Способ газовой стерилизации Советский патент 1992 года по МПК A61L2/20 

Изобретение относится к защите изделий от биоповреждений и может быть использовано в приборостроении, легкой, пищевой и текстильной промышленности, медицине и других отраслях науки и техники.

Известны камерные, физические, газовые и химические способы стерилизации изделий (см. Ильичев В.Д., Бочаров Б.В.. Горленко М.В. Экологические основы защиты от биоповреждений. Изд. Наука, М., 1985 - 264с,).

Известен способ газовой стерилизации, заключающийся в том, что внутри камеры создают полное влагонасыщение, затем через нагретый патрубок подают бромметил, дают экспозицию, направляют в камеру отфильтрованный воздух и открывают ее (см. авт.св.СССР Мг 238103 от 20.11.69г., МКИ А 61 L2/20).

Однако этот способ используется для стерилизации определенной номенклатуры материалов, устойчивы к бромметилу и влаге. Использовать же его для стерилизации изделий из полимеров, оптикоэлектронного оборудования и приборов, тканей, кожи и дерева нельзя из-за отрицательного влияния на них влаги, бромметила и недостаточной эффективности.

Цель изобретения - исключение коррозии материалов, повышение безопасности, устойчивости к повторной контаминации.

Поставленная цель достигается тем, что в нагретую камеру помещают стерилизуемые изделия, закрывают ее и дают экспозицию. После экспозиции в камере создают разрежение, вводят в нее через патрубок эфирные масла, содержащие монотерпены, делают экспозицию, после чего направляют в нее отфильтрованный воздух и открывают.

Эфирные масла, содержащие монотерпены, такие как цитраль, цитронеллаль, гераниол, мирцен, авгенол, карвакрол и др. активно подавляют жизнедеятельность микроорганизмов (см. Айземан Б.Е., Смирнов В.В., Бондаренко А.С. Фитонциды и антибиотики высших растений. Изд.Наукова Думка, Киев, 1984 - 280с.).

Высокая антимикробная активность эфирных масел, содержащих монотерпены, связана с одновременным и совместным воздействием их на микробную клетку. В одних случаях монотерпены блокируют сульфгидрильные группы энзимов (см. Бело ч|

о

8

СА) СП

ус М.А., Ростовский И.Я. О псевдоаллици- нах. Журнал общей химии, 1950, 20, с.1701), в других - нарушают функции дегидразы глюкозы, аминоферазы глутаминовой кислоты и обмен фосфора (см. Сарек А., Fitoncidy koreni, 1. Cdeleni. - Prum. Potravin. 1955,6, № 9, p.433.,.435), в третьих-разобща- ют процесс дыхания, синтеза белка, подавляют процесс спороношения (см. Айземан Б.Е. и др. Фитонциды и антибиотики высших растений. Изд. Наукова думка, Киев, 1984, с.171...193).

По своим физическим свойствам эфирные масла, содержащие монотерпены, представляют собой маслянистые жидкости, нерастворимые в воде, с температурой кипения более 200°С, относительной плотностью при 20°С менее единицы. Испаряясь с подложки из фильтровальной бумаги, он не оставляют пятен. Но сам процесс испарения масел длителен и на открытом воздухе составляет по времени более 1,5 месяца. А от этого, как показали исследования, зависят и эффективность подавления жизнедеятельности микробов, и адсорбция их на материалах.

Для ускорения процесса испарения эфирных масел в камере, повышения адсорбции их молекул на материалах стерилизуе- мых изделий использованы факторы температуры и разрежения.

Так, в процессе экспозиции изделий в закрытой камере при повышенной температуре происходит частичное испарение влаги из макропор, перераспределение ее между ними и нарушается сплошность влажной пленки на отдельных участках материалов из-за понижения поверхностного натяжения воды на границе раздела фаз твердое тело-воздух-вода и выхода воздуха из макропор. Все это способствует повышению адсорбции молекул эфирных масел на материалах. Часть клеток гибнет под воздействием на них тепла.

Степень разрежения в камере определяется по законам фазового равновесия (см. Киреев В.А. Курс физической химии. М., Химия, 1975, С.323...344), исходя из величины относительной летучести эфирных масел и температуры разогрева. При испарении эфирных масел в камере при повышенной температуре и разрежении одновременно происходят несколько процессов. Во-первых, растет парциальное давление паров эфирных масел в камере, из-за чего эффект их воздействия на микробные клетки возрастает и они быстро гибнут. Во-вторых, при этом возрастает адсорбция молекул эфирных масел на материалах стерилизуемых из- делий по направлению градиента

концентрации. В-третьих, повышенная температура и разрежение увеличивают проницаемость внешней оболочки клеток для молекул эфирных масел. Последние легко

проникают в клетку и поражают ее. Таким образом, стерилизация материалов и изделий достигается как за счет повышенной температуры, так и за счет разрежения и воздействия на микробные клетки молекул

эфирных масел.

Пример. Проводили стерилизацию плат электронных приборов с навесными на них элементами (микросхемы, резисторы,

конденсаторы, разъемы и т.п.), образцов брезента и полистирола. Для этого брали по три образца плат размером 75x47 мм с навесными на них элементами, брезента из льняных волокон размером 75x50 мм, полистирола размером 60x40 мм, осматривали их визуально и с помощью оптических средств не предмет отсутствия на них загрязнений и биоповрждений (плесени). Для стерилизации брали эфирное масло на основе цитраля состава, % по массе; цитраль 96%, монотерпеновыеспирты 1-2%, моно- терпеновые углеводы 2 - 3%. Относительная плотность масла d 420 0.888 - 0,895. По номограмме (см. Курс физической химии Киреева В.А., с.343), исходя из величины относительной плотности эфирного масла и температуры разогрева камеры, которая выбирается в диапазоне отсутствия ее влияния на изменение свойств стерилизуемых изделий и в данном случае равна 60°С, определяли давление разрежения. Оно равно 380 мм рт.ст. или 0,5 атм. Это давление соответствует давлению насыщения камеры парами эфирного масла, Разогревали камеру до

60°С, помещали в нее образцы, закрывали и давали экспозицию 15 минут. Этого времени, как показала практика, достаточно для прогрева образцов. Затем камеру герметизировали, создавали в ней разрежение 0,5

атм. и через патрубок вводили в нее эфирное масло из расчета 15 г/м3. После введения эфирного масла в камеру давали экспозицию 60 минут, затем в нее пускали отфильтрованный воздух и открывали. Простерилизованные образцы вывешивали по одному на стенд климатической станции и наблюдали за ними в течение всего теплого времени года.

Вторая партия образцов (по одному образу каждого вида) заворачивалась в оберточную бумагу, помещалась в термостат и термостатировалась в течение года при температуре 29 ± 2°С.

Третья партия образцов помещалась в целлофановые пакеты термостатировалась

при температуре 32 ± 2°С в течение 12 месяцев в эксикаторах, на дно которых была налита дистиллированная вода. Параллельно ставили холостой опыт, в котором после разогрева камеры, помещения в нее мате- риалов и изделий, экспозиции, создания разрежения, эфирное масло не вводили. Осмотр образцов проводили через каждые десять суток.

Результаты испытаний приведены в таблице. Полученные данные свидетельствуют о том, что эффективными концентрациями эфирных масел являются концентрации от 10 до 50 г/м3, а время экспозиции после введения их в камеру - не менее 60 минут. В случае, когда время экспозиции после введения в камеру эфирного масла превышает 60 минут, то увеличения стерилизующего эффекта не наблюдается. Пр концентрации эфирного масла более50 г/м материалы и изделия становятся липкими из-за избытка эфирного масла. На них быстро садится пыль с вытекающими отсюда всеми последствиями.

Использование предлагаемого изобретения обладает следующими преимуществами:

подбор температуры разогрева камеры и разрежения проводится по простой номограмме, что позволяет заранее выбрать такие их величины, которые не окажут отрицательного влияния на стерилизуемые изделия;

эфирное масло на основе цитраля инертно к материалам и безопасно для человека при любых концентрациях, а обладая высокой антимикробной активностью и хорошей способностью адсорбироваться на материалах, оно длительное время обеспечивает стерильность изделия;

нет необходимости в обработке изделий перед их использованием по назначению;

эфирные масла-отечественного производства, дешевы, что позволяет внедрить изобретение в практику в кратчайшие сроки.

Формула изобретения Способ газовой стерилизации, включающий размещение в герметичной камере обрабатываемых объектов, прогрев и вакуу- мирование камеры, введение в камеру стерилизующего агента, экспозицию, заполнение камеры отфильтрованным воздухом и открытие камеры, отличающийся тем, что, с целью исключения коррозии материалов, повышения безопасности, устойчивости к повторной контаминации, в качестве стерилизующего агента используют эфирное масло на основе цитрали прогрев камеры осуществляют до 50 - 70°С, вакуумирование - до давления 0,3 - 0,5 атм после 15-минутной экспозиции нагретой камеры, создают концентрацию стерилизующего агента в парах 10 - SG г/м , а обработку объектов осуществляют в течение 60 мин.

Использование: приборостроение, медицина, защита объектов от биоповреждений. Сущность изобретения: в камере размещают обрабатываемые обьекты. Камеру прогревают до 50 - 70°С и вакуумируют до 0,3 - 0,5 атмосферы. В качестве стерилизующего агента используют эфирное масло на основе цитрали с концентрацией в парах 10 - 50 г/м3. Обработку осуществляют 60 минут. Камеру после обработки объектов заполняют стерилизованным воздухом и открывают.

Биоповреждаемость защищенных эфирным маслом образцов материалов и изделий баллы {ГОСТ 9.01(8-89)