水浴式滅菌器工作原理及溫度均勻性驗證

唐志坤

（云南白藥集團股份有限公司 云南·昆明 650500）

1 水浴式滅菌器工作原理

水浴式滅菌器滅菌程序分為先滅菌、先檢漏兩種，其工作流程如圖1、圖2所示，根據(jù)生產(chǎn)工藝需求選擇不同的滅菌程序，也可根據(jù)用戶需求自行進行程序設計。水浴式滅菌器程序也叫過熱水滅菌程序，此類滅菌程序在滅菌時，產(chǎn)品被固定在托盤上，腔體內(nèi)的過熱水通過換熱器持續(xù)循環(huán)加熱后噴淋方式對產(chǎn)品進行滅菌。

圖1：先滅菌程序工作流程圖

圖2：先檢漏程序工作流程圖

圖3：水浴式滅菌器工作原理圖

水浴式滅菌器設備采用PLC自動控制各電氣、氣動執(zhí)行元件，同時配備了電腦/人機界面進行遠程操作、控制、數(shù)據(jù)顯示與存儲、打印。按操作規(guī)程將待滅菌產(chǎn)品裝載入水浴滅菌器內(nèi)，設定滅菌溫度、滅菌時間、檢漏壓力等參數(shù)，啟動滅菌程序。注水階段：PLC控制水源閥門打開，程序自動注水，水位達到設定液位時，液位傳感器感應液位信號，水源閥門關閉，注水停止；升溫階段：蒸汽閥門打開、換熱器、循環(huán)泵啟動，過熱水重復循環(huán)噴淋，當溫度傳感器監(jiān)測溫度達到設定滅菌溫度時，蒸汽閥門關閉；滅菌階段：溫度傳感器監(jiān)測溫度信號傳輸至PLC，當監(jiān)測溫度低于設定溫度下限時，蒸汽閥門打開，當監(jiān)測溫度高于設定溫度上限時，蒸汽閥門關閉，通過溫度控制范圍來實現(xiàn)蒸汽閥門的重復開合，直至滅菌階段結(jié)束，同時PID調(diào)節(jié)閥根據(jù)溫度顯示情況自動控制蒸汽流量的大小，保證溫度均勻性；排壓階段：真空泵啟動，排水閥門打開，排出腔體內(nèi)壓力及殘水，同時水源閥門打開，低溫噴淋水淋浴對產(chǎn)品進行降溫，當監(jiān)測溫度及液位高度達到設定溫度時，排壓結(jié)束；檢漏階段：真空泵啟動，抽負壓至設定壓力時，滅菌器連通閥門全部關閉，達到設定檢漏時間時，檢漏階段結(jié)束水浴式滅菌器工作原理如圖3所示。

2 溫度分布均勻性驗證

保證水浴式滅菌器溫度分布均勻性及滅菌效果符合法規(guī)要求（最終滅菌產(chǎn)品需要考察滅菌效果），保證產(chǎn)品質(zhì)量均一、穩(wěn)定。

2.1 條件

（1）滅菌溫度允許范圍：設定溫度+0℃～+3℃；

（2）溫度極差：滅菌階段同一時刻溫度最大值與最小值的差值≤2.0℃；

（3）儀器儀表：恒溫培養(yǎng)箱經(jīng)過驗證、相關儀器儀表經(jīng)過校驗，符合使用要求；

（4）最終滅菌產(chǎn)品：累積殺死率F0＞12生物指示劑挑戰(zhàn)測試合格。

2.2 驗證溫度探頭、指示劑布點數(shù)量、位置

（1）至少選擇10個點（較大的滅菌器可以選擇15～20個探頭）；

（2）幾何中心和角落應有代表性點，冷凝水排水口（低溫點）；

（3）熱穿透測試時，應放置在最難穿透點的滅菌產(chǎn)品中，放置點應具有代表性；

（4）空載確認的最冷點位置應放置探頭。

2.3 滅菌物品裝載確認

（1）裝載數(shù)量：根據(jù)滅菌柜的大小，滅菌物品的形狀、種類、裝量、生產(chǎn)需求等合理確定滅菌物品的數(shù)量，溫度驗證時需要對最大裝載量進行驗證，如不滿足最大裝載量，應采用替代物進行填充至最大裝載量；

表1：溫度分布均勻性測試結(jié)果記錄表單

（2）裝載方式：對于有檢漏要求的產(chǎn)品，采用倒置式放置，各物品之間應留有一定間隙，可采用加隔條、設計合理裝載容器具等方式，保證噴淋水正常通過，與產(chǎn)品充分接觸進行換熱。

2.4 測試方法

使用無線溫度探頭進行溫度熱分布測試。按溫度探頭布點數(shù)量、位置將溫度探頭放置于滅菌器內(nèi)的相應位置，放置過程中，溫度探頭不能與滅菌器腔內(nèi)金屬表面接觸，并避免碰撞。完成連續(xù)3次空載熱分布、負載熱分布測試，各項指標均在允許標準范圍內(nèi)，方可認為通過驗證測試。確定滅菌器冷點位置，日常生產(chǎn)過程進行監(jiān)測。測試過程及驗證結(jié)果出現(xiàn)偏差時，需要進行原因分析、調(diào)查、必要時需要重新開展驗證測試。

2.5 生物指示劑挑戰(zhàn)測試（最終滅菌產(chǎn)品）

（1）測試方法：隨負載測試過程同步進行，通過風險評估及空載測試冷點位置，確定指示劑數(shù)量及放置位置。

（2）生物指示劑挑戰(zhàn)測試結(jié)果均合格：按指示劑培養(yǎng)方法對已滅菌指示劑、陽性對照進行培養(yǎng)、檢測（快速顯示滅菌效果指示劑除外），進行結(jié)果合格判定。

2.6 測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計

見表1。

3 結(jié)語

（1）水浴滅菌器采用蒸汽熱交換式過度淋洗水進行滅菌，軟件采用PLC控制系統(tǒng)對滅菌過程進行自動化控制。

（2）設備配備有PID蒸汽調(diào)節(jié)閥、溫度傳感器、壓力傳感器、氣動閥等電氣原件，以及PLC、電腦/人機界面、電磁閥、真空泵等電氣元件，保證設備各執(zhí)行功能正常。

（3）根據(jù)實際滅菌工藝，選擇或配置合適的滅菌程序。最終滅菌、非最終滅菌程序需注意區(qū)分。

（4）溫度均勻性測試結(jié)果：監(jiān)測溫度最大值、最小值、溫度極差等符合法規(guī)要求。

（5）水浴式滅菌器在投入使用前或驗證到期、設備發(fā)生重大變更、改造時，必須進行設備驗證，驗證合格后方能正常使用。

（6）水浴滅菌器在驗證周期內(nèi)，發(fā)生驗證狀態(tài)偏移、改變時，如：設備的控制溫度超過允許范圍時，應該采取相應的控制措施，并再次進行驗證合格后方能使用。

（7）驗證溫度探頭及生物指示劑的數(shù)量、布點位置選擇方法：通過空載熱分布測試確定滅菌器腔室內(nèi)不同位置的溫差狀況，確定可能存在的冷點，對該位置應增加溫度探頭、生物指示劑布點數(shù)量。