Бактериостатическое и бактерицидное действие высоких температур на микроорганизмы.Температура имеет важнейшее значение для регуляции интенсивности метаболических реакций в микробных клетках. В зависимости от температурных предпочтений выделяют три группы микроорганизмов – термофилы, психрофилы и мезофилы.Для термофилов оптимальная температурная зона роста равна 50-60°С, верхняя зона задержки роста - 75°С, нижняя - 45°С. Термофилы не размножаются в организме теплокровных животных, поэтому медицинского значения не имеют.Психрофилы имеют оптимальную температурную зону роста в пределах 10-15°С, максимальную зону задержки роста 25-30°С, минимальную 0-5°С. Психрофилы являются свободно живущими организмами или паразитами холоднокровных животных, но некоторые факультативные психрофилы, например иерсинии, клебсиеллы, псевдомонады вызывают заболевания у человека. Размножаясь в пищевых продуктах при температуре бытового холодильника, эти бактерии нередко повышают вирулентность.Большинство патогенных бактерий – мезофилы. Они обитают главным образом в организме теплокровных животных. Оптимальная температура их роста колеблется в пределах 35-37°С, максимальная 43-45°С, минимальная 15-20°С. В окружающей среде могут переживать, но обычно не размножаются. При пониженной температуре подавляется образование факторов адгезии (пилей), капсул, антигенов вирулентности и других структурных элементов, отвечающих за патогенные свойства. Эти изменения обратимы, восстановление признаков происходит через 2-3 ч культивирования бактерий при оптимальной температуре.Критические температурные параметры неодинаковы для разных микробов. Повреждающее действие высокой температуры связано с необратимой денатурацией ферментов и других белков, низкой – с разрывом клеточной мембраны кристаллами льда и приостановкой метаболических процессов. Вегетативные формы погибают при температуре 60-80°С в течение часа, при 100°С – мгновенно. Споры устойчивы к температуре 100°С, гибнут при 130°С. Нижняя температурная граница гибели некоторых патогенных агентов варьирует от 20°С до абсолютного нуля (вирус кори, бактериальные возбудители коклюша, сифилиса, менингококковой и гонококковой инфекции).Понятие стерилизации.Стерилизация

---

 – полное уничтожение микроорганизмов в стерилизуемом объекте (в переводе с латинского – обеспложивание).

Основными целями стерилизации являются:

• 
  предупреждение заноса микробных клеток в организм человека при медицинских вмешательствах;
  
• 
  исключение контаминации питательных сред и культур клеток при диагностических и научных исследованиях, в процессе биотехнологического производства;
  
• 
  предупреждение микробной биодеградации материалов, в том числе диагностических и лекарственных средств.
  

Методы, аппаратура и режимы стерилизации, их выбор в зависимости от свойств стерилизуемого объекта.Стерилизацию производят различными способами: 1. физическими (воздействиями высокой температуры, излучением); 2. механическими (фильтрование); 3. химическими. Возможность и целесообразность применения того или иного способа определяется свойствами объекта, подлежащего стерилизации, его физическими свойствами и химическим состоянием, целью исследования. При стерилизации фармацевтической продукции требуется обеспечить высокий уровень гарантированной стерилизуемости объектов. После стерилизации не допускается снижение биологической активности препарата более, чем на 1-2% по сравнению с исходным уровнем.Физические методы стерилизации.Объектами стерилизации в фармацевтической практике являются оборудование, коммуникации, питательные среды, добавки, готовые лекарственные формы (инъекционные и инфузионные растворы термоустойчивых веществ), материалы первичной упаковки для стерильной продукции, технологическая одежда.Теплоносителями могут быть: водяной пар под давлением, текучий пар, сухой горячий воздух.В условиях промышленного производства и в аптеках чаще всего используют термические методы, а именно стерилизацию насыщенным паром под давлением. Метод основан на способности водяного пара вызывать набухание и коагуляцию клеточного белка, что приводит к гибели вегетативных и споровых форм микроорганизмов. Стерилизацию проводят в двух режимах:

• 
  При избыточном давлении 0,11 мПа и t= 120 °С.
  
• 
  При избыточном давлении 0,2 мПа и t= 132 °С.
  

Воду и растворы стерилизуют в первом режиме, время стерилизации от 8 до 15 минут в зависимости от объема, масла-стерилизуют 2 часа.Паром под давлением в том и другом режиме стерилизуют изделия из стекла, фарфора, металла, вспомогательные материалы.

---

Воздушный метод стерилизации заключается в использовании горячего воздуха (t = 160°С, 180°С, 200°С), который обеспечивает пирогенетическое разложение белка и гибель микроорганизмов. Применяются воздушные стерилизаторы разных марок. Метод рекомендуется для стерилизации термостабильных порошков (NaCl, ZnO, тальк, белая глина) и масел, а также изделий из стекла, металла, силиконовой резины, фарфора, установок для стерилизующего фильтрования. Водные растворы этим методом не стерилизуют, так как:

• 
  Не обеспечивается быстрый нагрев до нужной температуры.
  
• 
  При высоких температурах разлагаются лекарственные вещества.
  
• 
  Возможен разрыв флаконов.
  

Стерилизацию термостабильных растворов проводят в стерильных укупоренных флаконах или ампулах в автоклавах при давлении 1 атм., температуре 120^оС в течение 8-15 минут в зависимости от объема препарата.Некоторые термоустойчивые инъекционные препараты стерилизуют текучим паром при 100^оС в течение 30 мин. Материалы первичной упаковки для стерильных препаратов (ампулы, флаконы) можно стерилизовать сухим жаром при 180^оС 2 ч.Установки для стерилизующего фильтрования стерилизуют в течении 45 мин при темп 121 гр 1 атм, а технологическую одежду при такой же температуре в теч 40-60 мин.Материалы первичной упаковки для стерильных препаратов (ампулы, флаконы) можно стерилизовать сухим жаром при 180^оС 2 ч.Стерилизация сухим жаром. Стерилизуемый объект нагревают в сушильном шкафу при температуре 180° в течение 20—40 мин или при 200° в течение 10—20 мин. Сухим жаром стерилизуют стеклянную и фарфоровую посуду, жиры, вазелин, глицерин, термоустойчивые порошки (каолин, стрептоцид, тальк, кальция сульфат, цинка окись и др.).В сушильных шкафах нельзя стерилизовать водные растворы в склянках, так как вода при высоких температурах превращается в пар и склянка может быть разорвана.Повышенная температура вызывает денатурацию и разрушение жизненно важных молекул клетки; при стерилизации паром под давлением протекают реакции гидролиза, сухим паром - окислительные реакции.По показателю устойчивости различают след группы м-в:

1. 
   чувств – неспорообр бакт, грибы, вирусы
   
2. 
   слаборезист – вир гепатита, споры C.perfringens
   
3. 
   высокорез – tetani
   
4. 
   чрезвыч резист – споры B.subtilis, C.botulinum
   
5. 
   наиболее рез – споры B.sterotermaphillus, прионы.
   

---

Термоустойчивость тех или иных м-в м. меняться в завис от влажности, присутствия белков и др.Кипячение.Температура не выше 100⁰С. Кипятят обычно вспомогательные инструменты, мембранные фильтры. Механизм гибели микробной клетки – коагуляция белка. Недостатком метода является то, что температура кипения недостаточна для уничтожения спор бактерий и некоторых вирусов (гепатита В, ВИЧ); увеличение времени кипячения приведёт к испарению воды.Прокаливание на огне.Таким способом стерилизуют металлические инструменты: бактериологические петли, пинцеты, ножницы. Механизм гибели микроорганизмов – сгорание.

2. 
   Лучевая стерилизация. Механизм гибели микробной клетки – изменение генетического аппарата (летальные мутации):
   

а) Использование ультрафиолетовых лучей.Таким методом стерилизуют преимущественно воздух помещений, ламинарных боксов. Так как УФ-лучи не обладают проникающей способностью, их не применяют для стерилизации лекарственных препаратов, оборудования, инструментов.б) Использование радиоактивного излучения (гамма-лучи).Так как гамма-лучи обладают проникающей способностью, их используют для промышленной стерилизации изделий однократного применения (катетеров, систем для внутривенных инфузий и пр.), перевязочного материала, лекарственных средств и растительного сырья.г).Использование ультразвука.Механизм гибели микробной клетки – образование микроскопических полостей в цитоплазме. Ультразвук действует только в жидкой среде.д) Инфракрасные лучи.Температура более 200⁰С. Используемая аппаратура – инфракрасные печи. Метод используется преимущественно в заводском производстве лекарственных препаратов и медицинского оборудования.Существует ещё один метод температурного воздействия – пастеризация, заключающийся в кратковременном (5-10 минут) воздействии температуры 75-80⁰С. Цель – уничтожение вегетативных форм бактерий. Метод применяется в пищевой промышленности (пастеризация молока).Химические методы стерилизации1.Газовая стерилизация (пары формалина, оксид этилена).Используется для стерилизации разовых медицинских инструментов, крупного оборудования, которое невозможно стерилизовать другими методами (аппараты искусственной вентиляции лёгких, искусственно кровообращения и пр.), лекарственных препаратов, которые нельзя стерилизовать другими методами, бактериальных фильтров. Метод требует проведения дегазации стерильного объекта. Существенное требование, которому должен удовлетворять химической стерилизации агент, заключается в том, что он должен быть не только токсичен, но и еще и летуч. Хотя показано, что бактерицидными свойствами обладают многие газы (формальдегид, озон, надуксусная кислота, метилбромид), для стерилизации наиболее широко используются окись этилена (ОЭ), благодаря ее хорошей совместимости с различными материалами. В силу того, что ОЭ взрывоопасна и токсична для человека, в лабораторной практике стерилизацию ОЭ не применяют, однако это вещество используют в промышленности для стерилизации пластмассовых чашек Петри и других предметов, которые плавятся при температурах выше 100°, термобильных медицинских изделий из резиныи полимерных материалов, лечебные пленки, линзы, тюбики для глазных капель.

---

2.Погружение в растворы химических веществ (спирт этиловый 96⁰, перекись водорода).Используется преимущественно для стерилизации медицинских инструментов, которые нельзя стерилизовать термическими и другими методами. Имеет ограниченное применение. Химическая стерилизация, как и механическая, применяется для обеспложивания растворов, содержащих термолабильные лекарственные вещества. В фармацевтической практике с этой целью находят применение следующие вещества:Нипагин — метиловый эфир параоксибензойной кисло­ты, малорастворимый в воде (0,25% при 20°) и дающий хорошие результаты уже в концентрации 0,05%. Применяется в концентрации 0,25%, в которой его бактерицидность превышает таковую фенола в 2,6 раза.Нипазол — пропиловый эфир параоксибензойной кисло­ты, малорастворимый в воде (0,03% при 20°). По бактерицидности действеннее, нипагина более чем в 5 раз. Ввиду малой растворимости в воде рекомендуется применять 0,07% раствор смеси 7 частей нипагина и 3 частей нипазола.Хлорбутанолгидрат (хлорэтон) — бесцветное кристаллическое вещество с запахом камфоры. Применяется в концентрации до 0,5%.Трикрезол — метилфенол (смесь всех трех изомеров), обладающий большей бактерицидностью, чем фенол, и при этом значительно меньшей ядовитостью. Применяется в концентрации до 0,3%.Антимикробные вещества ни в коем случае нельзя вводить в состав инъекционного лекарства произвольно. Это делается только с согласия врача и по соответствующей прописи. На сигнатуре должно быть указано наименование и количество использованного антимикробного средства.Механический метод стерилизации – фильтрацияОбъекты: термолабильные растворимые лекарственные субстанции, термолабильные парентеральные лекарственные препараты, иммунобиологические препараты. Используется для стерилизации растворов (например: питательных сред, буферов) и лекарственных средств, которые нельзя стерилизовать другими методами (особенно растворы термолабильных веществ). Заключается в применении бактериальных фильтров – фильтров, размер пор которых должен быть меньше размеров бактерий. Для достижения эффективной стерилизации необходимо использовать мембраны с порами 5, 0,5, 0,22 мкм. Существуют керамические (свечи Шамберлана), стеклянные (мелкопористое стекло), асбестовые (фильтры Зейтца), мембранные (коллоидные) фильтры, фильтры из нитроцеллюлозы, полиамида, лавсановой пленки. Выделяют, так называемые, ультрафильтры, которые имеют размер пор, позволяющий задерживать не только бактерии, но вирусы и пирогенны. Для предотвращения неконтролируемого размножения микроорганизмов на фильтре и возникновения пирогенности инъекционнного раствора, следует максимально сократить время о начала фильтрации до получения серильного раствора. В соответствии с требованиями GMP это время не должно превышать 8 ч. Исходня контаминация растворов, подаваемых на стерилизующую фильтрацию, должна быть минимальной, не более 100 клеток в 1 мл раствора. С увеличением концентрации будет возрастать возможность попадания в фильтрат фильтрующихся микроорганизмов.

---

Смотрите также файлы

• Контрольные работы по дисциплине Моделирование химикотехнологических процессов (по.docx

• Задачи с числами Slide 1 разминка На двух руках 10 пальцев. А на 10 руках Ответ 50 пальцев. Slide 2.docx

• Сложноподчинённые предложения с обстоятельственными придаточными.doc

• 1. Изобаралыизотермиялы процесс шін тн Ж тконст рконст.docx

• Тест1 вариант по комедии а. С. Грибоедова горе от ума. 9 класс.docx