DE3037118A1

DE3037118A1 - Indikator zur anzeige des abschlusses eines sterilisierungsverfahren

Info

Publication number: DE3037118A1
Application number: DE19803037118
Authority: DE
Inventors: Graham John Langham Rutland Blake
Original assignee: Albert Browne Ltd
Current assignee: Albert Browne Ltd
Priority date: 1979-10-24
Filing date: 1980-10-01
Publication date: 1981-05-07
Also published as: FR2467603B1; FR2467603A1; JPS5666260A; SE443513B; US4328182A; CA1144849A; DE3037118C2; SE8007381L

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. H. FINCKE DIPL.-ING. H. BOHR DIPL.-ING. S. STAEGER

Potentanwälte Dr. Fincke · Bohr · Staeger ■ Müllerstr. 31 · 8000 München

8OOO MÜNCHEN 5, Möllerstraße 31 & (089)'26 60 60 Φ Claims Mönchen Telex: 523903 Claim d

Mappe No.

B5O8

1. Oktober 1980

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ALBERT BROWNE LIMITED

Chancery House,

Abbey Gate,

Leicester LE4 OAA/ENGLAND

Indikator zur Anzeige des Abschlusses eines SterilisierungsVerfahrens

PRIORITÄT: GROSSBRITANNIEN Nr.7936833 vom 24. Oktober 1979

130019/0669

Bankverbindung: Bayer. Vereinsbank München, Konto 620404 (BLZ70020270) · Postscheckkonto: Mönchen 27044-802 (BLZ70010080)

fnur PA Dipl.-fng, S. Staeger)

INDIKATOR ZUR ANZEIGE DES ABSCHLUSSES EINES STERILISIERUNGSVERFAHRENS

Die Erfindung betrifft einen Indikator zur Anzeige des Abschlusses eines Sterilisierungsverfahrens, bei dem ein zu sterilisierender Gegenstand Formaldehyddämpfen ausgesetzt wird.

Die Sterilisierungstechniken, die auf der Behandlung eines Gegenstandes mit Wasserdampf und Formaldehyddampf beruhen, erlangen ansteigende Bedeutung, insbesondere in Krankenhäusern, was vorrangig auf die niedrige Giftigkeit und die geringen Feuerrisiken im Zusammenhang mit Formaldehyd zurückgeht. Es ist jedoch wesentlich, die Wirksamkeit derartiger Sterilisierungszyklen zu prüfen, um sicherzustellen, daß der Gegenstand eine ausreichend lange Zeit Formaldehyddämpfen ausgesetzt worden ist, um es zu erreichen, daß eine ausreichende Menge des Formaldehyddampfes sämtliche Teile des Gegenstandes erreicht. Die zur Sterilisierung erforderlichen Formaldehydmengen sind im Hinblick auf normale analytische Standardverfahren groß, so daß die vorliegenden analytischen Techniken normalerweise für diesen Anwendungsbereich zu empfindlich sind. Es sind Versuche unternommen worden,einige der zur Verfügung stehenden analytischen Techniken zu modifizieren, um mit den großen Konzentrationen des Formaldehyds

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fertig zu werden. Hierbei gelangte man jedoch aus den nachfolgend genannten Gründen zu keinem Erfolg:

a) Chromotropsäure:

b) Schiffsches Reagens:

c) SuIfit/pH-Indikator:

d) Hatzsch/Nash-Reaktion:

e) Hydraζin/pH-Indikator :

Dieser Test erfordert ein Milieu konzentrierter Schwefelsäure, das die Anwendung erschwert (Morath and Woods, Anal. Chem., 30 1437 (1958);

Dieses ist vor der Behandlung mit Formaldehyd instabil und weist eine unbefriedigende Lagerbeständigkeit auf (Schiff. Ann. 92 1866; Kasten Internation Reviews of Cytology 10 (1960) ) ;

Die Farben des Indiaktors sind nicht dauerhaft. Zum Beispiel verblaßt bei einem hohen pH-Wert die Magentafarbe des Phenolphthaleins nach der Behandlung. Bei einem niedrigen pH-Wert kann eine spontane Veränderung von Gelb nach Purpurrot in der Farbe des m-K'resolrots vor der Behandlung auftreten (Lemme, Chemiker Zeitung 27 896 (1903); Siggia und Maxey Ind. Eng. Chem. (Anal. Ed.) 19 10 23 (1947) );

Der Farbwechsel von Weiß nach Gelb ist nicht sehr deutlich (Gindler Clin. Chem. 23 (6) 1153 77M 1R; Nash Biochem. J.(1953)55 416) und

Die Reaktion hiervon mit Formaldehyd ist reversible (Fuchs Sei. Pharm. 16 50 (1948); 17.1 (1949) )c

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Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, die oben aufgezeigten Mangel zu beheben.

Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein Indikator zur Anzeige des Abschlusses eines Sterilisierungsverfahrens, bei dem ein zu sterilisierender Gegenstand Formaldehyddämpfen ausgesetzt wird, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Indikator einen Träger und eine Mischung aus mindestens einer Aminosäure und einem pH-Indikator auf dem Träger enthält, wobei der Umschlagspunkt des pH-Indikators in dem Bereich der Änderung des pH-Wertes der Aminosäure liegt, die beim Behandeln der Aminosäure mit Formaldehyddämpfen auftritt.

Bei den Aminosäuren kann es sich um natürliche oder synthetische, aliphatische oder aromatische - primäre oder sekundäre -, jedoch vorzugsweise um aliphatische primäre Aminosäuren handeln.

Der Träger stellt vorzugsweise ein neutrales, absorbierendes Papier, wie Filterpapier, dar, das mit der Aminosäure und dem pH-Indikator imprägniert werden kann. Alternativ kann der Träger ein Teil des Gegenstandes oder der Gegenstandsverpackung sein, der bzw. die mit der Mischung aus der Aminosäure und dem pH-Indikator beschichtet sein kann. Die Mischung kann mit Vorteil auf den Träger durch Aufdrucken oder ähnliche Verfahren aufgebracht werden.

Die Erfindung basiert auf der sogenannten S^renson-Reaktion (Biochem. Z. 45-101 1908 CA. 2 1288):

HCHO + NH₂ CH COOH > CH₃ = N CH COOH

Hiernach reagiert Formalhehyd mit einer Aminosäure, um den pH-Wert der Aminosäure herabzusetzen.

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Wenn die Aminosäure zu einem pH-Indikator eines geeigneten pH-Wertes gegeben wird, zeigt sich die resultierende Veränderung des pH-Wertes der Aminosäure, wenn sie Formaldehyd ausgesetzt wird, als eine Veränderung der Farbe des pH-Indikators. Die beste Bedingung für die Reaktion ist ein anfänglicher neutraler pH-Wert, wobei die anfallende Schiffsche Base stabil ist, sofern der pH-Wert nicht zu niedrig ist.

Der pH-Indikator kann zunächst bezüglich seines Farbwechsels und dann die Aminosäure gewählt werden, um eine Änderung des pH-Wertes bei der Einwirkung von Formaldehyd zu erreichen, wobei diese pH-Veränderung den pH-Umschlagspunkt des Indikators durchläuft. Wenn nicht eine einzige Aminosäure geeignet ist, kann einer Aminosäure eines niedrigen pH-Wertes ein Puffer hinzugegeben werden, um den pH-Wert anzuheben. Oder es können auch zwei oder mehrere Aminosäuren miteinander gemischt werden, um eine resultierende Mischung eines geeigneten anfänglichen pH-Wertes und pH-Wechsels zu erzielen. Alternativ kann eine Aminosäure oder eine Mischung von Aminosäuren ausgewählt werden. Dann wird ein geeigneter pH-Indikator ausgewählt.

Die Mischung aus einer oder mehreren Aminosäuren und dem pH-Indikator wird in einer Lösung unter Verwendung von Wasser neutralen pH-Wertes,wie destilliertem Wasser, bereitet. Der Träger wird dann in die Lösung eingetaucht und getrocknet. Wenn der Träger dann trocken ist, wird er mit einem überzug versehen, der die Mischung bei der Handhabung wie auch beim Verdünnen und vor der Abnahme durch Dampf schützt, wenn er Wasserdampf und Formaldehyddampf ausgesetzt ist, wobei der Kontakt mit Formaldehyd erhalten bleibt. Dieses wird durch Eintauchen des Trägers in eine geeignete Lösung, wie eine Silikonlösung mit einem einverleibten Härtungsmittel, und Troöknenlassen desselben erreicht ο Dow Corning 27046 stellt eine bevorzugte Silikonlösung dar. Wenn der

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erhaltene Indikator einem trockenen Formaldehyddampf ausgesetzt wird, kann der Schutzüberzug ausgelassen werden.

Die Zeit von der anfänglichen Behandlung des anfallenden Indikators mit Qampf und Formaldehyddampf bis zum Abschluß des pH-Indikator-Farbwechsels hängt z.B. von der Konzentration des Formaldehyds, der Geschwindigkeit der Änderung des pH-Wertes der Aminosäure oder der Mischung von Aminosäuren und der Konzentration der Aminosäure-Indikator-Lösung ab. Der Schutzüberzug führt ebenfalls zu einem zeitlichen Verzug. Alle diese Faktoren können eingeregelt werden, um die Behandlungszeit sicherzustellen, die für die erforderliche pH-Indikator-Farbänderung ausreicht, um eine vollständige Sterilisierung zu gewährleisten.

Beispiel 1

Bromkresolpurpur wurde als pH-Indikator wegen scharfer Farb änderung v.on Rot nach Gelb, wenn der pH-Wert durch den Wert von etwa 6,0 tritt, ausgewählt. Eine Aminosäure mit einem Anfangs-pH -Wert von etwa 6,5 war daher erforderlich. Da jedoch eine derartige Aminosäure nicht ohne weiteres verfügbar war, wurde eine Mischung von Glycin (pH -Wert: 6,0) und Histidin (pH -Wert: 7,8) ausgewählt, um eine Lösung mit einem anfänglichen pH-Wert von etwa 6,5 herzustellen, deren pH-Wert nach der vollständigen Behandlung mit Formaldehyd auf etwa 5,0 abfiel.

(pH -Wert: Isoelektrischer Punkt einer Aminosäure, definiert als pH -Wert = PK₁ + pK„ , worin PK₁ und pK„ die

pK-Werte der zwei- dissoziierbaren Gruppen in der Aminosäure darstellen).

6 cm³ einer 10%-igen wässrigen Lösung des Histidins wurden mit 6 cm³ einer 20%-igen wässrigen Lösung des Glycins und mit 3 cm³ einer 2,5%-igen alkoholischen Lösung von

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Bromkresolpurpur gemischt. Die erhaltene Lösung wurde erwärmt und sorgfältig gerührt. Ein Whatmans-No. 1-Filterpapier wurde in die Lösung eingetaucht und in einem Heißluft strom getrocknet. Das getrocknete Papier wurde dann in eine Lösung des Dow Corning Silicons 27046 eingetaucht und durch Erwärmen in einem Luftstrom getrocknet. Es wurde eingetaucht und wiederum getrocknet, um einen ausreichenden Silikonüberzug zu erhalten. Darauf erfolgte ein Härten in einem Ofen bei 120° C während einer Minute. Das Härten kann bei Raumtemperatur durchgeführt werden, obwohl dieses selbstverständlich längere Zeit in Anspruch nimmt.

Ein Labortest im Hinblick auf die Wirksamkeit der Farbänderung rief eine Farbänderung des Papiers bei der Behandlung mit dem Dampf einer 5% -igen Formaldehydlösung von Tiefrot nach Hellgelb nach etwa 3 Minuten hervor. Die gelbe Farbe , die einen wesentlichen Kontakt mit Formaldehyd auswies, war stabil und führte nicht zu einer Rückkehr zu Rot oder einem Verblassen während einer Lagerzeit von einem Monat. Weitere Tests wurden ausgeführt, um die Wirksamkeit des Sterilisierungsindikators unter Verwendung eines Drayton Castle-Formaldehyd-Sterilisators, wie folgt, zu ermitteln:

Der Indikator wurde in eine Kammer eines Volumens von 0,595 m³ (21 cu. ft.,) eingeführt und einer Gesamtmenge von 620 ml Formalin ausgesetzt, das über 15 Impulse während 19 Minuten bei einer Verweilzeit von 2 Stunden und einer Temperatur von 73 bis 75° C verteilt wurde. Das Pulsieren mit Luft zur Entfernung des Formaldehyds und das Trocknen führte zu einer gesamten Zykluszeit von 3 Stunden und 10 Minuten. Die erhaltenen Ergebnisse zeigten, daß die Farbänderungen des Indikators eng dem Absterben der Sporenstreifen folgte. Der Indikator kann eingeregelt werden, um einen Sicherheitsgrad bezüglich des Zustandebringens des Absterbens der Sporen zu erreichen.

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Beispiel 2

In diesem Beispiel wurde der pH-Indikator anhand einer 2,5%-igen alkoholischen Lösung von Bromkresolpurpur und einer 1%-igen wässrigen Lösung alkalischen Anilinblaus mit einem Gehalt an -90 cm³ molarer NaOH pro Liter hergestellt. Die Aminosäuren wurden in Form einer Mischung der Aminosäure Glycin (pH -Wert: 6,0) und Arginin (pH -Wert: 10,8) gewählt. Die Mischung hat den Vorteil, daß relativ weniger Arginin als Histidin i. Beispiel 1 erforderlich ist. Die Mischung läßt sich leichter in Wasser oder einer Alkohol/ Wasser-Mischung lösen. Äthanol ist eigentlich aufgrund seiner Flüchtigkeit ein bevorzugter Alkohol.

400 g Glycin und 160 g Arginin wurden in etwa 3 Liter entionisiertem Wasser gelöst. 280 cm³ der 2,5%-igen alkoholischen Lösung des Bromkresolpurpurs und 200 cm³ der 1%-igen wässrigen alkalischen Lösung des Anilinblaus wurden zu der Aminosäuremischung gegeben. Die Mischung wurde dann auf 4,5 Liter mit 70^v'olumenprozentigem Äthanol (70 o.p.Äthanol) aufgefüllt und dann geschüttelt, um Homogenität zu gewährleisten. Der pH-Wert der erhaltenen Lösung sollte 8,5 sein.

Ein Whatmans No. 1-Filterpapier wurde in die Lösung eingetaucht und schnell in warmer Luft getrocknet. Das getrocknete Papier wurde dann mit einer Schutzschicht aus Silikon wie folgt beschichtet:

100 cm³ vom Dow Corning 27046 wurden mit 100 cm³ "Genclene" (ein iCI-Produkt, das hauptsächlich 1,1,1-Trichloräthan enthält) gemischt. 10 cm³ des Katalysators Dow Corning Q 2 7047 wurden hinzugegeben. Die Mischung wurde sorgfältig gerührt, um Homogenität sicherzustellen. Das getrocknete Papier wurde in die Silikonlösung getaucht und durch einen Spalt einer Breite von 0,559 mm (0,022 inch) geführt, um einen Silikonüberzug einer ziemlich genauen Stärke zu erhalten. Dann erfolgte ein Trocknen in warmer Luft. Sobald

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trocken, wurde das Papier erneut in die Silikonlösung eingetaucht, durch den Spalt geführt und getrocknet. Das Papier wurde dann wie folgt geprüft:

a) Ein Stück des Papiers einer Größe von 1 cm³ wurde in dem Dampf einer siedenden 1%- igen wässrigen Formaldehydlösung (hergestellt durch Verdünnen im Handel erhältlichen Formalins um das 40fache) aufgehängt. Die Zeit, die bei dem Königsblaupapier zum wesentlichen Wechsel nach Apfelgrün verstrich, wurde gemessen. Mit der obigen Zubereitung waren etwa 3 Minuten erforderlich.

b) Ein noch praxisgerechterer Test wurde mit einem Formal dehyd-Sterilisiergerät eines Volumens von 0,595 m³ (21 cu. ft.) (British Steriliser) durchgeführt, indem 35 cm³ 40%-igen wässrigen Formalins in das evakuierte Sterilisiergerät eingebracht wurden und der Gesamtdruck mit Dampf bei 73° C auf 277 Torr angehoben wurde. Der Druck wurde dann durch Abpumpen auf 74 Torr vermindert. Die Zeit für den letzteren Impuls betrug etwa 5 Minuten. Nach sechs derartiger Impulse begann das Königsblau des Indikatorpapiers in Apfelgrün überzuwechseln. Der Wechsel war nach etwa Impuls 8 beendet .

Das Anheben des Anteils des Arginins in Bezug auf Glycin in demlndiaktor verzögert die Farbänderung, während das Anheben des Anteils des Glycins die Farbänderung beschleunigt. Somit kann der Indikator modifiziert werden, um verschiedene angestrebte Sterilisierungszeiten anzuzeigen. Die zeitliche Steuerung der Farbänderung kann auch durch Veränderung der Stärke und der Anzahl der aufgebrachten Silikonüberzüge durch geführt werden.

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Claims

303711a PATENTAN SPRÜCHE

1. Indikator zur Anzeige des Abschlusses eines Sterilisierungsverfahrens, bei dem ein zu sterilisierender Gegenstand Formaldehyddämpfen ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet , daß der Indikator einen Träger und eine Mischung aus mindestens einer Aminosäure und einem pH-Indikator auf dem Träger enthält, wobei der ümschlagspunkt des pH-Indikators in dem Bereich der Änderung des pH-Wertes der Aminosäure liegt, die beim Behandeln der Aminosäure mit Formaldehyddämpfen auftritt.

2. Indikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Indikator zusätzlich einen der oder den Aminosäuren zugefügten Puffer zur Einregulierung des pH-Wertes der Aminosäuren auf den gewünschten pH-Wert enthält.

3. Indikator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Mischung eine Schutzschicht ausgebildet ist, um teilweise den Durchtritt von Wasserdampf einzuschränken _r wenn er einer Mischung aus Formaldehyddampf und Wasserdampf ausgesetzt wird.

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4. Indikator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht eine Silikonschicht darstellt.

5. Indikator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger im wesentlichen ein neutraler/ absorbierender, mit der Mischung imprägnierter Stoff ist.

6. Indikator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der oder den Aminosäuren um eine aliphatische primäre Aminosäure handelt.

7. Indikator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung so zusammengesetzt ist, daß sie vor der Behandlung mit Formaldehyddampf einen im wesentlichen neutralen pH-Wert aufweist.

8. Indikator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, da-ß es sich bei den Aminosäuren in der Mischung um Glycin und Histidin handelt.

9. Indikator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Aminosäuren in der Mischung um Glycin und Arginin handelt.

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