CS217459B1 - Spósob antimikrobiálneho ošetrenia látok studenou sterilizáciou - Google Patents

Abstract

Vynález sa týká studenej sterilizácie látok kyselinou peroxyoctovou, kde reziduá aktívneho kyslíka sú rozrušené redukčmými látkami. Detekoia vyhovujúcého produktu sa prevádza jódškrobovým papierikom. Problém amtimifcrobiálného ošetrenia látok vo farmaceutickom a potravimánskom priemysle ako aj v polmohaspodárstve připadne v iných odvetviaoh národného hospodárstva je čoraz aktuálnější. Kyselina peroxyoctová, ktorá je dobré známým -an‘timikróbiálnym činidlom týmto požiadavkám zvlášť vyhovuje. Nfevýhodou sú reziduá uvedenéj (kyseliny, ktoré móžu byť zdravotně závadné. Uvedený vynález rieši tento problém prídavkom redukujúeej látky do systému ošetřovaná látka — kyselina peroxyoctová po primeramej expozičnej době. Rozrušenie kyseliny peroxyoctovéj sa deteguje jódškrobovým indikátorom. Rozkladné produkty kyseliny peroxyoctovej a redukčného činidla Sú v minimálnej koncentráoii a sú zdravotně nezávadné.

Description

Vynález sa týká sposobu antimikroibiálneho ošetrenia látok studenou sterilizáciou.

Na přípravu liečív, liečivých prípravkov, potravinářských výrobkov a krmív je potřebné vychádzať z mikrobiálně nezávadných surovin.

Povolené množstva mikrobiálnych zárodkov sú udávané příslušnými normami. Konzervačně látky zalbraňujú rastu a irozmnoženiu sa mikróbov, ale ich úoinok je obmedzený, prediovšetkým vžhfadom k výohodziemu stavu mikrolbiálneho znečistenia konzervovaného systému. Z toho dóvodu je výhodné znížiť množstvo mikrobiálnych tzárodkov na hodnotu čo možno najnižšiu. Vychádzajúc z definície sterilizácie je výhodné látky před konzervácioiu sterilizovat. Podl’a autora Wiallháussera sa rozumie sterilizáciou usmrtenie všetkých mikroorganizimov a inaktivácia všetkých virov, pričom v sterilizovanam systéme neostanu žiadne minoženia sa schopné buňky (Wal'1iháusser, Κ. H., Sterilisation — Desinfektion — Kousenvierung, 2. Aufl., Thieme Verlag, Stutgart 1978, str. 193).

Medzi najpoužívanejšie postupy patří sterilizácia tepelná, ktorá má mnoho modifikáeií vlasitného prevedenia — sterilizácia suchým teplom, vlhkým teplom, v autokláve, teplovzdušná a v plameni. Mnohé látky a zariadenia nie je možné ani na krátfcu dobu vystavovat tepelnému zaťaženiu, preto sa k sterilizáoii používá aj plynov a pár látok s Vhodným antimikrobiálnym účinkom (etylénoxid, beta-propiolaktón, ozón, perkyseliny). Dalším sterilizáčným postupom je ožiarovanie gama-ěiarením o vhodnej prenikavosti a ultrafialové žiiarenie s vhodnou vlnovou dížfcou (germiicídne žiarenie). Zvláštnym sterilizačným postupom je sterilná filtrácia, ktorá ale patří medzi takzvanú aseptickú prácu.

Pri súóasnom stave techniky je možné sterilizovat výohodzie látky (připadne medziprodukty) peroxykyselinami (kyselina peroxymnavenčia, kyselina peroxybenzoová), kde z pnaktickýdh dóvodiov sa najbežnejšie používá kyselina peroxyoctová (na trh je dodávaná ako aisi 40 %-ný roztok vo vodě pod názvom Persteril).

Látky, ktoré chceme sterilizovat, necháme vo vhodnom homogenizačnom zariadení dokonale zhomogenizovať, a potom přidáme kyselinu peroxyoctovú v koncentrácii 0,001 % —1 % hmoitnostnýčh počítané ako produkt obsáhujlúci 100 % kyseliny peroxyoctovej. Čas, po ktorý sa budú látky sterilizovat, závisí od sltupňia ieh kontamináoie mikroorganizmami a od teploty, pri ktorej sa bude sterilizovat. Z hradiska termolábility mnohých takto sterilizovaných látok je výhodné teplotu nezvyšovat, ale připadne ešte ju iznížiť. Z praktických dóvodov je možné v prevažnej váčšiine prípiadov pracovat za teploty okolia, tzn. asi pri 18° až 25 °C.

Antimikrobiálne spektrum kyseliny peroxyootovej je v porovnaní s inými látkami značné široké a z tohoto dóvodu sa kyselina peroxyoctová uplatnila v celom radě odborov. V potravinárstve sa zistil pozitivny vplyv na plesne pri dezinfekcii zeleniny (Greenspan F., Mc Kellar D.: The aplioation of peracetic acid germicidal washes to mold oontrol of tomatoes, Food Technology 5, 3, 95, 1951) a (Greespan F. P., Margulles P. H.: Treatment of rag plant tissue, US Patent 2, 512640/1950). Z týchto práč vyplývá, že účinku sa dosiahlo do 10 minút pri koncentrácii 0,01 až 0,001 % u vegetatívnych mikróbov a plesní. Spory bolí zničené až pri koncentrácii 0,3 až 0,5 %. Kyselina peroxyoctová je doporučená ako základný prostriedok pre prevenciu liaboratórnych nákaz (Wedum A. C.: Oontrol of laboratory air-bome infection, Bašt. Rev., 25, 3, 210, 1961). Autoři Kline a Hulí (1960) (Kline L. B., Hulí R. N.: The virucidal properties of peracetic acid, Amer. J. clin. Path., 33, 30, 1960) dokázali virucídnu aktivitu oproti širokému spektru virov v niiekolkých minutách. Nia sporách a kulturách plesní bol vedla seba študovaný účinok formaldehydu, fenolu, chlornanu sodného, etanolu, róznych derivátov fenolu, kvartérnych amóniových zlúčenín a kyseliny peroxyoctovej. Účinok kyseliny peroxyoctovej bol taký rýohly a vynikajúci, že nebolo možné použit vzoirca na stanovenie účinnej expozície (Kruše R. H., Green T. D. et al.: Desinfeotion of aerosolized pathogenic fungi on laboratory surfaceis, Appl. Microbiiol. I., 11, 436, 1963, II., 12, 155, 1964). Autor Gremspían (cez Ticháček, B.: Persterií, Avicenum, Praha 1972 str. 26) upozornil na rozdiel medzi peroxidom vodíka a kyselinou peroxyoctovou v ich chovaniu sa voči enzýmu kataláze. Peroxid vodíka je rýchlo rozkládaný, ale kyselina peroxyoctová ostává nielen nedotknutá, ale ešte sama uvedený enzým atakuje. Kataláza je kyselinou peroxyoctovou inaktivovaná. Tento fakt má význam pri používaní kyseliny peroxyoctovej v nízkých koncentráoiách tam, kde by peroxid vodíka nebol dostatočne účinný. V medicínskom použití dominuje dezinfekcia povrchu těla (Pazdiora A.: K možnosti dezinfekcie rúk pomooou kyseliny peroxyoctovej, Čs. Epidem., 15, 2, 102, 1966) a sterilizácia nástrojov a poimócok idh ponořením do 1/2 % roztoku kyseliny peroxyoctovej. Všetky mikroorganizmy boli zničené do 2 minút (Podstatová H., Podstata J., Jurák J.: Sterilizace nástrojů Perstarilem, Zprávy UEM Praha, 12, 4, 40, 1970). Výhodné je používat kyselinu peroxyoctovú v zubnom lekársitve a na TBC oddeleniach (Svoboda K., Sytářová J.: Využití kyseliny peroxyoctovej k dezinfekcii na tulberkulóznotn oddělení, Čs. Epidem., 19, 4, 206, 1970). V potravinánskom priemysle nebola z hladiska toxiikologického pritama inkonporácia kyseliny peroxyoctovej do potravin povolená. Na dezinfekciu strojov a nářadí v potravinánskom priemysle sa ale masivně používá.

Dneis už existuje celý rad fundovaných práč, ktoré isa zaoberajú stabilitou roztokov kyseliny peroxyoctovej (Pazdiora E.: Možnosti použití persterilu k ohniskovej dezinfekcii, Správy UEM, 12, 11, 59, 1970) Furtig, W., Box, A.: Ein Beatrag zur Stabilita! wasseriger verdůnnter Peressigsáurelósungen,

Pharmazie 32, 59—60, 1977). Za vyčeirpávajúcu práou móžeime bezo sporu považovať práčů autora Miickeho (Mucke, H.: Untersuchungen uber Einflusse auf die Zersetzung van verdunnter Peresisigsáure, Pharmazie 32, 613 -619, 1977).

Aj keď váčšina autorov uvádza, že kyselina peroxyoctová má malú chemická stabilitu, a to predovšetkým v zděděných roztokooh, móžeme konštatovať, že rezíduá aktívneho kyblíka (z kyseliny peroxyoctovej a v nej obsiahnutého peroxidu védíka) sú detegovateíné aj po dllhšej době. Tento závěr je v súhlase s nepovolením kyseliny peroxyoctovej k priamej inkorporácii do potravin. Podobná situácia je aj pri používaní na antimikrobiálnu úpravu pitnej vody.

Vyššie uvedený nedastatok, že aj pri použití velmi zriedených roztokov kyseliny peroxyoctovej ostává v sterilizovanom systéme určité množstvo aktívneho kyslíka a v niektorýdh prípadoóh aj přetrvává nepříjemný zápach kyseliny peroxyoctovej. Je odstraněný tým, že po sterilizačnom procese rozrušíme rezídium kyseliny peroxyoctovej malým prí'davfcom redukčného činidla. Do úvahy priohádzajú siričitany, símatany, ditionieitany, cystein, glatatión, kysličník siřičitý. Z praktických dovedov je výhodné používat beáne dostupný siričitan sodný. Z híadiska stanovenia stupňa rozrušenia kyseliny peroxyoctovej je možné toto stanovit absolutné presne jodometricky, ale toto stanovenie je z praktického pohíadu zdlhavé a nakolko nepotřebujeme poznat přesné množstvo reziduálnej kyseliny peroxyoctovej, postačuje nám jednoduchý a přesný dokaž aktívneho kyslíka zmodráním reagenčného papierika jódšfcrobového (ČSN 687 302).

Navrhovaná a používaná detekcia s jódškrobovým papierikom je vel’mi citlivá, vetmi přesná, veími lačná a postačuje vo všetkých oborooh, kde sa s kyselinou peroxyoetovou pracuje.

Sposob antimikrobiálneho ošetrenia látok studenou sterilizáciou je nasledovný. Do Vhodného homogenizátora sa vpravia látky, ktoré Chceme sterilizovat a dokonale sa zhomogenizujú. Vypočítané množstvo kyseliny peroxyoctovej vlejeme do homogenizátora a zhomogenizújeme s jeho obsahom. Podía stulpňa kontaminácie s mikroorganizmami a podía zvolenej teploty určíme čas posobenia a koncentráciu kyseliny peroxyoctovej. Po ukončení sterilizácie přidáme vypočítané množstvo rédufečného činidla, napr. siričitanu sodného a znovu dokonale žhomogemizujeme. Po opátovnom otvorení homogenizátora detegujeme steny a povrch vlastného sterilizovaného materiálu papierikom jódškrobovým. V případe dokonalého rozrušenia kyseliny peroxyoctovej papierik nezmení svoju farbu, tzn. nezmodrá. V opačnom případe přidáme ešte ďalšie malé množstvá siričitanu sodného. Takýmto spósobom získáme produkt, ktorý z hliaidliska mtedbiolOgiokého neobsahuje vegetativně zárodky a k jeho ďalšiemu spraoovaniu postačuje použit běžné konzervačně činidlá ako sú kyselina sorbová a jej soli, kyselina benzoová a jej soli, estery kyseliny piarahydroxibenzoovej, (metyl, propyl atd.) etanol, piropylénglykol a tak pod.

V ďalšom je predmet vynálezu objasněný ma 4 príkladoch bez toho, že by sa na tieto výlučné oíbmedzoval.

Příklad 1

Síran barnatý 55,000 % hmot.

Voda destilovaná 35,000 % hmot.

Glycerín 4,000 % hmot.

Kyselina citrónová 0,040 % hmot.

Sacharín rozpustný 0,008 % hmot.

Aroma citrónová 0,100 % hmot.

Propylénglycol alginát 0,600 % hmot.

Clhelatón 3 0,055 % hmot.

Zmes metyl a propylperabenu (4:1) 0,100% hmot.

Sorban draselný 0,210 % hmot.

Kyselina peroxyoctová 0,100 % hmot.

Siričitan sodný heptahydrát 0,330 ¹

Voda destilovaná do 100,000

Příklad 1 — SpósOb přípravy

Do Vhodného homogenizátora sa našaržuje voda a síran barnatý a dokonale sa zhomogenizujú. Potom sa přidá vypočítané množstvo kyseliny peroxyoctovej a ipri obyčajnej teplote sa zhomogenizuje so suspenziou síranu barnatého vo vodě. Po uplynutí potřebného času sa homogenizátor otvorí a přidá sa vypočítané množstvo siričitanu isodného íheptahydrátu a znovu sa dokonale celý obsah Zhomogenizuje. Jódškrobovým papierikom detegujeme dokonalost odstránenia kyseliny peroxyoctovej, papierik nemodrá. Ďalej přidáme vopred připravenu disperziu propylénglycol alginátu v glyceríne, v ktorom boli za tepla rozpulstené panabeny. Po Zhomogenizovaní přidáme kyselinu citrónová sacharín, Chelaton 3, sorban draselný, citrónovú arómu a Zbytok vody. Toto všetko zhomogenizuje až čo vznikne homogénna suspenzia nasliadlej chuti voniaca po citrónoch.

Příklad 2

Fosforečnan hlinitý koloidný (miniímálny obsah 24 % hmot, Kyselina peroxyoctová Voda destilovaná Siričitan sodný heptahydrát

99,50 % hmot.

0,05 % hmot. 0,29 % hmot. 0,16 % hmot.

Příklad 2 — SpósOb přípravy

Po separácii forsforečnanu hlinitého koloidného ho našaržujeme do vhodného homogenizátora a dokonale zhomogeniizujeme. Potom sa přidá vypočítané množstvo kyseliny peroxyoctovej a zmes sa dobré Zhomogenizuje. Kyselinu peroxyoictovú najprv zriedime v pomere 1 : 3 s destilovanou védou. Zmes fosforečnanu hlinitého koloidného s kyselinou peroxyoetovou sa okamžité uloží do starotetlivo vymytej nádoby z polyetylénu, ktorá sa pevne uzatvorí. Označená nádoba sa uloží do skladu. V případe poltreby sa kyselina peroxyoctová redukuje s vypočítaným množstvom siričitamu sodného. Z takto připraveného polotovaru sa připravuje například antacidný prípravok Gasterin gel, ktorý je predmetom československého vynálezu AO 204 670.

Příklad 3

Masový odpad

Sójdvé vločky

Sušená sirvátka Cukor

Živočišný tuk

Vitamíny, stopové prvky, emulgátor

Chlorid sodný

Propylénglykol

Sorbitol

Sorban draselný Kyselina peroxyoctová Siričitan sodný heptáhydrát

32,0 % hmot. 33,0 % hmot.

2.5 % hmot. 20,0 % hmot.

1,0 % hmot.

4.5 % hmot. 0,6 % hmot. 2,0 % hmot. 2,0 % hmot. 0,3 % hmot. 0,5 % hmot.

1.6 % hmot.

Příklad 3 — Spósob přípravy

K pomletému masovému Odpadu sa přidá kyselina peroxyoctová a dokonale sa zhomogenizuje. Oas potřebný na sterilizáciu je úměrný stupňu mikrobiálneho znečistenia a teplote, pri ktorej sa bude sterilizácia prevádzať. Po Skončení sterilizácie sa přidá siričitan sodný heptáhydrát a aktívny kyslík sa deteguje reagenčným jódškrobovým papierikom. Potom sa postupné pridajú ostatně ingrediencie a celá zanes sa dokonale zhomogenizuje. Finálna úprava je granuláciou a produkt sa plní do konzerv. Slúži ako krmivo pre psov.

Voda (demineralizovaná, pitná, z povrchových zdrojov do 100,000 % hmot. Kyselina peroxyoctová 0,001—1 %hmot. Siričitan sodný

0,0000131 %—0,0131 % hmot.

Příklad 4 — Spósob přípravy

V nádobě Opatrenej miešadlom k vodě přidáme potřebné množstvo kyseliny peroxyoctove a dokonale premiešame. Oas potřebný na sterilizáciu je úměrný stupňu mikrobiálneho znéčistenia východzej vody a teplote, pri ktorej bude sterilizácia prébiehať. Koncentráciu kyseliny peroxyoctovej volíme s ohradom na stupeň mikrobiálneho znečistenia a s ohl’adom na určenie vody takto upravené j. Po ukončení sterilizácie přidáme siričitan sodný, ktorý je dobré rozpustiť vopred v malona množstve vody. Detekciu aktívneho kyslíka prevádzame pomocou reagenčného jódskrobového papierifca.

Například pri úpravě pitnej vody postačuje množstvo kyseliny peroxyoctovej 0,001 % a siričitanu sodného 0,0000131 %, vznikne 0,001869 % síranu sodného a 0,0007897 % kyseliny octovej. Vznikajúca kyselina octová nemení hodnotu pH a množstvo síranu sodného je zanedbatelné v porovnaní so síranmi vo vodě sa bežne vyskytujúcimi.

Význam úpravy vody z povrchových zdrojov kyselinou peroxyoctovou a jej uskladňovanie v rezervoárodh, kde by sa siričitanom sodným zbavila aktívneho kyslíka má maximálny význam vzhTadom na ťažkosti v živočíšnej výrobě v našom polnohospodársijve.

Uvedený spósob dekontaminácie vody kyselinou peroxyoctovou v povrchových zdrojov má nemalý význam, pretože viastná dekontaminácia je vel’mi rýdhla a bezpečná. Zistenie mikrobiologického obrazu neznámej vody trvá podstatné dlhšie. Pričom potřebné sú len dve chemikálie a jedna nádoba.

Kyselina peroxyoctová bola óbjavená v roku 1900, ale začala sa používať až po druhej světověj vojně. 'Je to vo vodě rozpustná alifatická kyselina. Co sa týká manipulácie s ňou, je zrovnatefná s kyselinou octovou, l’adovou. Autor Havel (Havel, S.: Příprava a vlastnosti kyseliny roztoku peroxyoctové, in: Kyselina peroxyoctová, Ticháček a kol., Zdrav, aktualita 369, Stát. zdrav. nákl. Praha, 1966) uvádza následovně fyzikálno-chemické konštanty:

Bod topenia Botí varu Tenzia pár

Index lomu n_D ¹⁵ n_D ²⁰

Hustota Ú4²⁰ pK 19,5 °C Pdarografioké konstanty

- 8,2 °C 110 °C log p = 8,911 — -2311/T

1,3994

1,3974

1,1037

8,2

E_1/z +1,2 V i/C 7,12

D 1,02

V účelovej dokumentácii výrobců kyseliny peroxyoctovej je uvedený priébeh dekompozície 1 % roztoku kyseliny peroxyoctovej pri

25 °C.
Oas v dňOch:	Rys. peroxyoctová :	Peroxid vodíka:	Aktívny kyslík:
0	1,07	0,3	0,36
3	0,8	0,4	0,35
10	0,6	0,53	0,35
'20	0,25	0,75	0,35
30	0,1	0,82	0,35

Ako je z tabulky 'zřejmé, tak obsah afctívneho kyslíka v priebéhu dekompozície kyseliny peroxyoctovej ostává nezmenený.

Reafcciu tnetízi kyselinou peroxyoctovou a rédukčnými látkami je možné ukázat na rovnici :

CH₃COOOH-f-Na2S03-*CH₃COOH+ +Na₂SO₄

Obchodný produkt '(například Persteril) obsahuje taktiež peroxid vodífca, ktorý sa takisto rozkládá siričitanom sódným, ale je potřebné trocha množstva siričitanu sodného zvýšiť.

Kyselina peroxyoctová patří isvojiimi vlastnosťami medzi výbušniny. Obchodný produkt Persteril má hranicu bezpéčnéj teploty stanovená na 65 °C.

Toxicita (kyseliny peroxyoctovej — (podlá firmy Becoo) bola 100 ml 0,01 % roztoku bez zistiteínébo účinku na biele myši a morčata. Údaje v knilhe Persteril (Tidháěek, B., 1972, Avicenum Praha), popisujú inhalačnú toxicitu pre bielych potkanov, počnúc koncentráciou 7,2 mg na 100 litrov vzduchu, a to zodpovídá rozprašovaniu asi 1 % roztoku. Taktiež je v uvédenej fenihe popísaný fakt, že žiadny z pracovníkov v laboratáriach, 'kde sa s kyselinou peroxyoctovou pracovalo, nemal prejavy .tejto intoxikácie ani ochorenia hor-

Claims (6)

1. Sposob antimikrobiálneho ošetrenia látok studenou steirilizáciou peroxykyselinami, kde po ošetření látky dhsahujú rezidua aktivního kyslíkia a sú sterilně, vyznačujúci sa tým, že ošetřovaná látka sa zhomogenizuje s peroxykyselinou a jej reziduá sa odstránia zo systému ioh rozrušením přidáváním rídukčného činidla až do negativního výsledku pri detekcii aktívneho kyslíka.

2. Sposob pódia bodu 1 vyznačujúci sa tým, že peroxykyselina je kyselina peroxyoctová.

3. Sposob pódia bodov 1 a 2 vyznačujúci sa ných ciest dýchacích. Akútna toxicita per os pre 'bielych potkanov je daná hodnotou LD₅₀ = 210mg/lkg.

Autor Veger (Veger, J., Perarální toxicita Persterilu, Voj. zdravot, listy, 36, 3, 114, 1967) zůstil napájacím pokusom na potkanoch, že dátvky potřebné k dezinfekcii pitnej vody (t. j. 1 mg/1 liter pri 30 minútovej expozici! alebo 10 mg na 1 liter pri 10 minútovej expozícii) sú neškodné. Priama inkorporácia do potravin sa ale nedoporučuje.

VYNÁLEZU tým, že kyselina peroxyoctová sa používá v fooneentrácii 0,001 % až 1 % himotnostnýoh.

4. Sposob podlá bodu 1, 2 a 3 vyznačujúci sa tým, že teplota sterilizovaného systému ie od 0 °C do 50 °C.

5. Sposob pódia bídu 1, 2, 3 a 4 vyznačujúci sa tým, že reziduá .aktívneho kyslfka sú detegované jódškróbovým papierikom.

6. SpósOb pódia bodov 1, 2, 3, 4 a 5 vyznačujúci sa tým, že ako redukčně činidlá sa používajú siričitany, sírnatany, dithioničitany, cystein, glutation, kysličník siřičitý, s výhodou siričitanu alkalických kovov.