汽化過氧化氫對(duì)外來動(dòng)物病毒的消毒功效評(píng)估

摘要

本文進(jìn)行了在傳遞艙內(nèi)使用汽化過氧化氫對(duì)設(shè)備與物體表面（受外來動(dòng)物病毒潛在污染的）消毒功效評(píng)估。實(shí)驗(yàn)對(duì)不同的病毒劑進(jìn)行了研究，包括從禽類與哺乳類動(dòng)物感染的幾個(gè)具有代表性病毒科家族（Orthomyxoviridae正粘病毒科、Reoviridae呼腸病毒科、Flaviviridae黃病毒科、Paramyxoviridae副黏液病毒科、Herpesviridae皰疹病毒科、Picornaviridae微小核糖核酸病毒科、Caliciviridae杯狀病毒科與Rhabdoviridae彈狀病毒科），并特別著重于對(duì)加拿大的外來動(dòng)物病毒進(jìn)行研究。汽化過氧化氫對(duì)不同實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的熏蒸影響同時(shí)也是本實(shí)驗(yàn)研究目的。細(xì)胞培養(yǎng)基、蛋清或血液里的病毒懸浮液被干燥到玻璃器與不銹鋼器皿中，然后暴露于汽化過氧化氫30分鐘，再評(píng)估病毒的存活率。在所有條件下的所有測(cè)試病毒中，滅菌過程使鳥類病毒（禽流感與新城雞瘟病毒）效價(jià)減少至0ELD₅₀，使哺乳類病毒（African swine fever非洲豬瘟疫、bluetongue藍(lán)舌病、hog cholera豬霍亂、pseudorabies狂犬病恐怖癥、swine vesicular disease豬水泡病、vesicular exanthema豬轉(zhuǎn)染性水皰病、vesicular stomatitis viruses水泡性口炎病毒）減少至低于1 TCID₅₀。實(shí)驗(yàn)室設(shè)備同時(shí)暴露于過氧化氫氣體中，沒有受到任何損害。對(duì)處理外來動(dòng)物病毒劑的生物安全實(shí)驗(yàn)室III來說，汽化過氧化氫可以做為一種安全有效的消毒方式用于消除潛在的病毒污染物。

材料與方法

設(shè)備:過氧化氫發(fā)生器一臺(tái)，機(jī)器通過1.5英寸的聚乙烯導(dǎo)管連接到18立方英尺大小的不銹鋼傳遞艙。傳遞艙內(nèi)內(nèi)置了兩個(gè)循環(huán)風(fēng)扇以確保汽化過氧化氫的均勻分布。在滅菌的每個(gè)階段都對(duì)艙體進(jìn)行壓力監(jiān)控，在艙體內(nèi)的三個(gè)不同位置放置溫度監(jiān)測(cè)探頭進(jìn)行溫度監(jiān)控。傳遞艙加壓至2.0 in.水柱壓力，通過18小時(shí)的衰減，計(jì)算衰減率是否超過0.08in./h。

循環(huán)參數(shù)：生物滅菌系統(tǒng)按程序設(shè)定進(jìn)行運(yùn)作。以30%濃度的過氧化氫水溶液為試劑，在10cfm的氣流速率下，過氧化氫的注射率為2g/min，噴射時(shí)間30分鐘，以大約1.73mg/l或1211ppm的穩(wěn)定狀態(tài)維持。接下來在氣流速率為10cfm的狀態(tài)下，通風(fēng)階段的時(shí)間為3.5小時(shí)。在所有的循環(huán)階段，艙體內(nèi)一直維持著相當(dāng)于2.0至3.0英寸水柱的負(fù)壓。

生物指示劑：使用嗜熱脂肪芽胞桿菌在傳遞艙內(nèi)布點(diǎn)，當(dāng)循環(huán)結(jié)束后，打開傳遞艙收集指示劑，放入胰蛋白胨大豆肉湯培養(yǎng)基，在56℃條件下培養(yǎng)7天。培養(yǎng)基的渾濁度是細(xì)菌生長(zhǎng)的標(biāo)志。如果滅菌過程殺滅了3.4*10⁵個(gè)孢子，則認(rèn)為滅菌過程成功。

同時(shí)研究使用了來自八種不同病毒家族的八種不同病毒（表1）。所有的病毒都按標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行操作。病毒接種在以下三種介質(zhì)的其中一種: i.帶有5%胎兒牛血清的最小必要培養(yǎng)基（細(xì)胞內(nèi)繁殖病毒所需的標(biāo)準(zhǔn)生長(zhǎng)介質(zhì)）；ii.尿囊液（雞蛋內(nèi)繁殖的病毒）；iii.豬血（動(dòng)物血液里繁殖的病毒）。經(jīng)過汽化過氧化氫滅活后，可在兩種條件下評(píng)估病毒：使病毒懸浮在液體中或使干燥在固體支持物上。

材料兼容性測(cè)試：為了確保汽化過氧化氫成功地被定義為一種無破壞性的殺菌劑，實(shí)驗(yàn)中置放了幾種不同類型的設(shè)施做暴露熏蒸，然后評(píng)估其損害情況。這些設(shè)施包括電話機(jī)、攝像頭、未使用的膠卷、X射線膠片、拍攝好的寶麗來照片、計(jì)算機(jī)硬盤（運(yùn)行五個(gè)程序）、手提電腦（運(yùn)行五個(gè)程序）、電鉆、手表、電子計(jì)時(shí)器、電動(dòng)吸液器。

  結(jié)果  

在循環(huán)結(jié)束后對(duì)收集的生物指示劑進(jìn)行培養(yǎng)顯示所有的孢子都失活，培養(yǎng)基里沒有任何孢子生長(zhǎng)，證明了滅菌循環(huán)是成功的。

表2顯示了滅菌過程對(duì)不同病毒效價(jià)的影響。除了懸浮在血液中的豬霍亂病毒，滅菌過程將禽流感病毒的病毒效價(jià)從8.5 或9.6半數(shù)胚胎致死量（ELD₅₀）減少至0 ELD₅₀，同時(shí)將哺乳類病毒從6.5~9.0半數(shù)組織培養(yǎng)感染量（TCID₅₀）減少至低于1 TCID₅₀。不管病毒是在液體條件或干燥條件，這份觀察結(jié)果都不會(huì)變。對(duì)于豬水皰疹病毒，單加熱就可以減少可提取病毒量的幾個(gè)log單位。對(duì)于細(xì)胞培養(yǎng)的皰疹病毒、豬霍亂病毒及水泡性口炎病毒，單干燥就可以使可提取病毒量低于1 TCID₅₀。只有血液里的禽流感病毒、豬霍亂病毒以及尿囊液里的新城雞瘟病毒、偽狂犬病病毒、水泡性口炎病毒在干燥并經(jīng)傳遞艙加熱后仍保持大于1個(gè)對(duì)數(shù)單位的效價(jià)（未經(jīng)汽化過氧化氫熏蒸）（表2）。大多數(shù)情況下，從玻璃制品提取的病毒滴量與從鋼化制品提取的病毒滴量并沒有明顯的差異。不管是細(xì)胞培養(yǎng)液或是尿囊液里的病毒，經(jīng)過汽化過氧化氫熏蒸后，被殺滅率幾乎都一樣，如表2顯示的水泡性口炎病毒。

  討論  

本研究結(jié)果顯示了高濃度汽化過氧化氫可以安全地存在密閉空間中。此次滅菌過程的過氧化氫濃度顯示能將禽類病毒的病毒效價(jià)減少至0 ELD₅₀，將哺乳類病毒的病毒效價(jià)減少至1 TCID₅₀。之前的研究已經(jīng)表明嗜熱脂肪芽胞桿菌是最有抵抗性的，所以汽化過氧化氫能殺滅生物指示劑，那么對(duì)抵抗力沒那么強(qiáng)的微生物比如病毒來說應(yīng)該是完全有效的。這與學(xué)者Klapes的研究結(jié)果是一致的，他發(fā)現(xiàn)了致病性細(xì)菌、酵母、真菌孢子、病毒與細(xì)菌孢子能迅速被失活（3）。唯一的例外情況是病毒在血液中時(shí)發(fā)現(xiàn)不同的結(jié)果。雖然5%的牛犢血清或蛋清同樣也富含有蛋白質(zhì)，但可能的解釋還是血液是一種富含蛋白質(zhì)的物質(zhì)，在某種程度上能保護(hù)病毒不受氣體的氧化性質(zhì)影響。同時(shí)也有可能是由于細(xì)胞自然含有過氧化物酶與過氧化氫酶，紅細(xì)胞的這些內(nèi)源性酶可以中和一定的過氧化氫或所有的過氧化氫，使滅菌過程無效。世界上各地的生物安全實(shí)驗(yàn)室III或IV傳統(tǒng)上都是用甲醛在處理外來病毒，本篇研究顯示了汽化過氧化氫能很好地取代甲醛。汽化過氧化氫在熏蒸過程中非常有效地殺滅病毒，同時(shí)不破壞任何實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，這使它能做為生物安全實(shí)驗(yàn)室III或IV的最佳消毒選擇。

 參考文獻(xiàn)：

    [1]Block, S. S. 1991. Peroxygen compounds, p. 167–181. In S. S. Block (ed.),Disinfection, sterilization and preservation, 4th ed. Lea and Febiger, Philadelphia, Pa.

    [2]Johnson, J. W., J. F. Arnold, S. F. Nail, and E. Renzi. 1992. Vaporized hydrogen peroxide sterilization of freeze dryers. J. Parenter. Sci. Technol.46:215–225.

    [3] Klapes, N. A. 1990. New applications of chemical germicides: hydrogen peroxide, abstr. 20, p. 14–15. In Program and abstracts of the ASM International Symposium on Chemical Germicides. American Society for Microbiology,
Washington, D.C.

    etc.