Современные методы стерилизации в фармацевтической технологии

                                                   Введение

В соответствии с требованиями международных стандартов при поставке стерильной продукции дополнительное микробиологическое загрязнение медицинских изделий от любых источников должно быть сведено к минимуму всеми доступными средствами. Даже при производстве изделий в стандартных условиях в соответствии с системой качества ИСО на них до стерилизации может в малых количествах находиться микроорганизмы. Такие изделия нестерильны. Парентеральное применение препаратов предполагает нарушение кожного покрова, поэтому использование загрязненной микрофлорой лекарств может привести к инфицированию больных, тяжелым заболеваниям или даже к смерти. Описаны случаи потери зрения в результате применения лекарства, загрязненного Ps. aeruginosa, гибели сотен людей при использовании нестерильных инъекционных лекарств; заболеваний сальмонеллезом при приеме таблеток из экстракта щитовидной железы; тяжелых поражений кожи и слизистых при использовании мазей, обсемененных стафилококками, стрептококками и грибками.

Вторым аспектом опасности микробного загрязнения лекарств является воздействие микрофлоры на ингредиенты лекарства, разложение микроорганизмами действующих и вспомогательных веществ. Это приводит к потери их терапевтического эффекта, появлению неприятного запаха и вкуса, а в отдельных случаях – к образованию токсичных продуктов. Микробы и продукты их жизнедеятельности, а также убитые микробные тела, содержащиеся в инфузионных растворах, при внутрисосудистых введениях приводят к тяжелым пирогенным реакциям.

      

 

 

Поэтому стерильное производство имеет специфические особенности, которые диктуются требованиями к инъекционным лекарственным формам. Главные из них — отсутствие механических примесей, стерильность, стабильность, апирогенность, изотоничность, изоионичность, изогидричность (последние три требования предъявляются к отдельным инъекционным растворам, что указывается в соответствующей нормативно-технической 
документации (НТД)).

 

Цель стерилизации состоит в том, чтобы уничтожить микробиологические контаминанты и таким образом преобразовать нестерильные изделия в стерильные.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                   

Определение

стерилизация- полное освобождение объекта лекарственной формы  от микроорганизмов.

Согласно ГФ под стерилизацией понимают процесс умерщвления в объекте или удаления из него микроорганизмов всех видов, находящихся на всех стадиях развития.

стерильность-отсутствие жизнеспособных микроорганизмов.

аэрация - часть процесса стерилизации, в ходе которой оксид этилена или продукты его реакции десорбируются из медицинского изделия до достижения заданных предельных уровней.

биологический индикатор - готовый к применению иноку-лированный носитель в первичной упаковке, обеспечивающий определенную резистентность (устойчивость) к конкретному режиму стерилизации

калибровка- сравнение прибора неизвестной точности с измерительной системой или прибором известной точности (прослеживаемой до национального эталона) с целью обнаружения, установления соотношений, документирования или устранения регулированием любых отклонений от заданных допусков проверяемой измерительной системы или прибора.

время экспозиции- время, в течение которого в камере стерилизатора поддерживается в указанном диапазоне температура, концентрация стерилизующего агента и влажность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                 Стерилизация, методы стерилизации

Стерилизация имеет большое значение для создания условий асептики (стерилизация воздуха, рабочих поверхностей, аппаратуры, вспомогательного материала, посуды, укупорочных средств), необходимых при изготовлении как стерильных, так и нестерильных лекарственных форм.

 

               

                                       

 

Стерилизации подвергают изготовленные препараты. В ряде случаев предварительно стерилизуют лекарственные и вспомогательные вещества.

Выбор метода стерилизации зависит от физических и химических свойств объекта, его массы (или объема)

Изделия из стекла, фарфора, металла, полимерных материалов подвергают очистке перед стерилизацией. В фармации приняты методы стерилизации, разрешенные государственной фармакопеей: термические (паровой и воздушный); химические (газовый и растворами бактерицидных веществ); стерилизацию фильтрованием; радиационный.

 

 

 

ТИП МЕТОДА	МЕТОД	СТЕРИЛИЗУЮЩИЙ АГЕНТ
ФИЗИЧЕСКИЙ (ТЕРМИЧЕСКИЙ)	Паровой	Водяной насыщенный пар под избыточным давлением
	Воздушный	Сухой горячий воздух
	Инфракрасный	Инфракрасное излучение
	Гласперленовый	Среда нагретых стеклянных шариков
ХИМИЧЕСКИЙ	Газовый	Окись этилена или ее смесь с другими компонентами
		Окись этилена или ее смесь с другими компонентами
		Окись этилена или ее смесь с другими компонентами
	Плазменный	Пары перекиси водорода в сочетании с их низкотемпературной плазмой
	Жидкостный	Растворы химических средств (альдегид-, кислород- и хлорсодержащие)

                      Таблица 1.Методы стерилизации, разрешенные для применения в ЛПУ.

 

Термические методы стерилизации

При термической стерилизации происходит разрушение протоплазмы микробных клеток и ее необратимая коагуляция; повреждаются ферментные системы. Как правило, все микроорганизмы, в том числе и споры, более чувствительны к действию пара, находящегося под давлением и имеющего температуру выше температуры кипения воды.

Паровой метод стерилизации

 

Стерилизацию этим методом осуществляют насыщенным водяным паром при избыточном давлении 0,11 мПа (1,1 кгс/см.куб) и 120°С или при 0,20 мПа (2 кгс/см.куб) и 132 °С соответственно.

Стерилизацию этим методом проводят в паровых медицинских автоклавах — стерилизаторах

Для достижения максимальной эффективности стерилизации из стерилизационной камеры и стерилизуемых объектов полностью удаляют воздух. Стерилизаторы снабжены паровой рубашкой для сокращения продолжительности цикла стерилизации и равномерности прогрева объема стерилизационной камеры.

Загрузку стерилизационной камеры можно осуществлять только растворами одного наименования, одной партии, одинакового объема при наполнении бутылки не более 0,8 — 0,83 % ее полной вместимости. Извлекать бутылки из стерилизационной камеры, во избежание их растрескивания, можно при температуре не выше 60 °С. Статистика показывает, что бой стеклянных бутылок с растворами в среднем составляет 5 —6 %.

Для снижения боя бутылок современные паровые стерилизаторы оборудуют устройством принудительного охлаждения объектов и устройством для создания противодавления сжатым стерильным воздухом.

Паровой стерилизатор представляет толстостенную камеру с герметично закрывающейся крышкой. Внутри стерилизатора есть две камеры. Одна — водопаровая с элементами нагрева (электрический парогенератор), которую заполняют очищенной водой до стерилизации, другая — стерилизационная, в которой размещают стерилизуемые объекты.

 

Рис.1 Стерилизатор паровой ГК-100-3

Герметично закрыв крышку, включают обогрев. Образующийся при кипении воды пар по трубопроводу из водопаровой камеры поступает сверху в стерилизационную, омывает объекты и, спускаясь вниз, вытесняет из камеры воздух, присутствие которого может резко снизить теплопроводность пара. Как только пар будет выхолить из автоклава непрерывной струей, воздух из стерилизационной камеры будет вытеснен, и кран для выхода пара и конденсата закрывают. Пар накапливается в камере, растет давление и пропорционально повышается температура.

Время стерилизации замечают по достижении требуемого давления пара в стерилизационной камере. По окончании времени стерилизации обогрев отключают, перекрывают доступ пара в стерилизационную камеру, выпускают из нее пар и конденсат. Крышку открывают только после снижения давления в стерилизационной камере до атмосферного.

Насыщенным паром стерилизуют воду очищенную и для инъекций, растворы, жирные масла, изделия из стекла, фарфора, металла, перевязочные и вспомогательные материалы (вату, марлю, бинты, фильтровальную бумагу, пергамент), спецодежду, резиновые перчатки и др. (их стерилизуют в стерилизационных коробках — биксах или в двухслойной упаковке из бязи, пергамента). Воду, масла, растворы стерилизуют в герметично укупоренных, предварительно стерилизованных бутылях, флаконах, ампулах. Время стерилизации зависит от физико-химических свойств объекта, объема или массы раствора, используемого оборудования. Например, жирные масла в герметично укупоренных сосудах стерилизуют при 120°С в течение 2 ч

Объект	Время
	При 120 °С	При 132 °С
Водные растворы: до 100 мл 100 — 500 мл 500-1000 мл	8         12         15	—
Посуда, воронки цилиндры, ступки, шпатели (в биксах или двуслойных упаковках из бязи, пергамента)	45	20
Вспомогательный материал (ватные тампоны, марлевые салфетки, пергаментные прокладки, фильтры бумажные — в биксах)	45	20
Одежда, перевязочный материал, салфетки, полотенца (в биксах)	45	—
Резиновые пробки, изделия из латекса (в биксах)	120	—
Масла жирные, масляные растворы, вазелин, ланолин безводный в герметичной таре	120	—

Воздушный метод стерилизации

 

Стерилизацию осуществляют сухим горячим воздухом в воздушных стерилизаторах при 160, 180 или 200 °С. В результате погибают все микроорганизмы вследствие пирогенетического разложения.

 

Эффективность метода зависит от физико-химических свойств и теплопроводности стерилизуемых объектов, времени стерилизации при определенной температуре, правильного расположения объектов в стерилизационной камере, позволяющего обеспечить свободную циркуляцию горячего воздуха.

Горячим воздухом стерилизуют, как правило, жирные масла и их растворы, порошки, изделия из стекла, фарфора, силиконовой резины

Воздушный метод используют для стерилизации таких термостойких порошкообразных веществ, как натрия хлорид, цинка оксид, тальк, глина белая, новокаин.

Использование воздушного метода для стерилизации лекарственных веществ и аптечной посуды, предназначенных для изготовления и хранения растворов для инъекций, нежелательно в связи с тем, что в камере стерилизатора циркулирует воздух, недостаточно очищенный от механических частиц (пыли).

 

Рис. 2 Воздушный стерилизатор

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2. Зависимость режима стерилизации от массы

стерилизуемой жидкости  

 

,г	, °С	, мин
<100	180 200	30 15
100-500	180 200	40 20
Таблица3. Зависимость режима стерилизации от массы твердого вещества
,г	, °С	, мин
<25	180 200	30 10
25-100	180 200	40 20
>100-200	180 200	60 30

 

 

Контроль термических методов стерилизации

 

Его осуществляют с помощью контрольно-измерительных приборов, химических и биологических тестов.

Температурный режим парового стерилизатора проверяют максимальными термометрами со шкалой на 150 °С или термопарами. Погрешность измерения не должна превышать ±1°С. Проверку температурного режима максимальными термометрами проводят 1 раз в две недели. С помощью максимального термометра можно установить неисправность манометра.

Для контроля термической стерилизации с помощью химических тестов используют вещества, изменяющие свой цвет или физическое состояние при определенных параметрах стерилизации. В качестве химического термоиндикатора парового метода используют смесь бензойной кислоты с фуксином (10 : 1). Температура плавления этой смеси 121 °С.

Для контроля воздушной стерилизации используют сахарозу, у которой температура плавления 180 °С.

Для контроля стерилизации материалов, подвергаемых обработке при 120 °С (45 мин) и 132°С (20 мин), перспективно использование термовременных индикаторов ИС-120 и ИС-132, которые показывают не только температуру, но и время стерилизации, изменяющим свой цвет до эталонного или темнее. Для контроля воздушной стерилизации используют термовременные индикаторы ИС-160 (160 °С, 150 мин), ИС-180 (180 °С и 60 мин соответственно) Отработанные индикаторы подклеивают в «Журнал контроля работы стерилизаторов».

Бактериологический контроль термических методов стерилизации осуществляют с помощью биотеста. Биотест — объект из установленного материала, обсемененный тест-микроорганизмами.