1859年,首次發(fā)現(xiàn)環(huán)氧乙烷,又名氧化乙烯或氧丙烷,1936年,開始消毒與滅菌劑應用,20世紀50年代起EO開始用于醫(yī)院滅菌,所以,EO滅菌應用差不多近百年了。
EO蒸汽壓越大則對物品的穿透性也越強 ,據(jù)報道,EO 5min 能穿透0.1mm 厚的聚乙烯或聚氯乙烯薄膜,22min 能穿透0.04mm 厚的尼龍薄膜,26min 能穿透0.3mm 的氯丁膠布,41min 能穿透0.39mm 厚的丁基橡膠布。
EO 可以殺滅各種微生物,包括細菌繁殖體、芽胞、病毒和真菌孢子,是一種廣譜滅菌劑。一般認為是由于它能與微生物的蛋白質(zhì)、DNA 和 RNA 發(fā)生非特異性烷基化作用(nonspecific alkylation)。
到目前為止,所有資料顯示 EO殺菌作用是不可逆的,也就是說 EO 是殺菌劑(sterile agent)而不是消毒劑(disinfectant) 。
根據(jù)各種臨床、科研結(jié)果顯示 EO 是所有化學消毒劑或滅菌劑中滅菌效果最好的一種化學滅菌劑 。
環(huán)氧乙烷能抑制一些微生物酶的活性,包括磷酸致活酶、肽酶、膽堿化酶和膽堿脂酶。環(huán)氧乙烷也和 DNA、RNA發(fā)生烷基化作用而導致微生物的滅活。
EO滅菌的優(yōu)點
(1)EO 可用于不耐高溫、不耐濕物品的滅菌。
(2)環(huán)氧乙烷被認為是一種滅菌效果最好的化學滅菌劑,可殺滅所有微生物包括細菌芽胞。
(3)穿透性強,可用以各種難通透部位的滅菌:如有些較細、較長的導管用其他低溫滅菌方法很難達到滅菌效果,而只能用 EO 或輻照。
(4)對物品損壞小,由于 EO 殺滅微生物是利用烷基化原理而非氧化過程,因此對物品損壞非常小,對不耐熱精密儀器滅菌有著非常廣泛的用途。
(5)滅菌時,可以用各種包裹材料包裹,便于儲存、運輸,打開包裹即可使用避免了交叉污染的危險。
(6)有標準的化學、生物監(jiān)測手段,從而可以有效地控制滅菌質(zhì)量,及時發(fā)現(xiàn)滅菌失敗的包裹。
(7)有幾十年的使用經(jīng)驗 。
EO滅菌的缺點
(1)整個滅菌循環(huán)時間較長,其原因是需較長時間通風以去除 EO 殘留。
(2)EO 有毒,是可疑的致癌物,必須控制室內(nèi)空氣中 EO 的濃度低于國家規(guī)定的標準。
(3)EO 易燃易爆,儲存和滅菌時絕對不能泄露。必須選擇安全的滅菌器,進行安全操作和儲存。
EO滅菌的關(guān)鍵參數(shù)
EO 滅菌過程關(guān)鍵參數(shù)的控制是達到滅菌質(zhì)量的保證。其滅菌的關(guān)鍵參數(shù)為 EO 濃度、滅菌時腔體內(nèi)的濕度、溫度和時間。這些關(guān)鍵因素直接影響滅菌的效果;每個關(guān)鍵因素在程度上可有所不同,但相互之間必須達到平衡 。
時間
通常用半周期法、存活曲線法和部分陰性法來確定作用時間,其中半周期法應用最廣,該法是在除時間外其他參數(shù)不變的情況下,將作用時間依次減半,直到找到能使滅菌物品達到無菌狀態(tài)的最短時間;若在該時間內(nèi)再重復 3 次的滅菌試驗中,均能達到滅菌效果,即可確定為半周期;滅菌工藝規(guī)定的實際滅菌時間應至少為半周期的 2 倍,以確保滅菌效果。
溫度
EO 滅菌時,溫度會影響微生物殺滅的速率,據(jù)測算,溫度每升高10℃,芽胞殺滅率提高1倍,同時溫度可增加EO 的穿透力。
滅菌器的溫度通常已預先設(shè)置好,常設(shè)置兩個溫度(如37℃和55℃)供不同需要選擇 。
EO濃度
在溫度和濕度條件一定的情況下,適當提高環(huán)氧乙烷濃度可提高滅菌效率。
EO 的濃度通常以 mg/L 表示,醫(yī)院滅菌器常用的濃度為450~750mg/L。
實際滅菌時,因考慮 EO的損失包括 EO 的水解、吸附等,選擇的濃度應比相對濃度最高點要高。
300mg /L ~ 1000mg /L 是常用的條件, 滅菌濃度選擇 600mg /L, 是比較經(jīng)濟有效的, 可以在保證滅菌效果的同時, 降低環(huán)氧乙烷的消耗與滅菌物品上的殘留, 節(jié)約滅菌成本。
相對濕度
環(huán)氧乙烷氣體滅菌時對濕度有要求。當相對濕度低于 25% 以下時, 不可能達到滅菌, 即使延長滅菌時間也無效。
值得注意的是,在試生產(chǎn)時,30% 的相對濕度已可充分滿足滅菌的要求,但在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)滅菌中,產(chǎn)品的包裝材料如初包裝、瓦楞紙板及纏繞的膠帶均會對相對濕度產(chǎn)生影響。在實際運用中如采用 30% 的相對濕度,易造成滅菌失敗,工業(yè)上通常采用 60% 左右的相對濕度對產(chǎn)品進行處理。
