程中的操作工作、微生物检验工作、工作及计量器具的管理工作。负责上述工

38、作的人员应根据工作需要分别接受过相应内容的培训: 备的安装、操作、维护；计量器具校准；物理性能及微生物性能鉴定。人员的资格培训应建立相应的培训情况记录，每套环氧乙烷灭菌设备的操作人员应至少两人, 并取得设备操作上岗证。3、产品灭菌的适用性灭菌前应根据环氧乙烷灭菌的特性分析产品对环氧乙烷灭菌的适用性。产品的灭菌适用性包括：产品：由产品的用途决定产品是否需要灭菌；产品材料的物理、化学性能：环氧乙烷气体必须对产品材料具有穿透性。环氧乙烷灭菌的环境不应改变材料的物理化学性 能。产品结构：环氧乙烷灭菌气体的穿透性不受产品结构的影响。环氧乙烷灭菌的条件不应改变产品的结构。产品残留量:产品经环氧乙烷灭菌后的

39、 EO残留水平将会影响产品对灭菌的适用性。产品经环氧乙烷灭菌后的EO残留量应符合相应标准。产品再灭菌性：当产品需要再次灭菌时产品的物理化学性能不受影响，产品的EO残留量仍符合相关要求。产品最难灭菌部位：根据产品的设计确定灭菌剂最难达到的部位。4、包装1）包装说明：应包含包装名称、包装材料、包装结构说明及包装的印刷。应证明包装上的印刷不会因灭菌而产生不良影响。2）包装的物理化学性能：证明包装经环氧乙烷灭菌后其物理、化学性能能够达到包装设计的预期要求。3）包装的封口强度：应证明产品包装在灭菌环境下封口强度能保证包装的正常功用。4）包装的阻菌性：应证明产品的包装能确保灭菌后的产品不会受外界微生物污染

40、源的影响。5）包装的储存验证确认；6）包装的机械振动试验；7）包装的渗漏、不透气性、耐压试验；8）再次灭菌的影响：应证明产品的包装经再次灭菌后其物理化学性能、封口强度、印刷等均保持其正常功用。5、化学指示物化学指示物的选用应符合 GB18282.1-2000 标准要求，并验证分承包方的生产资质。6、生物指示物生物指示物的选用应符合 GB18282.2-2000 标准要求，并验证分承包方的生产资质。7、灭菌剂灭菌用环氧乙烷应符合 GB13098-91 标准要求；分承包方应提供质保单、灭菌剂配方、生产 日期、有效期限等产品资料并核实验证。8、产品的初始污染菌产品在灭菌前必须进行产品的初始污染菌测试

41、，测试方法参见GB15980-1995 标准，并确定产品从包装完毕至灭菌循环开始前的最长滞留时间。9、加湿用蒸汽加湿用蒸汽须保证不能成为新的微生物污染源，建议用去离子水或蒸储水。二、安装验证1、设备的相关技术资料需提供设备的使用说明书、产品合格证、安全规程、维护保养计划、常见故障与排除一览表、主要技术图纸（安装图、管道图、电气图）、备品备件表等主要技术资料。2、计量器具校验灭菌设备上的主要计量器具，如：温度表、压力表、湿度表、计时器及相应的传感器，在灭菌验证过程中要保证其相应的准确性，其精度符合等级要求。计量器具必须在规定的鉴定周期内使用。计量器具的使用必须具备计量器具生产许可证、计量器具产品

42、合格证及相关的合格证明材料。3、灭菌器供应商的资质证明需提供灭菌器供应商的工商营业执照、医疗器械生产许可证、医疗器械产品注册证和医疗器械 卫生许可证。4、环境要求灭菌车间须达到防爆要求；应安装防爆排风扇；车间远离明火至少30米以上；应离开办公区及其他生产区；环氧乙烷储存钢瓶应固定支撑、专用房间并通风阴凉；车间空气中环氧乙烷的浓度应w 2mg/m 3 （GB11721-89 标准）。5、管道的安装灭菌器各种管道应根据其功能标色区分，并在显著位置有相应标志。灭菌器各管道的连接应保证密封、无泄漏。各管道间应保证相应的平行、等距、垂直连接。灭菌器管道与相应的控制系统、 辅助系统间应按安装位置图正确安装

43、。6、电器控制系统的安装灭菌器中开关、按键、指示灯、控制仪表、指示仪表、传感器等电器的安装应正确，电器控制 系统应可靠接地。可通过启闭开关、按钮，检查仪表显示的正确性加以验证。7、计算机系统的安装（若有）检查主机、显示器、打印机、UPS、控制机箱的可靠安装、正确连接和正常运行。三、运行验证1、辅助设备的运行验证辅助设备包括真空泵、气泵、循环泵、气化泵（若有）、加热系统（水箱、电热管）、蒸汽发生器（若有）等，根据各辅助设备应有的工作特性，分别接通电源试运转，验证各辅助设备运转的有 效性。2、电器控制系统的运行验证电器控制系统包括加热系统、压力系统、气化系统，需验证加热（水箱）温度、灭菌温度、灭

44、菌压力、气化器温度（若有）的上下限控制，要求各仪表控制正确、可靠。3、报警系统的运行验证应验证灭菌室超高温报警，灭菌室超高压报警，气化器（若有）超高温报警，灭菌剂（若有）超低温报警，计时器超时报警及开关门报警（若有）。要求报警装置正确、有效。4、计算机系统的运行验证应验证计算机系统各部件，包括主机、显示器、打印机、 UPS、控制机箱等运行的正确性，要 求能正常运性，达到预期功能。四、物理性能验证1、真空速率试验验证真空度达到-15Kpa、-50Kpa 所需的时间，要求抽 -15Kpa 时w 6min ,抽-50Kpa 时w 30min 。注：本指南中所指的压力均指相对压力。2、正压泄漏试验验证

45、灭菌器柜体在正压状态下的密封性。在空载、温度恒定的条件下，加正压至+50Kpa，保压60min ,观察柜体压力变化，要求泄漏率w0.1Kpa/min 。3、负压泄漏试验验证灭菌器柜体在负压状态下的密封性。在空载、温度恒定的条件下，预真空至-50Kpa，保压60min ,观察柜体压力变化，要求泄漏率w0.1Kpa/min 。4、加湿试验验证加湿系统的有效性。在空载条件下，保持灭菌室温度恒定，预真空至 -25-50Kpa ,将蒸汽发生器的蒸汽压力加热至0.1Mpa,开始向灭菌室加湿。要求湿度明显变化在30%85%的范围内。5、灭菌室箱壁温度均匀性试验验证灭菌室箱壁温度均匀性是否符合要求。1）应使用

46、贴触式温度探头直接贴触柜壁来测得空柜室内表面的温度分布；温度探头应放置于 能代表温度变化最大的部位，如靠近柜室不受热的位置或柜门，和靠近蒸汽或气体入口的位置。其余的温度探头应均匀分布于整个灭菌器中。2）温度传感器的数量应能提供空柜室内表面和空间的整个温度分布，探头数量要根据灭菌器 的设计和灭菌过程技术规范确定。根据经验，通常进行这类温度测量宜采用以下传感器数量：a）灭菌器柜室可用体积w 5 m3时，至少10个，均匀分布；b）灭菌器柜室可用体积5 m 3时，体积每增加1 m3时，增加1个测点；c）灭菌器柜室可用体积 10 m 3时，至少20个。3）启动加热/循环系统，在到达灭菌工艺所需温度（如

47、50 C）时，记录所有传感器的温度值。4）标准要求所有温度传感器间温度的最大偏差w3 C。5）空载灭菌室箱壁温度均匀性验证的温度传感器分布须有示意图表示。6、灭菌室空间温度均匀性试验验证灭菌室空间温度均匀性是否符合要求。1）在空灭菌室内放置规定数量的温度传感器，温度探头应放置于能代表温度变化最大的部位，如靠近柜室不受热的位置或柜门，和靠近蒸汽或气体入口的位置。其余的温度探头应均匀分布于整个灭菌器中。2）温度传感器的数量应能提供空柜室内表面和空间的整个温度分布，探头数量要根据灭菌器的设计和灭菌过程技术规范确定。根据经验，通常进行这类温度测量宜采用以下传感器数量:a）灭菌器柜室可用体积w 5 m3

48、时，至少10个，均匀分布；b）灭菌器柜室可用体积5 m 3时，体积每增加1 m3时，增加1个测点；c）灭菌器柜室可用体积 10 m 3时，至少20个。3）启动加热/循环系统，在到达灭菌工艺所需温度（如50 C）时，记录所有传感器的温度值。4）标准要求所有温度传感器间温度的最大偏差w3 C。5）空载灭菌室空间温度均匀性验证的温度传感器分布须有示意图表示。7、灭菌室满载温度均匀性试验验证灭菌室满载时温度均匀性是否符合要求。1）在灭菌室满载的条件下，将规定数量的温度传感器（计算方法同上）均匀地分布在灭菌负 载包装箱内，启动加热/循环系统，在到达灭菌工艺所需温度（如 50 C）时，记录所有传感器的温

49、度值。2）标准要求所有温度传感器间温度的最大偏差w5 C。3）灭菌室负载要有装载模式图。五、微生物性能验证微生物性能验证在灭菌器物理性能验证合格后进行。它验证现用环氧乙烷灭菌工艺是否符合 GB18279-2000医疗器械 环氧乙烷灭菌确认和常规控制标准。对新产品、新材料、新包装、新工艺的使用，通过灭菌验证为灭菌工艺的制定提供依据。在进行微生物性能验证前，需进行负载试验；以及试验用生物指示物的检测（若需要）。微生物性能验证方框图说明：图中虚线箭头表示此过程可选择做。影响环氧乙烷灭菌的因素很多，主要有温度、压力、环氧乙烷浓度、相对湿度等。1、温度环氧乙烷的杀菌作用、灭菌时间、对物品的穿透能力与温度

50、密切相关。在一定的范围内，随着 温度的升高，环氧乙烷的杀菌作用加强，同时也能增强其穿透力和缩短灭菌作用的时间。温度的常规极限通常在27 C -63 , 一般常用的合适温度为 50 5 o但是当温度高到足以使药物发挥最大 作用时，再升高温度，则杀菌作用亦不再加强。在较高的温度下（例如40C-57C）环氧乙烷的用量为440mg/L、880mg/L和1500mg/L ,其消毒作用是一样的。 用环氧乙烷消毒时通过适当的提 高温度，可以节省环氧乙烷用量与缩短消毒时间。1）加温系统温度与均匀性环氧乙烷灭菌柜以热水循环方式加热，根据灭菌柜体积不同，热水循环系统数量也不同，安装试运行或经长期使用后，要检测循环

51、系统的温度与流量是否一致。2）处理（负载试验）应在受控条件下进行一段时间的予处理和（或）处理，使被灭菌物品内 达到规定温度和相对湿度。它同以下因素有关：产品；规格（长*宽*高）；数量（箱）；总载量（80% ）;堆放：装载物品不能接触柜壁，有一定距离间隔，作图示。小包装材料：大小、厚度；中包装材料：大小、厚度、含小包装数；大包装材料：尺寸、含中包装数；水箱温度（C）；被灭菌物品的温度（C）；3）根据鉴定的实践经验，通常进行这类测量的温度传感器数量与空载时相同。4）温度和湿度传感器应装入单个包装箱内和其他拟放入灭菌器中任何形式的包装内。5）温度传感器应放置于能代表温度变化最大的部位，如靠近柜室不受

52、热的位置或柜门和靠近蒸汽或气体入口位置。其余的温度探头均匀分布于整个灭菌器中，并作图示。6）全部灭菌时间内，被灭菌物品应达到规定的最低温度，在气体作用期间的任何指定时间，产品上的温度波动范围应小于或等于10 C,湿度应不超过土 15%。7）温度的设定要考虑对灭菌物品、包装及印刷的影响。8）通过试验要得到不同位置升温速率，要表明温度最低点与最高点的位置，同时要探求温度与灭菌效果的关系。9）环境温度的影响，我国的环境温度变化很大，不同地区、不同季节环境温度影响预处理所需时间。10）规定经最长允许时间予处理后被灭菌物品的温、湿度。11）灭菌温度参数确定，应根据环境温度，被灭菌物品的温度、升温速率、时

53、间等确定。12）从予处理区内移出被灭菌物品到灭菌周期开始经过的最长时间。（通常认为移出时间60min或更少为可行。）2、预真空（若采用）预真空度的大小决定残留空气的多少，而残留空气可直接阻止环氧乙烷气体、热、湿气到达被灭菌物品的深层、长管内部。所以灭菌过程尤其是予湿前真空度对灭菌效果影响巨大，为使EO在灭菌器柜室和被灭菌物品内均匀分布达到可以重现，加入灭菌剂之前必须控制柜内残留空气的含量，因为在静态条件下 EO不能很好与空气混合。通常在使用纯EO或与易燃气体混合时，要采用高度真空排出空气。而对于那些不能承受高度真空排出空气的产品，则通常采用非易燃的EO与稀释灭菌剂混合气体。 一般的做法是靠抽真

54、空将空气排出，但也有用气体置换的方法将空气排出，这要求有特殊的安全预防措施，同时需对确定所需气体浓度的排气件进行确认。一般予真空到440mmHG （ 85Kpa ）。预真空要考虑以下因素的影响：1）对被灭菌物品，包装的影响;2）环氧乙烷的均匀性；与被灭菌物品堆放，灭菌柜设计可能有关。3）等压灭菌与正压灭菌；4）对湿度的影响；5）设定真空度与达到该真空度所需时间；6）真空持续时间（保压）。3、环氧乙烷浓度工业上不常采用低于 300mg/L 和高于1200mg/L 的环氧乙烷气体浓度。低于300mg/L 浓度 的环氧乙烷气体在实际的工艺时间内简直不会产生确实有效的、足够的环氧乙烷分子。高于1200

55、mg/L 的浓度不会缩短工艺的时间但为了增加工艺所需气体量加以采用。灭菌的效果是环氧乙烷分子的分子碰撞及受灭菌的生物体决定的。因此，分子越多工艺越有效。用600mg/L环氧乙烷的灭菌工艺比用 300mg/L 的工艺大约快一倍，用1200mg/L 的工艺比用600mg/L 工艺又快一倍。然而，考虑到环氧乙烷的费用及残留量等因素，工艺常设计成较低的环氧乙烷浓度。400-600mg/L是当今常用的条件。1）环氧乙烷加入量、加入时所需的时间、达到最高压力时间与换气前的最终压力。2）灭菌柜内的环氧乙烷浓度环氧乙烷的浓度可以用间接法或直接法来监测。间接法可用称重法和压力测量法计算其浓度；直接法可直接采样用

56、气相色谱及远红外分析的方法测得其浓度。a）称重法：假设环氧乙烷和稀释气体均匀分散地进入容器并没有气体从腔体漏出，称取气体钢瓶在加EO前后的重量差异，计算出环氧乙烷浓度。b）压力测量法计算环氧乙烷浓度在初次充气的气体达到温度平衡时灭菌柜内环氧乙烷浓度的理论计算是理想气体定律为基础。引入 E.O 后，灭菌器内 E.O 浓度计算方法： Americon National Standand ST24-1992计算公式：E.O浓度=(K*P) / (R*T)K: E.O稀释常数P:引入E.O后压力上升值R:气体常数T:引入E.O后，箱体内绝对温度E.O稀释常数表EO/ 稀释K (mg/gm mole)1

57、0% EO / 90% 稀释4.40 X 制12% EO / 88%CCL 2F21.20 X 付20% EO / 80% C0 28.80 X03100%EO4.40 X 140气体常数表压力容积克分子温度气体常数大气压毫升克。K82.057大气压升克。K0.08205巴升克。K0.08314公斤/米2升克K847.80公斤/厘米2升克。K0.08478毫米汞柱升克。K62.361英寸汞柱升克。K2.4549磅/英寸2立方英尺10.73注：1大气压 =760 毫米汞柱 =29.92 英寸汞柱 =14.70 磅平方英寸 =1.013 巴=1.033公斤平方厘米 =101.3千帕K = C +

58、273 ;R = F + 460例：引入EO压力上升值33.88Kpa ;引入EO后箱体内温度50.9 C；引入EO浓度100%4.40 104 M3.88554.2mg / LC =0.08314 （50.9 + 273）c）气相色谱法（GC）气相色谱法已成为测量灭菌环境中环氧乙烷浓度最广的方法，低浓度可用氢火焰检测器（Fid）,高浓度可用热导检测器（TCD）注意：a）采样用安全型仪器b）样品冷聚c）样品有代表性d）远红外分析大多数气体具有一定特征远红外光谱，可用鉴别气体并测定所含气体量。3）环氧乙烷对不同包装、被灭菌物品的穿透性，在灭菌周期，观察环氧乙烷穿透包装与被灭菌物品到达内腔所需时间

59、与含量。4）灭菌周期完成后，进入被灭菌物品小包装内环氧乙烷的量，由此可以验证生物指示剂、化学指示剂与灭菌柜内环氧乙烷均匀性。5）环氧乙烷的解析曲线,可由环氧乙烷残留量消失灭菌周期完成后，被灭菌物品在一定条件下（温度、时间、通风）与时间（天）的曲线，得出残留量达到标准所需时间。检测方法：化学法；气相色谱法（CE要求）。不同季节的环氧乙烷消失曲线不同。观察被灭菌物品，在不同季节（温、湿度）消失的浓度与时间（天）曲线。注意样品的保存。4、相对湿度灭菌物品的含水量， 微生物本身的干燥程度和灭菌环境的相对湿度，对环氧乙烷的灭菌作用均有显著的影响。当微生物含水量过高，灭菌环境湿度低时，水分的渗透方向是向外

60、的，环氧乙烷不易进入微生物体内，则灭菌效果不好；当微生物含水量低于外环境湿度时，水分向微生物体内渗透，环氧乙烷容易进入，如果微生物不是十分干燥，则灭菌效果较好；当微生物含水量太高，外环境湿度也大，两者处于高湿度动态平衡，由于水分太多，环氧乙烷被稀释或水解，则灭菌效果差，需要提高环氧乙烷浓度或延长作用时间才能达到灭菌；若微生物太干燥，外环境湿度也低，两者处于低湿度动态平衡，则环氧乙烷不易穿透微生物内部，缺乏烷基乙基化反应所必需的水分子，故灭菌效果很差，即使延长作用时间或增加浓度也不能达到灭菌，必须采取加湿措施。在实际灭菌时，被灭菌物品常常用纸或塑料薄膜、纸盒等包着，灭菌过程中一部分水分和环氧乙烷