臭氧滅菌技術(shù)在制藥生產(chǎn)中的應(yīng)用分享

1、真誠為您提供優(yōu)質(zhì)參考資料，若有不當(dāng)之處，請指正。臭氧滅菌技術(shù)在制藥生產(chǎn)中的應(yīng)用時間:2010-06-19 15:46 來源:aaaxzrhhbaaa XXX:編輯小張 點擊: 118次 關(guān)于“臭氧滅菌技術(shù)在制藥生產(chǎn)中的應(yīng)用“的相關(guān)問題，請到徐州市榮浩環(huán)保設(shè)備XXX 【關(guān)鍵詞】  臭氧1 臭氧簡介    臭氧（O 3 ）以其特有的氣味而得名，是一種淡藍(lán)色不穩(wěn)定氣體，略帶魚腥味，分子量是48，它是氧氣（O 2 ）的同素異形體，組成的元素相同，構(gòu)成形態(tài)相異，性質(zhì)差異很大。臭氧是一種強氧化劑，其氧化還原電位僅次于氟（F 2 ）。臭氧廣泛存在于自然界中，雷雨過后的

2、空氣有一種“清新”的感覺便是因為雷雨作用于空氣產(chǎn)生臭氧。臭氧在一定的濃度條件下能與細(xì)菌、病毒等微生物產(chǎn)生生物化學(xué)反應(yīng)，從而決定臭氧具有很強的滅菌能力。臭氧有很高的能量，所以很不穩(wěn)定，在常溫、常壓下分子結(jié)構(gòu)易變，很快自行分解為O 2 和單個O，后者具有很強的活性。臭氧的半衰期為1525min，所以不能像其他工業(yè)氣體那樣貯存，一般為現(xiàn)場邊生產(chǎn)，邊使用。    2 臭氧滅菌的作用機制    臭氧的氧化-還原電位為2.07，僅次于氟，對微生物有極強的殺滅能力，它與生物細(xì)胞中多種成分反應(yīng)，從而使其產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的變化而滅亡。臭氧滅菌的機制及過程類

3、屬于生物化學(xué)氧化反應(yīng)。它氧化分解細(xì)菌、微生物內(nèi)部所必需的葡萄糖氧化酶，也可以直接與細(xì)菌、病毒等產(chǎn)生作用，破壞其細(xì)胞組織及酶蛋白、氫硫基，使其發(fā)生通透性畸變，同時能氧化分解RNA（核糖核酸）或DNA（脫氧核糖核酸）等物質(zhì)，同時還能溶解蛋白質(zhì)、脂質(zhì)類、多糖大分子聚合物等使細(xì)菌在新陳代謝和繁殖過程中遭到破壞以達(dá)到滅菌、溶菌目的。         3 傳統(tǒng)滅菌方法的缺陷和臭氧滅菌的特點    3.1 傳統(tǒng)滅菌方法的缺陷 傳統(tǒng)滅菌的方法主要有3種:（1）紫外線滅菌，（2）試劑滅菌，（3）加熱滅菌。這些方法

4、已被人們習(xí)慣使用，其安全性可靠性已被長期的實踐所確認(rèn)。但是，任何事物都是一分為二的，它們也有各自的缺陷。（1）紫外線滅菌的主要問題在于:它的穿透能力小，在紫外線照射不到的地方，消毒效果不好而存在死角，其殺菌能力隨著紫外線燈管使用時間的增加而減小，紫外線消毒抑菌殺菌的種類有限，所能達(dá)到的潔凈度也有限，而且紫外燈管壽命短，更換過于頻繁，運行費用高 1 。（2）化學(xué)試劑滅菌，如甲醛熏蒸，操作麻煩，熏蒸時間長，有二次污染物。做一次甲醛熏蒸需要8h，殘留物附著在潔凈室的墻壁和設(shè)備的表面上，不易清除。在消毒后的幾天內(nèi)，其懸浮粒子數(shù)會增加 1 。因此，在消毒后要延長風(fēng)機的運行時間，排除殘留甲醛。甲醛對人體危

5、害較大，科學(xué)研究表明，甲醛既是致癌物，又是促癌物。甲醛和空氣中水份結(jié)合生成甲酸，對設(shè)備有腐蝕。同時，多孔性織物易吸附甲醛，形成的聚合物會嚴(yán)重堵塞過濾器的濾材微孔。（3）加熱滅菌包括干熱和濕熱，其缺點是溫度高，能耗大，有的物品如某些原材料、儀器儀表、塑料制品等不宜加熱 1 。上述3種傳統(tǒng)滅菌方法的弊端是客觀存在的，但在沒有更好的方法替代之前，人們還只好用它。如果能充分發(fā)揮臭氧的優(yōu)點，彌補上述方法的缺點，就為臭氧滅菌進(jìn)入藥品生產(chǎn)領(lǐng)域開辟了通道。事實上，臭氧滅菌消毒確實有它獨特的優(yōu)點。    3.2 臭氧滅菌的優(yōu)點 主要有:高效性、廣譜性、無污染等。3.2.1 高效性

6、臭氧是一種高效滅菌劑，國際衛(wèi)生組織對消毒滅菌劑的功效曾歸納比較，臭氧與其它殺菌劑對大腸桿菌滅菌效果相比:臭氧（O 3 ）>次氯酸（HClO）>二氧化氯（ClO 2 ）>銀離子（Ag + ）>次氯酸根（ClO - ）>高鐵酸鹽（Fe 3+ ）>氯氨（NHCl 3 ）。臭氧滅菌速度較氯快6003000倍，能殺滅氯所不能殺滅的病毒和胞囊（如隱胞子蟲）。臭氧對易變異、抗藥性強的細(xì)菌、霉菌、真菌、病毒、微生物及熱原（內(nèi)毒素）具有同樣的滅殺和預(yù)防效果 2 。同時，制取臭氧的臭氧發(fā)生器是以空氣為原料，不需要任何輔助材料和添加劑。工作時產(chǎn)生一定量的臭氧，在相對密閉的環(huán)境下，

7、擴散均勻，包容性好，克服了紫外線殺菌存在的諸多死角的缺點，可達(dá)到全方位、快速、高效的消毒滅菌目的。這已為國內(nèi)多家制藥廠的使用實踐充分證明。    3.2.2 廣譜性 空氣中含有一定濃度的臭氧（215ppm）即可對細(xì)菌、病毒等微生物內(nèi)部結(jié)構(gòu)有極強的氧化破壞性，即可達(dá)到殺滅細(xì)菌繁殖體、芽胞、甲乙型肝炎病毒、真菌和原蟲胞囊等病原微生物的目的，還具有破壞肉毒桿菌、毒素、立克次氏體等功能。同時，臭氧還具有很強的除霉、腥、臭等有機異味的功能，對中藥材及其它原輔材料的防霉、防蟲蛀等有明顯的作用。對空氣凈化設(shè)備、過濾系統(tǒng)、介質(zhì)過濾材料等具有防霉變、防堵塞的效果，延長其使用壽命，還

8、可對設(shè)備、器皿、包裝材料、工作服等進(jìn)行消毒滅菌。應(yīng)用臭氧作為滅菌劑，還可減少空氣中懸浮的氣溶膠粒子，提高空氣中的潔凈度。實驗證明，臭氧極易溶解于水而生成臭氧水（溶解度是氧氣的13倍）。臭氧在溶解于水的過程中，除能殺滅水中的細(xì)菌外，同時能夠降解水中一切對人體有害的物質(zhì)，如鐵、錳、鉻、硫酸鹽、酚、苯、氯化物等，還可分解有機物、有害污染物及藻類，同時對水有脫色作用 2 。    3.2.3 無污染性 由于臭氧是由氧分子攜帶一個氧原子所組成，決定了它只是一種暫存形態(tài)，會自行分解，常溫下大約30min就變成氧氣，不存在任何有毒殘留物，所以又被稱為無污染消毒滅菌劑。 

9、;   4 臭氧滅菌方法在藥品生產(chǎn)中的應(yīng)用    4.1 利用中央空調(diào)凈化系統(tǒng)對潔凈區(qū)的消毒 在制藥廠，一般來說，潔凈區(qū)面積較大，多用中央空調(diào)凈化系統(tǒng)完成對各潔凈區(qū)的凈化消毒。傳統(tǒng)的消毒方法是用甲醛等化學(xué)藥劑熏蒸，如上所述，化學(xué)藥劑熏蒸的弊端很多，用臭氧消毒來代替是一個好辦法。其方法是將臭氧發(fā)生器直接安裝在空調(diào)凈化系統(tǒng)的送、回風(fēng)主管道中或組合式空調(diào)器的中效過濾器后送風(fēng)段 3 ，這種形式稱為內(nèi)置式臭氧發(fā)生器。臭氧隨著凈化風(fēng)送入各潔凈區(qū)，對潔凈區(qū)進(jìn)行消毒。但由于氧氣放電是一個放熱過程，發(fā)生器介電材料抗熱沖擊性能的局限性，限制了發(fā)生器工作時產(chǎn)生的熱積

10、累量不能過高。無論對發(fā)生器本身的壽命還是對O 3 的產(chǎn)量來說都要求發(fā)生器的溫度越低越好，內(nèi)置式臭氧發(fā)生器的散熱性能不好，會導(dǎo)致臭氧產(chǎn)量低于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量，也縮短了發(fā)生器壽命?？梢詫⒊粞醢l(fā)生器放在凈化系統(tǒng)送、回風(fēng)管道的外面，將自凈的臭氧化氣體充入HVAC系統(tǒng)的風(fēng)道中，然后被送到各潔凈室，這種形式稱為外置式臭氧發(fā)生器。外置式臭氧發(fā)生器安裝維修方便，并可用于防爆環(huán)境，符合防爆要求，但成本稍高。按照衛(wèi)生部消毒規(guī)范的要求，對空氣消毒的臭氧濃度是25ppm，但事實上，潔凈區(qū)的消毒不僅是對空氣消毒，還包括對物體表面的消毒，所以設(shè)計濃度應(yīng)為10 15ppm，完全可以替代紫外照射和化學(xué)熏蒸消毒。每日做空氣滅菌只需開機

11、11.5h左右，即可達(dá)到潔凈室的滅菌目的，同時對HVAC系統(tǒng)起到殺滅雜菌和霉菌的效果，實踐證明，臭氧還能對高效過濾器起到溶菌疏導(dǎo)作用，延長其使用壽命。    4.2 密閉空間的消毒 對于中央凈化空調(diào)系統(tǒng)以外的潔凈室如化驗室或需要消毒的其它房間則需要單獨進(jìn)行消毒處理。方法是選用適當(dāng)型號的臭氧發(fā)生器，直接安裝在房間內(nèi)，根據(jù)需要設(shè)定消毒時間，消毒結(jié)束后自動關(guān)機，使用非常方便。對于有潔凈度要求的房間，機內(nèi)裝有過濾器，使臭氧發(fā)生器具有自潔凈功能。臭氧濃度按1020ppm設(shè)計。    4.3 管道容器的消毒 在藥品生產(chǎn)中，各類容器用的很多，分別用

12、管道閥門聯(lián)結(jié)起來，組成一個個生產(chǎn)單元。對它的消毒，傳統(tǒng)方法是用濕熱滅菌或其他化學(xué)方法進(jìn)行。反應(yīng)罐、貯存罐小的一噸半噸，大的十噸幾十噸，用濕熱或化學(xué)方法消毒，運行費用高，對環(huán)境也有影響?，F(xiàn)在用臭氧消毒來代替，相對來說要省事的多。具體方法是:將高濃度的臭氧直接打入管道容器，保持臭氧尾氣有一定的濃度，就可以達(dá)到消毒滅菌的要求。因為是對管道容器進(jìn)行內(nèi)表層的消毒，所以臭氧濃度用的要高一點，設(shè)計濃度應(yīng)大于50ppm。用臭氧對管道容器作消毒滅菌的優(yōu)點非常明顯，臭氧發(fā)生器可以流動使用，對不同的罐消毒，每個單元在每次換料前，都可以及時得到消毒，使用效率很高，也不需要傳統(tǒng)方法的酒精、氮氣、高壓蒸汽等。所以在制藥廠

13、能得到推廣。    4.4 物體表面的消毒滅菌 在藥品生產(chǎn)過程中，常常要對原輔材料、包裝器具、包裝材料、工作服等進(jìn)行表面消毒，常常使用消毒柜、傳遞窗等 3 。傳統(tǒng)的方法是用紫外線燈照射，問題在于消毒不徹底，在使用要求不高的場合是可以的，但不如臭氧的效果好。用臭氧發(fā)生設(shè)備做成的消毒柜在制藥行業(yè)使用是可靠的。只要不怕臭氧腐蝕的材料都可以放在柜內(nèi)消毒，臭氧濃度可以設(shè)計的高一點，可以達(dá)到100ppm以上，此類設(shè)備還可以做成負(fù)壓吸引和正壓脈動形式，促進(jìn)臭氧化氣體滲透滅菌。    4.5 藥廠用水的消毒滅菌 在制藥廠用水的地方較多，有醫(yī)藥用水、消毒用水、清洗用水及飲用水等。根據(jù)不同的水質(zhì)要求，采用不同的工藝流程，消毒工藝則用一般的臭氧水處理方法即可達(dá)到滿意的效果 3 。需要特別注意的是醫(yī)用注射液用水，則要求不能存在熱源。熱源是細(xì)菌病毒死亡之后留下來的內(nèi)