H2O2滅菌過(guò)程自由基濃度變化及其與滅菌效果的關(guān)聯(lián)性研究

＊周飛躍 肖珊珊 徐哲峰 程佩琪 謝鋒 郭成文 曾偉民*

（1.楚天科技股份有限公司 湖南 410001 2.中南大學(xué)資源加工與生物工程學(xué)院 湖南 410083 3.中南大學(xué)生物冶金教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 湖南 410083）

汽化過(guò)氧化氫（Vaporized Hydrogen Peroxide，VHP）滅菌技術(shù)是通過(guò)改變過(guò)氧化氫的狀態(tài)，使其由液態(tài)迅速汽化為氣態(tài)，來(lái)達(dá)到滅菌消毒目的的一種技術(shù)[1]。研究表明，汽化狀態(tài)下的過(guò)氧化氫生物殺滅量可達(dá)1.0×106，且殺滅細(xì)胞芽孢的能力比液態(tài)過(guò)氧化氫強(qiáng)200倍[2]。不同于傳統(tǒng)的消毒滅菌方式，如甲醛熏蒸、臭氧熏蒸、二氧化氯熏蒸等，VHP滅菌技術(shù)滅菌條件溫和，滅菌效果理想，滅菌物質(zhì)對(duì)人體和環(huán)境無(wú)毒，且基本無(wú)殘留，設(shè)備安裝和操作簡(jiǎn)單及全自動(dòng)化控制，已經(jīng)得到了歐盟、WHO和國(guó)內(nèi)眾多GMP認(rèn)證專家普遍認(rèn)可[3-4]。

汽化的過(guò)氧化氫產(chǎn)生的氧自由基具有很強(qiáng)的氧化性，可能會(huì)使細(xì)胞的重要結(jié)構(gòu)，如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、DNA等發(fā)生氧化，導(dǎo)致細(xì)胞死亡從而達(dá)到滅菌目的[5]。將羥基自由基溶于船舶壓載水中，當(dāng)羥基自由基濃度達(dá)到0.65mg·L-1時(shí)，水中浮游生物和細(xì)菌的致死率100%，對(duì)處理后的藻細(xì)胞進(jìn)行顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞發(fā)生變形、細(xì)胞壁破裂，大量?jī)?nèi)容物溢出[6]。另外羥基自由基可以氧化破壞小新月菱形藻的蛋白質(zhì)、多糖、葉綠素等，并使其無(wú)法再生[7]。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于VHP滅菌技術(shù)的研究，主要集中在過(guò)氧化氫的注入速度、滅菌過(guò)程的溫度、相對(duì)濕度、過(guò)氧化氫蒸汽濃度、過(guò)氧化氫蒸汽分布、滅菌材料等參數(shù)[8-12]。但這些滅菌參數(shù)通?；谝恍﹥?yōu)化實(shí)驗(yàn)及行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，受環(huán)境的影響較大，在不同的地區(qū)、氣候等條件下，滅菌效果不一致。因此，導(dǎo)致VHP滅菌技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)至今未統(tǒng)一。而自由基是VHP滅菌的本質(zhì)[4,13-15]，是影響滅菌效果的直接因素，它受到諸多滅菌參數(shù)如濕度、溫度、飽和度等的影響。從自由種類及濃度出發(fā)，研究自由基對(duì)滅菌效果的影響，闡明滅菌參數(shù)—自由基種類及濃度—滅菌效果三者之間的關(guān)聯(lián)性，對(duì)完善VHP滅菌標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)化滅菌工藝、提高滅菌效果具有重要的理論及實(shí)踐指導(dǎo)意義。

1.材料與方法

(1)實(shí)驗(yàn)材料及儀器

實(shí)驗(yàn)用商用生物指示劑（BIS）為嗜熱脂肪芽孢桿菌（ATCC 7953）[16]，BIs基于304級(jí)不銹鋼載體（直徑9mm，厚度0.2mm），每個(gè)載體接種1.0×106個(gè)嗜熱脂肪芽孢桿菌。該BIs由美國(guó)Mesa實(shí)驗(yàn)室制造，密封在醫(yī)用級(jí)Tyvek?封套中。所用培養(yǎng)基為溴甲酚紫葡萄糖蛋白胨水培養(yǎng)基，其配方見(jiàn)2002版《消毒技術(shù)規(guī)范》附錄A[17]。

實(shí)驗(yàn)儀器主要包括由長(zhǎng)沙楚天科技股份有限公司提供的過(guò)氧化氫汽化及配套裝置（GE2S24），見(jiàn)圖1。該裝置由操作艙和傳遞艙組成，兩個(gè)艙中均裝有VAISALA傳感器HPP272，分別用以監(jiān)測(cè)艙內(nèi)實(shí)時(shí)溫度、相對(duì)濕度以及過(guò)氧化氫蒸汽濃度。其他主要使用的儀器有：DH5000AB恒溫培養(yǎng)箱（上海旌派儀器有限公司）；可見(jiàn)光分光光度計(jì)（上海儀電科學(xué)儀器有限公司）；JA2003電子天平（上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司）。

圖1 汽化過(guò)氧化氫滅菌配套裝置

(2)實(shí)驗(yàn)方法

①過(guò)氧化氫濃度的提升與維持

使用楚天科技股份有限公司提供的過(guò)氧化氫濃度提升與維持的配套裝置來(lái)進(jìn)行滅菌實(shí)驗(yàn)，滅菌周期包括四個(gè)連續(xù)的階段：第一階段（除濕階段）干燥空氣通過(guò)空壓機(jī)與艙內(nèi)的空氣進(jìn)行交換，降低密閉環(huán)境中的相對(duì)濕度，同時(shí)對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行加熱，提高密閉環(huán)境中的溫度；第二階段（提升階段）提高蒸發(fā)盤溫度（145～155℃），通過(guò)蠕動(dòng)泵將30%過(guò)氧化氫溶液滴入蒸發(fā)盤內(nèi)，使其快速汽化以提升密閉環(huán)境中過(guò)氧化氫蒸汽濃度；第三階段（維持階段）以較低的速率引入過(guò)氧化氫，使得僅替換消耗的過(guò)氧化氫，并且在隔離器內(nèi)保持恒定的過(guò)氧化氫濃度進(jìn)行滅菌；第四階段（通風(fēng)階段）利用空壓機(jī)通入新鮮空氣，使密閉空間中的過(guò)氧化氫濃度降低至1cm3/m3以下。

②滅菌參數(shù)優(yōu)化

在VHP滅菌領(lǐng)域，過(guò)氧化氫濃度和滅菌維持時(shí)間對(duì)滅菌效果影響較為顯著，一般密閉空間內(nèi)的過(guò)氧化氫濃度需達(dá)到在300cm3/m3以上，滅菌維持時(shí)間30min以上，才能達(dá)到良好的滅菌效果。為了縮短滅菌時(shí)間、降低過(guò)氧化氫濃度以降低工藝成本，本實(shí)驗(yàn)設(shè)置了50cm3/m3、100cm3/m3、200cm3/m3、300cm3/m3、400cm3/m3、500cm3/m3、600cm3/m3共7個(gè)過(guò)氧化氫濃度和10min、20min、30min共3個(gè)滅菌維持時(shí)間進(jìn)行了優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。對(duì)每種參數(shù)下的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)重復(fù)操作2次。

③滅菌效果評(píng)價(jià)

均勻?qū)Is分布在操作艙內(nèi)的7個(gè)位置，其中底部臺(tái)面的四個(gè)頂點(diǎn)各1個(gè)，中間點(diǎn)1個(gè)共5個(gè)，兩側(cè)壁各1個(gè)。等待滅菌結(jié)束后，按照WS 310《醫(yī)院消毒供應(yīng)中心》來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證與監(jiān)測(cè)[18]。即將所有已滅菌的菌片分別放入溴甲酚紫葡萄糖蛋白胨培養(yǎng)基中，同時(shí)每組都設(shè)置陽(yáng)性對(duì)照和陰性對(duì)照，在60℃下?lián)u床培養(yǎng)7天，若所有培養(yǎng)基均不變色則代表滅菌成功，反之滅菌失敗。

④羥基自由基濃度檢測(cè)

基于·OH跟亞甲基藍(lán)（Methylene blue，MB）的發(fā)色基團(tuán)（巰基）反應(yīng)生成亞甲基白使MB溶液褪色，利用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定捕捉后的MB溶液的OD664nm，根據(jù)MB的含量變化計(jì)算捕捉的·OH含量[19]。具體操作方法如下：

配制0.1mg/L、0.2mg/L、0.3mg/L、0.4mg/L、0.5mg/L濃度梯度的亞甲基藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)溶液，并測(cè)定各溶液664nm下的吸光度，以濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線[20]。將操作艙中汽態(tài)過(guò)氧化氫濃度（CSC）設(shè)置為50cm3/m3、100cm3/m3、200cm3/m3、300cm3/m3、400cm3/m3、500cm3/m3，實(shí)驗(yàn)時(shí)將裝有5ml 0.4mg/L的亞甲基藍(lán)溶液的離心管提前放入封閉的操作艙中，將其分成兩組，一組敞開(kāi)放置，以測(cè)量腔體內(nèi)的羥基自由基，另一組封閉管蓋，滅菌結(jié)束后放入菌片。同時(shí)設(shè)置兩組空白，一組置于操作艙外敞開(kāi)于室內(nèi)空氣中，另一組置于操作艙內(nèi)封閉管蓋，滅菌結(jié)束后放入未滅菌的菌片。每個(gè)處理一式四份。

⑤超氧陰離子檢測(cè)

·O2-將羥胺氧化成NO2-，于酸性條件下與磺胺反應(yīng)形成重氮鹽；將重氮鹽進(jìn)一步與α-萘胺偶聯(lián)形成粉紅色偶氮化合物，該化合物在530nm處有強(qiáng)烈吸收峰。在實(shí)際生物樣本·O2-含量測(cè)試時(shí)，利用羥胺氧化法工作曲線將測(cè)試體系吸光度A530nm轉(zhuǎn)換為NO2-濃度，再依據(jù)反應(yīng)式可計(jì)算·O2-濃度[21]。具體操作方法見(jiàn)圖2，每組3個(gè)平行，測(cè)定腔體內(nèi)超氧陰離子濃度時(shí)溶液體系放大4倍，具體操作和空白對(duì)照設(shè)置與1.2.4相同。

2.結(jié)果與討論

(1)自由基濃度標(biāo)曲

根據(jù)亞甲基藍(lán)法和羥胺氧化法，采用分光光度法，可快速測(cè)定出MB和NO2-的標(biāo)曲，見(jiàn)圖3，線性擬合性較好，說(shuō)明用該方法測(cè)定自由基濃度是可行的。

圖3 亞甲基藍(lán)法及羥胺氧化法測(cè)羥基自由基和超氧陰離子的工作標(biāo)曲

(2)操作條件對(duì)自由基濃度的影響

①環(huán)境溫度對(duì)自由基濃度的影響

將滅菌時(shí)間固定為30min，在環(huán)境溫度分別為4℃、10℃、20℃時(shí)，測(cè)定了腔體內(nèi)部和菌片表面的羥基自由基和超氧陰離子濃度。如圖4，在相同的過(guò)氧化氫濃度下，隨著溫度升高，菌片表面的自由基濃度呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。在300cm3/m3、400cm3/m3、500cm3/m3過(guò)氧化氫濃度下，20℃時(shí)菌片表面的羥基自由基含量比4℃分別減少了1.518×10-5μmol/m3、4.334×10-5μmol/m3、3.068×10-5μmol/m3，而超氧陰離子分別減少0.0215μmol/m3、0.02355μmol/m3、0.01218μmol/m3。當(dāng)過(guò)氧化氫濃度為300cm3/m3時(shí)，20℃時(shí)腔體內(nèi)的羥基自由基和超氧陰離子含量比4℃時(shí)分別減少了1.330×10-4μmol/m3和0.251μmol/m3。當(dāng)過(guò)氧化氫濃度為400cm3/m3時(shí)，20℃時(shí)腔體內(nèi)的羥基自由基和超氧陰離子含量比4℃時(shí)分別減少了2.031×10-4μmol/m3和0.233μmol/m3，這說(shuō)明低濃度過(guò)氧化氫條件下，較高溫度更容易導(dǎo)致腔體內(nèi)自由基的消散。而當(dāng)過(guò)氧化氫濃度為500cm3/m3時(shí)，隨溫度上升腔體內(nèi)部自由基的含量呈先上升再下降的趨勢(shì)，在環(huán)境溫度為10℃時(shí)其濃度分別可達(dá)4.590×10-4μmol/m3和0.593μmol/m3，這可能是因?yàn)樵谠摋l件下，過(guò)氧化氫蒸汽濃度已經(jīng)超過(guò)了其飽和度，此時(shí)提高溫度相當(dāng)于提高了其飽和度，說(shuō)明在高濃度過(guò)氧化氫條件下，適當(dāng)提高環(huán)境溫度反而能增加羥基自由基的含量。

圖4 不同環(huán)境溫度下腔體內(nèi)部

②過(guò)氧化氫濃度對(duì)自由基濃度的影響

見(jiàn)圖5，在腔體內(nèi)部，隨汽態(tài)過(guò)氧化氫濃度升高，過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生的羥基自由基和超氧陰離子都呈先上升再下降的趨勢(shì)，在過(guò)氧化氫濃度為300cm3/m3時(shí)急速上升，在400cm3/m3時(shí)達(dá)到最大，分別為4.50×10-4μmol/m3和0.8442μmol/m3。而在菌片表面，羥基自由基和超氧陰離子生成的趨勢(shì)相同，但卻不在同一過(guò)氧化氫濃度達(dá)到最大值，在過(guò)氧化氫濃度為400cm3/m3時(shí)羥基自由基含量達(dá)8.0×10-5μmol/cm2，而在300cm3/m3時(shí)超氧陰離子就已經(jīng)達(dá)到0.109μmol/cm2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于羥基自由基的濃度。

圖5 環(huán)境溫度4℃下不同過(guò)氧化氫濃度下腔體內(nèi)部（a）與菌片表面（b）自由基的含量

③濕度對(duì)自由基濃度的影響

由于過(guò)氧化氫分子與水分子結(jié)構(gòu)相似，兩者都會(huì)影響空氣濕度[22]，故總的相對(duì)濕度應(yīng)由過(guò)氧化氫蒸汽的相對(duì)濕度和水的相對(duì)濕度兩部分構(gòu)成。本實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)了環(huán)境溫度為4℃時(shí)，不同滅菌時(shí)間和過(guò)氧化氫蒸汽濃度下，過(guò)氧化氫蒸汽的相對(duì)濕度變化情況；以及不同過(guò)氧化氫蒸汽的相對(duì)濕度下，腔體內(nèi)部和菌片表面的羥基自由基濃度。見(jiàn)圖6，當(dāng)過(guò)氧化氫蒸汽濃度不變時(shí)，隨著滅菌時(shí)間延長(zhǎng)，腔體內(nèi)過(guò)氧化氫蒸汽的相對(duì)濕度均有一定程度的下降。這是因?yàn)殡S著滅菌時(shí)間變長(zhǎng)，過(guò)氧化氫分解程度也不斷增加，其產(chǎn)物水蒸汽變多，且過(guò)氧化氫蒸汽濃度越大，其分解的速率越大，30min內(nèi)500cm3/m3濃度時(shí)的相對(duì)濕度減少量是50cm3/m3時(shí)的5.6倍。而腔體內(nèi)過(guò)氧化氫蒸汽濃度越高，其相對(duì)濕度也會(huì)相應(yīng)變大，當(dāng)過(guò)氧化氫蒸汽濃度達(dá)到500cm3/m3時(shí)，其相對(duì)濕度最高可達(dá)39.292%，這相對(duì)于50cm3/m3濃度時(shí)提高了近3倍。

圖6 環(huán)境溫度4℃下不同過(guò)氧化氫濃度和維持時(shí)間下過(guò)氧化氫濕度的變化情況

見(jiàn)圖7，隨著腔體內(nèi)過(guò)氧化氫濕度不斷提高，腔體內(nèi)和菌片表面的羥基自由基呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在過(guò)氧化氫濕度為23.252%時(shí)，羥基自由基濃度激增，在24.634%達(dá)到最大值，分別為4.5×10-4μmol/m3和8.0×10-5μmol/cm2。超氧陰離子的趨勢(shì)與羥基自由基相同，但當(dāng)過(guò)氧化氫濕度為24.635%時(shí)，腔體內(nèi)超氧陰離子達(dá)到最大值0.8442μmol/m3，而當(dāng)過(guò)氧化氫濕度為23.252%時(shí)，菌片表面超氧陰離子達(dá)到最大值0.109μmol/cm2。

圖7 環(huán)境溫度4℃下不同過(guò)氧化氫濕度下羥基自由基（a）和超氧陰離子（b）的變化

(3)滅菌參數(shù)的優(yōu)化

該優(yōu)化實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)多次重復(fù)驗(yàn)證，其滅菌效果均相同，這里只展示其中一次的滅菌效果，見(jiàn)表1。結(jié)果表明，低濃度過(guò)氧化氫下，達(dá)到滅菌要求耗時(shí)更長(zhǎng)；而在高濃度過(guò)氧化氫蒸汽條件下，滅菌時(shí)間對(duì)滅菌效果影響不大。當(dāng)過(guò)氧化氫蒸汽濃度達(dá)到400cm3/m3、滅菌時(shí)間達(dá)到20min時(shí)，7d內(nèi)所有BIs的培養(yǎng)都顯示為陰性，說(shuō)明該參數(shù)下已經(jīng)能滿足滅菌要求，之后再增加過(guò)氧化氫濃度和滅菌時(shí)間將提高工藝成本。

表1 不同工藝參數(shù)下嗜熱脂肪芽孢桿菌的殺滅效果

續(xù)表

(4)滅菌效果與自由基濃度的關(guān)聯(lián)性

根據(jù)2.3中的工作內(nèi)容，測(cè)量了環(huán)境溫度為4℃、滅菌時(shí)間為30min時(shí)，過(guò)氧化氫蒸汽濃度為50cm3/m3、100cm3/m3、200cm3/m3、300cm3/m3、400cm3/m3、500cm3/m3時(shí)腔體內(nèi)部和菌片表面所對(duì)應(yīng)的羥基自由基和超氧陰離子濃度，如表2和表3?？傮w上，在相同參數(shù)下，超氧陰離子的濃度始終遠(yuǎn)大于羥基自由基濃度。2.3的結(jié)果表明過(guò)氧化氫蒸汽濃度達(dá)到400cm3/m3時(shí)才能達(dá)到滅菌效果，而在過(guò)氧化氫濃度為300cm3/m3時(shí)菌片表面超氧陰離子的濃度已經(jīng)達(dá)到最大值0.1090μmol/cm2，腔體內(nèi)部的超氧陰離子濃度也比過(guò)氧化氫蒸汽濃度為500cm3/m3時(shí)腔體內(nèi)部的超氧陰離子多4.9432×10-2μmol/m3，但在該條件下滅菌不合格，說(shuō)明在過(guò)氧化氫的滅菌過(guò)程中，超氧陰離子對(duì)嗜熱脂肪芽孢桿菌的殺滅效果并不明顯。

表3 環(huán)境溫度4℃下滅菌維持時(shí)間30min時(shí)不同過(guò)氧化氫濃度下嗜熱脂肪芽孢桿菌的殺滅效果與相應(yīng)的超氧陰離子（?O2-）濃度

與之相對(duì)，滅菌結(jié)果顯示出羥基自由基濃度與滅菌效果明顯相關(guān)，當(dāng)過(guò)氧化氫蒸汽濃度達(dá)到400cm3/m3時(shí)，羥基自由基濃度最大，能滿足滅菌要求，而在過(guò)氧化氫濃度為500cm3/m3時(shí)，腔體內(nèi)部和菌片表面羥基自由基濃度分別為3.92×10-4μmol/m3和6.80×10-5μmol/cm2，相比過(guò)氧化氫濃度為400cm3/m3時(shí)羥基自由基濃度都有所下降，不過(guò)仍然能達(dá)到滅菌要求。說(shuō)明在VHP滅菌過(guò)程中，羥基自由基是決定滅菌成功的一個(gè)重要因素。在其他人的研究中也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)論。KWUN M S等人利用自由基清除劑，確定·OH是導(dǎo)致大腸桿菌凋亡的最重要的自由基，而·O2-的影響最小[23]。張靜[24]發(fā)現(xiàn)當(dāng)體系中·OH被抑制時(shí)，金黃色葡萄球菌的殺滅對(duì)數(shù)值急劇下降。

在利用過(guò)氧化氫蒸汽進(jìn)行滅菌時(shí)，當(dāng)過(guò)氧化氫蒸汽濃度接近其飽和濃度時(shí)，即達(dá)到其露點(diǎn)時(shí)，在物體表面會(huì)發(fā)生微冷凝，形成的液膜可以增大過(guò)氧化氫與微生物的接觸面積，使過(guò)氧化氫更好的在微生物表面沉積，從而縮短滅菌時(shí)間。而且研究表明在相對(duì)濕度較低的狀態(tài)下，汽態(tài)過(guò)氧化氫發(fā)生冷凝時(shí)的濃度更高[25]。因此在進(jìn)行VHP滅菌時(shí)，通常要使過(guò)氧化氫接近微冷凝的狀態(tài)，但不是使其冷凝，才能更快更好地達(dá)到滅菌要求[5,26]。

在一個(gè)密閉的空間里，過(guò)氧化氫濃度的提升與該空間的溫度和濕度密切相關(guān)。本研究雖然沒(méi)有測(cè)量過(guò)氧化氫的露點(diǎn)，但從表1、表2和圖4也不難推斷出，當(dāng)過(guò)氧化氫蒸汽濃度低于飽和濃度時(shí)，提高溫度會(huì)增大過(guò)氧化氫蒸汽的飽和度，達(dá)到微冷凝就需要更高的過(guò)氧化氫蒸汽濃度，這其實(shí)是不利于滅菌的；當(dāng)過(guò)氧化氫蒸汽濃度高于飽和度時(shí)，適當(dāng)?shù)奶岣邷囟饶茉黾恿u自由基和超氧陰離子濃度，但溫度過(guò)高自由基消失得越快，反而不利于滅菌。

表2 環(huán)境溫度4℃下滅菌維持時(shí)間30min時(shí)不同過(guò)氧化氫濃度下嗜熱脂肪芽孢桿菌的殺滅效果與相應(yīng)的羥基自由基（?OH）濃度

當(dāng)過(guò)氧化氫蒸汽濃度達(dá)到400cm3/m3，環(huán)境溫度為4℃，滅菌時(shí)間30min時(shí)，腔體內(nèi)部和菌片表面的羥基自由基濃度高達(dá)4.500×10-4μmol/m3和8.003×10-5μmol/cm2，可以達(dá)到完全滅菌的要求，此時(shí)再提高過(guò)氧化氫蒸汽濃度反而會(huì)使羥基自由基濃度下降，不利于滅菌。而在許多應(yīng)用研究中，往往選擇高濃度過(guò)氧化氫或者較長(zhǎng)的滅菌時(shí)間來(lái)進(jìn)行滅菌。Rogers等[27]將炭疽桿菌、枯草芽孢桿菌和嗜熱脂肪芽孢桿菌孢子置于光滑材料表面，并暴露于1000cm3/m3汽態(tài)過(guò)氧化氫中20min，才能使三種微生物的殺滅對(duì)數(shù)值大于6。趙四清等[28]以嗜熱脂肪芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌為指示菌，在汽化過(guò)氧化氫濃度460cm3/m3、滅菌時(shí)間90min的參數(shù)下進(jìn)行生物安全實(shí)驗(yàn)室的消毒，未檢出指示菌。雖然這些參數(shù)均能夠滿足滅菌要求，但顯然造成了資源的浪費(fèi)，這就需要我們從自由基的角度出發(fā)去設(shè)計(jì)VHP滅菌參數(shù)。

3.結(jié)論

從自由基種類及濃度出發(fā)，探究了溫度、過(guò)氧化氫濃度、濕度參數(shù)對(duì)其影響，以及結(jié)合滅菌參數(shù)及滅菌效果的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)羥基自由基、超氧陰離子與滅菌參數(shù)之間存在明顯的規(guī)律，且羥基自由基對(duì)滅菌效果產(chǎn)生重要影響。過(guò)氧化氫蒸汽濃度越高，其濕度越大，自由基的濃度均呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，且在高濃度過(guò)氧化氫條件下，適當(dāng)提高溫度有利于提高空間自由基濃度，但溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致自由基的消散，說(shuō)明一味追求高濃度過(guò)氧化氫滅菌并不可取。當(dāng)過(guò)氧化氫蒸汽濃度達(dá)到400cm3/m3，環(huán)境溫度為4℃，濕度為24.634%，滅菌時(shí)間30min時(shí)，腔體內(nèi)部和菌片表面的羥基自由基濃度高達(dá)4.500×10-4μmol/m3和8.003×10-5μmol/cm2，可以達(dá)到完全滅菌的要求。本研究闡明了滅菌參數(shù)—自由基種類及濃度—滅菌效果三者之間的關(guān)聯(lián)性，對(duì)完善VHP滅菌標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)化滅菌工藝、提高滅菌效果具有重要的理論及實(shí)踐指導(dǎo)意義。