BRPI0709970A2

BRPI0709970A2 - processos para esterelizar vasos de trabalho, e para descontaminar material contaminado com microorganismos

Info

Publication number: BRPI0709970A2
Application number: BRPI0709970-3A
Authority: BR
Inventors: Hans-Juergen Quadbeck-Seeger
Original assignee: Basf Se
Priority date: 2006-04-18
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2011-08-02
Also published as: JP2009534070A; WO2007118803A1; ATE497788T1; KR20080111538A; CN101420986A; US20090110593A1; EP2012835B1; EP2012835A1; DE502007006458D1

Abstract

<B>PROCESSOS PARA ESTERILIZAR VASOS DE TRABALHO, E PARA DESCONTAMINAR MATERIAL CONTAMINADO COM MICROORGANISMO<D>Uso de uma espuma de célula aberta baseada em um aminoplasto como material de trabalho esterilizável, e também método de esterilizar a espuma de célula aberta impregnando com um líquido microbiocida tal como álcool ou formalina, métodos de esterilizar vasos de trabalho para atividade microbiológica ou médica e para deseontaminar material contaminado com mieroorganismos em temperaturas acima de 100<198>C.

Description

"PROCESSOS PARA ESTERILIZAR VASOS DE TRABALHO, E PARADESCONT AMINAR MATERIAL CONTAMINADO COMMICROORGANISMO"

DESCRIÇÃO

A invenção se refere ao uso de uma espuma de célula abertabaseada em um aminoplasto como material de trabalho esterilizável, etambém a método de esterilizar a espuma de célula aberta impregnando comum líquido microbiocida tal como álcool ou formalina, método de esterilizarvasos de trabalho para trabalho médico ou microbiológico e paradescontaminar material contaminante com microorganismos em temperaturasacima de 100°C.

Em microbiologia, trabalho sob condições estéreis e aesterilização de material de trabalho exercem um papel importante. Para taltrabalho, materiais tais como tufos de algodão absorventes para fechargarrafas e forros são esterilizados aquecendo a 128°C e uma pressão de 4 atmem esterilizadores com pressão avaliada e comercializados em uma formaempacotada.

A disposição de material contaminada é igualmente deimportância. Particularmente quando, trabalhando com microorganismospatogênicos e microorganismos geneticamente projetados, regulações estritassão aplicadas.

Bactérias e fungos são cultivados em meio com nutrientelíquido ou sólido. Esses têm de ser esterilizados antes da inoculação. Paramatar microorganismos, eles são geralmente tratados em altas temperaturasem uma autoclave. Recipientes estéreis ou esterilizáveis são usualmenteprotegidos contra infecção por meio de batoques de algodão absorventes oubatoques de polpa de madeira, batoques sobrepostos ou fechos em parafuso.Equipamento de vidro e metal pode ser esterilizado a seco em recipientes demetal ou outros recipientes resistentes ao calor. Pipetas de vidro sãoesterilizadas a seco em canecas especiais.

Tubos de cultura, garrafas e frascos os quais são mantidosestéreis com batoques de algodão absorventes, espuma de silicone ou polpa demadeira enrolada a qual permite acesso de ar, mas age como um filtro de leitofundo para manter os microorganismos aerotransportados. Entretanto, elesdevem compreender nenhuma umidade porque senão microorganismospodem crescer da parte externa para a parte interna. Ao longo de temporelativamente curtos de cerca de 2 a 3 dias, esterilidade é, como no caso deplacas de Petri, também assegurado por coberturas sobrepostashermeticamente de, por exemplo, alumínio.

Era um objeto da invenção fornecer um material de trabalhopara microbiologia o qual possa ser esterilizado em uma forma simples. Omaterial de trabalho deve, em particular, ser adequado como fecho para vasosde trabalho microbiológicos e seja capaz de ser esterilizado em altastemperaturas mesmo em pressão atmosférica.

Revelou-se, conseqüentemente o uso de uma espuma de célulaaberta baseada em um aminoplasto como material de trabalho esterilizável.

Como espumas de célula aberta, preferência é dada a usarespumas elásticas baseadas em um produto da condensação de melamina-formaldeído tendo uma massa específica de 5 a 100 g/l, em particular de 8 a20 g/l. A contagem de célula é usualmente na faixa de 50 a 300 células/25mm. A resistência sob tensão está preferivelmente na faixa de 100 a 150 kPa eo alongamento sob ruptura está preferivelmente na faixa de 8 a 20%.

Para produzi-la, uma solução altamente concentrada oudispersão de um pré-condensado de melamina-formaldeído compreendendoum agente de sopro pode ser espumado e curado por meio de ar quente, vaporou radiação de microondas como descrito na EP-A-071.672 ou EP-A 037.470.Tais espumas estão comercialmente disponíveis sob a marca Basotect® deBASF Aktiengesellschaft.A relação molar de melamina para formaldeído estágeralmente na faixa de 1:1 a 1:5. Para produzir espumas de formaldeídoparticularmente baixas, a relação molar é selecionada na faixa de 1:1,3 a 1:1,8e um pré-condensado o qual está livre de grupos sulfeto é usado, comodescrito, por exemplo, em WO 01/94436.

Para melhorar as propriedades de uso, as espumas podemsubseqüentemente ser tratadas a quente e prensadas. As espumas podem sercortadas para a forma de espessura desejada e laminadas com camadas decobertura em um ou ambos os lados. Por exemplo, uma película de polímeroou uma folha de metal pode ser aplicada como camada de cobertura.

A espuma de célula aberta pode, devido à resistência químicasubstancial do condensado de melamina-formaldeído, também entrar emcontato com vários materiais químicos ou líquidos criogênicos.

A espuma pode ter se tornado hidrofóbica. A adição de agentesde hidrofobicidade pode ser efetuada durante a formação de espuma ou após-impregnação com um agente de hidrofobicidade. Agentes de hidrofobicidadeadequados são, por exemplo, silicone, parafinas, resinas de fluorocarbono outensoativos de silicone ou fluorados. Já que o trabalho microbiológico é namaioria realizado em meio aquoso, tratamento com hidrofobicidade daespuma, como descrito na EP-A-6333.283, é em muitos casos vantajoso parareduzir absorção de água.

A espuma pode ser combinada com tecidos em trama e tecidosproduzidos da mesma compreendendo de 5 a 90% em peso de fibras demelamina, de 5 a 90% em peso de fibras naturais e de 0,1 a 30% em peso defibras de poliamida, conforme são descritas no WO 02/10492. Devido à altaestabilidade térmica, química e mecânica dessas fibras, é possível, porexemplo, aumentar a resistência da espuma sem ter um efeito adverso sobre aesterilização.

Por essa razão, a esterilização da espuma de célula abertabaseada em aminoplasto para atividade microbiológica pode ser realizadasimplesmente impregnando com um líquido microbiocida tal álcool ouformalina. Em contraste a um batoque de algodão absorvente ou tampo depolpa de madeira, a espuma de célula aberta absorveu o líquido microbiocidamuito rapidamente e pode, após um tempo de contato apropriado, seresvaziado novamente pela aplicação de pressão ou pressão reduzida. Aespuma de célula aberta esterilizada pode subseqüentemente ser, por exemplo,reutilizada como fecho ou ser desfeita.

Devido à elasticidade da espuma de célula aberta, ela pode serinserida em partes de recipiente pré-fabricado em uma maneira simples.Mesmo em baixas temperaturas, por exemplo, abaixo de -80°C, a espumapermanece elástica. Dano como conseqüência de fragilização não ocorre.

De acordo com a invenção, a abertura do vaso de trabalho, porexemplo, um tubo, garrafa ou frasco de cultura para atividade microbiológicaou médica, pode ser fechado por meio de espuma de célula aberta baseada emum aminoplasto e pode ser tratado em temperaturas acima de 1OO0C para ospropósitos de esterilização.

E também possível introduzir material contaminado commicroorganismos em um vaso de trabalho, fechar o vaso por meio da espumade célula aberta baseada em um aminoplasto e descontaminar o vaso pelotratamento em temperaturas acima de 100°C.

O tratamento pode ser realizado sob vapor em de 120 a 140°Ce uma pressão na faixa de 1 a 4 bar em uma autoclave. O ar tem de serdeslocado completamente do interior da autoclave por meio de vapor. Paraobter uma esterilização bem sucedida, é o nível da temperatura que éimportante, não a pressão manométrica a qual é necessária para obtertemperaturas acima de 100°C. 134°C pode somente ser empregado no caso demateriais adequadamente insensíveis.

Para esterilizar pequenos volumes de líquido de menos que 20ml, é geralmente necessário aquecer a 121°C por pelo menos 15 minutos detempo de esterilização pura sem o tempo de aquecimento requerido para omaterial a ser esterilizado. No caso de volumes individuais de cerca de 50 mla 1 L, tempos de aquecimento de 5 a 40 minutos tem de ser adicionados. Emautoclaves modernas, o ajuste do tempo de esterilização é controlado pormeio de um sensor de temperatura no material que está sendo esterilizado.

Os vasos a ser esterilizados não devem ser fechadoshermeticamente de modo que o ar e o vapor de água escapem sobaquecimento e possam fluir sob resfriamento. De outra forma vasos vaziosdevem compreender pouca água de modo que eles sejam enchidos com vapor.A espuma de célula aberta usada de acordo com a invenção é revelada servantajosa aqui, já que ela não tem de ser protegida do gotejamento da água docondensado por meio de papel pergaminho ou folha de alumínio como nocaso de batoques de algodão absorventes e batoques de polpa de madeira.Todos fechos, incluindo fecho em parafuso, devem também não se tornarúmidos da parte interna, o qual pode ocorrer, por exemplo, comoconseqüência da ebulição do líquido. Por essa razão, vasos podem somenteser enchidos a uma extensão de não mais que 3A. Após o tempo deesterilização ter passado, a autoclave tem de ser aberta e resfriada para abaixode 100ºC de modo que líquidos sob pressão não comecem a ebulir.Autoclaves atualmente têm de ser seguras contra abertura em temperaturasacima de 80°C.

Entretanto, o tratamento é preferivelmente realizado a seco,isto é, sem vapor, em uma temperatura na faixa de 140 a 220°C. Gastos eetapas de trabalho podem ser reduzidos consideravelmente comoconseqüência. Equipamento de vidro e metal pode, quando acondicionado empapel pergaminho ou folha de alumínio, ser esterilizado a seco. 150°C por 3horas ou 180°C por 30 minutos é usualmente suficiente para esse propósito.Os tempos de aquecimento a ser adicionados dependem do tamanho daspartes individuais e do grau de enchimento do interior do esterilizador. Nocaso de grandes massas a ser aquecidas, esses são um número de horas. Émais vantajoso começar a esterilização à tarde de modo que o esterilizadorpossa resfriar lentamente durante a noite. Pipetas de vidro são esterilizadas emcanecas de aço inoxidável ou alumínio de duas peças especiais.

Esterilizadores são distinguidos de estufas de secagem purapela presença de um ventilador para circular o ar, o qual pode ser trocado emespecialmente quando o material a ser esterilizado está hermeticamenteacondicionado.

A espuma usada de acordo com a invenção tem uma altaestabilidade térmica, mas não absorve radiação de microondas. E, portanto,também adequado para esterilização a introdução de energia de microondas.

Após vasos estéreis ou vasos compreendendo culturas purasserem abertos e antes que eles sejam fechados novamente, a abertura ebatoques são brevemente queimados com um bico de bunsen para esterilizá-las. Em contraste a espuma de célula aberta usada de acordo com a invenção,tapas de algodão absorventes livremente enchidas podem pegar fogo duranteesse procedimento.

A espuma de célula aberta usada de acordo com a invençãotem uma alta estabilidade térmica em temperaturas de até 180°C. É fácil deesterilizar em esterilizadores convencionais. Ela pode ainda ser aquecidabrevemente para 220°C. Já que microorganismos geralmente não sobrevivemo aquecimento a 15 0°C, a espuma de célula aberta usada de acordo com ainvenção pode também ser aquecida pelo tempo necessário de 150 a 200°Csob pressão atmosférica em uma estufa de laboratório ou um forno decozimento, os quais estão disponíveis como modelos montados em mesa.Gastos e etapas de trabalho podem ser reduzidos consideravelmente comoconseqüência. A espuma é altamente compressível e elástica, e é, portanto,possível ajustar peças as quais tem sido rudemente cortadas em tamanhos emaberturas de diâmetro variável.EXEMPLOS

Os materiais a seguir foram usados como batoques na culturade microorganismos:

EXEMPLO 1

Batoques as quais foram compostos de uma espuma demelamina-formaldeído de célula aberta tendo uma densidade de cerca de 10kg/m (Basotect® de BASF Aktiengesellschaft) e tinham sido cortadas emtamanho.

EXPERIMENTO COMPARATIVO Cl:

Batoques de algodão absorventes convencionais (27-32,5 mm,Buddeberg, # 1012700).EXPERIMENTO COMPARATIVO C2:

Batoques de plástico tendo uma membrana permeável

(Buddeberg)

1 .Capacidade de ser queimadaBatoques de algodão absorventes (Cl) são completamenteinadequadas para esterilização por meio de uma chama e começam a queimarimediatamente. Em contraste, batoques de plástico (C2) e batoques Basotect®(exemplo 1) podem ser pré-aquecidas apropriadamente se requerido.

2.Capacidade/esterilidade na autoclaveOs batoques de acordo com a invenção (exemplo 1) e osbatoques comparativos (Cl, C2) foram autoclavados sob condições padrão(121°C/20 min; calor úmido ou seco) e incubadas em frascos cônicosenchidos com meio de crescimento LB sem adição de microorganismo a37°C, 150 rpm por 7 dias. Em nenhuma das porções havia uma alteração dabatoque como conseqüência do tratamento térmico ou contaminação no meiodurante incubação observada.

3. Permeabilidade do oxigênioA permeabilidade do oxigênio dos três batoques diferentes foidetectada por meio de um sistema de detecção por sulfeto. Para essepropósito, 100 ml de solução de sulfeto foram introduzidos em um frascocônico de 1 L e incubados em RT/150 rpm. O tempo em que as mudanças decor é uma medição da permeabilidade do oxigênio.Preparação do sistema de sulfeto a 0,5 M

O sistema de sulfeto a 0,5 M padrão (sulfeto de sódio >98%,catálogo No. 60860, Roth, Karlsruhe) é produzido com 0,012 M de tampão defosfato, IO"7 M de sulfato de cobalto, 0,015 g/l de solução de azul bromotimol(catálogo No. 18460, Fluka, Buchs/CH) com água deionizada desgaseificadade nitrogênio (5-10 mn) usando o método de Hermann et al (Biotech Bioeng,2001).

Para preparar 1000 ml de solução de sulfeto a 0,5 M, 24 ml deuma solução tampão de fosfato a 0,5 M (ver abaixo) são produzidos até 1000ml. 800 ml dessa solução tampão de fosfato a 0,012 M são pulverizados comnitrogênio. 63 g de sulfeto de sódio são dissolvidos nos 800 ml de solução e15 ml de solução de azul de bromotimol tendo uma concentração de 1 g/l sãoadicionados (ver abaixo). 2 ml de solução de cobalto a 5. IO-5M saoadicionados e a Mistura é produzida até 1000 ml com o remanescente dasolução tampão de fosfato a 0,012 Μ. O pH é ajustado para 8 por meio deácido sulfurico (30%, catálogo No. A2712.500, Applichem, Darmstadt).Durante a preparação, a solução é continuamente pulverizada com nitrogênio.

i) Preparação da solução tampão de fosfato a 0,5 M

Método para 500 ml de solução de Na2HPO4 a 0,5 M

35,490 de Na2HPO4 (hidrogenfosfato de dissódio, anidro,>99%, catálogo No. P030.1, Roth, Karlsruhe) são dissolvidos em 45 ml deágua deionizada e produzida até 50 ml.

Os 500 ml de solução de Na2HPO4 a 0,5 M produzida sãolevadas a um pH = 8 pela adição da solução de Na2HPO4 a 0,5 M (cerca de40-50 ml).

ii) Preparação do catalisador de cobalto

5. IO"3 mol/1 (solução estoque): 140,55 mg de CoSO4 *7 H2O(>97,5%, catálogo No. 60860, Fluka Chemie AG, Buchs/CH) são produzidosaté 100 ml com água deionizada.

5. 10" mol/1 (solução final): 1 ml da solução estoque acimasão produzidos até 100 ml com água deionizada.

iii) Preparação da solução de azul de bromotimol

0,1 g de azul de bromotimol (catálogo No. 18460, Fluka,Buchs/CH) é produzido até 100 ml com água e agitado por cerca de 1 hora (=1 g/i).

Batoques de plástico (C2) e batoques Basotect® (exemplo 1)apresentam comportamento similar (mudança de cor após 11-13 horas),enquanto batoques de algodão absorvente (Cl) são significativamente maispobres em mudar de cor após 17-20 horas. Limitação da transferência deoxigênio pode levar ao crescimento insatisfatório ou mudanças nometabolismo dos microorganismos e é indesejável. Batoques de plástico ouBasotect® são desse modo significativamente melhores.

4. Perdas de evaporação

Um número de porções foram incubadas em frascos cônicos de1 L, em cada caso enchidos com 150 ml de meio LB, a 37°C/150 rpm. Asperdas de evaporação após 7 dias eram cerca de 10-11 ml no caso de batoquesde algodão absorventes (Cl) e batoques de plástico (C2), enquanto cerca de12-14 ml são perdidos através do Basotect® de poro grosso. A evaporaçãominimamente aumentada é mais que constituída pelas outras propriedadespositivas de Basotect® e não é de magnitude crítica.

5. Manuseio

Batoques de algodão absorvente (Cl) e também batoques deplástico (C2) são muito rígidos e existe um risco deles caírem dos frascosnovamente (especialmente durante agitação em uma alta freqüência). Quandoesses batoques são utilizados com aplicação de uma grande força, existetambém um perigo potencial de lesão. Batoques Basotect® podem facilmenteser inseridos nas aberturas dos frascos com aplicação de força mínima e são otimamente compatíveis.

Claims

1. Uso de uma espuma de célula aberta a base de umaminoplasto, caracterizado pelo fato de ser como matéria-prima esterelizável.

2. Processo para esterilizar uma espuma de célula aberta a basede um aminoplasto, caracterizado pelo fato de que o material espumado decélula aberta é impregnado com um líquido microbicida tal como álcool ouformalina.

3. Processo para esterilizar vasos de trabalho por tratamentoem temperaturas acima de 100°C, caracterizado pelo fato de que a abertura dovaso de trabalho é fechada por meio de uma espuma de célula aberta baseadaem um aminoplasto.

4. Processo para descontaminar material contaminado commicroorganismo por tratamento em temperaturas acima de IOO0C,caracterizado pelo fato de que o material é introduzido em um vaso detrabalho antes do tratamento e o vaso é fechado por meio de uma espuma decélula aberta baseada em um aminoplasto.

5. Processo de acordo com a reivindicação 3 ou 4,caracterizado pelo fato de que a abertura do vaso de trabalho é fechada pormeio de uma espuma de célula aberta baseada em um produto da condensaçãode melamina-formaldeído.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 2a 5, caracterizado pelo fato de que a espuma de célula aberta tem uma massaespecífica na faixa de 5 a 100 g/l.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 2a 6, caracterizado pelo fato de que a espuma de célula aberta tem sidoproduzida de um produto da condensação de melamina-formaldeído tendouma relação molar de melamina para formaldeído na faixa de 1:1 a 1:5.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 2a 7, caracterizado pelo fato de que a espuma de célula aberta tem sido tratadacom um agente de hidrofobicidade.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 3a 8, caracterizado pelo fato de que um tubo de cultura, garrafa ou frasco paraatividade microbiológica ou médica é usado como vaso de trabalho.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 3a 9, caracterizado pelo fato de que o tratamento é realizado sob vapor em de-120 a 140°C e uma pressão na faixa de 1 a 4 bar em uma autoclave.

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 3a 8, caracterizado pelo fato de que o tratamento é realizado a seco em umatemperatura na faixa de 140 a 220°C.

12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 3a 8, caracterizado pelo fato de que o tratamento é realizado usando energia demicroondas.

13. Vaso de trabalho, caracterizado pelo fato de que tem umfecho compreendendo uma espuma de célula aberta baseado em umaminoplasto para realizar o processo como definido em qualquer uma dasreivindicações 3 a 12.