- 化学指示剂接触过氧化氢后变色,证明蒸汽到达某处,不能证明该处已灭菌。
- 酶指示剂测量耐热酶活性损失,数分钟内可判读,提供有助于发现薄弱位置的分级结果。
- 生物指示剂携带约一百万个细菌芽孢,是唯一测量微生物杀灭的指示剂,也是确认的依据。
- 实用顺序:化学指示剂测绘分布,酶指示剂快速调整循环,生物指示剂完成确认。
- 每种指示剂都是模型,其结果适用于实际放置的载体、包装及位置。
三个问题,三种指示剂
开发或检查 VHP 循环时,空间各位置有三个不同问题:
- 蒸汽到达这里了吗? ——由化学指示剂回答。
- 与其他位置相比,这一点接受了多少具有杀灭作用的暴露? ——由酶指示剂快速回答。
- 此处耐受性芽孢被杀灭了吗? ——只有生物指示剂能回答。
混淆这些问题是常见问题来源。变色的化学指示剂常被视为合格,但实际上仅表明存在一定过氧化氢。
化学指示剂
化学指示剂(CI)是印制条带或标签,其油墨与过氧化氢反应后变色。VHP 指示剂专用于蒸汽工艺,按 ISO 11140-1 分类;房间和隔离器中多数为过程或暴露指示剂。
- 优势: 便宜、即时、易于大量布置,可快速显示蒸汽是否到达隐蔽处、设备后方、柜内及房间远端。
- 不能证明: 浓度和时间是否足以杀灭芽孢。许多指示剂在远低于降低 6 个对数级所需剂量时就响应;部分对冷凝液和蒸汽的响应也不同。
- 典型用途: 循环开发时检查分布,房间或负载变化后快速检查,以及常规显示负载已经过传递窗循环。
酶指示剂
酶指示剂(EI)在载体上附着一层干燥耐热酶。过氧化氢使酶失活,之后通常用生物发光读取仪测量剩余活性,并与未暴露对照比较。结果为酶活性对数级下降数值,循环结束数分钟内即可获得。
- 优势: 提供分级结果而非仅合格或不合格,可按暴露优劣排列位置,并在当天查看移动风机或改变注入速率的影响。
- 不能证明: 芽孢杀灭效果。酶响应须与该工艺的生物指示剂相关联;它是快速替代指标,不能替代生物指示剂。
- 典型用途: 循环开发和优化、生物指示剂运行前定位最不利位置,以及失败后调查。
生物指示剂
VHP 生物指示剂(BI)通常携带约 106 个芽孢,菌种为 Geobacillus stearothermophilus ,附着于不锈钢载体,装入可透蒸汽袋,按 ISO 11138-1 制造。循环后,将载体转入培养基并在 55–60 °C 培养。无生长表示该位置芽孢数量至少降低六个对数级。
- 优势: 唯一直接测量微生物杀灭作用的指示剂,因此确认和定期再确认均依赖它。
- 局限: 结果需数天,仅为生长或不生长,且单个 BI 抗力存在差异。单个异常耐受载体偶发阳性是已知问题,其处理方式属于验证方法的一部分。
- 典型用途: 最不利位置的性能确认、再确认及重大变更后的核实。
6 个对数级判定标准和 D 值背后的科学原理介绍见 生物指示剂与降低 6 个对数级;生物指示剂(BI)出现生长时的处理方法介绍见 VHP 循环失败故障排查.
逐项比较
| 化学指示剂 | 酶指示剂 | 生物指示剂 | |
|---|---|---|---|
| 测量对象 | H₂O₂ 的存在 | 酶活性损失 | 耐受性芽孢杀灭 |
| 结果 | 颜色变化 | 数值(活性对数级下降) | 生长/无生长 |
| 出结果时间 | 即时 | 数分钟 | 培养数天 |
| 所需设备 | 无 | 读取仪 | 培养箱、培养基、微生物实验室 |
| 能证明灭菌吗? | 不能 | 不能,必须与 BI 建立相关性 | 可以,但仅针对受测载体及位置 |
| 主要用途 | 分布测绘、常规暴露检查 | 开发、最不利位置识别、调查 | 确认与再确认 |
联合使用
- 用化学指示剂测绘。 在房间或隔离器内大量布置 CI,包括角落、设备下方、柜内和距发生器最远处。变色慢或弱的位置可能是最不利点。
- 用酶指示剂调整。 在薄弱位置和若干参考点放置 EI。调整注入速率、保持时间、风机位置或负载布置,当天比较结果。
- 用生物指示剂确认。 在已确认的最不利位置及方案规定位置布置 BI,运行确认循环。
- 常规监测。 根据风险,每次负载使用 CI,并按规定频率或变更后使用 BI。
放置与操作
- 指示剂应以与所代表表面相同的方式接触蒸汽,不应被胶带、夹子或原包装袋遮挡。
- 为各位置编号并记录在图纸上,重复运行使用相同位置。
- 除非专门测试该条件,否则避免放在冷凝液滴落或积聚处。
- 每次酶指示剂和生物指示剂运行均保留同批未暴露对照。
- 按制造商规定储存;吸湿和受热可能改变响应。
参考资料
ISO 11140-1, Sterilization of health care products — Chemical indicators — Part 1: General requirements
ISO 11138-1, Sterilization of health care products — Biological indicators — Part 1: General requirements
PDA Technical Report No. 51, Biological Indicators for Gas and Vapor-Phase Decontamination Processes
EU GMP Annex 1 (2022), Manufacture of Sterile Medicinal Products
常见疑问
VHP 中化学指示剂能替代生物指示剂吗?
不能。化学指示剂仅表明过氧化氢到达该位置,不能证明剂量足以杀灭耐受性芽孢,因此确认依赖生物指示剂。
什么是酶指示剂?
涂有耐热酶的载体,过氧化氢会使酶失活。用发光检测仪可在数分钟内读取剩余活性,分级反映该点暴露程度。
VHP 生物指示剂使用哪种微生物?
Geobacillus stearothermophilus 芽孢,通常约一百万个,附着于不锈钢载体并装入可透蒸汽袋。
VHP 生物指示剂多久能判读?
按制造商规定在 55–60 °C 培养,通常需数天,才可最终判定无生长。
指示剂应放在哪里?
最可能接受最少暴露的位置:距发生器远处、设备后方或下方、封闭空间及难处理材料上,另加验证方案要求的位置。
已有具体的处理空间或负载?
请提供容积、材料及需要证实的目标。工程师将回复建议配置及验证涉及的内容。