Höyrystyneen vesiperoksidin käyttöön liittyviä seikkoja

Webinaarissamme “Achieving Effective H₂O₂ Bio-decontamination in Facilities & Containment Systems” meillä ei ollut aikaa vastata kaikkiin kysymyksiin, joten vastasimme niihin jälkikäteen sähköpostitse. Tässä blogissa jaamme joitakin näistä kysymyksistä ja vastauksista, jotka on jaettu kolmeen luokkaan: biokontaminaatioprosessin kehittäminen, matalan pitoisuuden mittaus ja kondensaatio.

Biodekontaminaatioprosessit

KYSYMYS: Riittävätkö edustavat sijainnit todistamaan biodekontaminaation onnistumisen?

VASTAUS: Oletan, että kysyt, riittääkö vetyperoksidihöyryn mittaaminen muutamasta tilaa hyvin edustavasta sijainnista todistamaan biodekontaminaation onnistumisen. Tähän voin vastata, että sen jälkeen, kun prosessi on käynyt läpi validoidun syklikehityksen, asianmukainen valvonta riittää siihen asti, kunnes tarvitaan seuraava syklin uudelleenkvalifiointi. Vetyperoksidihöyryn mittaus prosessilinjasta ei kuitenkaan korvaa prosessin validointia kemiallisilla, biologisilla tai entsymaattisilla indikaattoreilla.

KYSYMYS: Miten ppm-arvo (vetyperoksidipitoisuuden tapauksessa) on yhteydessä tehokkaaseen biodekontaminaatioon?

VASTAUS: Biodekontaminaatioprosessin tehoa voidaan arvioida seuraamalla lämpötilaa, vetyperoksidihöyryn ppm-tasoa ja altistuksen kestoa. Myös muilla muuttujilla, kuten materiaaleilla, lämpötilalla, suhteellisella kosteudella ja suhteellisella saturaatiolla, on vaikutusta. Tärkeintä on kuitenkin ymmärtää, että nämä kaikki ovat yhteydessä toisiinsa.

KYSYMYS: Korreloiko pitoisuus biodekontaminaation tehokkuuden kanssa? Kysyn tätä siksi, että toisinaan sykli, jossa H₂O₂-pitoisuus on pieni, hyväksytään, ja joskus sykli, jossa H₂O₂-pitoisuus on suuri, hylätään...

VASTAUS: On useita muuttujia, jotka vaikuttavat biodekontaminaatioprosessissa tarvittavaan höyrystyneen vetyperoksidin pitoisuuteen. Näitä ovat esimerkiksi mikro-organismien tyyppi, biodekontaminoitava tila sekä tilaan liittyvät haasteet, kuten sen sisältämät esineet. On mahdollista, että jotkin prosessin alueet vaativat pidemmän ajan matalilla ppm-tasoilla, kun taas toiset vaativat korkean ppm-tason ja lyhyen ajan. Ei ole yhtä ainoaa oikeaa tapaa. Käyttämäsi prosessi tulisi kehittää olosuhteissa, jotka vastaavat normaalisykliä mahdollisimman hyvin.

KYSYMYS: Vaikuttaako korkeus merenpinnasta kosteuteen ja saturaatioon biodekontaminaation aikana?

VASTAUS: Kyllä, korkeustaso vaikuttaa suhteelliseen kosteuteen ja sen myötä myös suhteelliseen saturaatioon. Suhteellinen kosteus ja suhteellinen saturaatio voidaan ilmaista veden ja höyrystyneen vetyperoksidin osapaineina suhteessa kaasun kokonaissaturaatiopaineeseen (kaasumäärään, joka ilmassa voi olla määritetyssä lämpötilassa). Tämä suhde on lineaarinen paineenmuutosten suhteen, joten paineen lasku korkeissa olosuhteissa täytyy korjata mittauksen aikana.

KYSYMYS: Miksi vetyperoksidipitoisuus vaihtelee höyrystymissyklin lopussa, tuuletuksen aikana ja myöhemmin, kun 1 ppm:n pitoisuutta ei saavuteta?

VASTAUS: Tuuletusaika vaihtelee alueen mukaan, ja mahdollisia muuttujia on useita. Webinaarissa annetut esimerkit olivat perustilanteista. Yhden ppm:n raja on turvallisuusohje altistumiselle 8 tunnin työpäivän aikana, ja sitä käytetään toisinaan tuuletusprosessin tavoitteena. Tähän tuuletuksen tavoitetasoon vaikuttavia tekijöitä on useita, esimerkiksi materiaalin desorptio, kondensaatiovaikutukset ja kemiallinen yhteensopivuus. Toisinaan tuuletustavoitteena käytetään höyrystyneen vetyperoksidin ppb-tasoja.

KYSYMYS: Miksi sterilointisovelluksissa käytetään tyhjiöhöyrystettyä vetyperoksidia?

VASTAUS: Tyhjiöolosuhteet liittyvät yleensä höyrystyneen vetyperoksidin toimitukseen ja prosessin tuuletukseen. Eräässä menetelmässä vedetään syvän tyhjiön avulla nestemäistä vetyperoksidia kertakäyttöpatruunasta ensin lämmitettyyn höyrystimeen ja sitten sterilisointikammioon.

Toisessa menetelmässä höyrystynyt vetyperoksidi tuodaan sterilointikammioon ilman tai muun kantokaasun mukana käyttämällä pientä negatiivista painetta (tyhjiötä). Syklin suorittaminen tyhjiössä voi tuoda myös muita hyötyjä tai ongelmia. Myös tuuletus tehdään yleensä melko voimakkaalla imulla.

KYSYMYS: Miten pitkään sadan prosentin saturaatiota täytyy ylläpitää, jotta saavutetaan tehokas dekontaminaatio?

VASTAUS: Syklin dekontaminaatiovaiheen pituus vaihtelee useiden prosessikehityksen määrittämien muuttujien mukaan. Huomioon kannattaa ottaa ainakin biodekontaminoitavan tilan tyyppi ja tilavuus, neutraloitavien mikro-organismien tyypit sekä tilan sisältö ja siinä olevat materiaalit. Tyypilliset prosessiajat vaihtelevat huomattavasti. Esimerkiksi huoneen biodekontaminaation pituus voi olla 4–24 tuntia, kun taas isolaattorin biodekontaminaatioprosessit kestävät ehkä vain 1–4 tuntia.

KYSYMYS: Onko olemassa peukalosääntöä sille, miten paljon nestemäistä peroksidia biodekontaminaatioprosessissa kuluu? Ajattelen numeroa millilitroina kuutiometriä kohti 35- tai 50-prosenttiselle vetyperoksidille. Vaikuttavia tekijöitä on tietenkin paljon: dekontaminoitavan huoneen tai esineen muoto, haluttu log-vähenemä ja niin edelleen, mutta jos teillä on mielessä jokin arvo, olisin hyvin kiinnostunut.

VASTAUS: Valitettavasti minulla ei ole kovin hyvää vastausta kysymykseen, sillä käytämme räätälöityä generaattoria enkä tiedä, olemmeko seuranneet nestemäisen vetyperoksidin kulutusta. Lisäksi eri höyrygeneraattoreilla on erilaiset lähtökapasiteetit ja virtausnopeudet, joten tähän on vaikea antaa vastausta. Suosittelisin ottamaan yhteyttä höyrystimen valmistajaan. Valmistajat tuottavat ja myyvät H₂O₂-höyrytuotteita ja ‑palveluja, ja he osaavat todennäköisesti antaa parempia tietoja.

Matalan pitoisuuden mittaaminen

KYSYMYS: Onko 1 ppm:n vetyperoksidipitoisuus eurooppalainen standardi?

VASTAUS: Euroopan kemikaalivirasto ECHA:lla on arviointiasiakirja "Asetus (EU) N:o 528/2012 biosidivalmisteiden asettamisesta saataville markkinoilla ja niiden käytöstä".

Yhdysvalloissa ACGIH, OSHA ja työterveys- ja työterveysviranomainen NIOSH ovat kaikki määrittäneet keskimääräisen altistumisen arvoksi työpäivän aikana 1 ppm.

KYSYMYS: Miten Vaisalan vetyperoksidimittapää mittaa pieniä pitoisuuksia?

VASTAUS: Tällä hetkellä HPP270-tuotteet mittaavat jopa 0 ppm:n tasolle saakka vähintään ±10 ppm:n tarkkuudella. Siksi Vaisala ei tarjoa mittausratkaisuja, jotka olisi suunniteltu nimenomaisesti pienien vetyperoksidihöyryn pitoisuuksien mittaamiseen. Markkinoilla on useita ratkaisuja, ja tarjoamissamme viitemateriaaleissa on lisätietoja pienien pitoisuuksien mittaamisesta.

KYSYMYS: Jos pienin HPP270:n mittaama pitoisuus on 10 ppm, mistä tiedämme, milloin käyttäjät voivat turvallisesti palata dekontaminoidulle alueelle?

VASTAUS: HPP270-sarjan mittapäät on suunniteltu prosessitason linjamittauksiin. Näiden mittausten avulla voidaan hallita höyrystyneen vetyperoksidin pitoisuuksia dekontaminaatiovaiheessa. HPP270-mittapäitä ei ole suunniteltu turvallisuustason mittaamiseen. Tuuletuksen kesto (syklin kehityksen ja validoinnin jälkeen) voi vaikuttaa tarvittavaan evakuointiaikaan, ja HPP270-sarjan mittapäiden reaaliaikaisesta mittauksesta nähtävä muutosnopeus voi auttaa tämän arvioinnissa. Saatavilla on muita matalan tason mittausvaihtoehtoja.

Kondensaatio

KYSYMYS: Kumpi menetelmä on biodekontaminaatiossa tehokkaampi, kuiva vai kostea (näkyvällä pitoisuudella)?

VASTAUS: Vetyperoksidihöyryllä tehtävän kuivan ja kostean biodekontaminaation tehokkuuserot ovat kiistelty asia. Tämäkin on asia, joka pitäisi määrittää prosessikehityksessä. Vaisalan anturit ovat yleisesti ottaen hyvä valinta kummassakin tapauksessa ja antavat tarkkoja ja vakaita mittauksia myös suuren kondensaation prosessien aikana. Kondensaatio on syy siihen, miksi HPP270-mittapäät antavat suhteellisen saturaation arvon. Se on ainoa parametri, jonka avulla voimme arvioida, milloin kondensaatiota tapahtuu.

KYSYMYS: Voimmeko saavuttaa mikrokondensaation sumuttamalla vetyperoksidia sumusuuttimen kautta?

VASTAUS: Mikrokondensaatio on tila, joka saavutetaan tasapainottamalla huolellisesti suhteellinen kosteus, suhteellinen saturaatio sekä tilassa olevien pintojen ja ilmatilan lämpötilat. Vaisala ei valmista höyrystin- tai sumutintuotteita. En siis voi kommentoida sumuttimen ominaisuuksia, koska kokemuksemme liittyy etupäässä vetyperoksidin höyrystykseen.

KYSYMYS: Onko kondensaatio suositeltavaa prosessin aikana?

VASTAUS: Tästä väitellään tiedeyhteisössä, eikä selkeää konsensusta ole. Mikrokondensaatioprosesseissa prosessin aikana itse asiassa muodostuu näkymätöntä kondensaattia, mutta koska se on submikroskooppisella tasolla, sitä ei erota paljaalla silmällä. Tämä saavutetaan pitämällä suhteellinen saturaatio hyvin lähellä sataa prosenttia. Joissakin tieteellisissä artikkeleissa esitetään, että mikrokondensaatio on välttämätöntä vetyperoksidilla tehtävässä biodekontaminaatiossa ja että mikrokondensaatiota voi tapahtua myös kuivaprosesseissa. Suosittelemme tutustumaan tutkimukseen, joka keskittyy samankaltaisiin prosesseihin kuin mitä sinulla on käsillä.