Б. Стерилизация водяным паром под давлением

Преимуществом метода является быстрый и равномерный прогрев всего объема стерилизуемой камеры, так как плотность и теплопроводность пара равна таковым показателям для воды. Поэтому продолжительность и температура стерилизации водяным паром ниже, чем нагретым воздухом

Таблица 3.8, б. Воздушный метод стерилизации (сухой горячий воздух)

Паровая стерилизация насыщенным паром проводится в 2 режимах:

При избыточном давлении: 0,11 + 0,02 мПа (1,11 + 0,2 кгс/см 2) - температура (120 + 2) грапд.С;

При избыточном давлении: 0,2+0,02 мПа (2,2 + 0,2 кгс/см 2) - температура (132 + 2) град.С.

Стерилизацию паром при температуре (132+2) град.С рекомендуют для растворов термостабильных лекарственных веществ (табл. 3.10).

Таблица 3.9. Время стерилизационной выдержки в зависимости от объема раствора

Таблица ЗЛО. Паровой метод (водяной насыщенный пар под давлением)

Контроль температурного режима паровой стерилизации осуществляют максимальным термометром со шкалой на 210 град.С или термопарами. В качестве химического термотеста используют смесь бензойной кислоты с фуксином (10:1), температура плавления - 121 град.С.

Стерилизацию паром под давлением проводят в паровых стерилизаторах различной конструкции (рис. 3.22, 3.23). По форме стерилизаторы паром под давлением делятся на цилиндрические (круговые, буква К в обозначении) и прямоугольные (буква П). Цилиндрические могут располагаться горизонтально и вертикально (буквы ГиВ соответственно). Пример обозначения стерилизаторов:

ВК - вертикальный круговой электрический;

ГП - горизонтальный прямоугольный электрический односторонний;

ГПД - горизонтальный прямоугольный электрический двусторонний.

Цифры обозначают диаметр стерилизационной камеры. Стерилизатор состоит из 3 цилиндров. Первый (наружный) цилиндр называется кожухом. Он предохраняет паровой котел стерилизатора от возможных механических повреждений, а обслуживающий персонал - от ожогов.

Рис. 3.23. Стерилизатор паровой ВК-75

Рис. 3.22. Стерилизатор паровой ГП-400

Второй (средний) цилиндр - главная часть стерилизатора, называемая водопаровой камерой. Она изготовляется из высококачественной стали и предназначена для получения пара из воды.

Третий (внутренний) цилиндр называется стерилизационной камерой. Ее назначение - вмещать стерилизуемый материал, ограждая его от воды. В верхней части стерилизационной камеры расположены отверстия для прохождения в нее пара. Кроме того, они служат сепаратором, отделяя пар от капель воды, чтобы стерилизуемый материал не увлажнялся (пар захватывает частички воды). Крышка с резиновой прокладкой и центральным затвором служит для того, чтобы наглухо закрывать водопаровую камеру. Через эту же крышку загружают стерилизуемый материал. Пар в стерилизационную камеру поступает из котелка (или из водопаровой камеры), имеющего внутри электронагревательный элемент. Водопаровая камера заполняется водой очищенной через воронку. За наполнением следят по водомерному стеклу.

Стерилизаторы под давлением снабжены электроконтактным манометром, мановакуумметром, водоструйным эжектором, насо- сом и предохранительным клапаном. Электроконтактный манометр обеспечивает автоматическое поддержание заданного давления.

Мановакуумметр служит для контроля давления в стерилизационной камере. С помощью водоструйного эжектора достигаются быстрый отсос пара после каждой стерилизации, создание вакуума в стерилизационной камере и сушка стерилизуемых материалов, что особенно важно при стерилизации бумаги, ваты и др. Предохранительный клапан служит для предохранения стерилиза- тора от чрезмерного повышения давления пара в нем.

Наиболее удобны настольные паровые стерилизаторы (рис. 3.24), в которых автоматически поддерживаются заданные давление и температура, а также предусмотрена возможность просушивания вспо- могательного материала после стерилизации (вата, фильтровальная бумага, марля и т.п.). Для удаления воздуха из камеры, быстрой сушки материала после стерилизации имеется встроенный вакуум-насос.

Стерилизатор имеет жидкокристаллический дисплей с сенсорной клавиатурой, позволяющий выбирать:

3 стерилизационные программы для запакованного и открытого инструментария при 134 град.С;

Рис. 3.24. Полуавтоматический стерилизатор паровой

2 стерилизационных программы для запакованного и открытого инструментария при 121 град.С;

Программу с настраиваемыми параметрами;

Быстрый цикл (134 град.С - 4 мин, общее время - 14 мин).

Общие правила. Стерилизацию паром (влажным жаром) проводят в автоклаве насыщенным паром под давлением обычно в течение 15-20 мин при температуре 121 °С. Когда давление пара повышается, возрастает его температура (табл. 6).

Таблица 6

Температура насыщенного пара при разных давлениях

* В настоящее время давление принято выражать в паскалях, 1 атм (физическая атмосфера) = 1,01325 10 5 Па - 10 2 кПа.

Контролировать температурный режим в автоклаве можно с помощью веществ, имеющих определенную точку плавления. Их помещают в автоклав в пробирках с добавлением краски (бензонафтол, температура плавления (t^) 110 °С, бензойная кислота, / пл 120 °С).

Особое внимание следует обратить на стерилизацию питательных сред. Режим автоклавирования, которое в данном случае является наиболее распространенным и эффективным методом, не должен изменять свойства среды (табл. 7).

Таблица 7

Режим стерилизации различных сред автоклавированием

Как правило, принято считать, что при давлении, атм; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 достигается определенная температура, °С; 115, 120, 127, 133 соответственно. До 2 атм давление повышают при сильном засорении материала устойчивыми к температуре формами микроорганизмов. Продолжительность стерилизации зависит от состава стерилизуемого объекта и степени его бактериального загрязнения и колеблется от 30 мин до 1 - 1,5 ч.

Эффективность стерилизации проверяют высевом на питательные среды материала, заведомо зараженного спорами. Материал выдерживают в автоклаве вместе со стерилизуемыми объектами.

Большинство автоклавов относится к гравитационным: пар движется в них сверху вниз под действием разности плотностей воздуха и пара. Весьма важны правильное приготовление стерилизуемых образцов и соответствующая загрузка автоклава.

Наиболее удобны автоматические автоклавы, оснащенные датчиками времени и автоматическими регуляторами температуры. Лабораторные автоклавы должны иметь датчики режима работы на шкалах термометра. Упаковки образцов должны располагаться свободно по отношению друг к другу, чтобы не препятствовать проникновению пара.

В зависимости от объема жидкости и числа емкостей в загрузке меняется продолжительность стерилизации (табл. 8). Она меньше для малых объемов. Таким образом, можно подобрать продолжительность циклов стерилизации по размерам и числу емкостей.

Таблица 8

Влияние объема жидкости и числа емкостей на время, необходимое для достижения температуры 121 °С в автоклаве

По окончании цикла стерилизации необходимо медленно понижать давление, строго соблюдая продолжительность охлаждения стерилизуемой питательной среды. Перед тем как открыть автоклав, необходимо убедиться, что в нем установилось давление окружающей среды, показываемое на манометре. Если открыть крышку автоклава преждевременно (раньше, чем упадет давление), могут произойти заброс воздуха внутрь, загрязнение раствора, закипание жидкости в сосудах или колбах и выталкивание из них пробок. При стерилизации колб и бутылей нужно неплотно закрывать пробки, чтобы обеспечить вентиляцию и предотвратить разбивание стекла.

Питательные среды, содержащие углеводы, стерилизуют в автоклаве при пониженном давлении (0,5 атм) и температуре 110-112 °С в течение 10-15 - 20 мин, отсчитывая время с момента достижения нужного давления.

Среды наливают не выше половины высоты сосуда (табл. 9), пробки из ваты должны быть достаточно плотными, обернутые марлей, но не целлофаном. Поверх пробки горлышко колбы накрывают газетой или пергаментом и фиксируют нитками.

Таблица 9

Уровень наполненности различных типов колб жидкостями

Стерилизация текучим паром производится в текучепаровом аппарате Коха или в автоклаве при незавинченной крышке и открытом выпускном кране. Аппарат Коха представляет собой металлический полый цилиндр с двойным дном. Пространство между верхней и нижней пластинками дна заполняют на 2/3 водой (для спуска оставшейся после стерилизации воды есть кран). Крышка аппарата имеет в центре отверстие для термометра и несколько небольших отверстий для выхода пара. Стерилизуемый материал загружают в камеру аппарата неплотно, чтобы обеспечить возможность наибольшего контакта его с паром. Началом стерилизации считается время с момента закипания воды и поступления пара в стерилизационную камеру. В текучепаровом аппарате стерилизуют, главным образом, питательные среды, свойства которых изменяются при температуре выше 100°С. Стерилизацию текучим паром следует проводить повторно, так как однократное прогревание при температуре 100°С не обеспечивает полного обеззараживания. Такой метод получил название дробной стерилизации: обработку стерилизуемого материала текучим паром проводят по 30 минут ежедневно в течение 3 дней. В промежутках между стерилизациями материал выдерживают при комнатной температуре для прорастания спор в вегетативные формы, которые погибают при последующих прогреваниях.

Тиндализация.

Тиндализация-дробная стерилизация с применением температуры ниже 100°С, предложенная Тиндалем. Прогревание стерилизуемoгo материала производят в водяной бане, снабженной терморегулятором, по часу при температуре 60-65°С в течение 5 дней или при 70- 80°C в течение 3 дней. В промежутках между прогреваниями обрабатываемый материал выдерживают при температуре 25°С для прорастания спор в вегетативные формы, которые погибают при последующих прогреваниях. Тиндализацией пользуются для обеспложивания питательных сред, содержащих белок.

Механическая стерилизация с помощью бактериальных ультрафильтров. Бактериальные фильтры применяют для освобождения жидкости от находящихся в ней бактерий, а также для отделения бактерий от вирусов, фагов и экзотоксинов. Вирусы бактериальными фильтрами не задерживаются, и поэтому ультрафильтрацию нельзя рассматривать как стерилизацию в принятом значении этого слова. Для изготовления ультрафильтров применяют мелкопористые материалы (каолин, асбест, нитроцеллюлоза и др.), способные задерживать бактерии.

Асбестовые фильтры (фильтры Зейтца) представляют собой асбестовые пластинки толщиной 3-5 мм и диаметром 35 и 140 мм для фильтрации малых и больших объемов жидкости. В нашей стране асбестовые фильтры, изготовляют двух марок: «Ф» (фильтрующие), задерживающие взвешенные частицы, но пропускающие бактерии, и «СФ» (стерилизующие), более плотные, задерживающие бактерии. Перед употреблением асбестовые фильтры монтируют в фильтровальные аппараты и вместе с ними стерилизуют в автоклаве. Асбестовые фильтры используются однократно. Мембранные ультрафильтры изготавливаются из нитроцеллюлозы и представляют собой диски белого цвета диаметром 35 мм и толщиной 0,1 мм.

Бактериальные фильтры различаются по величине пор и обозначаются порядковыми номерами (табл. 2).

Непосредственно перед употреблением мембранные фильтры стерилизуют кипячением. Фильтры помещают в дистиллированную воду, подогретую до температуры 50- 60°С, чтобы предупредить их скручивание, кипятят на слабом огне в течение 30 минут, меняя 2-3 раза воду. Простерилизованные фильтры во избежание их повреждения вынимают из стерилизатора фламбированным и остуженным пинцетом с гладкими кончиками.

Для фильтрации жидкостей бактериальные фильтры монтируют в специальные фильтровальные приборы, в частности, в фильтр Зейтца.

Он состоит из 2-х частей: верхней, имеющей форму цилиндра или воронки, и нижней-опорной части аппарата, с так называемым фильтровальным столиком из металлической сетки или чистой керамической пластинки, на которую помещают мембранный или асбестовый фильтр. Опорная часть аппарата имеет форму воронки, суживающаяся часть которой находится в резиновой пробке горлышка колбы Бунзена. В рабочем состоянии верхнюю часть прибора фиксируют на нижней с помощью винтов. Перед началом фильтрации места соединения различных частей установки для создания герметичности заливают парафином. Отводную трубку колбы присоединяют толстостенной резиновой трубкой к водоструйному, масляному или велосипедному нacocy. После этого в цилиндр или воронку аппарата наливают фильтруемую жидкость и включают насос, создающий вакуум в приемном сосуде. В результате образующейся разности давлений фильтруемая жидкость проходит через поры фильтра в приемник. Микроорганизмы остаются на поверхности фильтра.

Стерилизация сухим жаром

Фламбирование, или прокаливание

Методы стерилизации

Стерилизация , или обеспложивание (от лат. sterilis - бесплодный), - это полное уничтожение клеток микроорганизмов в питательных средах, посуде и пр.

Известно несколько методов стерилизации. Чаще всего применяют стерилизацию нагреванием.

Прокаливать можно непосредственно перед употреблением платиновые петли, иглы, шпатели, мелкие металлические предметы (ножницы, ланцеты, пинцеты), а также стеклянные палочки, предметные, покровные стекла и т. д.

Ее применяют для обработки посуды и сухих материалов, например крахмала, мела. При этом стерилизуемым объект выдерживают при 170 °С в течение 2 ч (считая с того момента, как установлена необходимая температура) в печи Пастера (рис. 8, а) или в электросушильных шкафах. Поднимать температуру выше 170 °С не рекомендуется: ватные пробки и бумага начинают разрушаться (буреют, становятся ломкими).

Перед стерилизацией стеклянную посуду закрывают ватными пробками и обертывают бумагой. Чашки, пробирки, пипетки, вату, марлю заворачивают в бумагу или помещают в особые футляры и пеналы, в которых стерильная посуда может храниться после стерилизации.

По окончании стерилизации шкаф открывают только после того, как температура снизится до комнатной, иначе стекло может лопнуть.

Текучим паром (100 °С) обрабатывают предметы, портящиеся от сухого жара, и некоторые питательные среды, не выдерживающие более высокой температуры (среды с углеводами, МПЖ, молоко). Проводят стерилизацию в кипятильнике Коха(рис. 8, б) по 30 мин в течение 3 сут ежедневно. Такая стерилизация называется дробной .

Кипятильник Коха - высокий металлический цилиндр с двойным дном, свободно закрывающийся конусообразнойкрышкой с отверстием для термометра. Снаружи цилиндр покрыт асбестом или линолеумом. На дно кипятильника наливают воду, устанавливают подставку с отверстиями дляпрохождения пара, на которую помещают стерилизуемые предметы. Продолжительность стерилизации отсчитывают с моментаинтенсивного выхода пара из-под крышки и повышениятемпературы до 100 °С.

При однократном прогреве при температуре 100°С в течение 30 мин погибают вегетативные клетки, споры же многихмикроорганизмов остаются жизнеспособными. После такого прогрева среду помещают на 24 ч в термостат при 28-30 °С. Споры, сохранившиеся при первом нагревании, успевают за это время прорасти в вегетативные формы, которые погибают при последующем нагревании. Затем эту операцию повторяют еще 2 раза.

При использовании этого способа стерилизации комбинируется воздействие высокой температуры и влажности. Если сухой жар вызывает главным образом пирогенетичесое разрушение микроорганизмов, то влажный жар - коагуляцию белка, требующую участия воды. На практике стерилизация влажным паром проводится при температуре 50-150 °С и осуществляется следующими путями.

Кипячение. Этим способом стерилизуются резиновые предметы, хирургический (неодноразовый) инструментарий, стеклянная посуда. Применять кипячение для стерилизации инъекционных растворов не рекомендуется, так как по эффективности оно значительно уступает стерилизации парам и нередко приводит к снижению терапевтического эффекта от применения лекарственного препарата.

Стерилизация текучим паром. Текучим называется насыщенный водяной пар (без примеси воздуха), имеющий давление 760 мм рт. ст. и температуру 100 °С. Стерилизацию текучим паром осуществляют в паровом стерилизаторе или автоклаве в течение 15-60 мин в зависимости от объема раствора. Это самый распространенный метод стерилизации инъекционных растворов в аптеках.

Стерилизация паром под давлением, или автоклавирование. Осуществляется в различной конструкции автоклавах. Автоклав представляет собой герметично закрывающуюся емкость, состоящую из толстостенной стерилизационной камеры и кожуха.

На автоклаве имеется предохранительный клапан, обеспечивающий выход пара при избыточном давлении, и манометр. Каждый автоклав должен иметь инструкцию по эксплуатации и уходу. Стерилизуемый объект помещают внутрь паровой камеры. Паровую камеру подвергают нагреванию. Вначале автоклав нагревают при открытом кране до тех пор, пока пар не пойдет сильной сплошной струей и не вытеснит находящийся в автоклаве воздух, который значительно снижает теплопроводность водяного пара (при содержании в водяном паре 5 % воздуха она уменьшается на 50 %). Во время нагревания автоклава после закрывания крана необходимо следить за давлением, параллельно с возрастанием которого увеличивается температура пара. Зависимость между температурой и давлением пара выражается следующим образом: 1 атм - 100 °С; 1,5 атм - 112,7 °С; 2 атм - 119,6 °С; 3 атм - 132,9 °С; 5 атм - 151,1 °С. Автоклавирование является наиболее надежным способом стерилизации. Обычно стерилизация в автоклаве производится при 120 °С в течение 5-30 мин в зависимости от объема раствора. Этим гарантируется достаточно полная стерилизация независимо от вида микроорганизма. Таким способом стерилизуют посуду, фильтры, инструменты, водные растворы устойчивых к воздействию высокой температуры лекарственных веществ, перевязочный материал.

Дробная стерилизация. При дробной стерилизации объект (обычно водный раствор) нагревают текучим паром при 100° С в течение 30 мин, затем раствор выдерживают при комнатной температуре в течение 24 ч, после чего снова стерилизуют в тех же условиях (30 мин при 100 °С). Описанный цикл повторяют 3-5 раз. При первом нагревании погибают вегетативные формы микрооранизмов, при последующих - вновь появившиеся формы и споры.

Пастеризация. Эта однократное нагревание объекта при температуре 6 °С в течение 1 ч или при температуре 70-80 °С в течение 30 мин. Пастеризация позволяет уничтожить вегетативные формы микроорганизмов (кроме теофильных), но не споры.

Тиндализация (дробная пастеризация). При тиндализации объект нагревают при температуре 60-65 °С по 1 ч ежедневно в течение 5 дней или при температуре 70-80 °С в течение 3 дней. Это надежный и бережный способ стерилизации термолабильных лекарственных веществ. Однако вследствие длительности он малопригоден для аптек и в настоящее время почти не используется. Таковы основные тепловые процессы, используемые в фармацевтической практике.