环氧乙烷（Ethylene Oxide 简称EO）又名氧化乙烯，分子式C2H4O，化学结构式CH2-CH2分子量44.05，EO的这种小分子、不稳定三元环结构，使它具有很强的化学活泼性和穿透性。在4℃时比重为0.884，沸点10.8℃，因此EO在常温常压下是气态，比空气重，密度为1.52g/cm3 ，挥发时具有芳香的醚味，可闻出的气味阈值为500～700ppm。EO液体无色透明，可与任何比例的水混溶，也可溶于常用的有机溶剂或油脂。医疗器械环氧乙烷灭菌机理与顶空气相色谱仪检测
环氧乙烷的蒸气压较大，因此对灭菌物品的穿透力很强，可以穿透微孔而达到物品的深部，正是由于EO的这种深穿透性，使其具有很好的灭菌能力，在工业生产中广泛采用先包装后灭菌的方法。
环氧乙烷易燃易爆，当它在空气中含量为3%～80%时，就形成燃爆性混合气体，遇明火时发生燃烧或燃炸，并释放大量热能，因此使用环氧乙烷灭菌时应特别注意这种潜在的危险性，采取相应的安全措施。
环氧乙烷化学性质活泼，与催化剂接触可引起聚合反应，这种聚合反应随温度、压力和水量增加而加快。该反应若发生在钢瓶内，可使环氧乙烷颜色加深，产生黄色粘稠状物，堵塞管道，影响灭菌效果。故环氧乙烷钢瓶应阴凉保存并规定其有效期。
环氧乙烷还可与惰性气体（如：二氧化碳CO2，氮气N2）相混合成混合气体，常用的比例环氧乙烷占10%、20%、30% 。混合气体安全性好，灭菌时穿透性更好，有益于灭菌效果。应当指出，由于种种原因，当前我国还有相当多的一次性使用无菌医疗器械生产企业，出厂前灭菌还采用纯环氧乙烷，随着产品包装质量提高、技术进步，随着混合气体供应商产量增大，成本降低，供应网点增加，工业灭菌中使用安全、有效的混合气体来代替纯环氧乙烷必将是发展趋势。
环氧乙烷对人的毒害作用主要表现在直接接触和吸入。吸入环氧乙烷气体能刺激呼吸道，量多时可发生急性中毒；环氧乙烷气体或液体对皮肤也有毒害作用，若不慎将环氧乙烷溅到皮肤上或眼内，应立即用水冲洗。
一次性无菌医疗器械灭菌用环氧乙烷应符合国家标准GB/T13098-2006《工业用环氧乙烷》。
环氧乙烷灭菌机理
环氧乙烷可有效杀灭各种微生物，包括细菌繁殖体、芽孢、病毒和真菌孢子，是一种广谱高效灭菌剂。其杀菌机理主要是由于EO能与细菌蛋白质上的羧基(-COOH)、氨基(-NH2 )、巯基(-SH)和羟基(-OH)发生烷基化反应使蛋白质失去在基本代谢中需要的反应基，阻碍了细菌蛋白质正常的化学反应和新陈代谢而导致微生物死亡。其反应如下：
COOH COOC2H4OH
蛋白质 NH2 + CH2 CH2 O 蛋白质 NHC2H4OH
SH S- C2H4OH
OH O-C2H4OH
注：环氧乙烷气体灭菌时对湿度有要求。当相对湿度低于25%以下时，不可能达到灭菌，即使延长灭菌时间也无效。
环氧乙烷残留量
经环氧乙烷处理后，残留、吸附在物品中环氧乙烷的量。不同的物品环氧乙烷残留量要求不同，目前对一次性医疗用品出厂时环氧乙烷残留量的要求为不大于10μg/g（GB15980-1995 《一次性使用医疗用品卫生标准》）；灭菌环境中环氧乙烷的浓度应低于2mg/m3（GB11721-89 《车间空气中环氧乙烷卫生标准》）。
影响环氧乙烷残留量的因素很多，主要与材料的组成、包装、灭菌时环氧乙烷浓度、作用时间及解析方法、季节等因素有关，建议有条件的厂家采用混合气灭菌及纸塑包装来降低环氧乙烷残留量。
环氧乙烷残留量检测
目前，检测医疗器械环氧乙烷及包装材料中残留有机溶剂蕞行之有效的方法是顶空气相色谱法。医疗器械中环氧乙烷残留检测气相色谱仪与顶空进样器联用将被测样品（气—液或气—固）加热平衡后，直接抽取顶部气体注入气相色谱仪，利用氢火焰检测其残留溶剂的组分与含量。顶空气相色谱法操纵简单，分离效果好，分析效率高。该仪器特适用于易挥发的微量成分的分析，是医疗器械灭菌质量控制的必备检测仪器。
