Группы методов стерилизации, используемых в фармацевтической промышленности

1-я группа: методы, основанные на уничтожении микроорганизмов (термическая, химическая, лучевая стерилизация);

2-я группа: основанные на удалении микроорганизмов (мембранная фильтрация жидкостей).

Методы, основанные на удалении микроорганизмов

Мембранная фильтрация жидкостей

Объекты: термолабильные парентеральные ЛС, растворы дезинфицирующих веществ.

Характеристика стерилизующего фильтра: размер пор – 0,22 мкм (способны задерживать самые мелкие бактерии). Материал: эфир целлюлозы, полиамид, нейлон, лавсановая пленка, поливинилиденфторид (ПВДФ).

Требования к проведению процесса:

- пригодность стерилизующих фильтров должна быть доказана предварительно путем микробиологических испытаний с использование подходящего микроорганизма;

- Асептические условия производства, микробиологический мониторинг производственного процесса и условий;

- проверка целостности собранного фильтра перед использованием и после использования путем соответствующих испытаний;

- проведение предварительной фильтрации через мембраны с порами 5 мкм и 0,45 мкм для удаления крупных частиц;

‐ максимальное сокращение времени фильтрации от ее начала до получения стерильного раствора с целью предотвращения неконтролируемого размножения микроорганизмов на фильтре и возникновения пирогенности раствора.

Новые методы стерилизации

• Высокоинтенсивная световая стерилизация: основана на использовании генератора коротких вспышек световых волн широкого спектра от ксеноновой лампы. Интенсивность таких волн в 100000 раз превышает интенсивность лучей солнечного спектра.

Объекты: вода, растворы глюкозы, натрия хлорида, помещенные в контейнеры из материалов, пропускающих УФ-лучи

• Низкотемпературная плазма:

Плазма – частично или полностью ионизированный газ или пар, состоящий из нейтральных атомов (молекул) и заряженных частиц (ионов и электронов). Положительно и отрицательно заряженные частицы в нем находятся в равновесии.

Наибольшей антимикробной активностью обладает плазма из хлора, перекиси водорода, глутарового альдегида.

Объекты: то же, что и для стерилизации газами (изделия, но не лекарственные вещества и средства).

Термическая стерилизация: принцип действия, объекты стерилизации. Виды термической стерилизации и их характеристика. Химическая стерилизация (стерилизация газами).

Методы, основанные на уничтожении микроорганизмов

Термическая стерилизация

• Объекты: оборудование, коммуникации, арматура, питательные среды, лабораторная посуда, готовые лекарственные средства (в форме растворов для инъекций и инфузий), первичная упаковка (ампулы, флаконы), установки для стерилизующего фильтрования, технологическая и лабораторная одежда.

• Принцип действия – воздействие высоких

температур.

• Теплоносители: водяной пар под давлением, текучий пар, сухой горячий воздух.

Виды термической стерилизации:

• Стерилизация в пламе ни (прожигание, фламбирование).

Простой и надежный метод, однако имеет ограниченное применение: стерилизация шпателей, микробиологических петель, поверхности стола в микробиологическом боксе.

• Сухожаровая стерилизация: стерилизация сухим горячим стерильным, очищенным от механических частиц воздухом в специальных сухожаровых шкафах, оснащенных устройством для принудительной циркуляции воздуха.

Принцип действия: пиролиз - термическое разложение органических и многих неорганических соединений.

Объекты: лабораторная посуда и другие изделия из стекла (первичная упаковка – ампулы, флаконы), металлические инструменты, то есть объекты, которые не теряют своих качеств при высокой температуре.

Режим стерилизации:

- стандартный: 160 - 180°С в течение 2 ч.

- выше 220°С (30 - 40 мин.): стерилизация и депирогенизация.

Контроль стерилизации: датчики температуры, помещенные в контрольный контейнер.

Дополнительные термоэлементы помещают в критические области камеры с наименьшей температурой (устанавливают заранее).

• Паровая стерилизация (автоклавирование): стерилизация нагретым водяным паром под давлением, который подается в автоклав или в рубашку стерилизатора (ферментатора).

Принцип действия: гидролиз - денатурация нуклеиновых кислот, белков.

Объекты: готовые лекарственные средства в форме водных растворов в укупоренной первичной упаковке, питательные среды, растворы реактивов.

Режим стерилизации:

- стандартный: 121°С в течение 15 мин.,

- установки для стерилизующего фильтрования - 121°С в течение 45 мин.,

- технологическая одежда - 121°С в течение 40-60 мин.

- прочие режимы: допускаются, если предварительно доказано, что выбранный режим обеспечивает необходимый и воспроизводимый уровень летальности микроорганизмов в рамках установленных допусков.

Контроль стерилизации: датчики температуры, помещенные в контрольный контейнер.

Дополнительные термоэлементы помещают в критические области камеры с наименьшей температурой (устанавливают заранее).

• Стерилизация текучим паром:

Режим стерилизации:

100°С в течение 30 мин. Обрабатывают предметы, портящиеся от сухого жара, и некоторые питательные среды, не выдерживающие более высокой температуры (среды с углеводами, молоко).

Химическая стерилизация – стерилизация газами и химическими веществами

• Стерилизация газами:

Основные действующие вещества: окись этилена, смесь окиси этилена с бромистым метилом.

Объекты стерилизации: термолабильные изделия из резины, полимерных материалов (тюбик-капельницы для глазных капель) и др.

Оборудование: герметично закрывающийся аппарат типа автоклава, к которому присоединен баллон с газом. Стерилизуемые объекты упаковываются в пакеты из полиэтиленовой пленки толщиной 0,06 – 0,2 мм или пергамента.

Оптимальный режим стерилизации (для окиси этилена):

- стерилизующая доза – 1200 мг/дм 3

- температура – не менее 18°С

- относительная влажность – 80%

- время выдержки – 16 ч.

Недостаток метода: высокая токсичность окиси этилена и его смесей для персонала и их способность взаимодействовать с материалом стерилизуемого объекта.

Требование: проведение дегазации после процесса стерилизации.

Способы дегазации:

- активная: продувание стерильной продукции стерильным воздухом

- пассивная: выдерживание в вентилируемом помещении в течение длительного (до 20 суток) промежутка времени.

• Стерилизация химическими веществами: имеет ограниченное применение.

Объекты: датчики контрольно-измерительных приборов, аппараты для диализа

Агенты: 6% раствор перекиси водорода, формальдегид.

Лучевая стерилизация

•Радиационная стерилизация (стерилизация γ-лучами).

Оборудование для стерилизации - специальные камеры проходного типа

Режим стерилизации: доза 25 – 30 кГр, 2 раза по 5 мин.

Объекты стерилизации: полимерные контейнеры для инфузионных препаратов, чашки Петри из полимерных материалов, некоторые виды сырья (растительное сырье).