医疗器械环氧乙烷灭菌关键质量控制点探析

医疗器械环氧乙烷灭菌关键质量控制点探析

1舍莉萍,1秦歌,1张家振,2法如克·艾合买提,1马小华 ,1伊莉米努尔·莫合买提,1杨奕,3姚旭东,4柳庆坤,1李革*通讯作者

1新疆维吾尔自治区药品审评查验中心（新疆维吾尔自治区疫苗检查中心）830054

2国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心100081

3安徽省药品审评查验中心230000

4山东省食品药品审评查验中心250000

摘要： 环氧乙烷灭菌作为一种常用的灭菌方法，在医疗和生物工程领域扮演着重要的角色。灭菌是指通过使用物理或化学方法杀灭或去除物体表面和内部的微生物，以确保产品在使用过程中不会引入细菌、病毒或其他病原体，并保证其安全性和有效性。环氧乙烷作为一种广谱消毒剂和灭菌剂，具有强大的杀菌能力，可以对各种微生物进行高效灭活。环氧乙烷灭菌的目的是确保医疗器械、医疗耗材、药品和生物制品、实验室器具以及食品和饮料包装等产品的无菌状态，从而减少感染和交叉感染的风险。在医疗领域，无菌操作和无菌产品对于手术和各类医疗操作的成功和安全至关重要。对于一次性医疗耗材和药品生产商来说，环氧乙烷灭菌是确保产品质量的重要环节。在实验室和生物工程领域，环氧乙烷灭菌可确保实验结果的准确性和可靠性。因此，深入了解环氧乙烷灭菌的应用范围、原理和操作规范具有重要的意义。本文将介绍环氧乙烷灭菌的应用范围，并着重阐述其在医疗和生物工程领域的重要性。通过对环氧乙烷灭菌的研究和了解，可以提高对灭菌过程的控制和操作，确保产品的安全性和质量，从而推动医疗和生物工程领域的发展。

关键词：医疗器械；环氧乙烷；灭菌

一、环氧乙烷灭菌的原理和应用

（一）环氧乙烷灭菌得原理：

环氧乙烷（Ethylene Oxide，EO）是一种广泛应用于灭菌过程的化学物质，其灭菌作用主要通过以下机制实现：

蛋白质和核酸的交叉链接：环氧乙烷能与细菌、真菌等微生物细胞内的蛋白质和核酸发生反应，形成交叉链接，破坏这些生物分子的正常结构和功能，从而使微生物失去生存和繁殖的能力【1】。

细胞膜的破坏：环氧乙烷可以渗透细菌和真菌细胞膜，对细胞膜的脂质进行破坏，导致细胞内外物质交换紊乱，细胞失去稳定性，最终导致微生物死亡【2】。

基因的损伤：环氧乙烷还可以对细菌和真菌的DNA分子产生影响，导致基因突变和DNA链断裂，进而破坏微生物的遗传信息和细胞分裂能力。

总体而言，环氧乙烷灭菌主要通过破坏微生物的蛋白质、核酸和细胞膜等关键结构，达到灭菌的效果。

（二）环氧乙烷灭菌的应用范围：

环氧乙烷灭菌的应用范围主要包括医疗和生物工程领域，以下是具体的应用范围：

医疗器械：环氧乙烷灭菌适用于各类医疗器械的灭菌，包括手术器械（如手术刀、镊子）、注射器、针头、导管、人工心脏瓣膜等需要经常重复使用的设备【3】。

医疗耗材：一次性医疗耗材如手术衣、手术帽、口罩、消毒布等，这些耗材在使用前需要进行灭菌处理，以确保其在使用过程中不会引入细菌或其他病原体。

药品和生物制品：一些药品和生物制品在灭菌后会变得不稳定，因此需要经过环氧乙烷灭菌来保持其安全性和有效性。这些药品和生物制品包括一些生物技术产品、血液制品、疫苗等【4】。

实验室器具：在科研和实验室领域，许多器具如培养皿、试管、离心管、培养基等需要进行灭菌来消除可能存在的细菌污染。

食品和饮料包装：对于一些敏感食品和饮料，环氧乙烷灭菌可以用于对其包装材料的灭菌，以延长产品的保质期【5】。

需要注意的是，环氧乙烷灭菌虽然广泛应用，但由于环氧乙烷对人体有一定的毒性，使用时需要严格控制剂量和操作条件，并进行充分通风和残留物处理，以确保安全。此外，各国和地区对环氧乙烷灭菌的使用也有一定的法律法规和监管要求，需要遵守相关规定【6】。

二、关键质量控制点的定义和重要性

（一）关键质量控制点的概念和定义：

关键质量控制点（Critical Quality Control Point，简称CQCP）是质量管理中的重要概念之一，它指的是在生产过程中，对产品质量有重要影响并能够通过控制来防止、消除或降低质量问题的特定环节或步骤【7】。

关键质量控制点需要经过科学的分析和评估确定。通常包括以下几个方面的考虑：

影像质量的因素：确定生产过程中对产品质量具有重要影响的因素，例如原材料的选择与检验、工艺参数的控制、设备的运行状态等。

可控性：关键质量控制点应该是在生产过程中可以被有效控制和监测的环节或步骤，通过对这些环节或步骤的控制来保证产品质量【8】。

监测方法：确定合适的监测方法和指标，用于实时监测关键质量控制点的运行状态，并及时采取纠正措施。

（二）关键质量控制点在环氧乙烷灭菌中的重要性：

环氧乙烷灭菌是一种常用的灭菌方法，广泛应用于医疗器械和药品等领域。在环氧乙烷灭菌过程中，关键质量控制点的确定和控制对于保证产品安全性和质量至关重要。

具体来说，以下是环氧乙烷灭菌中的一些关键质量控制点及其重要性：

灭菌剂浓度和纯度：环氧乙烷作为灭菌剂，其浓度和纯度对灭菌效果有直接影响。关键质量控制点包括灭菌剂的供应商选择、采购和验收过程，确保灭菌剂的浓度和纯度符合要求。

暴露时间和温度：环氧乙烷灭菌过程中，暴露时间和温度是影响灭菌效果的关键因素。关键质量控制点包括灭菌设备的控制和调整，确保暴露时间和温度能够达到灭菌要求【9】。

通风和排放控制：环氧乙烷是一种有毒气体，对操作人员和环境有一定的危害。关键质量控制点包括灭菌室的通风和排放系统，确保操作人员和环境的安全。

检测方法和指标：关键质量控制点还包括灭菌效果的监测和评估方法。例如，通过取样检测灭菌后的产品，对残留环氧乙烷浓度进行检测，确保产品符合标准要求。

通过严格控制这些关键质量控制点，可以有效保证环氧乙烷灭菌的质量和安全性，确保产品在灭菌过程中的微生物降低到合适的水平，从而保证最终产品的质量和可靠性【10】。

三、关键质量控制点的探析

（一）灭菌前处理环节的关键质量控制点：

包装材料的选择和质量控制：在灭菌过程中，包装材料的选择对产品的安全性和质量具有重要影响。关键质量控制点包括选择符合规定的合适包装材料、进行包装材料的验收和检验，确保其符合质量要求【11-12】。

清洁和预处理的适当性和有效性：在灭菌前，需要对产品进行清洁和预处理，以确保产品表面的污物和杂质得到有效去除。关键质量控制点包括清洁剂的选择和使用、清洁程序的严格执行、清洗效果的检测等，确保清洁和预处理过程的适当性和有效性。

（二）灭菌过程的关键质量控制点：

灭菌剂浓度和温度的控制：灭菌剂浓度和温度是影响灭菌效果的重要因素。关键质量控制点包括灭菌剂浓度的准确计量和灭菌设备的精确控制，确保灭菌剂在合适的浓度和温度下使用【13】。

湿度和通风条件的控制：湿度和通风条件对于环境中的气氛和灭菌效果有直接影响。关键质量控制点包括湿度和通风设备的运行和调节，确保灭菌环境中的湿度和通风条件符合要求。

（三）灭菌后处理环节的关键质量控制点：

通风和排放处理：环氧乙烷灭菌产生的残余气体需要进行适当的通风和排放处理，以保护操作人员和环境安全。关键质量控制点包括通风系统的正常运行和排放系统的处理，确保灭菌后处理环节的安全性【14】。

产品质量监控和追溯：对灭菌后的产品进行质量监控和追溯是确保产品质量和安全性的重要环节。关键质量控制点包括对灭菌后产品的取样检测、残留环氧乙烷的测定和产品追溯体系的建立，以便及时发现和解决潜在的质量问题【15-16】。

以上关键质量控制点的具体内容和实施方法可能因不同企业和产品而有所差异，应根据实际情况进行细化和具体操作。同时，严格执行和监控这些关键质量控制点，可以保证环氧乙烷灭菌的质量和安全性，最终提供符合要求的产品。

四、质量控制策略和问题解决方法

（一）质量控制策略的制定：

规范和标准的建立：制定适用的规范和标准，包括产品质量标准、灭菌过程参数标准等。确保所有操作符合规定要求，并进行持续监测和改进。

制定操作规程和流程控制：建立详细的操作规程和流程控制文件，包括清洁、预处理、灭菌、灭菌后处理等环节的操作指南和要求，明确每个步骤的具体要求和责任。

（二）常见问题的解决方法：

灭菌剂残留的问题及其解决：若灭菌剂残留超过允许范围，可能对产品质量和安全造成风险。解决方法包括：

灭菌剂浓度和温度的准确控制，确保灭菌剂在规定范围内使用。

灭菌后进行充分的通风和排放处理，确保气体残留量达到安全标准。

建立残留检测体系，定期对产品进行取样检测，及时发现和解决问题【17-18】。

灭菌后毒性物质的排放处理：环氧乙烷灭菌后，需要适当处理产生的残余气体以保护操作人员和环境安全。解决方法包括：

建立通风系统，确保充分通风和排放，将毒性物质稀释到安全范围内。

使用专门的排放设备和技术，如排放管道、吸附剂等，有效控制和处理残余气体。

定期检测排放口的气体浓度，确保排放符合环保要求。

这些方法需要结合具体的生产环境和产品要求进行细化和实施，并严格遵守相关法律法规和标准要求【19】。此外，建议定期培训和教育员工，提高他们对质量控制策略和问题解决方法的理解和执行能力，确保整个质量控制体系的可持续运行【20】。

五、结论

在环氧乙烷灭菌过程中，存在一些关键的质量控制点需要注意和评价。首先，剂量控制是非常重要的，需要确保使用适当的剂量来达到灭菌效果，同时避免使用过高的剂量导致产品残留环氧乙烷超标。其次，操作条件需要严格控制，包括温度、湿度和通风等因素，以确保灭菌效果稳定可靠。此外，残留物处理也是一个重要的环节，需要合理处理残留的环氧乙烷，以保证产品的安全性。同时未来环氧乙烷灭菌领域的发展将以环保、高效、智能化和规范化为重点，以满足医疗和生物工程领域对无菌产品的需求，并推动行业的可持续发展。

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基金资助：
新疆维吾尔自治区药品监督管理局科研项目[新药监20220007(科)]“新疆医疗器械生产企业无菌产品环氧乙烷灭菌现状分析”