17
300), содержащий 2 экранированные и 2 неэкранированные лампы БУВ-30. Для стерилизации воздуха и объектов в различных помещениях аптеки удобен облучатель бактерицидный передвижной маячного типа (ОБПЕ450), содержащий 6 ламп БУВ-30. Стерилизация воздуха ультрафиолетовым излучением используется и в рециркуляционных воздухоочистителях типа ВОПР-0,9 и ВОПР-1,5. При постоянном использовании бактерицидных ламп чрезвычайно важно регулярно очищать их от пыли, протирая спиртом. При стерилизации воды используют погруженные или непогруженные в воду источники УФ-излучения. В первом случае лампа должна быть защищена трубкой из прозрачного для ультрафиолета кварцевого стекла или полиэтилена, во втором – помещается над участком трубопровода из таких же материалов. УФ-излучение используется для снижения микробной загрязненности рецептов, являющихся одним из основных источников микрофлоры в ассистентской. Она может также использоваться для материалов, аппаратуры, инвентаря Бактерицидные облучатели включаются за 1 – 2 часа до начала работы. Вход в помещение с включенными неэкранированными лампами запрещен, а длительное пребывание в них разрешено только через 15 минут после выключения.
Применение УФ-излучения требует строгого соблюдения техники безопасности во избежание ожогов конъюнктивы глаз и кожи, предохранения сотрудников от воздействия образующихся при работе бактерицидных ламп озона и оксидов азота. При изготовлении лекарств в поле УФ-излучения следует защищать глаза темными очками, а кожу рук – 2%-й мазью новокаина или параамино-бензойной кислоты.
2.4.Стерилизация фильтрованием
Стерилизация фильтрованием через мембранные и глубинные фильтры, задерживающие микроорганизмы и их споры, используется для растворов веществ, нестабильных при термической или других видах стерилизации.
2.4.1. Глубинные фильтры
Глубинные фильтры изготавливают из волокнистых материалов (хлопок, шерсть, стекловолокно, смесь целлюлозы и асбеста и др.). Эти фильтры имеют толщину 2 -6 мм и удерживают микроорганизмы и частицы за счет адсорбционного, ситового и инерционного механизмов. Они устойчивы к воздействию высоких температур, органических растворителей и имеют высокую производительность фильтрации. Глубинные фильтры могут быть использованы для стерилизации растворов, в том числе содержащих микробные тела размером 0,3 мкм. Однако, размер их пор больше размеров удерживаемых частиц, что может привести к проскоку микрофлоры при нарушении температурного режима, колебании величины давления и рН, вызывающих снижение адсорбции микроорганизмов, длительной (более 8 часов) фильтрации. Задержанные в глубине фильтра микроорганизмы могут прорастать в процессе длительной фильтрации и попадать затем в фильтруемый раствор. Кроме того, возможен отрыв волокон фильтра и загрязнение ими фильтрата. Особенно опасны в этом отношении фильтры из асбеста и стекловолокна. Поэтому во многих странах мира, в
18
том числе в нашей стране, запрещено использование фильтров из стеклянных и асбестовых волокон для стерилизации внутривенных растворов.
Ранее для стерилизации растворов широко использовались также фильтры из сплавленных частиц стекла или фарфора. Однако, они имеют малое количество пор и вследствие этого – низкую производительность. В последнее время глубинные фильтры вытесняются мембранными фильтрами.
2.4.2. Мембранные фильтры
Мембранные фильтры сетчатой структуры изготавливаются из эфиров целлюлозы (ацетил -, этил -, нитроцеллюлозы) и их смесей, регенерированной целлюлозы, а также из политетрафторэтилена (тефлона), поливинилхлорида, акрила, нейлона и других полимеров. Их получают методом спекания, отливки, растягивания или выщелачивания. Кроме того, в нашей стране и за рубежом выпускаются трековые или ядерные мембраны, получаемые облучением пленок полимеров, ускоренными тяжелыми ионами или продуктами радиоактивного распада, с последующим выдерживанием в протравливающем растворе до образования сквозных отверстий в следах (треках) прохождения радиоактивных частиц. Выпускаются также составные фильтры, у которых мембрана располагается на пористой механически прочной подложке из бумаги или нейлона. Главным требованием, которое предъявляется к стерилизующим мембранам, является удаление из фильтруемой жидкости всех жизнеспособных микроорганизмов т.е. их вегетативных и споровых форм. Исходя из размеров различных микроорганизмов, это требует применения мембран с размером пор 0,2 мкм. Мембранные фильтры изготавливаются в виде тонких дисков и фильтр-патронов. Диски мембран могут иметь диаметр от 13 до 293 мм, толщину от 10 до 300 мкм, а размеры пор от 0.1 до 10 мкм. Они используются в заводской и аптечной технологии, микробиологии, для аналитических целей при работе с малыми или средними объемами жидкостей. Фильтр-патроны, содержащие в цилиндрическом каркасе складчатую мембрану с. большой поверхностью, используются при объеме фильтрируемой жидкости более 400 л. Достоинством мембранных фильтров является то, что они задерживают все частицы, размеры которых превышают размер пор. Они имеют четко выраженную микропористую структуру, вследствие чего отфильтрованные микроорганизмы, споры и другие частицы остаются на их поверхности и могут быть затем подвергнуты микробиологическому или микроскопическому исследованию или использоваться для других целей. Мембранные фильтры не выделяют в фильтрат волокна, стабильны при нагревании до 130°С, но чувствительны ко многим растворителям Производительность по фильтруемой жидкости у них несколько меньше, чем у глубинных фильтров, но в отличие от последних, они практически не поглощают фильтруемую жидкость.
Для фильтрации разнообразных органических растворителей и водных растворов лекарственных веществ производятся также мембраны «Владипор» типа МФЦ на основе регенерированной метилцеллюлозы. В
19
зависимости от назначения и производительности выпускаются 4 марки мембран для очистки от частиц размером не менее 0,15; 0,20; 0,45; 0,60 мкм. Для практического использования утверждены «Методические указания по микрофильтрации инъекционных растворов с помощью установки УСФ-293 – 7 и мембранных микрофильтров «Владипор» в условиях аптек».
Методу стерилизующей фильтрации наряду со многими достоинствами присущи некоторые недостатки, ограничивающие область и широту его применения. Главными из них являются:
1)меньшая надежность стерилизации по сравнению с тепловой стерилизацией конечного, готового, продукта в герметичной упаковке;
2)высокая стоимость процесса, требующего жестких условий по микробной чистоте помещений;
3)трудности технического порядка (ограничение скорости фильтрации размерами пор, сравнительно небольшой срок службы мембран, проблемы контроля целостности фильтра и эффективности стерилизации).
Тем не менее, это направление очень интенсивно развивается за рубежом и в нашей стране. Многие недостатки преодолеваются, метод все шире используется на практике; в особенности, когда нельзя применять методы тепловой или радиационной стерилизации, а также для освобождения от микрофлоры перед тепловой стерилизацией.
3. ПИРОГЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА
Пирогенными веществами называют продукты жизнедеятельности и распада микроорганизмов, токсины, погибшие микробные клетки.
Первоначально это явление было описано в 1865 г. при парентеральном введении дистиллированной воды. В 1876 г. впервые появился термин «пироген» применительно к веществам, выделенным из гниющего мяса. В 1891 г. С. П. Боткин установил, что одной из причин лихорадочной реакции при брюшном тифе является образование тканевых пирогенов. В период 1892 – 1912 гг. было установлено, что пирогенная реакция вызывается как живыми, так и погибшими микроорганизмами. В 1923 г. Ф.Б. Сайберт выделил пирогенные вещества из растворов, установил их термостабильность и первым обосновал использование кроликов для изучения пирогенной реакции.
3.1.Источники и природа пирогенных веществ
Внастоящее время различают эндогенные и экзогенные пирогены. Первые являются клеточно-тканевыми продуктами, образующимися в определенных условиях. Вторые – это вещества, содержащиеся в микробах и выделяющиеся в процессе их жизнедеятельности. Источниками пирогенных веществ в лекарственных средствах в большинстве случаев являются микроорганизмы: главным образом грамотрицательные бактерии, а также грибы и даже вирусы. Кроме того, пирогенную реакцию могут вызывать некоторые химические вещества: продукты термоокислительной деструк-
20
ции пластмасс (например, фторопластов), суспензия фосфата кальция, нуклеинат натрия и другие химические вещества.
Носителем пирогенности является эндотоксин (О-антиген), присутствующий в клеточной оболочке микроорганизмов и составляющий от 1 до5% сухой массы бактериальных клеток. Эндотоксин представляет собой липополисахаридо-протеино-липоидный комплекс.
3.2. Пирогенная реакция
При внутрисосудистом введении лекарственных препаратов, содержащих пирогенные вещества, развивается пирогенная реакция. Различают 3 степени пирогенной реакции: легкую, среднюю и тяжелую.
При легкой степени реакции наблюдаются незначительные субъективные расстройства, и повышение температуры до 37°С. Реакция средней тяжести проявляется в ознобе, головной боли, повышении температуры до 37°С и исчезает через несколько часов. При тяжелой степени пирогенной реакции появляется сильный озноб, боль в пояснице, рвота, одышка, цианоз, повышение температуры до 40°С. Улучшение наступает лишь через сутки. В отдельных случаях вливания пирогенных препаратов наблюдались смертельные исходы, вызванные указанными выше явлениями, а также изменениями в картине крови, расстройством сердечно-сосудистой деятельности, кровоизлияниями в желудочно-кишечном тракте, некрозами в различных органах и др. Особенно опасна пирогенная реакция при введении больших объемов инфузионных растворов в послеоперационном периоде. Малые количества пирогенных веществ приводят к аллергическим явлениям (т. н. шприцевая аллергизация). Большинство видов микроорганизмов вызывают пирогенную реакцию при содержании 104 - 106 микробных клеток в 1 мл раствора. Грамположительные микроорганизмы, как правило, не вызывают пирогенную реакцию.
3.3. Предотвращение пирогенности лекарственных препаратов
Профилактика образования пирогенных веществ сводится к максимальному использованию асептики и предотвращению возможности размножения микрофлоры в жидких лекарствах и в воде для инъекций, а также к использованию апирогенных лекарственных веществ. Полного освобождения от микрофлоры добиться очень сложно, поэтому даже в свежеперегнанной воде допускается до 10 – 15 микроорганизмов в 1 мл. При хранении воды и растворов количество микроорганизмов резко возрастает. Поэтому чрезвычайно важно использовать для получения инфузионных растворов свежеперегнанную воду, быстро готовить растворы и как можно меньше (не более 1 – 1,5 часов) выдерживать их перед стерилизацией. Освобождение воды от пирогенных веществ основано на их нелетучести с водяным паром, вследствие чего основным методом получения апирогенной воды является эффективная дистилляция с исключением заброса жидкой фазы в дистиллят.
Пирогенные вещества обладают высокой устойчивостью к различным воздействиям. Нагревание растворов насыщенным паром при 120°С в течение 8 – 15 мин не разрушает пирогены, для достижения этого требует-
21
ся нагревание в течение 3 часов в атмосфере азота или длительное автоклавирование при рН ниже 4 или выше 8. Термостабильные вещества (натрия хлорид и др.). посуда, шприцы могут быть депирогенизированы нагреванием при 250°С в течение 30 мин или при 180°С на протяжении 2 ч. Разрушение пирогенов происходит при длительном нагревании растворов со щелочами, кислотами или кипячением с 0,1%-ным раствором перекиси водорода в течение 1 часа, однако эти методы не могут найти широкого применения вследствие одновременного разрушения лекарственных веществ. Одним из новых эффективных путей освобождения растворов от пирогенов является ультрафильтрация. Ультрафильтрация – это процесс разделения и фракционирования растворов, при котором макромолекулы (с М. м. от 1 тыс. до 1 млн.) отделяются от раствора и низкомолекулярных соединений фильтрацией через мембраны. Установлено, что при ультрафильтрации через ацетилцеллюлозный мембранный фильтр «Владипор» УАМ-100 со средним диаметром пор 100:25 А задерживается более 99% липополисахаридов, обусловливающих пирогенность. С применением ультрафильтрации получены апирогенные растворы глюкозы, аминокислот и др.
3.4. Методы определения пирогенов в лекарственных средствах
Ввиду значительной сложности предохранения лекарственных средств от микробной контаминации и большой опасности пирогенной реакции, фармакопеями многих стран мира, в том числе в нашей стране предусмотрена проверка воды для инъекций, лекарственных форм для инъекций и ряда лекарственных веществ на пирогенность. Особенно важно проверить препараты, получаемые из природного сырья (антибиотики, ферменты, экстракты из печени, препараты крови, лизаты белков и т. п.). Требуют также проверки пирогенности вода и другие жидкости, используемые для промывания флаконов, ампул, приборов для инфузий, изделий из стекла, пластмассы и резины, в которых содержатся или с которыми соприкасаются препараты для вливания; шприцы одноразового использования; пластмассы и резины, применяемые при изготовлении растворов для инъекций. Согласно ГФ X испытание пирогенности проводят на здоровых кроликах обоего пола массой 2 – 3,5 кг, содержащихся в строго регламентированных условиях и имеющих исходную ректальную температуру от 38,5°С до 39,5°С. Испытание каждого раствора проводят на 3 кроликах, измеряя ректальную температуру 3 раза с промежутками 1 ч. Воду для инъекций или раствор лекарственного средства считают непирогенным, если сумма повышений температуры у трех кроликов меньше или равна 1,4°С. Если эта сумма превышает 2,2°С, то воду для инъекций или раствор лекарственного средства считают пирогенным.
Данный метод имеет ряд существенных недостатков: необходимость содержать большое количество подопытных животных в строго регламентированных условиях, значительные колебания чувствительности кроликов к пирогенам, отсутствие количественной характеристики пирогенной реакции, высокая стоимость анализа. По многим причинам он практически неосуществим в условиях даже самых крупных аптек, где в настоящее