Wykład 17

Zasady sporządzania leków w warunkach aseptycznych

Postępowanie aseptyczne:

• zapobiega zanieczyszczeniu leku drobnoustrojami i przetrwalnikami

• jest konieczne nawet w przypadku tych leków, które są następnie poddawane procesom wyjaławiania

Dezynfekcja:

• zabiegi fizyczne i chemiczne polegające na obniżeniu liczby drobnoustrojów chorobotwórczych znajdujących się na powierzchni przedmiotów w takim stopniu, że nie stwarza niebezpieczeństwa zakażenia

• w produkcji leków: powierzchnia przedmiotów, ścian, podłóg, stołów w pomieszczeniach do pracy aseptycznej

Antyseptyka:

• niszczenie drobnoustrojów na skórze, błonach śluzowych, nieuszkodzonych tkankach

• w produkcji leków: niszczenie drobnoustrojów na skórze rąk

• twórca antyseptyki: Joseph Lister
  roztwory fenoli
  pierwsze użycie rękawic chirurgicznych

Antyseptyki:

• preparaty zawierające jod
  jodofory (jod+powidon)

• alkohole
  etanol 70°
  propanol 30%
  izopropanol 30%

• aldehydy
  aldehyd glutarowy
  glicerol

• IV-rzędowe zasady amoniowe
  bromek benzalkoniowy
  chlorek benzalkoniowy
  chlorek cetylopirydyniowy

• pochodne guanidyny
  octan chlorheksydyny
  diglukonian chlorheksydyny

Wyjaławianie (sterylizacja)

• jednostkowy proces technologiczny mający na celu usunięcie ze środowiska lub materiału wszystkich drobnoustrojów w ich formach wegetatywnych lub przetrwalnikowych

• wyjaławianiu poddaje się ciała stałe, płynne i gazowe

Drobnoustroje w lekach:

• rozkład substancji leczniczych

• powód zakażeń odlewowych

Podział leków na 3 główne grupy, stosownie do ich przeznaczenia pod względem dopuszczalnych zanieczyszczeń mikrobiologicznych wg FP VI

Grupa I

Grupa IIa i IIb określenie limitu drobnoustrojów w 1g lub 1ml uwzględnieniem rodzaju patogenów

Grupa IIIa i IIIb

Grupa I - wymóg bezwzględnej jałowości

• leki do stosowania pozajelitowego

• leki do oczu

• leki na rany i rozległe oparzenia

Postuluje się aby WSZYSTKIE postaci leku z antybiotykami były jałowe (również te wykonywane w recepturze - np. globulki czy maści).

Metody wyjaławiania:

1. wyjaławianie termiczne

• wyżarzanie, opalanie i spalanie

• wyjaławianie suchym, gorącym powietrzem (FP VI)

• wyjaławianie nasyconą parą wodną pod ciśnieniem (FP VI)

• „wyjaławianie” przez ogrzewanie w obecności substancji przeciwbakteryjnych

• wyjaławianie za pomocą promieniowania

• nadfioletowego (UV)

• jonizującego (FP VI)

• wyjaławianie na drodze mechanicznej (przez sączenie) 0,2 μm lub 0,22 μm

• sączki ze szkła spiekanego (FP VI) - sączki Schotta (G₅)

• sączki membranowe np. Sartoriusa 0,2 μm

• zestaw typu Droppy (nie są już używane)

• sączki typu Seitza (nie są już używane)

• wyjaławianie chemiczne

• wyjaławianie gazami (tlenek etylenu, formaldehyd, gazowy nadtlenek wodoru)

• „wyjaławianie” za pomocą roztworów środków chemicznych (aldehyd glutarowy, kwas nadoctowy) - metoda z konieczności

Wyjaławianie suchym gorącym powietrzem (metoda farmakopealna)

• w sterylizatorach powietrznych z wymuszonym obiegiem powietrza

• odpowiednio wysoka temperatura i czas wyjaławiania

• wg FP VI:

• w temp. 160°C - nie krócej niż 2h

• w temp. 170°C - nie krócej niż 1h

• w temp. 180°C - nie krócej niż 30 min.

• można wyjaławiać materiały niewrażliwe na wysoką temperaturę np.:

• szkło, metal, ceramika

• substancje, roztwory, płyny nie zawierające wody - oleje, glikole, wazeliny, parafiny

• związki mineralne - talk, tlenek cynku

• materiały wyjaławiane powinny być odpowiednio zabezpieczane - termoodporne folie z tworzywa sztucznego (torby, rękawy z nadrukowanym testem kontrolnym, sprawdzającym przebieg procesu)

!!! Sterylizacja suchym gorącym powietrzem powinna być stosowana tylko w przypadku materiałów, które nie mogą być wyjaławiane parą wodną w nadciśnieniu.

Wyjaławianie parą nasyconą pod ciśnieniem (metoda farmakopealna)

• w sterylizatorze parowym (autoklawie lub szybkowarze), w parze nasyconej, niezawierającej powietrza

• FP VI zaleca: temp. 121°C
  nadciśnienie 101,4 kP (0,1 Mpa)
  czas nie krótszy niż 15 min.
  (temperaturę można kontrolować zastosowanym nadciśnieniem, dopuszczalny zakres 108-134°C; 108°C - płyny infuzyjne w opakowaniach z tworzywa sztucznego, 134°C - odzież)

WYJAŁAWIANIE PARĄ NASYCONĄ POD CIŚNIENIEM - NAJSKUTECZNIEJSZA METODA WYJAŁAWIANIA

Autoklawy:

• hermetycznie zamknięte

• konstrukcja pionowa lub pozioma (szafkowe, cylindryczne, nieprzelotowe, przelotowe - załadowanie i rozładowanie w oddzielnych pomieszczeniach) a przemysłowe - próżnia, by wysuszyć materiał, przyspieszenie chłodzenia - by nie dopuścić do rozkładu substancji

• można wyjaławiać:

• wodne roztwory niewrażliwe na wysoką temperaturę

• przedmioty metalowe i szklane

• materiały opatrunkowe i szewne

• gumę oraz tworzywa sztuczne odporne na zastosowaną temperaturę , opakowane w przepuszczalną dla pary wodnej folię

• temperatura + „chemicznie aktywna” cząsteczka wody o dużej zdolności dyfuzji do komórki bakteryjnej (bezpośredni kontakt)

Warunek skuteczności wyjaławiania - usunięcie powietrza z komory sterylizacyjnej autoklawu (mieszanina pary i powietrza ma słabsze działanie wyjaławiające niż sama para wodna - nie osiągnie wymaganej, wysokiej temperatury)

Czas potrzebny do zabicia form wegetatywnych drobnoustrojów:

0% powietrza 5 minut

10% 5 minut

15 % 9 minut

50% 36 minut

100% 55 minut

Okresy pracy autoklawu:

• czas nagrzewania (przeniknięcie ciepła w głąb materiału wyjaławianego

• czas wyrównania temperatury (dla pojemnika grubościennego o pojemności 250 ml - 11minut, o pojemności 500 ml - 20 minut)

• czas wyjaławiania (zabicie drobnoustrojów)

• czas schładzania (gdy manometr wskaże wewnątrz komory ciśnienie równe atmosferycznemu)

• większość bakterii ginie w temperaturze poniżej 121°C

• logarytmiczna kinetyka

• Bacillus stearothetmophilus - bakteria odporna na wysoką temperaturę

• D 121 = 1,5 min. (czas konieczny do zabicia 90% bakterii B.s. w autoklawie w temperaturze 121°C 1,5 min. co 1,5 minuty ginie 90% z całości drobnoustrojów)

• efekt wyjaławiania zależy od wyjściowego skażenia materiału ważne: warunki aseptyczne

• milion komórek - max ilość wyjściowa

D D D D D D 6xD

1 000 000 100 000 10 000 1 000 100 10 1

6 x 1,5 min. = 9 min. - tyle potrzeba czasu, aby mln razy zmniejszyła się liczba mikroorganizów

D - współczynnik redukcji dziesiętnej, czas niezbędny aby w danej temperaturze nastąpiło zmniejszenie liczby mikroorganizmów o rząd wielkości

• w praktyce recepturowej stosuje się autoklawy o pojemności komory 12 - 20 l

Najczęściej popełniane błędy podczas sterylizacji:

• zbyt duże pakiety

• opakowania nieprzepuszczalne dla czynnika sterylizującego

• przeładowanie lub nieodpowiednie załadowanie komory sterylizatora

• wybór nieodpowiednich parametrów

• czynnik wyjaławiający złej jakości

	Autoklaw	Sterylizator powietrzny
Czynnik wyjaławiający	Nasycona para wodna pod ciśnieniem 40 - 200 kPa Temp. 108 - 134°C	Suche, gorące powietrze Temp. 140 - 250°C
Mechanizm zabijania drobnoustrojów	Denaturacja, koagulacja (hydroliza) białek enzymatycznych i strukturalnych	Utlenienie enzymów Spalanie komórek
Zastosowanie	Roztwory wodne, emulsje o/w, pożywki bakteriologiczne, pojemniki szklane i z tworzyw, zatyczki gumowe, filtry membranowe, zestawy do przetaczania płynów, odzież, materiały opatrunkowe, inaktywacja materiału skażonego bakteriologicznie	Roztwory olejowe, implanty, substancje suche, oleje, woski, silikony, narzędzia chirurgiczne, pojemniki szklane i metalowe, opatrunki (?)

Opakowania do sterylizacji - funkcje:

• chroni zawartość

• pozwala na swobodny dostęp czynnika sterylizującego do wyjaławianego materiału

• przez określony czas zachowuje sterylność zawartości

Tworzywa sztuczne (torebki lub rękawy)

• przezroczysta folia z dwóch różnych złączonych ze sobą warstw

• warstwa zewnętrzna z poliestru odpornego na temp. punkt topnienia osiąga przy 250°C

• warstwa wewnętrzna z polipropylenu - polimeru o dużej elastyczności i niskim punkcie topnienia - ok. 160°C, styka się z papierem

„Wyjaławianie” przez ogrzewanie w obecności substancji p/bakteryjnych

• do wyjaławiania wodnych roztworów lub zawiesin substancji leczniczych

• ogrzewanie przez 30-60 min., w temp. 98-100ႰC w obecności substancji o działaniu bakteriobójczym np.

0,05 g/l chlorku benzalkoniowego

0,1 g/l octanu chlorheksydyny

0,02 g/l octanu fenylortęciowego

lub 0,1 g/l tiomersalu\

• metoda ta nie powinna być stosowana

• wyjątek: zakraplacze polietylenowe do kropli do oczu wyjaławiane w warunkach aptecznych;
  prawidłowo - powinny być myte, suszone i przekazywane do wyjaławiania tlenkiem etylenu

Wyjaławianie promieniowanie nadfioletowym (metoda niefarmakopealna!)

• najbardziej wrażliwe są wegetatywne formy bakterii

• mechanizm działania ma prawdopodobnie polegać na:

• wywoływaniu zmian w strukturze kwasów nukleinowych

• błędnego podstawiania zasad w czasie replikacji DNA

• mutacji, uniemożliwienia replikacji DNA i śmierć komórki

• działanie bakteriobójcze: fale o λ = 210-328 nm (największa aktywność - o λ = 254 nm)

• promieniowanie UV stosowane jest głównie do wyjaławiania powietrza (w pomieszczeniach, w których sporządza się leki w warunkach aseptycznych)

• jest adsorbowane przez szkło i tworzywa sztuczne - nie ma zdolności przenikania w głąb płynów i ciał stałych

• działanie bakteriobójcze ogranicza się wyłącznie do drobnoustrojów znajdujących się w powietrzu i na powierzchni przedmiotów

• problemy z wyjaławianiem substancji - cienka warstwa na papierze

• jest szkodliwe dla człowieka - wywołuje stany zapalne skóry, zapalenie spojówek

• do wyjaławiania powietrza stosuje się lampy sufitowe, statywowe lub ścienne

• skuteczność działania zależy od mocy i natężenia lamp bakteriobójczych

• najsilniejsze działanie występuje w pobliżu lampy (drobnoustroje w odległości 3m od źródła promieniowania praktycznie nie są już narażone na uszkodzenia)

Wyjaławianie promieniowaniem jonizującym (metoda farmakopealna)

• promienie jonizujące mają działać bezpośrednio na kwasy nukleinowe, powodując mylne podstawienie zasad, pęknięcia i ubytki

• zmiany wywołane w środowisku (np. w środowisku wodnym powstaja jony H₃O^- i nadtlenki - uszkodzenie komórek)

• do wyjaławiania promieniowaniem jonizującym (najczęściej gamma - γ) wykorzystywane są dwa źródła promieniowania - akceleratory elektronów i izotopy: ⁶⁰Co (najszerzej stosowane) oraz ¹³⁷Cs

• metoda z wyboru stosowana na skalę przemysłową do wyjaławiania materiałów wrażliwych na temperaturę:

• sprzętu medycznego jednorazowego użytku (strzykawek, igieł, zestawów kroplówkowych, opatrunków)

• materiałów transplantacyjnych

• elementów z gumy i tworzyw sztucznych

• odzieży ochronnej

Wyjaławianie przez sączenie - filtrację (metoda farmakopealna)

• usuwanie drobnoustrojów z roztworów czy gazów przez zatrzymanie ich na sączkach o odpowiedniej wielkości porów (0,22 μm i poniżej)

• do wyjaławiania roztwór wrażliwych na temperaturę np. witamin, surowic, enzymów, antybiotyków

• do wyjaławiania gazów

• przesącz należy zbierać w warunkach aseptycznych do jałowych odbieralników i natychmiast zamykać

SĄCZKI

Sączki są to ciała porowate, mające zdolność selektywnego zatrzymywania odpowiednio dużych cząstek stałych (zanieczyszczeń mechanicznych, cząsteczek drobnoustrojów). Rozróżnia się sączki:

• bibułowe (często w postaci krążków)

• ceramiczne, szklane (typu Schotta)

• membranowe (najszerzej wykorzystywane)

Sączki membranowe

• cienkie błony o grubości 50 - 200μm

• kształt krążków o różnej średnicy

• kształt kapsuły lub świec (dzięki pofałdowaniu mają dużą powierzchnię sączenia)

• zalety

• nie zmieniają pH sączonego roztworu

• nie adsorbują substancji leczniczych

• można je wyjaławiać w autoklawie, czy tlenkiem etylenu

• wymagają oprawek lub mogą być produkowane łącznie z oprawkami (filtry strzykawkowe

• odparowanie rozpuszczalnika z roztworu polimeru wylanego na gładka powierzchnię w cienkiej warstwie (różne warunki odparowywania - różna wielkość porów)

Sączki membranowe:

• estry celulozy (azotany, octany)

• regenerowana celuloza

• poliamid (Nylon)

• politetrafluoroetylen (PTFE, Teflon)

• poliwęglany

Kontrola jakości filtrów membranowych:

1. Metoda biologiczna: badanie na zatrzymywanie bakterii przez membrany 0,2μm: podaje się zawiesinę bakterii Pseudomonas di minuta (?) (jedna z najmniejszych komórek bakteryjnych) w ilości 10^- bakterii na 1 cm³ powierzchni filtra, które powinny być zatrzymane w całości (jałowy przesącz
   

2. Metoda mechaniczna: Bubble Point Test (badanie punktu pęcherzykowania) - pomiar minimalnego ciśnienia, przy którym dochodzi do wypychania pęcherzyków powietrza z porów sączka.

Bubble Point Test

• Membrany po zwilżeniu stają się nieprzepuszczalne dla powietrza i potrzebne jest pewne ciśnienie , aby je przetłoczyć - tym większe, im mniejsze są otwory

• Uszkodzenie membrany (zbyt duże pory) - Bubble Point przy niższym ciśnieniu niż deklarowane przez producenta
  
  

---