1. Определение и характеристика процесса стерилизации. Виды стерилизации.

Стерилизация – это валидируемый процесс, используемый при получении стерильных лекарственных форм для освобождения продукта, оборудования, вспомогательных веществ и упаковки от живых микроорганизмов и их спор.

Стерилизацию изделий медицинского назначения и ЛС проводят с целью умерщвления на них всех патогенных и непатогенных микроорганизмов, в том числе их споровых форм.

Стерилизация изделий медицинского назначения и ЛС должна обеспечить гибель микроорганизмов всех видов на всех стадиях развития. Поскольку к преобладающему большинству средств стерилизации (за исключением ионизирующего излучения) наибольшую устойчивость проявляют споры микроорганизмов, то стерилизующими являются методы, обладающие спороцидным действием.

Стерилизация может быть проведена одним из следующих методов или их комбинацией.

1. Термические методы:

• насыщенным водяным паром под давлением (автоклавирование);

• горячим воздухом (воздушная стерилизация).

2. Химические методы:

• газами;

• растворами антисептиков.

3. Стерилизация фильтрованием (через фильтры с требуемым размером пор).

4. Радиационный метод стерилизации.

2. Термическая стерилизация (автоклавирование). Технологические особенности данного вида стерилизации. Технологическое оборудование для данного вида стерилизации.

Стерилизацию насыщенным паром осуществляют при температуре 120 – 122°С под давлением 120 кПа и при температуре 130 – 132 °С под давлением 200 кПа. Этот метод чаще всего применяют для водных растворов и других жидких лекарственных форм в герметично укупоренных, предварительно простерилизованных флаконах, ампулах или других видах упаковки. Стерилизацию проводят в паровых стерилизаторах (автоклавах). Стандартными условиями являются нагревание при температуре 120 – 122 °С в течение 8–15 мин. Время стерилизации зависит от физико-химических свойств и объема продукта, а также используемого оборудования (табл. 1).

Таблица 1 — Время стерилизации для различного объема раствора

Объем продукта, мл	Минимальное время стерилизации, мин
до 100	8
от 100 до 500	12
от 500 до 1000	15

Жиры и масла стерилизуют при температуре 120 – 122 °С в течение 2 ч.

Изделия из стекла, фарфора, металла, перевязочные и вспомогательные материалы, при необходимости санитарную технологическую одежду, стерилизуют при температуре 120 – 122 °С – в течение 45 мин, при

130 – 132 °С – в течение 20 мин. Для стерилизации изделий из резины следует использовать первый из указанных режимов.

Автоклав загружают таким образом, чтобы обеспечить однородность температуры в пределах всей загрузки. В процессе автоклавирования следует регистрировать условия процесса стерилизации (температуру, давление и время). Температуру, как правило, измеряют с помощью термочувствительных элементов, помещенных в контрольные упаковки, вместе с дополнительными термоэлементами, помещенными в самые низкотемпературные места стерилизационной камеры, которые устанавливаются заранее. Условия каждого цикла стерилизации регистрируются, например, в виде температурно-временной диаграммы или другим подходящим способом.

Для оценки эффективности каждого цикла стерилизации возможно использование как химических (термовременных), так и биологических индикаторов.

Стерилизация осуществляется в паровых стерилизаторах – автоклавах.

Автоклав (схема). Аи Б - наружная и внутренняя стенки автоклава; 1 - термометр; 2 - водомерное стекло; 3 - впускной кран; 4 - выпускной кран; 5 - манометр; 6 - предохранительный клапан

Автоклавы бывают: вращающиеся, качающиеся, горизонтальные, вертикальные и колонные. Автоклав представляет собой сосуд либо замкнутый, либо с открывающейся крышкой. При необходимости снабжаются внутренними, наружными или выносными теплообменниками, механическими, электромагнитными, либо пневматическими перемешивающими устройствами и контрольно-измерительными приборами для измерения и регулирования давления, температуры, уровня жидкости и т. п.

Принцип действия парового стерилизатора

При кипячении воды в закрытой герметически водопаровой камере стерилизатора скапливается пар, который давит на стенки камеры и на поверхность воды. Из водопаровой камеры пар поступает через отверстия в стерилизационную камеру.

Подлежащий стерилизации материал укладывается в стерилизационные коробки (бикс, стерилизационный барабан), имеющие отверстия для прохождения пара. Эти отверстия можно закрыть или открыть при передвижении специального металлического кожуха. Дно и стенки барабана внутри протирают марлей, увлажненной спиртом, и застилают простыней.

В каждый загруженный бикс помещают индикатор для контроля стерильности материала после стерилизации. Для этого может быть использована небольшая пробирка с веществами, имеющими температуру плавления, близкую к достигаемой при стерилизации. К таким веществам относятся антипирин (точка плавления 110° С), резорцин (119° С), бензойная кислота (120° С) и др.

Такую же пробирку с индикатором стерильности кладут между барабанами. При температуре в биксе до 115--120° С порошок вложенного в пробирку вещества расплавляется и образуются его слитки.

После загрузки бикса края простыни заворачивают один на другой, покрывая материал. На простыню кладут халат, затем несколько марлевых салфеток и полотенце. Указанные предметы необходимы, чтобы подготовиться к использованию стерильного материала. После мытья руки протирают марлевой салфеткой и надевают халат, затем можно вынимать другие предметы.

На ручке каждого загруженного бикса укрепляется бирка, сделанная из клеенки, на которой простым карандашом указываются находящиеся в нем материалы, проставляются дата стерилизации и фамилия ответственного лица, проводившего стерилизацию.

3. Термическая стерилизация (сухожаровая). Определение, назначение. Технологические особенности данного вида стерилизации. Технологическое оборудование для данного вида стерилизации.

Сухожаровая стерилизация — это стерилизация сухим горячим воздухом.

Для этого метода термической стерилизации стандартными условиями являются нагревание при температуре не менее 160 °С в течение не менее 2 ч.

Изделия из стекла, металла, фарфора, установки для стерилизующего фильтрования с фильтрами и приемники фильтрата стерилизуют при температуре 180 °С в течение 60 мин, или при температуре 160 °С – в течение 2,5 ч.

Воздушную стерилизацию при температуре более 220 °С обычно применяют для стерилизации и депирогенизации стеклянной упаковки. В этом случае должно быть доказано уменьшение на 3 порядка количества термостойких эндотоксинов вместо использования биологических индикаторов.

Воздушную стерилизацию проводят в специальном сухожаровом шкафу с принудительной циркуляцией стерильного воздуха или на другом оборудовании, специально предназначенном для этих целей. Стерилизационный шкаф загружают таким образом, чтобы обеспечить однородность температуры в пределах всей загрузки. Температуру в стерилизационном шкафу, как правило, измеряют с помощью термочувствительных элементов, помещенных в контрольные упаковки, вместе с дополнительными термоэлементами, помещенными в самые низкотемпературные места стерилизационного шкафа, которые устанавливаются заранее. В ходе каждого цикла стерилизации регистрируют температуру и время. Для оценки эффективности каждого цикла стерилизации возможно использование как химических (термовременных), так и биологических индикаторов.

Стерилизатор суховоздушный состоит из следующих частей:

1. Стерилизационная камера с нагревательным элементом внутри.

2. Электроконтактные термометры, находящиеся внутри корпуса сухожарового шкафа.

3. Решетки или сетки, на которые помещаются стерилизуемые инструменты.

4. Крышка с возможностью блокировки.

5. Панель с таймером для отсчета времени, возможностью регулировки температуры, сигнальными устройствами для постоянного контроля процесса.

Кроме того, в воздушном стерилизаторе предусмотрена система вентиляции, позволяющая равномерно и в короткий срок полностью обогреть стерилизационный шкаф изнутри. Чтобы начать работу, необходимо задать лишь основные параметры: температуру, время и нужную программу (данная опция имеется не во всех моделях). Далее процесс запустится автоматически. Если вы устанавливаете температуру 160°С , то время стерилизации составит около двух часов. При обогреве воздушного стерилизатора до 180°С, длительность процедуры сократится до одного часа.

4. Радиационная стерилизация. Определение, назначение. Технологические особенности данного вида стерилизации. Технологическое оборудование для данного вида стерилизации.

Радиационная стерилизация — это стерилизация, которую осуществляют путем облучения продукта ионизирующим излучением.

Стерилизующим агентом при использовании этого метода является гамма- и бета-излучение. γ-излучение, источником которого может быть либо радиоизотопный элемент (например, кобальт-60), либо пучок электронов, подаваемый соответствующим ускорителем электронов.

Для этого метода стерилизации дозу поглощения устанавливают от 10 до 50 кГр. Допускается использование других доз, если предварительно доказано, что выбранный режим обеспечивает необходимый и воспроизводимый уровень летальности микроорганизмов.

Преимуществом радиационной стерилизации является ее низкая химическая активность и легко контролируемая доза излучения, которая может быть точно измерена. Радиационная стерилизация проходит при минимальной температуре, однако могут быть ограничения при использовании некоторых типов стеклянной и пластиковой упаковки.

В процессе радиационной стерилизации следует постоянно осуществлять мониторинг поглощенного готовым продуктом излучения при помощи установленных дозиметрических методов независимо от величины дозы. Дозиметры калибруют по отношению к стандартному источнику на эталонной радиационной установке при получении от поставщика и затем с периодичностью, не превышающей одного года.

5. Газовая стерилизация. Определение, назначение. Технологические особенности данного вида стерилизации. Технологическое оборудование для данного вида стерилизации.

Газовая стерилизация — это стерилизация с проникновением газа и влаги в стерилизуемый продукт, а также последующей дегазацией и удалением продуктов его разложения в стерилизуемом продукте до уровня, не вызывающего токсического эффекта при применении лекарственного средства.

Стерилизацию газом проводят в газовых стерилизаторах или микроанаэростатах (портативный аппарат), оборудованных системой подачи газа и постстерилизационной дегазации. В качестве газа обычно используют оксид этилена. В связи с его высокой пожароопасностью, допускается его смешивание с каким-либо инертным газом.

Стерилизацию газом проводят при следующих режимах:

• – оксид этилена: стерилизующая доза 1200 мг/дм3, температура не менее 18 °С, относительная влажность 80 %, время выдержки – 16 ч (портативный аппарат);

• – смесь оксида этилена и бромистого метила (1:2,5):

а) стерилизующая доза 2000 мг/дм3, температура 55 °С, относительная влажность 80 %, время выдержки 4 ч;

б) стерилизующая доза 2000 мг/дм3, температура не менее 18 °С, относительная влажность 80 %, время выдержки 16 ч.

По возможности в процессе стерилизации регистрируют следующие показатели: концентрацию газа, относительную влажность, температуру и время стерилизации. Измерения проводят в тех зонах, где условия стерилизации достигаются хуже всего, что устанавливают в процессе валидации.

Строение газового этиленоксидного стерилизатора

Конструктивно стерилизатор газовый выполнен в виде двух отдельных корпусных изделий - стерилизатора-аэратора 1 и абатора 2, соединенных между собой кабелем управления и газовым шлангом. При этом стерилизатор-аэратор 1 включает следующие элементы:

3 - стерилизационная камера,

4 - герметичная крышка,

5 - электронагреватель,

6 - трубопровод линии подвода атмосферного воздуха,

7 - датчик давления,

8 - датчик температуры,

9 - мановакууметр,

10 - стерилизационный пакет,

11 - одноразовый дозирующий комплект с этиленоксидным газом,

12 - фильтр воздушный бактериальный,

13 - клапан подачи атмосферного воздуха,

14 - устройство системы обратных клапанов,

15 - клапан откачки воздуха из стерилизационного пакета,

16 - вакуумный насос,

17 - клапан продувки стерилизационной камеры,

18 - клапан резервной линии продувки.

В корпусе абатора 2 размещены насос абатора 19 и картридж со сменным фильтрующим элементом. 20.

Процесс стерилизации осуществляется внутри стерилизационной камеры 3, в которую помещается стерилизационный пакет 10, с одноразовым дозирующим комплектом 11, в состав которого входят картридж с газом этиленоксид и стабилизатор влажности. При этом стерилизационный пакет 10 выполнен из материала, исключающего проникновение газа этиленоксид сквозь его оболочку. Материалы и инструменты, подлежащие стерилизации, также закладываются внутрь стерилизационного пакета 10.

Верхняя часть стерилизационной камеры соединена с линией подвода атмосферного воздуха в стерилизационную камеру 3, включающую фильтр воздушный бактериальный 12 и клапан подачи атмосферного воздуха 13. При этом воздух замещающий, откачиваемый из стерилизационной камеры 3, поступает по трубопроводу линии подвода атмосферного воздуха 6, выполненному в виде змеевика и расположенному на рабочей поверхности электронагревателя 5 (Фиг.2), через защищенный воздушным бактериальным фильтром 12 электромагнитный клапан пуска атмосферного воздуха 13.

Верхняя часть стерилизационной камеры 3 также соединена с линией удаления воздуха из стерилизационного пакета 10, через устройство системы обратных клапанов 14, установленное и закрепленное внутри стерилизационного пакета 10, клапан откачки воздуха из стерилизационного пакета 15 и вакуумный насос 16. Вакуумный насос 16 используется также для откачки отработанного газа этиленоксид и для вентиляции стерилизационного пакета 10 на этапе аэрации.

Линия удаления воздуха из стерилизационного пакета и линия вентиляции стерилизационной камеры, включающей клапан продувки стерилизационной камеры 17, соединены между собой и с резервной линией продувки, включающей клапан резервной линии продувки 18, переходящей в линию, соединяющую стерилизатор-аэратор 1 с абатором 2, используемый для нейтрализации отработанного этиленоксидного газа. Это устройство, содержащее насос абатора 19 и сменный фильтрующий элемент 20, размещенный в картридже. При этом этиленоксид, проходя через фильтрующий элемент, нейтрализуется до нетоксичного состояния и готов для безопасного вывода в атмосферу. Насос абатора 19 используется для вентиляции стерилизационной камеры 3.

6. Химическая стерилизация. Определение, назначение. Технологические особенности данного вида стерилизации. Технологическое оборудование для данного вида стерилизации.

Химическая стерилизация — это стерилизация растворами антисептиков (водорода пероксид и надкислоты).

Эффективность стерилизации растворами антисептиков зависит от концентрации активно действующего вещества, времени стерилизации и температуры стерилизующего раствора.

При стерилизации 6 % раствором водорода пероксида температура стерилизующего раствора должна быть не менее 18 °С, время стерилизации – 6 ч; при температуре 50 °С – 3 ч.

Химическую стерилизацию растворами антисептиков проводят в закрытых емкостях из стекла, пластмассы или емкостях, покрытых неповрежденной эмалью, при полном погружении изделия в раствор на время стерилизации. После этого изделие промывают стерильной водой в асептических условиях.

Метод стерилизации растворами антисептиков применяют для изделий из полимерных материалов, резины, стекла, коррозийно-стойких металлов.

7. Контроль качества стерилизации.

Методы контроля

1. Физический – контроль осуществляется контрольно-измерительными приборами, которые фиксируют температуру, давление в стерилизационной камере.

2. Химический – используются химические индикаторы, которые изменяют цвет под влиянием процесса стерилизации.

Химические индикаторы делятся на шесть классов:

1 класс– индикаторы процесса. Это наружные индикаторы, которые наклеиваются на упаковки. Они свидетельствуют о том, что изделия подвергаются стерилизации.

2 класс– индикаторы для специальных контрольных проверок стерилизаторов.

3 класс– индикаторы одного параметра. Реагирует только на один критический параметр (бензойная кислота, сахароза, гидрохинон)

4 класс– многопараметровые индикаторы:

А) наружные, которые закладываются в контрольные точки бикса или сухожарового шкафа. Количество индикаторов зависит от объема бикса или сухожарового шкафа;

Б) внутренние, которые закладываются в упаковку.

5 класс– индикаторы-интеграторы. Реагируют, если все критические параметры достигли значений, необходимых для гибели биотестов.

6 класс– индикаторы-эмуляторы. Реагируют, если все критические параметры достигли регламентированных значений.

В России в настоящее время используются индикаторы 1,3 и 4 классов.

3. Бактериологический – взятие смывов с поверхности мед. изделий на посев.

4. Биологический – основан на процессе тепловой инактивации спор тестовой культуры. Биотест представляет собой специальную полужесткую пластмассовую пробирку, в которой помещено определенное количество высушенных спор.

Асептика– комплекс мероприятий, направленных на профилактику попадания инфекции в организм человека

Антисептика– комплекс мероприятий, направленных на уничтожение инфекции в организме человека.

Деконтаминация– комплекс мероприятий, направленных на уничтожение инфекций на поверхности предметов (дезинфекция и стерилизация).

8. Биологические индикаторы. Определение, назначение, технологические особенности применения.

Биоиндикаторы — организмы, присутствие, количество или интенсивность развития которых служит показателем каких либо естественных процессов или условий среды обитания, например присутствия или отсутствия некоторых веществ.

Биологические индикаторы используют для определения эффективности процесса стерилизации, который проводится специально подготовленным персоналом.

Применение биологических индикаторов указано изготовителем в маркировке. Использование несоответствующих индикаторов может привести к ошибочным результатам.

Биологические индикаторы должны всегда использоваться в комбинации с физическим и/или химическим контролем с целью демонстрации эффективности процесса стерилизации. Если колебания физико-химических показателей процесса стерилизации выходят за допустимые пределы, процесс стерилизации всегда должен рассматриваться как неудовлетворительный, независимо от результатов контроля, полученных с помощью биологических индикаторов.

Стерилизация насыщенным паром под давлением

Биологические индикаторы для контроля стерилизации насыщенным паром под давлением рекомендуется использовать при валидации циклов стерилизации. Рекомендуется использовать Bacillus stearothermophilus (например, ATCC 7953, NCTC 10007, NCIMB 8157 или CIP 52.81). Число жизнеспособных спор должно превышать 5 · 105 на носитель. Величина D при температуре 121 °С должна составлять более 1,5 мин. При обработке биологического индикатора паром при температуре (121 ± 1) °С под давлением 120 кПа в течение 6 мин должно наблюдаться сохранение жизнеспособных спор, а обработка при той же температуре в течение 15 мин должна приводить к полной гибели эталонных микроорганизмов.

Воздушная стерилизация

Рекомендуется использовать для приготовления биологических индикаторов Bacillus subtilis (например, var. niger ATCC 9372, NCIMB 8058 или CIP 77.18). Число жизнеспособных спор должно превышать 1 ∙ 105 на носитель, величина D при температуре 160 °С составляет 1 – 3 мин. Для стерилизации и депирогенизации стеклянного оборудования часто используют горячий воздух при температуре более 220 °С. В этом случае заменой биологическим индикаторам может служить снижение на 3 порядка количества термостойких бактериальных эндотоксинов.

Радиационная стерилизация

Биологические индикаторы могут использоваться для мониторинга текущих операций в качестве дополнительной оценки эффективности установленной дозы излучения, особенно в случае стерилизации ускоренными электронами. Рекомендуются споры Bacillus pumilus (например, ATCC 27.142, NCTC 10327, NCIMB 10692 или CIP 77.25). Число жизнеспособных спор должно превышать 1 ∙ 107 на носитель. Величина D должна составлять более 1,9 кГр. Следует убедиться, что после облучения биологического индикатора дозой 25 кГр (минимальная поглощенная доза) рост эталонных микроорганизмов не наблюдается.

Газовая стерилизация

Использование биологических индикаторов необходимо при проведении всех процедур газовой стерилизации как при валидации циклов, так и при проведении рутинных операций. Рекомендуется использовать споры Bacillus subtilis (например, var. niger ATCC 9372, NCIMB 8058 или CIP 77.18) при использовании этилена оксида. Число жизнеспособных спор должно превышать 5 · 105 на носитель. Параметры устойчивости следующие: величина D составляет более 2,5 мин для испытания цикла при концентрации этилена оксида 600 мг/л, температуре 54 °С и 60 % относительной влажности. Следует убедиться, что после 60-минутного цикла стерилизации с указанными параметрами не наблюдается рост эталонных микроорганизмов, тогда как после 15 мин цикла стерилизации при более низкой температуре (600 мг/л, 30 °С, 60 % влажности) жизнеспособность спор сохраняется.

Биологический индикатор должен позволять обнаруживать недостаточную влажность в стерилизаторе и продукте: при воздействии на него этилена оксида концентрации 600 мг/л при температуре 54 °С в течение 60 мин без увлажнения должна сохраняться жизнеспособность спор.

Заключение: