Стерилизация

> Стерилизация (или обеспложивание) — это процесс пол­ного уничтожения микроорганизмов и их спор в лекарствен­ных веществах, лекарственных формах, на посуде, вспомога­тельных материалах, инструментах и аппаратах.

Термин «стерилизация» происходит от лат. sterilis, что означает бесплодный. Стерильность достигается соблюдением асептики и при­менением методов стерилизации в соответствии с требованиями ГФУ «Методы и условия стерилизации», ранее в ГФ XI — статья «Стери­лизация».

При выборе метода и продолжительности стерилизации необходи­мо учитывать свойства, объем или массу стерилизуемых материалов.

Методы стерилизации можно разделить на: физические, механи­ческие, химические.

Физические методы стерилизации. К ним относятся: термичес­кая, или тепловая, стерилизация, стерилизация ультрафиолетовыми лучами, радиационная стерилизация, стерилизация токами высо­кой частоты.

Из перечисленных методов в условиях аптек применяются тер­мическая стерилизация, а также стерилизация ультрафиолетовыми лучами. Остальные методы стерилизации в условиях аптек пока не нашли применения.

Термическая стерилизация. При этом методе стерилизации про­исходит гибель микроорганизмов под влиянием высокой темпера­туры за счет коагуляции белков и разрушения ферментов микро­организмов. Наиболее широко в аптечной практике применяется стерилизация сухим жаром и паром.

Стерилизация сухим жаром осуществляется сухим горячим воз­духом в воздушных стерилизаторах при температуре 180—200 °С. Эффективность стерилизации зависит от температуры и времени. Равномерность прогрева объектов обусловливается степенью их теп­лопроводности и правильностью расположения внутри стерилиза-ционной камеры для обеспечения свободной циркуляции горячего воздуха. Стерилизуемые объекты должны быть расфасованы в соот­ветствующую тару, плотно укупорены и свободно размещены в су­шильных шкафах, чтобы обеспечить быстрое и равномерное про­никновение к ним горячего воздуха. Загрузка должна производиться в ненагретые сушильные шкафы или когда температура внутри шкафа не превышает 60 °С. В связи с тем, что горячий воздух обла­дает невысокой теплопроводностью, прогрев стерилизуемых объек­тов происходит довольно медленно. Время, рекомендуемое для сте­рилизации, должно отсчитываться с момента нагрева воздуха в сушильном шкафу до температуры 180—200 °С.

Воздушный метод используется для стерилизации термостойких порошкообразных лекарственных веществ (натрия хлорид, цинка оксид, тальк, глина белая и др.). Порошки массой более 200,0 г сте­рилизуют при 180 °С в течение 60 минут или при 200 °С — 30 минут. При этом толщина слоя порошка должна быть не более 6—7 см. Время стерилизационной выдержки порошков массой менее 200,0 г соответственно уменьшают до 30—40 минут при 180 °С и до 10— 20 минут — при 200 °С.

Минеральные и растительные масла, жиры, ланолин безводный, вазелин, воск стерилизуют горячим воздухом при 180 °С в течение 30—40 минут или при 200 °С — 15—20 минут с учетом количества вещества.

Изделия из стекла, металла, силиконовой резины, фарфора, ус­тановки для стерилизующего фильтрования с фильтрами и прием­ники фильтрата стерилизуют при 180 °С в течение 60 минут.

Мелкие стеклянные и металлические предметы (воронки, пипет­ки и др.) помещают в сушильные шкафы в специальных биксах.

Для сохранения стерильности посуды, если она не используется сразу же после обеспложивания, ее перед стерилизацией плотно за­крывают стеклянными или ватными пробками, обернутыми в марлю. В порядке исключения простерилизованную посуду можно закры­вать пробками в асептических условиях сразу же после стерилиза­ции, пока флаконы и колбы горячие.

Растворы лекарственных веществ нельзя стерилизовать в сушиль­ных шкафах, так как из-за плохой теплопроводности воздух, имею­щий температуру 100—120 °С, не обеспечивает быстрый нагрев растворов до температуры стерилизации. Так, например, раствор на­трия хлорида (объем 200 мл), помещенный в сушильный шкаф с тем­пературой 120 °С, через час прогревается всего лишь до 60 °С. Горя­чий воздух более высокой температуры может вызвать разложение лекарственных веществ и разрыв склянок вследствие разницы дав­лений внутри и снаружи флаконов.

Для стерилизации сухим горячим воздухом в аптеках целесо­образно использовать шкафы сушильно-стерилизационные марки ШСС-250П, стерилизатор сухожаровой СС-200, а также воздушные стерилизаторы с небольшим объемом стерилизационной камеры марок ВП-10, ГП-20 и ГП-40. В крупных больничных аптеках име­ются сушильно-стерилизационные шкафы ШСС-500П и ШСС-1000П.

Таблица 30

Стерилизационное оборудование для воздушной стерилизации

Тип

Техническая характеристика

Диапазон регулируемой температуры от 40 до 200 °С. Размеры рабочей камеры: диаметр 358, глубина 270 мм.

Диапазон регулируемых температур от 50 до 200 °С. Размеры рабочей камеры 400x430x500 мм.

Диапазон автоматически поддерживаемой температу­ры в рабочей камере от 50 до 200°С. Объем рабочей камеры 250 дм³.

Диапазон автоматически регулируемых температур от 50 до 200 °С. Размеры рабочей камеры 800x630x500 мм.

Диапазон регулируемых температур от 50 до 250 °С. Размеры рабочей камеры 1000x800x680 мм.

Диапазон автоматически поддерживаемых температур от 50 до 200°С. Размеры рабочей камеры 1000х8000х630 мм.

Диапазон автоматически регулируемых температур от 50 до 200 °С. Размеры рабочей камеры

1500x830x800 мм.

Диапазон температур от 50 до 200 °С. Размеры рабочей камеры 1500x830x800 мм.

Шкаф сушильный электрический круглый АВ-151

Шкаф сушильно-стерили-зационный ШСС-80П

Шкаф сушильно-стерили-зационный ШСС-250П

Шкаф сушильно-стерили-зационный проходной ШСС-250ПР

Шкаф сушильно-стерили-

зационный ШСС-500П

Шкаф сушильно-стерили-зационный проходной

ШСС-500ПР

Шкаф сушильно-стерили-

зационный ШСС-1000П

Шкаф сушильно-стерили-зационный проходной

ШСС-1000ПР

Технические характеристики рекомендуемых шкафов приведены в табл. 30.

На рис. 136 изображен наиболее широко применяемый в боль­ничных аптеках шкаф сушильно-стерилизационный ШСС-500П.

Стерилизация паром основа­на на сочетании высокой темпера­туры и влаги. Коагуляция белко­вых веществ в этих условиях начинается при температуре 56 °С. В фармацевтической прак­тике применяют несколько мето­дов стерилизации паром, из кото­рых наиболее надежный, быстрый и экономичный — сте­рилизация насыщенным водя­ным паром под давлением 0,11 МПа (1,1 кгс/см²) и темпера­туре 120 °С; 0,20 МПа (2 кгс/см²) и температуре 132 °С. В этих ус­ловиях погибают не только веге-

тативные, но и споровые формы Рис. 136. Шкаф сушильно-

микроорганизмов. стерилизационный ШСС-500П

Паровой метод стерилизации при 120 °С рекомендуется для воды и водных растворов лекарственных веществ. Время стерилизацион-ной выдержки не более 30 минут в зависимости от физико-химических свойств препарата и объема раствора. Растворы объе­мом до 100 мл стерилизуют в течение 8 минут, объемом 101—500 мл — 8—12 минут и объемом от 501 до 1000 мл — 12—15 минут.

Стерилизация воды и водных растворов производится в герме­тично укупоренных и предварительно простерилизованных флако­нах или ампулах. Жиры и масла в герметично укупоренных сосудах стерилизуют при 120 °С в течение 2 часов. Этим методом стерилизу­ют также изделия из стекла, фарфора, металла, резины, перевязоч­ные и вспомогательные материалы (вату, марлю, бинты, халаты, фильтровальную бумагу, резиновые пробки, пергамент и др.). Вре­мя стерилизационной выдержки 45 минут.

Установки для стерилизующего фильтрования с фильтрами сте­рилизуют 15 минут (для фильтров диаметром 13 и 25 мм), 30 минут (для фильтров диаметром 47, 50, 90 и 142 мм) и 45 минут (для филь­тров диаметром 293 мм).

Для стерилизации хирургических инструментов, перевязочных материалов, белья и спецодежды также может быть рекомендован метод стерилизации паром при 132 °С в течение 20 минут. Стерили­зация указанных объектов должна производиться в стерилизацион-ных коробках или двухслойной мягкой упаковке из бязи либо в пер­гаментной бумаге.

Стерилизацию паром под давлением проводят в паровых сте­рилизаторах (автоклавах) различной конструкции. Наиболее удобны те паровые стерилизаторы, в которых автоматически поддер­живаются заданные давление и температура, а также предусмотрена

возможность просушивать вспо­могательный материал (вату, фильтровальную бумагу, марлю и др.) после стерилизации (табл. 31).

В настоящее время широкое распространение получили сте­рилизаторы типа ВК-15, ВК-30

(рис. 137), ГП-280 и др. В прак­тике больничных аптек могут быть использованы также стери­лизаторы типа ГП-400, ГПД-280

и ГПС-500, которые по устрой­ству и принципу действия ана­логичны стерилизатору ГП-280.

Вертикальные паровые стерилизато- ры ВК-30 и ВК-75 отличаются емкостью стерилизационной камеры. Состоят они из корпуса со стерилизационной и водо- паровой камерами, крышки, кожуха, электронагревательных элементов, элект- Рис. 137. Стерилизатор вертикальный рощита, электроконтактного манометра, круглый электрический ВК-30 мановакуумметра, эжектора, предохра-

Таблица 31

Стерилизаторы паровые

Тип | Техническая характеристика

Объем камеры 75 л. Габаритные раз­меры 570x740x1070 мм. В комплект входят коробки стерили-зационные КСК-18.

Объем камеры 400 л. Габаритные размеры 1800x1550x1320 мм. Имеет три режима стерилизации.

Объем камеры 560 л. Габаритные размеры 1800x1550x1420 мм.

Объем камеры 400 л. Габаритные размеры 1800x1500x1350 мм.

Стерилизатор паровой вертикальный круглый электрический ВК-75

Стерилизатор паровой горизонтальный прямоугольный электрический шкафного типа ГП-400

Стерилизатор паровой с автоматическим управлением ГП-560

Стерилизатор паровой электрический горизонтальный прямоугольный двусторонний с автоматическим управле­нием ГПД-400

Стерилизатор паровой полуавтоматический двухсторонний ГПД-560

Установка стерилизационная ЦСУ-1000-0. По требованию заказчика может быть укомплектована шкафом сушильно-стерилизационным марки ШСС-500ПР и различным количеством паровых стерилизаторов и загрузочных тележек

Объем камеры 560 л. Габаритные размеры 1620x420x1800 мм. Имеет три режима стерилизации.

Представляет собой комплекс паровых стерилизаторов с двусхторонним обслуживанием, автоматическим управлением и загрузочно-выгрузоч-ным устройством. Пароснабжение от собственного электрического паро­генератора. Три паровых стерилиза­тора каждый объемом 750 л, 6 загру­зочных тележек, 8 контейнеров. Оснащена программным устройством по контролю экспозиции и темпера­туры стерилизации.

нительного клапана, водоуказательной колонки и трубопровода с вентилями. Стерилизационная и водопаровая камеры объединены в единую сварную конст­рукцию, но разобщены функционально, в результате чего можно перекрывать поступление пара в стерилизационную камеру во время загрузки, эжекции и раз­грузки автоклава, а также автоматически поддерживать рабочее давление в во-допаровой камере для выполнения последующей стерилизации. Обе камеры выполнены из нержавеющей стали. Максимальное давление пара в стерилиза-ционной камере 0,25 МПа. Оба стерилизатора работают от сети трехфазного переменного тока напряжением 220/380 В. Паровые стерилизаторы ВКО-50 и ВКО-75 отличаются размерами стерилизационной камеры, рабочее давление в которых не должно превышать 0,2 МПа. Стерилизацию можно проводить как под давлением, так и текучим паром. Паровой стерилизатор ВКО-16 переносно­го типа предназначен для стерилизации текучим паром.Горизонтальный паро­вой стерилизатор ГК-100 рассчитан на работу при максимальном давлении пара 0,2 МПа. Основные части его — стерилизационная и водопаровая камеры, паро­образователь с электронагревательными элементами, крышка, кожух и элект­рощит. Внутри водопаровой камеры расположена стерилизационная. Пар из парообразователя поступает в паровую камеру, а затем в стерилизационную. Образующийся в процессе работы конденсат стекает в парообразователь, кото­рый снабжен предохранительным клапаном, манометром и водоуказательной колонкой с воронкой для залива воды. Заполнение парообразователя водой мо­жет осуществляться как вручную через воронку, так и от водопроводной маги­страли через специальный патрубок, снабженный вентилем. Работает стерили­затор от сети трехфазного переменного тока напряжением 220/380 В (рис. 138).

Паровой стерилизатор ГП-280 рабо­тает в автоматическом цикле и имеет че­тыре режима стерилизации, отличаю­щихся различной продолжительностью (от 20 до 30 минут) и давлением пара в стерилизационной камере (от 0,1 до 0,2 МПа). Стерилизатор состоит из стерилизационной камеры с дверцей, па­рогенератора, электронасоса и электро­щита. Дверца камеры снабжена цент­ральным затвором и имеет блокировку мембранного типа, которая предотвраща­ет возможность ее открывания при из­быточном давлении пара внутри каме­ры. На панели управления стерилизатора имеются манометр, вакуумметр, водо­мерное стекло и кнопки управления. Па­рогенератор выполнен в виде котла с теп­лоизолирующим кожухом, снабженного предохранительным клапаном, термис-тором, манометром, датчиком уровня и водоуказательной колонкой.

Паровой стерилизатор ГПД-280 в от-

личие от стерилизатора ГП-280 снабжен двумя дверцами с централизованными затворами и блокировкой. Встраивается в проем стены, разделяющей асептичес­кий блок и стерилизационную комнату. Паровой стерилизатор ГПС-500 питает­ся от централизованного источника пара (котельной).

Подготовка аппаратов к стерилизации должна начинаться с наполнения водой водопаровой камеры через воронку водоуказательной колонки до верхней отметки. При этом должны быть открыты кран, вентиль и крышка стерилиза­тора. После загрузки стерилизационной камеры крышку стерилизатора закры­вают, плотно прижав ее болтами. Вентиль и кран должны быть закрыты. Затем в манометре устанавливают пределы автоматического поддержания давления и включают аппарат в сеть.

Перед началом стерилизации из стерилизатора необходимо полностью уда­лить воздух. Для этого стерилизатор сначала нагревают с открытым краном. Через 10—15 минут после того, как пар пойдет сильной струей, кран закрыва­ют. Для проверки отсутствия воздуха в стерилизаторе целесообразно трубку от выпускного крана поместить в пробирку с водой, опрокинутую в сосуд, напол­ненный водой. При выходе из стерилизатора пара без примеси воздуха вода из пробирки вытесняться не будет. Удаление воздуха из стерилизатора крайне не­обходимо, так как оставшийся в нем воздух резко снижает коэффициент тепло­передачи пара (теплопроводность пара, содержащего 5 % воздуха, уменьшается на 50 %), вследствие чего невозможно обеспечить равномерный прогрев стери­лизуемых материалов и надежность стерилизации. Установлено, что споры си­бирской язвы при стерилизации погибают в разное время в зависимости от ко­личества воздуха, находящегося в паре. Если пар содержит 8 % воздуха, при давлении 0,1 МПа споры погибают в течение 3 минут, при наличии 20 % — за 10 минут, а при содержании 37 % воздуха — через 30 минут.

При нагревании стерилизатора параллельно росту давления повышается тем­пература в стерилизационной камере. Зависимость между температурой и давле­нием воздуха выражается следующим образом: 0,05 МПа — 110 °С; 0,1 МПа — 119,6 °С; 0,15 МПа — 126,8 °С; 0,2 МПа — 132,9 °С.

Время стерилизации должно отсчитываться с момента установления задан­ного давления, которое поддерживается при стерилизации автоматически. По истечении времени стерилизации открывают вентиль, соединяющий стерилиза-ционную камеру с атмосферой, выпускают через него пар и конденсат и после того, как стрелка манометра станет на «0», открывают крышку и разгружают стерилизационную камеру.

В последние годы созданы новые паровые стерилизаторы специально для рас­творов с принудительным охлаждением стерилизуемых объектов: ГП-400 и др.

Стерилизационная камера стерилизатора ГП-400 имеет паровую рубашку и оснащена дверью скользящего типа, а загрузочно-разгрузочное устройство выполнено в виде тележки с подвижно размещенной кареткой, на которой уста­навливают кассеты с герметично укупоренными сосудами для крови. После за­грузки флаконов дверь стерилизационной камеры герметично закрывается и нажатием кнопок «сеть» и «пуск» последовательно включаются в работу автономная система пароснабжения, система подготовки воздуха и осуществля­ется процесс стерилизации.

Новые стерилизаторы, предназначенные специально для стерилизации рас­творов в герметично укупоренной таре, позволяют резко сократить требуемое для этого время за счет принудительного охлаждения. Вторым важным преиму­ществом вновь созданных стерилизаторов является то, что в конце процесса стерилизации температура жидкости во флаконах не превышает 60—70 °С. Это исключает бой флаконов в стадии разгрузки стерилизатора и гарантирует безо­пасность для обслуживающего персонала. Кроме того, принудительное охлаж­дение укорачивает время воздействия повышенной температуры на лекарствен­ное вещество, в результате чего химическая устойчивость лекарств в растворах повышается. Поскольку стерилизаторы — это аппараты, работающие под дав­лением, за их исправностью следит инспекция котлонадзора. Лица, работаю­щие со стерилизатором, должны хорошо знать его устройство и строго соблю­дать правила по технике безопасности. Обслуживание стерилизаторов разрешается только лицам, достигшим 18-летнего возраста, окончившим курсы по обслужи­ванию автоклавов, прошедшим предварительный медицинский осмотр и инст­руктаж по безопасному обслуживанию стерилизаторов.

Стерилизация текучим паром осуществляется насыщенным во­дяным паром температуры 100 °С. Текучий пар находит применение в тех случаях, когда требуется убить только вегетативные формы микроорганизмов. При наличии в объекте споровых форм этот ме­тод неэффективен. Стерилизация текучим паром производится в сте­рилизаторах, представляющих собой металлические сосуды цилинд­рической формы, закрывающиеся крышкой с двумя отверстиями — для термометра и выхода пара. На дно сосуда наливается вода, по­верх которой находится металлическая подставка с отверстиями. Иногда аппарат снабжается двойными стенками, и пар, выходя из паровой камеры, направляется в промежуток между ними. Такая конструкция обеспечивает сохранение постоянства температуры при стерилизации. В аптечной практике находят применение стерилиза­торы С-60 (рис. 139), ВКО-16, ВК-75.

Нагревание текучим паром (по ГФ X) производят в течение 30— 60 минут. Продолжительность стерилизации зависит от физико- химических свойств лекарствен- ных веществ и объема раствора. Установлено, что при нагревании стерилизатора температура ра- створа во флаконах отстает от температуры паровой камеры. Для небольших объемов отстава- ние невелико (2—3 минуты), а для объемов более 500 мл — оно значительно. Поэтому при стери- лизации растворов более 100 мл увеличивается продолжитель- ность стерилизации: Рис. 139. Стерилизатор С-60 до 100 мл — 30 минут; от 101 до 500 мл — 45 минут; от 501 до 1000 мл — 60 минут.

Стерилизация растворов объемом более 1 л запрещается.

Тиндализация — дробная стерилизация, которая заключа­ется в нагревании при температуре 60—65 °С по 1 часу в течение 5 дней или при температуре 70—80 °С в течение 3 дней. Стерилизу­емую жидкость хранят в промежутках между нагреваниями при тем­пературе 25—37 °С. Этот метод стерилизации используют для лекар­ственных веществ и их растворов, которые не выдерживают нагревания при 100 °С. При этом в ходе стерилизации гибнут не только микроорганизмы, но и их споры, которые прорастают в интервалах между нагреваниями. Метод тиндализации в аптечной практике ис­пользуется редко. Чаще его применяют в заводских условиях при приготовлении ампулированных растворов. Тиндализация по конеч­ному эффекту не уступает автоклавированию, но длительная.

П а с т е р и з а ц и я — однократное нагревание раствора при тем­пературе 80 °С в течение 30 минут. Она дает возможность уничто­жить вегетативные формы микроорганизмов, но не споры. Способ недостаточно надежен. ГФ X разрешает пользоваться этим методом при приготовлении растворов термолабильных веществ с добавлени­ем антисептиков (0,5 % фенола или 0,3 % трикрезола). В присут­ствии антисептика понижается вирулентность и жизнеспособность микробов, приостанавливается рост и размножение микробных кле­ток. Споры микробов не уничтожаются, но в присутствии антисеп­тиков не прорастают. Действие антисептиков значительно усилива­ется при повышении температуры раствора.

Пастеризация и тиндализация допускаются только в исключи­тельных случаях в соответствии с указанием частных фармакопей­ных статей.

Контроль эффективности термических методов стерилиза­ции осуществляется с помощью контрольно-измерительных прибо­ров, химических и биологических тестов.

Бактериологические методы — самые точные и осу­ществляются с помощью биотеста стерилизации. Биотест стерили­зации — объект из установленного материала, обсемененный тест-микроорганизмами, предназначенный для контроля эффективности стерилизации. В качестве биотеста могут быть использованы тест-микроорганизмы: чистые культуры, спорообразующих микроорга­низмов типа B. subtilis, B. stearothermophylus и др., нанесенные на стерилизуемый материал.

Химический тест стерилизации основан на свойстве ряда веществ изменять свое физическое состояние или цвет под воздей­ствием определенной температуры.

Обычно пользуются следующими веществами: сера (температура плавления — 111—120 °С), антипирин (110 °С), антифибрин (115 °С), резорцин (110 °С), кислота бензойная (121—122 °С), Р-нафтол (120— 122 °С), мочевина (132 °С), фенацетин (134—135 °С). Для контроля сухожаровой стерилизации используются: тиомочевина (180 °С), кис­лота янтарная (180—184 °С), барбитал (190—191 °С) и некоторые дру­гие вещества. В последние годы стали применять цветные термоин­дикаторы (табл. 32), которые с большой точностью указывают уро­вень температуры (колебания 1—2 °С).

Таблица 32