Современные методы стерилизации в фармацевтической технологии

В то же время, существуют случаи, когда воздействие высокой температуры отрицательно воздействует на свойства стерилизуемого объекта, что обусловливает наличие химического, радиационного, фильтрационного методов стерилизации, а также вызывает необходимость поиска новых, более эффективных методов стерилизации.Глава 2. Современные достижения и перспективы развития методов стерилизации в фармацевтической технологииВ настоящее время существует множество исследований в отношении совершенствования методов стерилизации в фармацевтической технологии.Стерилизация паром/влажным теплом, несмотря на то, что это самый старый метод, по-прежнему является наиболее предпочтительным в медицинских учреждениях из-за простоты использования и низкой стоимости по сравнению с низкотемпературной стерилизацией. В то же время, необходимо отметить, что методы стерилизации электронным лучом и низкотемпературной газовой плазмой перекиси водорода набирают популярность по сравнению с обычными методами благодаря различным преимуществам, которые они дают.Применение радиационных технологий рассматривается как пример соответствия основному принципу «зеленой химии», который заключается в создании полезного продукта, не оказывая при этом вредного воздействия на окружающую среду. Важнейшим достоинством применения радиации в промышленном масштабе является возможность реализовать физико-химические преобразования в объёме конденсированного материала при комнатной температуре и без внесения в него дополнительных реагентов. Преимущества радиационных технологий - простота и универсальность, безотходность и экологическая безопасность, высокое качество получаемых продуктов и экономическая выгода. Утверждается, что радиационный метод стерилизации изделий медицинской и фармацевтической промышленности является одним из передовых методов, представляющих собой общий и достаточно универсальный способ стерилизации. При данном методе уничтожение микроорганизмов и их спор происходит за счет действия ионизирующего излучения. В зависимости от типа и размеров облучаемых объектов применяется либо гамма-излучение, либо ускоренные пучки заряженных частиц.Достоинства радиационной стерилизации:- возможность осуществления стерилизации изделий в упаковке любого вида, что дает возможность исключить риск их повторнойконтаминации при транспортировке и хранении;- надежность стерилизации;- легкость осуществления автоматизированного и непрерывного процесса;- простота и эффективность контроля технологического процесса;- возможность стерилизации термочувствительных препаратов.При радиационной стерилизации применяются различные установки на основе ускорителей электронов, а также гамма-установки, позволяющие осуществлять разнообразные радиационные процессы облучения пищевых продуктов, переработки отходов различных производств, стерилизации медицинской продукции. В фармацевтической технологии радиационной стерилизации подвергаются солевые растворы, глазные капли и мази, мази от ожогов и т.д., а также упаковочные материалы. Экономический анализ показывает, что наиболее дешевый метод стерилизации - тепловой (обработка паром), самый дорогой - применение этиленоксида. Радиационный метод стерилизации занимает промежуточное положение, однако имеются данные, что при большой производительности радиационная стерилизация может конкурировать с паровым методом, а для термолабильных объектов - оказывается вне конкуренции[15]. Современные оценки рынка промышленных технологий радиационной стерилизации свидетельствуют о преобладании использования гаммаизлучения. Это определяется как историческими причинами, так и технологическими особенностями и характеристиками – в частности, высокой проникающей способностью по сравнению с пучками быстрых электронов. Лишь небольшая доля приходится на методики, связанные с рентгеновским излучением. Вместе с тем на практике рентгеновские лучи, используемые для стерилизации, могут быть более проникающими, чем гамма-лучи или пучки электронов. Они в основном направлены, поскольку генерируемые рентгеновские лучи распространяются в том же направлении, что и падающий электрон. Таким образом, согласованный поток рентгеновских лучей направляется на интересующий продукт, и несколько рядов продуктов можно стерилизовать одновременно. Кроме того, рентгеновские лучи обеспечивают гораздо большую проникающую способность, чем электронные пучки. Если продукты слишком большие для проникновения электронного луча, рентген будет лучшим выбором и не требуют изотопов. Все это определяет перспективы преимущественного использования при радиационной стерилизации именно рентгеновских лучей[11].В настоящее время проходят исследования в отношении использования метода стерилизации с использованием сверхкритических флюидных технологий в качестве альтернативы традиционным методам стерилизации [10]. В настоящее время данные технологии используются для переработки растительного сырья[14]. Это метод низкотемпературной стерилизации, перспектива развития которого заключается в отсутствии влияния высокой температуры, снятии проблемы остаточного растворителя [4].Представляют интерес такие технологии, как проведение стерилизации с использованием электрохимически активированных растворов (анолиты), вырабатываемых в отечественных установках серии "СТЭЛ", а также плазменный метод, реализованный в зарубежных плазменных стерилизаторах на основе паров перекиси водорода в сочетании с её низкотемпературной плазмой.Преимущества электрохимически активированных растворов заключаются в том, что при наличии электроэнергии эти средства можно получать непосредственно из питьевой воды и поваренной соли. "Нейтральные анолиты АНК" обеспечивают стерилизацию изделий медицинского назначения при комнатной температуре за 1-3 часа (в зависимости от материала изделий)[13]. Также активно проходят исследования в отношении разработки методов стерилизации для отдельных наименований фармацевтических объектов, в частности, для лекарственных субстанций. Так, существуют разработки в области применения для стерилизации лекарственного растительного сырья пустырника методом инфракрасного излучения. Объектом исследования являлось растительное лекарственное сырье пустырника, высушенное в естественных условиях. Сырье, поступившее для обеззараживания, было загрязнено дрожжевыми и плесневыми грибами (105 /г при норме не более 104 /г), кишечными бактериями (104 /г при норме не более 102 /г) и аэробными бактериями (более 107 /г при норме не более 107 /г).Применительно к лекарственному сырью растительного происхождения исследовано влияние ИК-облучения не только на микрофлору, но и на сохранение содержания экстрактивных веществ в обрабатываемом материале. Все образцы подвергались микробиологическим и фитохимическим анализам согласно фармакопейным статьям в «Центре сертификации контроля качества лекарственных средств комитета по фармацевтической деятельности и производству лекарств администрации Иркутской области и лаборатории Иркутского государственного центра Госсанэпиднадзора». Инфракрасный метод стерилизации растительного сырья оказывает термическое воздействие на микроорганизмы, что ведет к их подавлению. Наложение вибраций на слой материала способствует равномерности его обработки за счет постоянного обновления поверхности облучения [12].Таким образом, в настоящее время активно происходят исследования в области разработки новых методов стерилизации, которые должны удовлетворять следующим критериям: эффективность, безопасность, экологичность, экономическая целесообразность, универсальность.ЗАКЛЮЧЕНИЕСтерилизация является обязательным этапом обработки любого продукта, предназначенного для парентерального введения или контакта с поврежденной кожей, слизистыми оболочками или внутренними органами, где существует угроза инфицирования. необходимо для сведения к минимуму опасности для здоровья, связанной с этими изделиями.Фармацевтический продукт, в зависимости от природы и лекарственной формы, может быть стерилизован с использованием различных методов и технологий.Рынок стерилизации динамично развивался от стерилизации влажным теплом (паром) до прогрессивной этиленоксиднойстерилизации, гамма-излучения и стерилизации низкотемпературной газовой плазмой и, наконец, до новейших технологий, таких как стерилизация на основе NO2.Процессы стерилизации включают применение биоцидного агента или процесс физического удаления микробов к продукту или препарату с целью уничтожения или удаления всех микроорганизмов. Эти процессы могут включать повышенную температуру, реактивный газ, облучение или фильтрацию через непроницаемый для микроорганизмов фильтр. Успех процесса зависит от правильного выбора условий обработки, например, температуры и продолжительности воздействия. В идеале, при рассмотрении уровня обработки, необходимого для достижения стерильности, необходимо знать тип и общее количество микроорганизмов, присутствующих в продукте, а также их вероятную реакцию на предлагаемую обработку.В настоящее время в фармацевтической отрасли активно применяются методы термической стерилизации, радиационной стерилизации, химической стерилизации и методы стерильной фильтрации. Термическая стерилизация является наиболее часто используемым методом стерилизации в фармацевтической и биотехнологической промышленности. В промышленных процессах радиационной стерилизации используются электронные лучи, гамма-лучи или рентгеновские лучи. Химическая стерилизация обычно используется для систем, которые нельзя стерилизовать другими методами или для которых другие подходы к стерилизации нецелесообразны. В процессах стерильной фильтрации используются как глубинные фильтры в качестве предварительных фильтров для удаления большего количества частиц и микробных загрязнителей из жидкости, так и мембранные фильтры в качестве фильтров окончательной стерилизации.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫГОСТ 22649-83. Стерилизаторы воздушные медицинские. Общие технические условия. https://gost.ruscable.ru/Index/13/13073.htm.ГОСТ 25375-82. Методы, средства и режимы стерилизации и дезинфекции изделий медицинского назначения. Термины и определения. – URL: https://gost.ruscable.ru/Index/21/21814.htm.ГОСТ Р ИСО 11137-3 – 2008. Стерилизация медицинской продукции. Радиационная стерилизация. Часть 3. Руководство по вопросам дозиметрии. – М. :Стандартинформ, 2009. – 15 с.Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 52249-2009 «Правила производства и контроля качества лекарственных средств» (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 мая 2009 г. N 159-ст. https://base.garant.ru/12171536/b89690251be5277812a78962f6302560/Приказ Минздрава России от 26.10.2015 N 751н Об утверждении правил изготовления и отпуска лекарственных препаратов для медицинского применения аптечными организациями, индивидуальными предпринимателями, имеющими лицензию на фармацевтическую деятельность (Зарегистрировано в Минюсте России 21.04.2016 N 41897).ОФС.1.1.0016.15 Стерилизация. Общая фармакопейная статья. – URL: https://pharmacopoeia.ru/ofs-1-1-0016-15-sterilizatsiya/.Правила GMPEC 2019 (Производство стерильных лекарственных средств). – https://invar-project.ru/documents/prilozhenija/prilozhenie-1-pravila-gmp-ec-2019-proizvodstvo-sterilnyh-lekarstvennyh-sredstv/.Правила надлежащей производственной практики (GMP) Евразийского экономического союза. – Версия 4.1. от 25.03.2015. – 357 с.Абрамова И.М. Пути оптимизации способов и средств предстерилизационной очистки, стерилизации и методов их контроля // Актуальные проблемы дезинфектологии в профилактике инфекционных и паразитарных заболеваний. Материалы Всероссийской научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения В.И.Вашкова / Под ред. М.Г. Шандалы. - М: 2002.Газизов Р. А., Шамсетдинов Ф. Н. Сверхкритические флюидные технологии для стерилизации изделий медицинского назначения // Сборник материалов международных научно-практических конференций, Москва, 15–31 октября 2018 года. – Москва: Центр научного развития «Большая книга», 2018. – С. 470-477. Николаева Н. А., Розанов В. В., Матвейчук А. П., Краснов С. А., Мамаева С. Н. Сравнительная оценка методик радиационной стерилизации // Ядерные технологии: от исследований к внедрению - 2019 : Сборник материалов научно-практической конференции, Нижний Новгород, 17–18 октября 2019 года. – Нижний Новгород: Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, 2019. – С. 163-164.Обеззараживание лекарственного растительного сырья пустырника методом инфракрасного излучения / И. А. Худоногов, Е. Г. Худоногова, М. В. Шевченко [и др.] // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2016. – № 2(136). – С. 32-36. Современные технологии стерилизации изделий медицинского назначения / НПФ Винар. - https://vinar.ru/news/publication/2.html.Сошин С. А., Мазанов С. В., Хайрутдинов В. Ф., Амирханов Р. Д., Гумеров Ф. М. Реализованные в промышленном масштабе сверхкритические флюидные технологии // Вестник Казанского технологического университета. – 2015. - № 18(4). – С. 161-164.Юдин И. В., Персинен А. А., Никотин О. П. Радиационные технологии, как ключевой элемент «сквозных» технологий // Известия СПбГТИ (ТУ). – 2016. - № 36(62). – С. 7-11.Akers M. J. Sterile drug products. Formulation, packaging, manufacturing, and quality. – 2019. – 517 p.Sterilization method / The Pharmapedia. – URL: https://thepharmapedia.com.Sterilization procedures and sterility assurance / Basicmedical Key. – https://basicmedicalkey.com/sterilization-procedures-and-sterility-assurance/.Thomas F. Need to know: a guide to sterilization / European pharmaceutical manufacturer. – 2017. – URL: https://pharmaceuticalmanufacturer.media/pharmaceutical-industry-insights/need-to-know-a-guide-to-sterilisation/.