Kỹ thuật tiệt khuẩn Câu 1: Vai trò của quá trinh tiệt khuẩn trong lĩnh vực sản xuất thuốc là khâu rất quan trọng trong bào chế thuốc tiêu diệt, loại bỏ vi sinh vật và nấm mốc ra khỏi môi trường thuốc, dụng cụ pha chế và cơ sở pha chế thuốc Câu 2: Trinh bày các đại lượng đặc trưng cho qt tiệt khuẩn Sự chết của các VSV là một quá trình tuân theo hàm số mũ đối với thời gian tác động dNdt = KN; log NtNo = k’t; log Nt – log No = k’t (k’ = k2,303) Nt, No :là số lượng VSV trong một đơn vị thể tích sống tại thời điểm t và t0 tương ứng k, ko là hằng số chết ( phụ thuộc vào các đk tiệt khuẩn và loại VSV) Đại lượng D: thời gian cần thiết để giảm Số N tế bào VSV xuống còn 0,1N trong đk xác định N = No10tD D của VSV phổ biến ở 121oC từ 0,2 – 1,5 phút D = 1 có nghĩa là ở 121oC sau 1 phút sẽ còn 10% số VSV ban đầu Câu 3: Trinh bày các phương pháp và thiết bị tiệt khuẩn sử dụng trong sản xuất thuốc 1. Tiệt khuẩn bằng nhiệt Là pp phổ biến nhất Nguyên tắc: dùng nhiệt gây đông tụ protein 3 giai đoạn: giai đoạn 1: Nâng dần nhiệt độ đến mức yêu cầu 2: Giữ ổn định nhiệt độ trong giới hạn tác dụng để tiệt khuẩn 3: Giảm nhiệt độ từ từ xuống nhiệt độ môi trường 1.1. Tiệt khuẩn dùng nhiệt khô Dùng nhiệt độ cao, không có tác động hơi ẩm Điều kiện tiệt khuẩn 2 giờ ở 180oC; 45 ph ở 260oC, (2giờ ở 160oC; 30 ph ở 180oC) đối chứng: bào tử Bacilus subtilis Ưu, nhược điểm Ưu điểm: + Thiết bị sẵn có và quy trình đơn giản + Không làm ẩm, ướt nguyên vật liệu được tiệt khuẩn Nhược điểm: + Chỉ áp dụng được với các sảm phẩm bền với nhiệt độ cao + Không áp dụng được phương pháp này với các nguyên liệu cháy (cenlulose); bị oxi hóa (cao su), bị chảy nhiệt ( chất dẻo). + Cần nhiệt độ cao ( khoảng 170180Oc), thời gian dài ( 1 giờ). + Thời gian cần thiết để nâng nhiệt độ tới mức cần thiết dài do khả năng truyền nhiệt của không khí kém. + Sự tuần hoàn không khí trong tủ có thể không đủ => sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa các ngăn. + Trong quá trình nâng nhiệt độ có thể làm các VSV và các bào tử khô hơn nên chúng có khả năng chịu đựng hơn => tác động nhiệt độ cao hơn và thời gian tác động nhiệt dài hơn. Thiết bị: lò sấy ( lò ngang) 1.2. Tiệt khuẩn bằng nhiệt ẩm Dùng nhiệt độ kết hợp độ ẩm cao, sử dụng hơi nước bão hòa ở P cao (121Oc) Ưu , nhược điểm: Ưu điểm + nhiệt độ cần thiết thấp hơn so với dùng nhiệt khô + Quá trình truyền nhiệt diễn ra nhanh và đều hơn + Quá trình này k làm khô các VSV trong giai đoạn nâng nhiệt => k làm tăng mức độ chịu đựng của VSV Nhược điểm + Làm ướt sản phẩm được tiệt khuẩn + Cần thiết bị chịu áp lực để tiệt khuẩn Thiết bị Nồi hấp: 1210c, 15 phút Quá trình tiệt khuẩn bằng nồi háp gồm 3 giai đoạn: + Nạp sản phẩm cần tiệt khuẩn + Loại bỏ không khí khỏi nồi – nạp hơi nước: bằng cách mở van xả khí cho đến khi hơi nước đi ra thì khóa van lại ( or sử dụng phương pháp hút chân không kết hợp với cấp hơi nước vào buồng hấp) + Hạ nhiệt: phụ thuộc vào các nguyên vật liệu được tiệt khuẩn khác nhau: • Các vật liệu xốp: hút chân không • Các sản phẩm không đóng kín nút: bơm tuần hoàn nước mát trong các khoang trao đổi nhiệt. • Các sản phẩm được hàn kín như ống tiêm chứa trong các khay: phun trực tiếp nước làm mát lên sản phẩm. 2. Tiệt khuẩn bằng tia có khả năng ion hóa Các tia xạ có kn tiệt khuẩn do hoạt tính ion hóa của chúng 2.1. Tia X Bắn các điện tử vào 1 kim loại nặng sẽ phát ra tia X Thuận lợi để tiệt khuẩn dụng cụ y tế: các bộ dây truyền, các bơm tiêm dùng một lần Nhược điểm: bao bì thủy tinh sẽ biến thành màu đen (trừ Cesium), chất dẻo sẽ trở nên giòn 2.2. Tia Gamma Nguồn phát xạ: cobalt 60, cesium 137 Dùng để tiệt khuẩn sản phẩm trong bao bì đóng gói. Cần các điều kiện đặc biệt và thiết bị đắt tiền 2.3. Tia UV Do thủy ngân phát xa Dùng để: xử lí không khí trong các LAF thổi khí vô trùng, tiệt khuẩn nước Nhược: cường độ phát ra giảm tương đối nhanh, khả năng xuyên sâu kém hơn nhiều X và Gamma 3. Tiệt khuẩn bằng khí chuyên dụng 3.1. Ethylen oxyd: + chất lỏng, tsôi=10,8oC + Không mùi + GH nổ 3 – 80%kkhí + Sử dụng hh 10 – 12% với CO2 hoặc freon, không nổ khi trộn với kkhí + Alkyl hóa protein, RNA và DNA + Bất hoạt tất cả các VSV; phụ thuộc nđộ, nhđộ, thời gian và độ ẩm vsv (yêu cầu 30 – 60%) + Quá trình động học bậc 1; không thuận nghịch + Loại bỏ khí độc sau khi tiệt khuẩn? 3.2. Formaldehyd + nđộ 1mgL tất cả VSV bị diệt trong vòng 1 giờ + Dùng viên paraformaldehyd 4. Tiệt khuẩn bằng hóa chất
Trang 1Kỹ thuật tiệt khuẩn Câu 1: Vai trò của quá trinh tiệt khuẩn trong lĩnh vực sản xuất thuốc
- là khâu rất quan trọng trong bào chế thuốc
- tiêu diệt, loại bỏ vi sinh vật và nấm mốc ra khỏi môi trường thuốc, dụng cụ pha chế và
cơ sở pha chế thuốc
Câu 2: Trinh bày các đại lượng đặc trưng cho qt tiệt khuẩn
- Sự chết của các VSV là một quá trình tuân theo hàm số mũ đối với thời gian tác động
- dN/dt = KN; log Nt/No = k’t; log Nt– log No = -k’t (k’ = k/2,303)
Nt, No :là số lượng VSV trong một đơn vị thể tích sống tại thời điểm t và t0 tương ứng
k, ko là hằng số chết ( phụ thuộc vào các đk tiệt khuẩn và loại VSV)
- Đại lượng D: thời gian cần thiết để giảm Số N tế bào VSV xuống còn 0,1N trong đk xác định
N = No10-t/D
D của VSV phổ biến ở 121oC từ 0,2 – 1,5 phút
D = 1 có nghĩa là ở 121oC sau 1 phút sẽ còn 10% số VSV ban đầu
Câu 3: Trinh bày các phương pháp và thiết bị tiệt khuẩn sử dụng trong sản xuất thuốc
1 Tiệt khuẩn bằng nhiệt
Là pp phổ biến nhất
Nguyên tắc: dùng nhiệt gây đông tụ protein
3 giai đoạn:
- giai đoạn 1: Nâng dần nhiệt độ đến mức yêu cầu
- 2: Giữ ổn định nhiệt độ trong giới hạn tác dụng để tiệt khuẩn
- 3: Giảm nhiệt độ từ từ xuống nhiệt độ môi trường
Trang 21.1 Tiệt khuẩn dùng nhiệt khô
Dùng nhiệt độ cao, không có tác động hơi ẩm
Điều kiện tiệt khuẩn
- 2 giờ ở 180oC; 45 ph ở 260oC, (2giờ ở 160oC; 30 ph ở 180oC)
- đối chứng: bào tử Bacilus subtilis
Ưu, nhược điểm
- Ưu điểm:
+ Thiết bị sẵn có và quy trình đơn giản
+ Không làm ẩm, ướt nguyên vật liệu được tiệt khuẩn
- Nhược điểm:
+ Chỉ áp dụng được với các sảm phẩm bền với nhiệt độ cao
+ Không áp dụng được phương pháp này với các nguyên liệu cháy (cenlulose); bị oxi hóa (cao su), bị chảy nhiệt ( chất dẻo)
+ Cần nhiệt độ cao ( khoảng 170-180Oc), thời gian dài ( 1 giờ)
+ Thời gian cần thiết để nâng nhiệt độ tới mức cần thiết dài do khả năng truyền nhiệt của không khí kém
+ Sự tuần hoàn không khí trong tủ có thể không đủ => sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa các ngăn
+ Trong quá trình nâng nhiệt độ có thể làm các VSV và các bào tử khô hơn nên chúng có khả năng chịu đựng hơn => tác động nhiệt độ cao hơn và thời gian tác động nhiệt dài hơn
Thiết bị: lò sấy ( lò ngang)
1.2 Tiệt khuẩn bằng nhiệt ẩm
Dùng nhiệt độ kết hợp độ ẩm cao, sử dụng hơi nước bão hòa ở P cao (121Oc)
Ưu , nhược điểm:
- Ưu điểm
+ nhiệt độ cần thiết thấp hơn so với dùng nhiệt khô
+ Quá trình truyền nhiệt diễn ra nhanh và đều hơn
+ Quá trình này k làm khô các VSV trong giai đoạn nâng nhiệt => k làm tăng mức độ chịu đựng của VSV
- Nhược điểm
+ Làm ướt sản phẩm được tiệt khuẩn
Trang 3+ Cần thiết bị chịu áp lực để tiệt khuẩn
Thiết bị
- Nồi hấp: 1210c, 15 phút
- Quá trình tiệt khuẩn bằng nồi háp gồm 3 giai đoạn:
+ Nạp sản phẩm cần tiệt khuẩn
+ Loại bỏ không khí khỏi nồi – nạp hơi nước: bằng cách mở van xả khí cho đến khi hơi nước đi ra thì khóa van lại ( or sử dụng phương pháp hút chân không kết hợp với cấp hơi nước vào buồng hấp)
+ Hạ nhiệt: phụ thuộc vào các nguyên vật liệu được tiệt khuẩn khác nhau:
Các vật liệu xốp: hút chân không
Các sản phẩm không đóng kín nút: bơm tuần hoàn nước mát trong các khoang trao đổi nhiệt
Các sản phẩm được hàn kín như ống tiêm chứa trong các khay: phun trực tiếp nước làm mát lên sản phẩm
2 Tiệt khuẩn bằng tia có khả năng ion hóa
Các tia xạ có kn tiệt khuẩn do hoạt tính ion hóa của chúng
2.1 Tia X
- Bắn các điện tử vào 1 kim loại nặng sẽ phát ra tia X
- Thuận lợi để tiệt khuẩn dụng cụ y tế: các bộ dây truyền, các bơm tiêm dùng một lần
- Nhược điểm: bao bì thủy tinh sẽ biến thành màu đen (trừ Cesium), chất dẻo sẽ trở nên giòn
2.2 Tia Gamma
- Nguồn phát xạ: cobalt 60, cesium 137
- Dùng để tiệt khuẩn sản phẩm trong bao bì đóng gói
- Cần các điều kiện đặc biệt và thiết bị đắt tiền
2.3 Tia UV
- Do thủy ngân phát xa
- Dùng để: xử lí không khí trong các LAF thổi khí vô trùng, tiệt khuẩn nước
- Nhược: cường độ phát ra giảm tương đối nhanh, khả năng xuyên sâu kém hơn nhiều X
và Gamma
3 Tiệt khuẩn bằng khí chuyên dụng
3.1 Ethylen oxyd:
+ chất lỏng, tsôi=10,8oC
Trang 4+ Không mùi
+ GH nổ 3 – 80%/kkhí
+ Sử dụng hh 10 – 12% với CO2 hoặc freon, không nổ khi trộn với kkhí
+ Alkyl hóa protein, RNA và DNA
+ Bất hoạt tất cả các VSV; phụ thuộc nđộ, nhđộ, thời gian và độ ẩm vsv (yêu cầu 30 – 60%)
+ Quá trình động học bậc 1; không thuận nghịch
+ Loại bỏ khí độc sau khi tiệt khuẩn?
3.2 Formaldehyd
+ nđộ 1mg/L tất cả VSV bị diệt trong vòng 1 giờ
+ Dùng viên paraformaldehyd
4 Tiệt khuẩn bằng hóa chất