Поэтому все инъекционные растворы должны быть абсолютно стерильными или, во всяком случае, не содержать вегетативных форм патогенных микроорганизмов и их спор.
На процесс стерилизации ампул с указанными жидкостями необходимо обращать сугубо серьезное внимание.
С одной стороны, необходимо уничтожить все вегетативные формы болезнетворных микроорганизмов и их споры, а с другой стороны, эту стерилизацию надо произвести таким образом, чтобы лекарственные вещества, находящиеся в инъекционных растворах, не подверглись химическому разложению и сами растворы не потеряли своих фармакологических свойств.
В зависимости от физико-химических свойств лекарственных веществ стерилизацию, ведут различными способами:
1. при повышенной температуре (физическими методами);
2. механическими методами;
3. химическими методами.
Физические методы стерилизации. Наиболее часто для стерилизации используют высокую температуру. Известно, что при температуре незначительно выше оптимальной жизнедеятельность микроорганизмов в той или иной мере подавляется. При дальнейшем повышении, например до 62—63°С, некоторые болезнетворные микробы уже погибают, вследствие того, что белки, входящие в состав их протоплазмы, свертываются. При температуре 70—75°С уничтожается уже большинство микроорганизмов, находящихся в вегетативном состоянии. Текучий пар (100° С) и кипящая вода убивают бактерии очень быстро. Только некоторые термофильные и термогенные микроорганизмы выдерживают такую температуру.
Споры бактерий являются более стойкими к высокой температуре. Высокая теплостойкость спор объясняется малым содержанием в них воды, а также плохой теплопроводностью их оболочки. Поэтому некоторые споры выдерживают нагревание в текучем паре при 100° С в течение часа, а в исключительных случаях — в течение многих часов, особенно в вязких средах.
Насыщенный пар под давлением, т. е. выше 100°С, убивает микроорганизмы и споры быстрее, чем текучий пар. Однако в смеси пара с воздухом микробы и их споры погибают не так скоро, как в чистом насыщенном водяном паре. Так, в присутствии 20% воздуха в парах при 1 am температура оказывается на 3°С ниже, чем по показаниям манометра.
Сухой воздух (жар) убивает микроорганизмы при более высокой температуре, чем водяной пар. Для вполне надежного обеспложивания требуется нагревание в течение часа в сухом воздухе при температуре 150—180°С.
Низкие температуры действуют на микроорганизмы очень слабо, временно приостанавливая их размножение. При повышении температуры жизнедеятельность микробов восстанавливается. Некоторые споры даже при температуре —190°С несколько месяцев сохраняли способность к прорастанию. Следовательно, низкая температура не может служить обеспложивающим фактором.
В присутствии белков, различных коллоидов, Сахаров и некоторых других веществ микроорганизмы и их споры погибают медленнее. На скорость отмирания микроорганизмов оказывает также влияние реакция стерилизуемой жидкости; в кислой среде бактерии погибают быстрее. Характер и вязкость жидкости также могут влиять в той или иной мере на устойчивость микроорганизмов и их спор; например, в воде они теряют жизнеспособность скорее, чем в концентрированном растворе глюкозы; в водных растворах они погибают быстрее, чем в безводных (масляных), жидком парафине и т. д. Молодые бактериальные клетки и их споры менее устойчивы, чем старые.
В зависимости от термической стойкости раствора стерилизацию производят различными методами и при различных температурных условиях. Фармакопея IX издания рекомендует несколько основных методов.
Стерилизация при температуре 160—170° С в течение 1ч. Этот вид стерилизации производят сухим жаром (сухим воздухом) в сушильном шкафу. Применяют его для стерилизации пустых ампул, стеклянных, фарфоровых, металлических и иных предметов.
Таким способом можно обеспложивать также те неорганические вещества, которые при этом не изменяются, например тальк, окись цинка и др. Порошки, содержащие кристаллизационную воду и органические вещества, не выдерживают такого нагрева без существенных изменений или разложения. Этот метод имеет лишь лабораторное значение.
Прокаливание на огне и проведение через огонь. Этот метод применяют в редких случаях для стерилизации небольших металлических, фарфоровых и стеклянных предметов. Его можно рассматривать как вспомогательный при асептическом способе изготовления растворов для впрыскивания или при наполнении опытных партий ампул.
Стерилизация при повышенной температуре. На заводах ампулы с инъекционными растворами преимущественно стерилизуют в автоклавах, которые бывают различной величины и конструкции.
Устроены эти стерилизаторы по принципу папинова котла. В них можно стерилизовать при температуре 100—120° С и выше. Современные автоклавы оборудуются арматурой для автоматического контроля и регулирования температуры, давления внутри аппарата и продолжительности стерилизации.
Работать с автоклавами нужно весьма внимательно, так как при чрезмерном повышении давления пара аппарат может взорваться, разрушить помещение и нанести травмы работающим.
При продолжительной стерилизации некоторые растворы в ампулах могут разложиться, ампулы разрушиться и потерять содержимое.
Однако метод стерилизации в автоклавах находит широкое применение, так как болезнетворные микроорганизмы и их споры при этом быстро погибают.
Стерилизацию обычно производят насыщенным водяным паром. На небольших предприятиях в автоклав сначала помещают ампулы и наливают воду. Затем закрывают крышку и сразу надевают противоположные барашки, которые постепенно и с одинаковым усилием завинчивают. Воду нагревают до кипения. Образовавшиеся пары поступают в автоклав с примесью воздуха.
На крупных предприятиях пар подается из общезаводских паровых котлов.
Водяные пары всегда бывают смешаны с воздухом, имеющим свое парциальное давление, и вследствие этого показания термометра и показания манометра не всегда сходятся. Например, при 120° С смесь может иметь давление 2,4 ата (1,2 ати). Чистый же пар при этих же условиях имеет давление 2,0 ата (1,0 ати). Поэтому из автоклава необходимо до стерилизации выше 100° С удалить весь воздух. Для этого при 100° С продолжают выпускать пар в течение 2—3 мин. Затем вентиль закрывают. Нагревание положенное время продолжают при требуемой температуре или давлении. После этого нагревание автоклава прекращают, и автоклав оставляют стоять (охлаждаться) до тех пор, пока температура внутри него не понизится до 100° С (манометр же будет показывать нуль). После этого постепенно открывают вентиль. Если же открыть его раньше, то внутри ампул давление будет больше, чем в автоклаве, и стеклянные хрупкие сосудики могут быть разрушены. При этом, если вентиль открыть с опозданием, когда внутри автоклава температура будет значительно ниже 100° С, то в автоклаве будет вакуум, а внутри ампул давление останется относительно высоким. Эта разница давлений тоже может вызвать разрушение стекла (ампул).
Таким образом, при 100° С вентиль закрывают и при этой же температуре его открывают.
Ниже 100° С, после того как давления внутри ампул и внутри автоклава будут почти одинаковыми, все барашки ослабляют, а затем снимают. Еще теплыми простерилизованные ампулы выгружают из автоклава.
Автоклав состоит из камеры , в которую в сеточном биксе помещают стерилизуемые ампулы; кожуха и крышки, на которой находятся предохранительный клапан и манометр. Крышка прикрепляется к корпусу откидными болтами. Для того чтобы между крышкой и корпусом не проходил пар, между ними устанавливают прокладку. Под камерой имеется газовая горелка, газ к которой поступает по трубе через кран. Зажигают газ через запальное окно; продукты горения проходят между камерой и кожухом и выходят через отверстия.
В нижнюю часть камеры через воронку и водомерное стекло наливают воду, которую периодически выливают через кран. Пар, образующийся в нижней части камеры, через трехходовой кран поступает в верхнюю часть камеры и вытесняет из нее воздух через трубу. Через эту же трубу конденсат стекает в канализацию. После вытеснения всего воздуха, что может быть определено по термометру, кран на трубе закрывают и повышают давление до заданной величины (обычно до 1 am).
После окончания стерилизации прекращают нагревание автоклава и поворачивают трехходовой кран таким образом, чтобы из котелка по трубе сконденсировавшаяся жидкость и пары уходили в канализацию или в бак с холодной водой. Для выпуска пара открывают воздушник или приподнимают рычаг предохранительного клапана. Убедившись, что давление внутри камеры равно внешнему, отвинчивают откидные болты, снимают крышку автоклава и вынимают простерилизованные ампулы.
Также применяют в качестве автоклава камеру Крупина.
Перед открытием автоклава после стерилизации необходимо постепенно уравновесить внутреннее давление с внешним. При нарушении этого правила стерилизованные ампулы могут быть разорваны оставшимся внутри них повышенным давлением.
Стерилизация в жидкостях при температуре выше 100° С. Эта стерилизация производится в таких же аппаратах, как и стерилизация при 100° С в воде, но в данном случае вместо воды используют жидкость с температурой кипения выше температуры стерилизации, например вазелиновое масло, глицерин и т. д.
Описанный метод стерилизации не может найти широкого применения, так как при температуре выше 112° С, т. е. при давлении 0,5 ати, ампулы начинают лопаться, ибо давление внутри них становится большим, чем снаружи. В автоклаве же давление изнутри и снаружи ампул одинаково.
Стерилизация при температуре ниже 100° С -пастеризация. Многие растворы нельзя нагревать даже до 100° С без изменения их основных свойств, но при более низкой температуре они не изменяются.