过氧化氢干雾熏蒸在无菌灌装区的应用试验

郑灿辉 2026-07-01

为解决制药无菌灌装 B 级区卫生死角的消毒难题，验证过氧化氢干雾熏蒸技术的消毒效果并制定标准化操作方案，本研究以574.34 m³ 的制药灌装 B 级区为对象，采用 Sterist System 空间消毒系统及配套杀孢子剂开展相关实验。在确认前提条件后计算熏蒸剂用量，优化设备布局，并在 12 个消毒死角布放嗜热脂肪芽孢杆菌生物指示剂；实施干雾熏蒸后，检测微生物生长情况及过氧化氢残留量。结果表明，试验批次的生物指示剂经 55-60℃培养7天均无菌生长，过氧化氢残留量为 0.2 ～ 0.7 ppm，符合 GMP限值要求。本试验验证的过氧化氢干雾熏蒸工艺参数，具有操作重复性好、消毒后残留量低、灭菌效果稳定的优势，可作为制药无菌灌装区周期性空间消毒的常规技术方案，也为同类制药无菌洁净区的环境微生物污染防范提供了可参考的技术依据。

Part0 引言

制药无菌灌装 B 级区是无菌冻干粉针剂生产的核心洁净区域，其环境微生物控制水平直接关系药品质量与临床用药安全，亦是《药品生产质量管理规范（2010年修订）》^[1] 对无菌药品生产的核心管控要求之一。鉴于该区域存在设备底部、墙角夹缝、洁净区衔接处等卫生死角，传统甲醛熏蒸技术因残留毒性大、操作繁琐、对人员及环境不友好等缺陷，已逐渐被新型消毒技术替代。过氧化氢干雾熏蒸技术凭借良好的扩散性、广谱的消毒效果及残留可安全降解的优势，成为制药洁净区空间消毒的新型方案，但目前该技术在制药无菌区的应用尚无统一实施标准，需结合厂房特点开展参数试验。本研究针对某制药车间灌装区的空间特征，开展过氧化氢干雾熏蒸消毒效果试验，明确设备配置、试剂用量、操作流程等工艺参数，为该区域及同类型制药无菌区的周期性消毒提供技术参考。

Part1 材料与方法

1.1

药品、试剂与仪器

试验所用嗜热脂肪芽孢杆菌孢子剂购自 MesaLabs公司，批号为 AH-064，含菌量为 2.2×10⁶，贮存温度为 2 ～ 8℃ ；熏蒸用杀孢子剂浓缩液购自斯坦利思生物科技（杭州）有限公司，批号为 05P2176 ；纯化水为企业自制，符合制药生产用水标准。

试验仪器包括 2 套 Sterist Systerm 空间消毒系统（斯坦利思制药设备有限公司）、德尔格 ARNE-0659 型过氧化氢残留检测仪、经计量校准的各类压力表（合格证编号为 Y102-B301 等）、HH.B11.600 型微生物培养箱（上海某仪器有限公司）。所有仪器均在校准有效期内，可正常使用。

1.2

研究对象

试验选取某制药车间无菌灌装 B 级区为研究对象，该区域总面积为 205.12 m²，总体积为 574.34 m³，包含更鞋间、无菌内衣间、灌装间等 9 个功能区域。由AHU-10202 B 级净化空调系统提供服务，其设计送风量为 53000 m³/h，新风比为 10%，配套的消毒排风系统EF10202-02 设计排风量为 28000 m³/h。目前，该系统运行稳定，且已完成前期确认。

1.3

研究方法

本研究建立了一套完整的过氧化氢干雾熏蒸消毒效果验证方法，包括以下环节。

1.3.1

试验前提条件确认

分别完成文件、人员培训、熏蒸剂、检验物料、仪表五类前提条件的确认：

● 文件确认：核查净化空调系统 SOP、设备确认报告、空间灭菌系统 SOP 等核心文件的生效状态与版本一致性；

● 人员培训：对参与试验的操作、取样、检测人员开展专项培训，考核合格后方可参与试验；

● 熏蒸剂与检验物料确认：核查杀孢子剂的有效期、设备匹配性，以及生物指示剂的外观、有效期及含菌量；

● 仪表确认：核查所有检测与操作仪表的校准状态、校准标签及使用状态。

1.3.2

熏蒸剂用量计算

根据受试区域的室内温度、相对湿度、空间体积及喷头数量，计算杀孢子剂浓缩液与纯化水的配比，确保干雾扩散浓度满足消毒要求，核心计算公式如下：

● 扩散系数计算：结合环境温湿度参数，计算过氧化氢干雾在洁净区内的扩散系数，为试剂配比提供基础依据。扩散系数 =（5.018+0.3231× 室内温度 +0.0081847×室内温度 ² +0.00031243×室内温度 ³ ）/23.0927×（1241.8×室内相对湿度 -2008.3× 室内相对湿度 ³ +1106.6× 室内相对湿度 ² -270.11× 室内相对湿度 +51）；

● 杀孢子剂体积占比计算：基于扩散系数，确定杀孢子剂浓缩液在熏蒸液中的体积占比。杀孢子剂体积占比 =1.7/（扩散系数 +1.7）；

● 纯化水用量计算：结合洁净区容积与杀孢子剂占比，计算熏蒸液中纯化水的添加量。纯化水用量（mL）= 洁净区总容积 × 扩散系数 +80 ×（1- 杀孢子剂体积占比）；

● 杀孢子剂用量计算：最终确定杀孢子剂浓缩液的精准使用量。杀孢子剂用量（mL）=1.7× 洁净区总容积 +80× 杀孢子剂体积占比。

1.3.3

生物指示剂布点

本次试验使用 2 套 Sterist Systerm 空间消毒系统，共设置 6 个喷头。根据平面布局、设备分布和卫生死角位置，确定系统位置和喷头角度，以覆盖不易扩散区域。依据设备阻挡、人员操作干扰、洁净区衔接及远离熏蒸点的原则，在消毒关键位置布放生物指示剂，确保指示剂与熏蒸环境充分接触 ^[2] ，布点信息见表 1。

表 1 灌装区生物指示剂布点信息

1.3.4

熏蒸操作流程

本研究建立的标准化熏蒸操作流程包括以下五个关键环节：

● 试验前准备：关闭 B 级洁净区与其他非洁净区域、不同级别洁净区之间的所有连通通道，完成洁净区密闭性确认；同时检查并确认净化空调系统处于正常运行状态，各项运行参数均符合设定要求；

● 熏蒸液配制与设备检查：按照前文公式计算的剂量，配制杀孢子剂与纯化水的混合熏蒸液，将配制完成的熏蒸液缓慢加入消毒设备的储液罐中；完成管路连接后，全面检查各管路接口与喷头无泄漏情况，确认设备各项运行参数设置无误，设备处于待运行状态；

● 喷雾与密闭闷消：启动消毒设备，按设定参数执行干雾喷雾作业，达到预设喷雾时长后设备自动停止。喷雾结束后，保持洁净区完全密闭状态，按预设时长进行密闭闷消，确保过氧化氢干雾充分发挥灭菌作用；

● 排风排毒：闷消工序完成后，关闭净化空调系统，启动配套的消毒专用排风系统，执行环境内过氧化氢残留的排风排毒作业；

● 样品采集与检测：排风排毒工序完成后，第一时间规范收集所有点位布放的生物指示剂，密封后立即送微生物实验室进行培养；同时在洁净区各功能间布设检测点位，完成环境内过氧化氢残留量的检测。

1.3.5

检测与评价标准

消毒合格判定标准包括以下两项指标：

● 微生物检测：将生物指示剂置于 55 ～ 60℃恒温培养箱中培养 7 天，若培养后无微生物生长，则判定消毒合格 ^[3] ；

● 过氧化氢残留检测：采用浓度检测仪进行多点检测，残留量应≤ 1.0 ppm ^[4] 。

1.4

统计学分析

本试验为单批次试验，对生物指示剂检测结果和过氧化氢残留量分别进行定性及定量分析，运用描述性统计方法总结结果，所有数据均经双人核对确认，确保真实可靠。

Part2 结果

2.1

试验前提条件确认结果

所有前提条件确认项均符合试验要求：①核心文件均已完成生效签批，版本统一；②参与人员均通过专项培训考核，操作熟练度达标；③杀孢子剂在有效期内且与设备匹配性良好，生物指示剂外观完好、指标合格；④所有仪表均在校准有效期内，可正常投入使用。

2.2

熏蒸剂用量与环境参数

本次试验实施时，灌装区室内温度为 23.78℃，相对湿度为 46.5% RH，结合设备配置及区域体积，计算得出杀孢子剂使用量为 982 mL，纯化水使用量为11401 mL，实际配制量与计算量一致；熏蒸过程中干雾均匀扩散，无局部堆积或未覆盖现象。

2.3

生物指示剂检测结果

熏蒸完成后，生物指示剂经 7 天培养均无菌生长，表明过氧化氢干雾熏蒸可有效覆盖灌装区所有功能区域，消毒效果达到 B 级洁净区微生物控制要求。

2.4

过氧化氢残留检测结果

排毒完成后，对灌装区 9 个功能间的过氧化氢残留量进行检测，检测值为 0.2 ～ 0.7 ppm，均低于 1.0 ppm的限值要求，未出现残留超标问题。

2.5

熏蒸参数与试验执行结果

本次试验干雾喷雾时间为 58 min，密闭闷消时间为125 min，排风排毒时间为 125 min，所有时间参数均按方案执行。试验的所有操作步骤、检测方法与方案一致，无偏差和变更发生，试验数据真实可靠、完整且可追溯。

Part3 结论

本研究通过过氧化氢干雾熏蒸技术在制药无菌灌装B 级区的应用试验，验证了该技术的消毒效果并确定了关键工艺参数，主要结论如下：

● 过氧化氢干雾熏蒸技术在制药无菌灌装区的应用，可彻底杀灭设备底部、墙角夹缝等卫生死角的微生物，解决了传统熏蒸技术消毒不彻底的难题，满足 B 级洁净区微生物控制要求。

● 基于受试区域温湿度、空间体积及喷头数量的熏蒸剂用量计算公式科学有效，在 23.78℃、46.5% RH 的环境条件下，982 mL 杀孢子剂与 11401 mL 纯化水的配比可实现干雾均匀扩散，为同类型制药洁净区的熏蒸剂用量计算提供了可靠参考。

● 2 套 Sterist Systerm 空间消毒系统、6 个喷头的设备配置，及 58 min 喷雾 + 125 min 闷消的时间参数设置合理，可实现 574.34 m³ 灌装 B 级区的全区域干雾覆盖，为该区域标准化熏蒸操作提供了明确实施依据。

● 相较于传统甲醛熏蒸等技术，过氧化氢干雾熏蒸后几乎无残留，且残留可自然降解，兼具操作简便、安全环保的优势 [5]，是制药无菌灌装区周期性空间消毒的优选技术方案。

● 本研究确定的设备配置、试剂配比、核心工艺参数和操作规范可作为该制药车间无菌灌装区过氧化氢干雾熏蒸的标准化参数，建议每 3 个月进行周期性熏蒸，确保区域微生物控制稳定达标。

参考文献

[1] 中华人民共和国卫生部. 药品生产质量管理规范（2010年修订）[S]. 卫生部令第79号. 2011.

[2] 陈苏婉. 过氧化氢灭菌工艺及效果验证[J]. 中国消毒学杂志，2022，39(5)：397-400.

[3] 苏裕心，李海帅，王长德，等. 过氧化氢灭菌生物指示剂抗力测定方法的研究[J]. 中国消毒学杂志，2018，35(8)：805-808.

[4] 曾其莉，江姗，岳苗苗，等. 汽化过氧化氢空间浓度衰减与消毒作用持续性的研究[J]. 公共卫生与预防医学，2018，29(6)：21-24.

[5] 刘万忠. 浅谈过氧化氢消毒技术的发展趋势[J]. 机电信息，2016(29)：41-44.

责任编辑：邵丽竹

审　　核：何发

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