Стерилизация ультрафиолетовой радиацией

Ультрафиолетовая радиация используется для обеззараживания воздуха, воды и многих других объектов в различных отраслях народного хозяйства. Применение данного вида обеззараживания в аптечных условиях приобрело большое практическое значение благодаря тому, что имеет множество преимуществ перед другими способами обеззараживания. Ультрафиолетовая радиация — очень мощный стерилизующий фактор, убивающий вегетативные и споровые формы микроорганизмов, при этом исключающий вероятность адсорбирования лекарственными веществами резких запахов (как это часто бывает при использовании дезинфицирующих средств).

Для создания условий асептики и стерилизации объектов метод стерилизации ультрафиолетовой радиацией часто применяется в аптеках и производственных помещениях, но при этом он не включен в Государственную фармакопею XI.

Ультрафиолетовая радиация — невидимая коротковолновая часть солнечного света с длиной волны менее 300 нм. Воздействие на протоплазму микробной клетки приводит к фотохимическому нарушению ферментных систем, образованию ядовитых пероксидов и фотодимеризации тиаминов.

Бактерицидное воздействие ультрафиолетовой радиацией зависит от ряда факторов:

длины волны излучателя;
дозы излучения;
вида микроорганизмов;
запыленности и влажности среды.

Лучи с длиной волны 254—257 нм обладают наиболее высокой бактерицидной активностью. Воздействие излучения на микробные клетки вызывает в них следующие стадийные изменения: стадию стимуляции, стадию угнетения и стадию гибели. Разная доза излучения требуется для гибели вегетативных клеток и для споровых форм (для спор доза выше в среднем в 10 раз).

В аптеках чаще всего применяются лампы БУВ (бактерицидные увиолевые).

Эта лампа состоит из прямой трубки, изготовленной из специального увиолевого стекла (способного пропускать ультрафиолетовую радиацию), вольфрамовых спиралевидных электродов, покрытых стронция и бария гидрокарбонатами. В трубке находятся ртуть и газ аргон при давлении в несколько миллиметров ртутного столба. При подаче напряжения на электроды, происходит разряд ртути, который и является источником ультрафиолетовых лучей. Для увиолевого стекла коэффициент пропускания ультрафиолетового излучения составляет 75 %. Лампа БУВ имеет приближенные к максимально бактерицидным значениям длины волн (254 нм). При этом отношение образовавшихся окислов азота и озона на долю волн, повлекших выделение этих продуктов, составляет 0,5 %. Существует несколько разновидностей ламп БУВ, различающиеся между собой мощностью (БУВ-15, БУВ-30, БУВ-60 и др.).

Итак, ультрафиолетовые лампы нашли широкое применение в аптеках для обеззараживания воздуха, дистиллированной воды, воды для инъекций, различных вспомогательных материалов.

В аптечных помещениях для обеззараживания воздуха применяются бактерицидные лампы (настенные, потолочные, экранированные, неэкранированные). При этом вид, мощность и количество ламп подбираются так, чтобы при прямом облучении на 1 м³ объема помещения приходилось не менее 2—2,5 Вт мощности излучателя, для экранированных ламп этот показатель составляет 1 Вт. Равномерно по всему помещению, по ходу конвекционных потоков воздуха на высоте 1,8—2 м от пола размещают настенные и потолочные бактерицидные облучатели. Стерилизацию воздуха неэкранированными лампами проводят из расчета 3 Вт мощности лампы на 1 м³ помещения в течение 1,5—2 ч в отсутствие обслуживающего персонала.

В присутствии людей обеззараживание воздуха в помещении проводят экранированными лампами (лучи при этом направлены вверх, не оказывая воздействия на кожные покровы и глаза персонала), а количество излучателей определяется из расчета 1 Вт мощности на 1 м³ помещения.

Бактерицидные облучатели, выпускаемые отечественной промышленностью, имеют типичную структуру. Облучатель бактерицидный настенный (ОБН) скомбинирован из двух бактерицидных ламп по 30 Вт (БУВ-30) и рассчитан на обеззараживание воздуха в помещении объемом до 30 м³.

Облучатель бактерицидный потолочный (ОБП) скомбинирован из четыре аппаратов БУВ-30 (двух — экранированных и двух — неэкранированных), объем обеззараживаемого воздуха составляет 30 м³. Облучатель бактерицидный передвижной маячного типа (ОБПЕ) состоит из шести бактерицидных ламп БУВ-30.

Облучатели используют только в отсутствие персонала при оптимальном расстоянии до облучаемого объекта около 5 м.

Разработаны аппараты, сочетающие в себе возможность одновременного воздействия на воздух асептического блока источника ультрафиолетовой радиации и механической фильтрации (с использованием фильтра из ультратонких волокон), — рециркуляционные воздухоочистители ВОПР-0.9 и ВОПР-1.5.

Эти воздухоочистители имеют массу положительных качеств:

могут использоваться в присутствии персонала ввиду отсутствия негативного воздействия на человеческий организм;
не требуют квалифицированного обслуживания;
обсемененность воздуха микроорганизмами в 10 раз при объеме помещения 60—100 м³ за 30 мин работы аппарата.

Но следует отметить, что ультрафиолетовая радиация создает условия для протекания специфических химических реакций в молекулах лекарственных веществ (фотосенсибилизации, фотораспада, фотоперегруппировки). Например, к веществам, не поглощающим излучение в области 254 нм, относят магния сульфат, калия, кальция и натрия хлориды, натрия цитрат, а папаверина гидрохлорид, анальгин, новокаин, апоморфин являются веществами, в которых воздействие радиации вызывает фотохимические реакции. Суть данных процессов полностью не объяснена, поэтому все лекарственные вещества, находящиеся в помещениях, обеззараживаемых ультрафиолетовой радиацией, хранят в таре, не пропускающей ультрафиолетовые лучи (из полистирола, стекла, окрашенного полиэтилена). Также при стерилизации данным способом требуется соблюдение определенных правил техники безопасности. В первую очередь это касается защиты глаз и кожных покровов. Смотреть на включенную лампу категорически запрещено, а кожу рук при работе защищают 2%-ным раствором или 2%-ной мазью новокаина или кислоты парааминобензойной, помещение систематически проветривают (при ультрафиолетовом излучении образуются озон и окислы азота).

Стерилизация дистиллированной воды ультрафиолетовой радиацией имеет важное значение при изготовлении нестерильных лекарственных форм, так как позволяет поддерживать условия асептики и при этом в воде не накапливаются пероксидные соединения, а некоторые пирогенные вещества инактивируются. Для стерилизации воды используются источники ультрафиолетовой радиации непогруженного и погруженного типа. При использовании первого водопровод в местах облучения изготавливается из кварцевого стекла (кварц, в отличие от стекла, пропускает ультрафиолетовые лучи). А при использовании второго, аппарат, покрытый кожухом из кварцевого стекла, помещен в толщу проточной воды. Чтобы снизить стоимость данного оборудования предпринимаются попытки заменить кварцевые детали полиэтиленовыми. Ультрафиолетовая радиация удобна для стерилизации вспомогательного материала, аптечного инвентаря, а также поступающих в аптеку бумаг и рецептов, что является одним из условий поддержания асептических условий. Но пока не будут досконально исследованы и объяснены причины фотохимических реакций, протекающих в лекарственных веществах под действием ультрафиолетовых излучений, применение этого метода стерилизации будет оставаться на незаслуженно низком уровне.

Далее по теме: