DE3523310A1 - Verfahren zur sterilisation von anlagen, apparaten und raeumlichkeiten mit gasfoermigen sterilisationsmitteln - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur chemischen Kaltsterilisation, bei dem ein flüssiges Sterilisiermittel verdampft und über die zu sterilisierenden Anlagen bzw. durch die zu sterilisierenden Räumlichkeiten geleitet wird. Das gasförmige Sterilisiermittel wirkt dabei eine bestimmte Zeit ein. Dadurch wird eine Keim- bzw. Sporen­ reduktion um mindestens sechs Zehnerpotenzen erreicht.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird Peressig­ säure als Sterilisiermittel in einem Verdampfungsbehälter vorgelegt und bei einer Temperatur von 40°C verdampft. Die entstehenden Peressigsäuredämpfe werden mit einem Luft­ strom von ca. 20°C abgeführt. Das Luft/Peressigsäure-Ge­ misch wird über ein Sterilfilter in die zu sterilisierende Apparatur eingeleitet. Um den Überdruck konstant zu halten, ist das System über ein Sterilfilter mit der Atmosphäre verbunden. Nach Ablauf einer vorgegebenen Einwirkzeit wird die Verdampfung gestoppt. Anschließend wird die Apparatur mit steril-filtrierter Luft gespült.

Es hat sich gezeigt, daß bei diesem Verfahren eine sehr lange Einwirkzeit (ca. 6 Stunden) erforderlich ist, um eine Keimreduktion (Sporen von Bacillus subtilis) von mindestens sechs Zehnerpotenzen zu erreichen. Darüber hinaus hat das Verfahren den Nachteil, daß das Luft/ Peressigsäure-Gemisch in dem zu sterilisierenden Raum annähernd geschichtet nach oben steigt und daß ein Teil des Gemisches an der Entlüftungsstelle abgesaugt wird und damit wirkungslos ist, so daß bestimmte Bereiche der Apparatur erst nach Stunden von dem Luft/Peressig­ säure-Gemisch erreicht und daher bei kürzeren Einwir­ kungszeiten nicht sterilisiert werden.

Hier setzt die Erfindung an. Es liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sterilisationsverfahren zu entwickeln, das eine sichere und reproduzierbare Sterilisation von Anlagen, Apparaten oder Räumlichkeiten in einem geschlossenen System mit einer verhältnismäßig kurzen Sterilisationszeit gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein flüssiges Sterilisiermittel in ein vorzugsweise heißes Trägergas eingesprüht und darin verdampft wird und daß das entstehende Trägergas/Dampf-Gemisch im Kreislauf durch eine geschlossene Kabine (Isolator), in der sich die zu sterilisierenden Apparateteile befinden, mit einheitlicher Konzentration umgewälzt wird. Dabei braucht das Trägergas/Dampf-Gemisch nur 3 bis 15, vorzugsweise 5 bis 10, Minuten durch die Kabine zu zirkulieren.

Zur Verdampfung des flüssigen Sterilisiermittels wird das Trägergas auf 20°C bis 150°C, vorzugsweise 40 bis 70°C, auf­ geheizt. Auf diese Weise ist eine hohe und schnelle Beladung des Trägergases mit dem Sterilisiermittel zu erreichen.

Nach der Sterilisierphase wird die Kabine vorteilhaft mit steril-filtrierter Luft gespült, um das Sterilisiergas zu verdünnen und zu verdrängen.

Eine Weiterentwicklung des Verfahren besteht darin, daß die Kabine mit Schleusen zum Ein- und Ausschleusen von Glasbehältern, Stopfen, Produkten etc. versehen ist und die Schleusen durch einen separaten Kreislauf mit dem Trägergas/Dampf-Gemisch begast werden.

Mit der Erfindung werden folgende Vorteile erzielt:

• a) Aufgrund der Umwälzung kann das Sterilisiergas (Trägergas/Dampf-Gemisch) während der vorgesehenen Sterilisationszeit alle Stellen an den Oberflächen der Anlagen bzw. in den Räumlichkeiten erreichen, wobei eine einheitliche Konzentration gewährleistet ist.
• b) Durch die Eindüsung des Sterilisiermittels in den heißen Trägergasstrom ist eine vollständige Ver­ dampfung bis zur Sättigung gewährleistet. Dies hat zur Folge, daß die gesamte vorgelegte Menge des Sterilisiermittels voll zur Wirkung kommt.
• c) Durch Anheben der Trägergastemperatur kann die Sterilisiermittelkonzentration leicht erhöht und an besondere apparative Gegebenheiten und erhöhte Keim­ pegel angepaßt werden.
• d) Die Eindosierung des Sterilisiermittels kann schnell und mit hoher Genauigkeit erfolgen.
• e) Durch die Umwälzung des Sterilisiergases ist auch sichergestellt, daß alle Bereiche der Apparatur nahe­ zu gleichzeitig beaufschlagt werden (gleiche Verweil­ zeit an allen Stellen).
• f) Im Vergleich zu den bisher bekannten Verfahren ergibt sich eine sehr kurze Sterilisationszeit (Größen­ ordnung Minuten).
• g) Die wichtigen Verfahrensparameter (Mengenstrom, Temperatur und Konzentration des Sterilisiergases) sind genau definiert und einstellbar. Dadurch können stets reproduzierbare Sterilisationsbedingungen ein­ gehalten werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines Fließschemas beschrieben. Das Fließschema zeigt die Einrichtungen zur Erzeugung und Umwälzung des Sterilisiergases.

Als Sterilisiermittel wird 15%ige Peressigsäure verwen­ det, die in einem Behälter 1 vorgelegt wird. Als Träger­ gas dient Luft. Mit dem Umluftventilator 2 wird das Trägergas im Kreislauf über das Heizregister 3, den Ver­ dampfer 4, das HOSCH-Filter 5, durch die Kabine 6 und zurück durch eine weiteres HOSCH-Filter 7 sowie das Ventil 8 gefahren. Dabei sind die Ventile 9 und 10 geschlossen, während das Ventil 8 offen ist. In der Kabine 6 sind die zu sterilisierenden Anlagen, Apparate bzw. Geräte untergebracht. Es kann sich dabei z. B. um eine Abfüllstation für pharmazeutische Produkte handeln. Die vom Umluftventilator 2 angesaugte Luft wird durch das Heizregister 3 auf eine Temperatur von 70°C erwärmt. Die aufgeheizte Luft tritt dann in den Verdampfer 4 ein, in den die Peressigsäure aus dem Behälter 1 mittels der Zwei­ stoffdüse 13 eingedüst wird. Gegenüber der Zweistoffdüse 13 befindet sich im Verdampfer 4 ein Tropfenabscheider 14, um zu vermeiden, daß eventuell Flüssigkeitstropfen in das Tränengas mitgerissen werden. Die eindosierte und versprühte Peressigsäure (im vorliegenden Beispiel 70 ml) verdampft vollständig in der 70°C heißen Luft. Das resul­ tierende Luft/Dampf-Gemisch läßt man dann während einer vorgegebenen Sterilisierzeit durch die Kabine 6 zirku­ lieren. Die Luftwechselrate in der Kabine beträgt dabei 100 h ^-1.

Mit den oben angegebenen Verfahrensparametern, d. h. bei Eindüsung von 70 ml 15%iger Peressigsäure in einen 70°C heißen Luftstrom, einem Kabinenvolumen von 1,3 m³ und einer Luftwechselrate von 100 h ^-1 in der Kabine konnte nach einer Sterilisierzeit von ca. 5 Minuten die Keimzahl (Sporen von Bacillus subtilis) um mehr als sechs Zehner­ potenzen reduziert werden.

Ein wichtiger Gesichtspunkt ist die definierte Einstellung und Einhaltung der Verfahrensparameter beim Sterili­ sationsvorgang. Die Konzentration der verwendeten Per­ essigsäure liegt normalerweise zwischen 2 und 35%. Die Temperatur des Trägergases läßt sich über die Heizleistung im Heizregister 3 zwischen 20°C und 150°C, vorzugsweise 40 bis 70°C, einstellen. Je nach der Temperatur des Trägergases stellt sich eine Temperatur von 20 bis 40°C in der Kabine 6 ein. Im vorliegenden Beispiel mit 70°C Trägergas-Temperatur betrug die Temperatur in der Kabine 6 40°C während der Sterilisationsphase. Die gleichmäßige Begasung (gleiche Konzentration des Sterilisiergases und gute Durchmisung während der Umwälzung) gewährleistet, daß alle Apparateteile bei annähernd gleichen Einwir­ kungszeiten mit dem Sterilisiergas in Kontakt gebracht werden.

Der Sterilisationsphase ist ein Spülvorgang mit Frischluft nachgeschaltet. Zu diesem Zweck wird das Ventil 8 ge­ schlossen und die Ventile 9 und 10 geöffnet. Sodann wird durch den Umluftventilator 2 Luft über das Vorfilter 19 angesaugt, die dann durch die gesamte Anlage, ein­ schließlich der Kabine 6, strömt und mit dem Abluft­ ventilator 18 abgesaugt wird. Die Sterilfilter 5 und 7 verhindern dabei eine Rekontamination der Kabine von außen. Daran schließt sich ein Spülzyklus von ca. 10 Minuten an, um die Peressigsäuredämpfe aus der Kabine 6 zu entfernen.

Die Kabine 6 kann mit Schleusen ausgerüstet werden, durch die z. B. Stopfen eingeschleust werden, die in der Kabine 6 unter Sterilbedingungen verarbeitet werden. Um eine Kontamination der Kabine 6 zu vermeiden, werden die Schleusen 16 zweckmäßig mit Hilfe eines getrennten Sterilisiergaskreislaufes begast, der an die Ventile 11 und 12 angeschlossen wird. Es leuchtet ein, daß dabei, ebenso wie bei dem Hauptkreislauf des Sterilisiergases durch die kabine 6, verschiedene Abwandlungen und Modifizierungen möglich sind.

Claims (5)

1. Verfahren zur chemischen Kaltsterilisation, bei dem ein flüssiges Sterilisiermittel verdampft und über die zu sterilisierenden Anlagen bzw. durch die zu sterilisierenden Räumlichkeiten geleitet wird, da­ durch gekennzeichnet, daß das Sterilisiermittel in ein vorzugsweise heißes Trägergas eingesprüht und darin verdampft wird und daß das entstehende Trägergas/Dampf-Gemisch im Kreislauf durch eine geschlossene Kabine, in der sich die zu sterili­ sierenden Maschinenteile befinden, oder durch die geschlossenen Räumlichkeiten mit einheitlicher Konzentration umgewälzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergas/Dampf-Gemisch für die Dauer (Sterilisierzeit) von 3 bis 15, vorzugsweise 5 bis 10, Minuten durch die Kabine zirkuliert.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Trägergas auf 20 bis 150°C, vorzugsweise 40 bis 70°C, aufgeheizt wird.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kabine nach der Sterilisierphase mit steril-filtrierter Luft gespült wird.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß über separat begasbare Schleusen Glasbehälter, Stopfen, Produkte in die Kabine transportiert werden.