以新版GMP 的发布和实施为契机，众多过氧化氢灭菌设备厂家和经销商粉墨登场，且势头愈来愈烈，可是横亘在这些过氧化氢厂商面前的一个难题是——如何解决材料兼容性问题。众所周知，过氧化氢杀菌是通过氧化作用进行的，但是在进行氧化杀菌的同时，不可避免会带来对材料的腐蚀性。这也是目前过氧化氢推广不是很广泛的重要原因之一。

随着越来越多的关注和新技术的产生，笔者也接触到了一些新型技术，这些技术对该问题的解决发挥了积极的作用。这里抛砖引玉，希望通过对一些问题的分析和技术的探讨能够帮助制药企业，尤其是无菌制剂企业找到一种更为便捷，安全，可靠的灭菌消毒方式。同时对已经采购和即将采购过氧化氢类别灭菌产品的企业提供一些有关材料兼容性（腐蚀性）的探讨分析。

过氧化氢灭菌方式分析

最早涉及过氧化氢来灭菌是随着VHP（HPV）的应用而产生的，由于过氧化氢消毒有一个非常大的优势：无有害残留。因此欧盟很多国家在医疗，食品，化工，制药等行业中均采用其作为消毒剂。欧盟在经历了土壤重污染后，有将近15% 的土地是通过过氧化氢中和有害物的（通过其强氧化作用）。因此欧盟对过氧化氢有着较为宽松的准用条件。

使用过氧化氢进行表面消毒早有应用，例如医院中进行伤口消毒。而用于空间消毒是在医疗应用中产生的，主要用于医疗器械的灭菌和消毒，由此产生的过氧化氢灭菌柜，至今仍在我国的医院中应用广泛，其特点是：过氧化氢充分气化，可以彻底灭菌，但是无法进行空间灭菌，且价格极其昂贵。其后，众多过氧化氢灭菌方式纷纷出现，这里做一个简单的总结。

VHP：汽化过氧化氢

请注意该方式是“汽”化过氧化氢，而非“气化”过氧化氢，这是因为其产生方式和作用形态均属于蒸汽范畴。其基本原理是：利用过氧化氢蒸汽在冷凝过程中对微生物的优秀杀灭能力进行灭菌。分为干法和湿法，两者的重要区别为干燥剂的使用和对湿度的依赖性的不同。

VHP 采用的过氧化氢浓度为30% 左右，通过电加热方式到114 ℃进行闪蒸，然后在60 ℃左右形成蒸汽，此后分为“干法”和“湿法”两种作用方式，以形成一层2~6 mm 的薄膜为目的。利用该种薄膜的微冷凝携带过氧化氢分子进行杀菌。

该种设备在初期主要是进口品牌，随着理念的引入，目前国内众多厂家已经有了自产的设备。

气源式雾化过氧化氢

该种方式是利用0.3~0.35 MPa的压缩空气将过氧化氢和过氧乙酸的复配消毒液进行雾化，核心的配件为喷头，该种喷头可以将消毒液形成微小的颗粒。该种灭菌方式的核心部件为喷头，喷头的质量直接决定了出雾颗粒的大小，而出雾颗粒的大小决定了消毒液的扩散效果。目前国产的喷头质量参差不齐，导致了很多设备的实际出雾肉眼基本可见，即至少为40~50 µm，而非厂家宣传的干雾，干雾的尺寸必须是小于10 µm，而小于10 µm 的干雾颗粒是肉眼所不能见的。

该种设备最初是美国引进，最近几年国内众多厂家经过简单的购买进口喷头同时自身焊接不锈钢液罐即可模仿出设备。

电源式干雾过氧化氢

作为新型灭菌方式，电源式的干雾灭菌方式利用文丘里效果，通过特殊材质的泵高速旋转，将过氧化氢消毒也进行溅射，形成平均颗粒3~5 µm 的干雾颗粒，该种灭菌方式成功解决了文丘里泵的自转时间问题，同时也解决了散热问题。该种方式形成的颗粒肉眼很难看到，属于干雾范畴。

由于起步较晚，因此该种方式吸取了之前两种灭菌方式的不足，即颗粒的扩散缺乏动能。因此通过设备产生的颗粒在发出时，承载了极大的加速度，力度可以达到80 m/s，因此较易扩散。

该种设备为欧盟较新技术，只有进口设备。

其他方式

利用过氧化氢进行灭菌还有IHP 即通过电离作用，将过氧化氢形成电离状态，来进行灭菌，该方式目前只有美国一家公司在进行操作，由于其作用空间范围小，价格昂贵，因此引进时较为困难。

熏蒸过氧化氢，即利用单纯的加热过氧化氢进行局部的扩散，该种方式操作较为原始，少有厂家会使用。需要注意的是，上述所有方式均无法形成真正气体状态的过氧化氢。因此都不可避免的面临材料腐蚀性的问题。

过氧化氢杀菌原理2H2O2——2H2O+O2

过氧化氢产生腐蚀性的分析

首先，过氧化氢的消毒杀菌原理是通过释放氢氧键（O-H）来进行氧化作用：

在其杀菌过程中，接触到的任何物体介质均会在被杀灭表面微生物的同时，遭受到过氧化氢的氧化作用，这也就是为什么我们通常会使用：材料耐受性，材料兼容性等词汇来描述腐蚀性问题。

不同的材料对过氧化氢的氧化型抵御能力不同，而制药企业由于生产工艺复杂，流程繁琐，牵扯到众多类型的材料，且环环相扣，对每个环节都马虎不得，不同的灭菌介质对不同材料呈现出效果不同的腐蚀性。

臭氧消毒，需要考虑的环氧地坪，甲醛灭菌需要考虑高效过滤器内芯的腐蚀，因此在过氧化氢灭菌设备选型时需要知道哪些材料过氧化氢较易腐蚀。

过氧化氢的腐蚀性相对于过氧乙酸，二氧化氯等较小，但是对一些材料也有腐蚀性，其中最有代表性的是：彩钢板，镀锌板，因为这两种材质都较易受到过氧化氢的腐蚀。且表象不同，不能笼统的就使用“被腐蚀”了，要客观、真实地对待具体问题：

彩钢板是药企的“标配”，过氧化氢对彩钢的腐蚀形成的原因大体可以总结如下：首先，过氧化氢对彩钢板的钢不会形成腐蚀，其次，过氧化氢对彩钢板的腐蚀性主要是对彩钢板表面的油漆层有了腐蚀作用，彩钢板质量的一个重要的衡量指标就是油漆层的致密性，越密的越好，这点对于过氧化氢的腐蚀尤其重要。究其因，过氧化氢对彩钢板的腐蚀是由于过氧化氢进入了钢板和油漆层的夹缝，在分解形成水和氧气过程中，造成油漆层起泡和脱落。

镀锌板主要用于高效的管道中，类似彩钢板，过氧化氢不会对板体腐蚀，但是会氧化掉板上面的涂层（电镀工艺），由于该层涂层很薄，因此会被过氧化氢彻底渗透，从而消失，其表象为，镀锌板的褪色。

在分析了彩钢板，镀锌板如何被腐蚀的原因后，下面仔细分析下有哪些因素会影响到过氧化氢对材料的腐蚀性：

单位过氧化氢浓度：即空间灭菌时，单位体积含有的过氧化氢浓度。该指标受到以下几个因素决定：无论哪种作用方式，初始的过氧化氢浓度越低，单位过氧化氢浓度也就越低，对材料的腐蚀性就越小；无论哪种作用方式，单位体积是用量越少，单位过氧化氢浓度越低，对材料的腐蚀性就越小；是否是单纯的过氧化氢，含有过氧乙酸的过氧化氢复配溶液腐蚀性极大，造成的腐蚀效果会远超纯过氧化氢消毒液，这是因为过氧乙酸的腐蚀性超过过氧化氢且极易形成残留。

对材质表面的附着能力：附着能力越小说明颗粒越小，越接近气态，因此较难在材料表面形成液滴。而相反，附着能力越强，说明颗粒越大，越容易附着在物体表面形成腐蚀。

对湿度的依赖性：如果灭菌方式有非常严格的起始湿度要求，则说明该方式需要对空间内进行释放的过氧化氢量很多，因此客观上就提高了材质被腐蚀的风险。由于目前所有的空间过氧化氢灭菌方式都不是真正的气态，因此，都会造成湿度的上升，在判断材料兼容性的一个风向标就是，起始湿度和作用完毕（不是排风完毕）后的湿度对比情况，如果对湿度改变越小，则腐蚀性风险越小。因此，设备工作时，通过肉眼就可以清楚地判断那些方式对湿度的影响小，那些影响大，凡是肉眼可见的，在相同材质，相同消毒液条件下，其腐蚀性一定是高于肉眼不可见的方式。

作用时间：实际的灭菌时间越短，腐蚀性风险越低。

如何评价不同种类过氧化氢灭菌方式的腐蚀性

在详细分析了影响材料腐蚀性的因素后，对目前市面上几种常见过氧化氢灭菌方式进行对比，由于IHP（离子化过氧化氢）和熏蒸过氧化氢的做法非常不普遍，因此主要对比的是VHP，气源式雾化过氧化氢系统，和电源式干雾化过氧化氢设备。

需要注意的是，彩钢板的质量是影响腐蚀性的重要原因，如果彩钢板涂层致密性极好，那么其抗腐蚀能力就越好，这里以普通彩钢板作为分析基础。

设备供应商不会说自己的腐蚀性差，因此在每家都说好的前提下，需要如何判断各种设备的腐蚀性？这也是该文的核心目的，可以通过下面的对比表格来进行判断，通过以上对比，就过氧化氢灭菌方式的腐蚀性可以得出如下结论：

1. 从腐蚀性角度来说，目前没有一种过氧化氢方式是气体，因此没有一种方式能保证对任何材质物料100% 无腐蚀性；

2. 企业选择过氧化氢灭菌方案判断的依据可以非常客观细化，因为每种过氧化氢的作用方式的原理是客观的，因此，了解了原理就可以轻松的判断，从而找到适合自身企业的灭菌方式；

3. 综合来看，虽然电源干雾设备无法保证100% 的无腐蚀性，但是已经在该领域取得了一定进展，为企业利用过氧化氢进行灭菌提供了一条相对稳妥的渠道，为达到“灭菌的同时无腐蚀性”迈出了重要一步。