Embed Size (px)
Citation preview
STERILIZZAZIONE STERILIZZAZIONE
MEDIANTE CALOREMEDIANTE CALORE
CORSO DI IMPIANTI
DELL’INDUSTRIA
FARMACEUTICAANNO ACCADEMICO 2007-2008
CALORE COME MEZZO
STERILIZZANTEIL CALORE E’ IL MEZZO PIU’ USATO PER LA
STERILIZZAZIONE, LIMITATAMENTE AI MATERIALI MATERIALI
TERMOSTABILITERMOSTABILI; E’ FACILE DA APPLICARE, SICURO E NON
LASCIA RESIDUI.
SI PUO’ APPLICARE COME CALORE UMIDOCALORE UMIDO O COME
CALORE SECCOCALORE SECCO.
IL CALORE UMIDO (115115--134°C134°C) E’ PIU’ EFFICACE, PREVEDE
L’UTILIZZO DI VAPORE SATURO SOTTO PRESSIONEVAPORE SATURO SOTTO PRESSIONE ED
AGISCE ESSENZIALMENTE PROVOCANDO REAZIONI DI REAZIONI DI
IDROLISI E DENATURAZIONEIDROLISI E DENATURAZIONE A LIVELLO DEL SUBSTRATO.
IL CALORE SECCO (160160--180°C180°C) E’ MENO EFFICACE,
PREVEDE L’UTILIZZO DI ARIA CALDAARIA CALDA ED AGISCE
PROVOCANDO REAZIONI DI OSSIDAZIONEREAZIONI DI OSSIDAZIONE.
CALORE SECCO E CALORE
UMIDOLE CONDIZIONI DI TEMPERATURA ALLE QUALI AVVIENE
L’INATTIVAZIONE DEI MICROORGANISMI SONO DIVERSE NEL
CASO DEL CALORE SECCO RISPETTO AL VAPORE SATURO.
UNO DEI MOTIVI E’ IL DIVERSO MECCANISMO DEL CALORE
UMIDO E DI QUELLO SECCO NELLA INATTIVAZIONE DEI
SUBSTRATI PROTEICI.
UN ALTRO MOTIVO E’ CHE IL VAPORE SATURO E’ ACQUA IN
FASE VAPORE, MENTRE DENTRO LE CELLULE BATTERICHE
L’ACQUA E’ PRESENTE COME SOLUZIONE. ESSENDO LA
MEMBRANA BATTERICA UNA MEMBRANA SEMIPERMEABILE,
DURANTE LA STERILIZZAZIONE CON VAPORE SATURO IL
VAPORE PENETRA PER OSMOSI DENTRO LE CELLULE
RIGONFIANDOLE; I PROCESSI DI DENATURAZIONE SONO MOLTO
PIU’ RAPIDI.
PROCESSO DI
STERILIZZAZIONEIN QUALUNQUE PROCESSO DI STERILIZZAZIONE COL
CALORE SI POSSONO INDIVIDUARE TRE FASI DISTINTETRE FASI DISTINTE, IN
CUI LA TEMPERATURA DEL SISTEMA VARIA:
�� FASE DI RISCALDAMENTOFASE DI RISCALDAMENTO
�� FASE DI REGIMEFASE DI REGIME
�� FASE DI RAFFREDDAMENTO FASE DI RAFFREDDAMENTO
PROCESSO DI
STERILIZZAZIONEL’UCCISIONE DEI MICROORGANISMI AVVIENE NON SOLO
ALLA TEMPERATURA DI STERILIZZAZIONE VERA E PROPRIA
MA ANCHE A TEMPERATURE PIU’ BASSE, QUINDI ANCHE
NELLA FASE DI RISCALDAMENTO E RAFFREDDAMENTO, A
VELOCITA’ PIU’ BASSE.
SOPRATTUTTO NEL CASO DI MATERIALI DELICATI PUO’
ESSERE CONVENIENTE TENERE CONTO DEL CONTRIBUTO CHE
LA FASE DI RISCALDAMENTO E DI RAFFREDDAMENTO DANNO
ALLA LETALITA’ TOTALELETALITA’ TOTALE DEL PROCESSO.
SI CALCOLA IL CONTRIBUTO CHE L’ESPOSIZIONE A CIASCUN
INTERVALLO DI TEMPERATURA SUPERIORE A QUELLA LIMITE
PER AVERE L’INATTIVAZIONE DA’ ALLA INATTIVAZIONE
MICROBICA. SI SOMMANO QUESTI CONTRIBUTI E SI ARRESTA
IL PROCESSO DI STERILIZZAZIONE QUANDO SI RAGGIUNGE LO
STESSO GRADO DI INATTIVAZIONE RICHIESTO DAL PROCESSO
STANDARD.
VALORE F
QUESTO PARAMETRO NUMERICO E’ STATO INTRODOTTO
INIZIALMENTE DALL’INDUSTRIA ALIMENTARE E INDICA LA
LETALITA’ TOTALE DI UN PROCESSO DI STERILIZZAZIONE
TERMICA.
E’ DEFINITO COME “L’EQUIVALENTE IN MINUTI A 121°C DI UN
CERTO TRATTAMENTO STERILIZZANTE” CIOE’ SE L’F DI UN
CERTO TRATTAMENTO TERMICO E’ x MINUTI, QUEL
TRATTAMENTO TERMICO EQUIVALE A x MINUTI A 121°C.
IL VAPORE COME AGENTE
STERILIZZANTE
LA STERILIZZAZIONE COL CALORE UMIDO PREVEDE
L’USO DI VAPORE ACQUEO; POICHE’ LE TEMPERATURE
RICHIESTE PER LA STERILIZZAZIONE CON QUESTO
METODO SONO COMPRESE TRA 115 E 134°C115 E 134°C IL VAPORE
DEVE ESSERE SOTTO PRESSIONE.SOTTO PRESSIONE.
INOLTRE, IL
VAPORE DEVE
ESSERE SATUROSATURO..
DIAGRAMMA DI FASE DEL
VAPORE ACQUEO
IL VAPORE E’ SATURO SATURO
QUANDO SI TROVA IN
EQUILIBRIO TERMICO
CON L’ACQUA DA CUI
VIENE PRODOTTO.
SOLO IN QUESTE
CONDIZIONI IL
VAPORE E’ IN GRADO
DI STERILIZZARE.
PRINCIPIO DELLA
STERILIZZAZIONE CON VAPORE
IL VAPORE SATURO HA LA CAPACITA’ DI UCCIDERE I
MICROORGANISMI A CAUSA DEL SUO CALORE LATENTE DI
VAPORIZZAZIONE
– PER PORTARE A TEMPERATURA DI EBOLLIZIONE 1 LITRO
D’ACQUA OCCORRONO 80 CALORIE
– PER TRASFORMARE IN VAPORE 1 LITRO D’ACQUA
ALL’EBOLLIZIONE OCCORRONO 540 CALORIE
PRINCIPIO DELLA
STERILIZZAZIONE CON VAPORE
� IL VAPORE A CONTATTO CON OGGETTI PIU’ FREDDI
CONDENSA SU DI ESSI CEDENDO LORO IL SUO CALORE
LATENTE E SCALDANDOLI
� LA CONDENSAZIONE DEL VAPORE PROVOCA UN NOTEVOLE
DECREMENTO DEL VOLUME E DETERMINA UNA PRESSIONE
NEGATIVA CHE RICHIAMA ALTRO VAPORE (NON CI DEVE
ESSERE ARIA!!)
� LA CONDENSAZIONE SI VERIFICA FINCHE’ C’E’ UNA
DIFFERENZA DI TEMPERATURA TRA VAPORE ED OGGETTI
CARATTERISTICHE DEL
VAPORE
IL VAPORE UTILIZZATO NELLA
STERILIZZAZIONE DEVE ESSERE:
�� SATURO (NON SOPRASSATURO)SATURO (NON SOPRASSATURO)
�� SECCOSECCO
�� PRIVO DI ARIAPRIVO DI ARIA
INDICATORI DI
STERILIZZAZIONE
INDICATORI
FISICI
INDICATORI
BIOLOGICI
INDICATORI
CHIMICI
INDICATORI CHIMICI DI
STERILIZZAZIONE
INDICATORI CHIMICI DI
STERILIZZAZIONE A VAPORE
PRIMA DELLA
STERILIZZAZIONE
DOPO LA
STERILIZZAZIONE
INDICATORI BIOLOGICI DI
STERILIZZAZIONE A VAPORE
GLI INDICATORI BIOLOGICI PER LA STERILIZZAZIONE A
VAPORE SONO SPORE DI BACILLUS STEAROTHERMOPHILUSBACILLUS STEAROTHERMOPHILUS
ATCC 7953ATCC 7953, CHE HANNO UN VALORE D121 DI 1.5 MINUTI E UN
VALORE z DI 6°C.
LE SPORE POSSONO ESSERE INOCULATE IN CAMPIONI DEL
PRODOTTO, ADSORBITE SU STRISCE DI CARTA O SFERETTE
DI VETRO O SOSPESE IN TERRENO DI COLTURA RACCHIUSO
IN FLACONCINI SIGILLATI.
L’INDICATORE VIENE SOTTOPOSTO AD UN NORMALE CICLO
DI STERILIZZAZIONE E POI MESSO IN COLTURA; SE IL
CICLO E’ AVVENUTO CORRETTAMENTE LE SPORE DEVONO
ESSERE STATE INATTIVATE E NON GERMINANO.
SCHEMA GENERALE DI
AUTOCLAVE
� AUTOCLAVI PORTATILIAUTOCLAVI PORTATILI
(IL VAPORE E’ PRODOTTO
ALL’INTERNO)
� AUTOCLAVI DI GRANDI AUTOCLAVI DI GRANDI
DIMENSIONIDIMENSIONI (VAPORE
PRODOTTO IN UNA
CALDAIA SEPARATA;
DELLE VALVOLE DI
ESPANSIONE LO PORTANO
ALLE CONDIZIONI DI
PRESSIONE E
TEMPERATURA
RICHIESTE)
AUTOCLAVI
AUTOCLAVIAUTOCLAVI
CONTATTO DIRETTO
TRA VAPORE ED
OGGETTI DA
STERILIZZARE
�� AUTOCLAVI PER AUTOCLAVI PER
CARICHI POROSICARICHI POROSI
�� AUTOCLAVI PER AUTOCLAVI PER
UTENSILIUTENSILI
TRASFERIMENTO DI
CALORE DAL
CONTENITORE AL
CONTENUTO
�� AUTOCLAVI PER AUTOCLAVI PER
LIQUIDI IN LIQUIDI IN
CONTENITORI CONTENITORI
SIGILLATISIGILLATI
AUTOCLAVE PER UTENSILI
AUTOCLAVI PER UTENSILI = AUTOCLAVI PER UTENSILI = GRAVITY GRAVITY
DISPLACEMENT STERILIZERDISPLACEMENT STERILIZER = = DOWNWARD DOWNWARD
DISPLACEMENT STERILIZERDISPLACEMENT STERILIZER
IN QUESTE AUTOCLAVI L’ARIA VIENE ALLONTANATA
DAL FLUSSO DI VAPORE, CHE PUO’ PROVENIRE DA UNA
CALDAIA ESTERNA O ESSERE PRODOTTO
ALL’INTERNO DELLO STERILIZZATORE.
DENSITA’ ARIA A 20℃℃℃℃ = 1.2 g/ℓℓℓℓDENSITA’ VAPORE 100℃℃℃℃ = 0.6 g/ℓℓℓℓ
COME NELLE AUTOCLAVI PER CARICHI POROSI, LA
STERILIZZAZIONE DERIVA DAL CONTATTO DIRETTO
TRA VAPORE E OGGETTI DA STERILIZZARE.
AUTOCLAVE PER UTENSILI
IL VAPORE E’ PIU’
CALDO E LEGGERO
DELL’ARIA, CHE VIENE
SPINTA VERSO IL BASSO
E SCACCIATA
ATTRAVERSO UNA
APPOSITA VALVOLA DI
SFOGO. QUANDO DALLA
VALVOLA ESCE SOLO
VAPORE PURO L’ARIA
SI CONSIDERA
COMPLETAMENTE
ALLONTANATA.
CICLO DI STERILIZZAZIONE IN
AUTOCLAVE PER UTENSILI
TRATTO DA: ”GUIDE TO MICROBIOLOGICAL CONTROL IN PHARMACEUTICALS”,
CICLO DI STERILIZZAZIONE IN
AUTOCLAVE PER UTENSILI
TERMINATO IL CICLO DI STERILIZZAZIONE, SI DEVE FAR
SFOGARE IL VAPORE ALL’ESTERNO ATTRAVERSO UNA
VALVOLA; CIO’ COMPORTA UNA DIMINUZIONE DELLA
PRESSIONE INTERNA, FINO A CHE IL SUO VALORE NON
UGUAGLIA QUELLO DELLA PRESSIONE ATMOSFERICA (A
QUESTO PUNTO LA TEMPERATURA INTERNA E’ 100°C).
E’ CONSIGLIABILE APRIRE LA PORTA DELL’AUTOCLAVE A
QUESTO PUNTO; INFATTI, FACENDO SCENDERE LA
TEMPERATURA SOTTO 100°C SI GENERA NELLA CAMERA DI
STERILIZZAZIONE IL VUOTO E LO SPORTELLO NON PUO’
ESSERE APERTO, SE NON IMMETTENDO ARIA ALL’INTERNO.
INOLTRE IL MATERIALE TOLTO A 100°C E PORTATO ALL’ARIA
SI ASCIUGA IN MODO COMPLETO E VELOCE.
AUTOCLAVE PER CARICHI
POROSI
AUTOCLAVE PER CARICHI POROSI = AUTOCLAVE PER CARICHI POROSI = POROUS POROUS
LOAD STERILIZER = HIGHLOAD STERILIZER = HIGH--VACUUM STERILIZER = VACUUM STERILIZER =
PREPRE--VACUUM STERILIZERVACUUM STERILIZER
QUESTO TIPO DI AUTOCLAVI VIENE UTILIZZATO PER
STERILIZZARE STOFFE O ALTRI MATERIALI POROSISTOFFE O ALTRI MATERIALI POROSI (AD
ESEMPIO FILTRI STERILIZZANTI) INCARTATI. L’ARIA
VIENE RIMOSSA FORZATAMENTE DAI PACCHI CON UNA
SERIE DI ASPIRAZIONI E INIEZIONI DI VAPORE PURO CHE
HANNO LO SCOPO DI ALLONTANARE L’ARIA DALLE FIBRE
O DAI PORI.
QUESTE AUTOCLAVI OPERANO GENERALMENTE A
TEMPERATURE DI 134134--138°C.138°C.
CICLO DI STERILIZZAZIONE IN
AUTOCLAVE PER CARICHI
POROSI
TRATTO DA: ”GUIDE TO MICROBIOLOGICAL CONTROL IN PHARMACEUTICALS”,
STERILIZZAZIONE DI
CARICHI POROSI
PER UN CORRETTO FUNZIONAMENTO DELLE AUTOCLAVI PER
CARICHI POROSI BISOGNA TENERE PRESENTI ALCUNI PUNTI:
� BISOGNA EVITARE CHE IL VAPORE ALL’INTERNO SI
SURRISCALDI (ES., A CAUSA DEL CALORE DI IDRATAZIONE DI
STOFFE TROPPO ASCIUTTE)
� BISOGNA PERCIO’ LASCIARE ESPOSTI ALL’ARIA GLI
ARTICOLI, SOPRATTUTTO QUELLI DI COTONE, DOPO IL
LAVAGGIO E L’ASCIUGATURA, PRIMA DALLA STERILIZZAZIONE
� L’ARIA DEVE ESSERE RIMOSSA TOTALMENTE
PER QUESTO TIPO DI AUTOCLAVI VA ESEGUITO PER QUESTO TIPO DI AUTOCLAVI VA ESEGUITO
ROUTINARIAMENTE UN TEST DI PENETRAZIONE DI VAPORE ROUTINARIAMENTE UN TEST DI PENETRAZIONE DI VAPORE
DENTRO I PACCHI CONFEZIONATI, IL TEST DI BOWIEDENTRO I PACCHI CONFEZIONATI, IL TEST DI BOWIE--DICK.DICK.
TEST DI BOWIE-DICK
IL TEST DI BOWIE TEST DI BOWIE ––DICKDICK CONSISTE NEL FAR COMPIERE
ALL’AUTOCLAVE UN CICLO DI STERILIZZAZIONE DI UN
PACCO DI TESSUTO CHE PORTA AL SUO INTERNO UN
INDICATORE DI STERILIZZAZIONE.
SE L’ARIA NON E’ COMPLETAMENTE RIMOSSA ANCHE
DALLA PARTE PIU’ INTERNA DELLA CONFEZIONE
L’INDICATORE NON VIRA.
AUTOCLAVE PER LIQUIDI IN
CONTENITORI SIGILLATI
AUTOCLAVE PER LIQUIDI IN CONTENITORI AUTOCLAVE PER LIQUIDI IN CONTENITORI
SIGILLATI = SIGILLATI = BOTTLED FLUID STERILIZERSBOTTLED FLUID STERILIZERS
CONTRARIAMENTE AGLI ALTRI DUE TIPI DI
AUTOCLAVE, IN QUESTO TIPO IL VAPORE NON VIENE
DIRETTAMENTE A CONTATTO COL MATERIALE DA
STERILIZZARE; IL VAPORE CEDE IL SUO CALORE
LATENTE ALLE PARETI DEL RECIPIENTE E QUESTE LO
TRASMETTONO AL LIQUIDO INTERNO.
QUESTE AUTOCLAVI OPERANO DI SOLITO A
TEMPERATURE COMPRESE TRA 115 E 124°C.115 E 124°C.
STERILIZZAZIONE DI
CONTENITORI DI LIQUIDI
� QUANDO UN LIQUIDO IN UN CONTENITORE SIGILLATO
VIENE RISCALDATO, LA PRESSIONE INTERNAPRESSIONE INTERNA AUMENTA; LA
PRESSIONE DELLA CAMERA DI STERILIZZAZIONE DEVE
CONTROBILANCIARE QUELLA ALL’INTERNO DEI
CONTENITORI PER EVITARE ROTTURE.
� IL BILANCIAMENTO DEVE ESSERE FATTO CON ARIA (“AIR
BALLASTING”).
� DATA LA PRESENZA D’ARIA IN QUESTE AUTOCLAVI CI DEVE
ESSERE UN SISTEMA CHE RENDA LA MISCELA ARIA/VAPORE
CONTINUAMENTE OMOGENEA.
� DATI I TEMPI DI RAFFREDDAMENTO MOLTO LUNGHI,
QUESTE AUTOCLAVI HANNO UN SISTEMA DI
RAFFREDDAMENTO CHE SPRUZZA ACQUA “FREDDA” (80°C) SUI
CONTENITORI ALLA FINE DEL CICLO DI STERILIZZAZIONE.
CICLO DI STERILIZZAZIONE IN
AUTOCLAVE PER LIQUIDI IN
CONTENITORI SIGILLATI
TRATTO DA: ”GUIDE TO MICROBIOLOGICAL CONTROL IN PHARMACEUTICALS”,
AUTOCLAVI AUTOVAP-
ROTOVAP SATORISSONO AUTOCLAVI A CONTROPRESSIONE CHE
SPRUZZANO SUL MATERIALE DA STERILIZZARE VAPORE
MISCELATO CON FINISSIME GOCCIOLINE D’ACQUA,
GARANTENDO UN RISCALDAMENTO UNIFORME. I
RECIPIENTI VENGONO FATTI RUOTARE DURANTE LA
STERILIZZAZIONE
STERILIZZAZIONE CON
VAPORE SOTTO PRESSIONE E
PIROGENI
LA STERILIZZAZIONE CON VAPORE SATURO
SOTTO PRESSIONE NON E’ IN GRADO DI NON E’ IN GRADO DI
DEPIROGENAREDEPIROGENARE UN SUBSTRATO
STERILIZZAZIONE COL
CALORE SECCO
LA STERILIZZAZIONE COL CALORE SECCO E’
APPLICABILE A PRODOTTI TERMOSTABILI SENSIBILI
ALL’UMIDITA’.
I TEMPI E LE TEMPERATURE SONO PIU’ ELEVATI
RISPETTO ALLA STERILIZZAZIONE CON VAPORE SATURO
PRESSIONE:
TEMPERATURA 150TEMPERATURA 150--250°C250°C
TEMPO 10TEMPO 10--60 MINUTI60 MINUTI
E’ CRITICO IL RIEMPIMENTO DELLO STERILIZZATORE
ALCUNE COMBINAZIONI TEMPERATURA/TEMPO (250°C, 250°C,
3O MIN3O MIN; 200°C, 60 MIN200°C, 60 MIN) SONO IN GRADO DI DISTRUGGERE I DISTRUGGERE I
PIROGENIPIROGENI.
INDICATORI BIOLOGICI DI
STERILIZZAZIONE COL
CALORE SECCO
GLI INDICATORI BIOLOGICI PER LA
STERILIZZAZIONE A SECCO (STUFE A
CIRCOLAZIONE FORZATA D’ARIA) SONO
COSTITUITI DA SPORE DI BACILLUS SUBTILISBACILLUS SUBTILIS var. var.
NIGERNIGER ATCC 9372.
STERILIZZATORI A
CALORE SECCOGLI STERILIZZATORI A CALORE SECCO SONO STUFE IN
CUI CIRCOLA ARIA CALDA, O PER CONVEZIONE CONVEZIONE
NATURALENATURALE O PER CIRCOLAZIONE FORZATACIRCOLAZIONE FORZATA (NEGLI
STERILIZZATORI INDUSTRIALI).
LA PRESSIONE DELL’ARIA ALL’INTERNO DI QUESTI
STERILIZZATORI E’ UGUALE ALLA PRESSIONE
ATMOSFERICA.
IL RISCALDAMENTO DEL MATERIALE DA STERILIZZARE
ALL’INTERNO DI QUESTE STUFE E’ MOLTO PIU’ LENTO
CHE NELLE AUTOCLAVI.
PER RAFFREDDARE IL MATERIALE DOPO LA
STERILIZZAZIONE SI ARRESTA IL RISCALDAMENTO
DELL’ARIA E SI FA CIRCOLARE ALL’INTERNO ARIA
FREDDA STERILE.
CICLO DI STERILIZZAZIONE IN
STUFA
TRATTO DA: ”GUIDE TO MICROBIOLOGICAL CONTROL IN PHARMACEUTICALS”,
