Лекция 4дезинфектанты, антисептики, консерванты, используемые вфармацевтической
 Скачать 329.88 Kb.
|
|
ЛЕКЦИЯ 4 ДЕЗИНФЕКТАНТЫ, АНТИСЕПТИКИ, КОНСЕРВАНТЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Дезинфектанты, антисептики, консерванты – химические вещества, способные убивать микробные клетки или угнетать их рост, т.е. оказывающее бактерицидное или бактериостатическое действие на микроорганизмы. • Дезинфектанты – используются для обработки помещений, изделий или материалов. • Антисептики – применяют для обработки кожи и слизистых оболочек человека, поэтому они не должны быть токсичными в используемых концентрациях. • Консерванты – включают в состав фармацевтических препаратов с целью предупреждения их микробной деградации, поддержания количества содержащихся в них микроорганизмов на низком безопасном уровне. Факторы, определяющие выбор антимикробного агента: 1. Свойства химического вещества: эффективность действия антимикробного агента определяется его химической природой, концентрацией, температурой, рН, продолжительность контакта с зараженным объектом. 2. Характер микробиоты: чувствительность микроорганизма к веществу и уровень микробной контаминации определяют эффективность его действия. 3. Влияние факторов окружающей среды: - вода обеспечивает проникновение антимикробных веществ в клетку - органические вещества снижают активность антимикробных агентов за счет адсорбции, инактивации - некоторые полимерные материалы (ткани, резина) адсорбируют антимикробные агенты, снижая их концентрацию Лекция 4. Дезинфектанты, антисептики, консерванты, используемые в фармацевтической промышленности Требования, предъявляемые к химическим дезинфектантам и антисептикам • Хорошая растворимость или способность смешиваться с водой с образованием стойких смесей; • Низкая токсичность и отсутствие раздражающего действия на кожу и слизистые оболочки персонала; • Широкий спектр антимикробной активности, ее проявление в максимально короткое время; • Способность хорошо смачивать объекты и не оказывать на них коррозирующего или другого разрушающего действия; • Возможность удаления следов веществ из объекта; • Стабильность в процессе хранения; • Наличие разрешения на использование вещества в качестве дезинфектанта в химико- фармацевтической промышленности. Основные группы дезинфектантов Лекция 4. Дезинфектанты, антисептики, консерванты, используемые в фармацевтической промышленности Класс соединений Номенкла- тура Уровень антибак- териальной актив- ности в рабочих концентрациях Перекись водорода высокий Окислители Надуксусная кислота высокий Хлорная известь высокий Галогенсоде ржащие вещества Хлорамины высокий Глутаровый альдегид высокий Альдегиды Формальдеги д высокий Бензалкониум хлорид средний Поверхност- но-активные вещества (ПАВ) Дегмин средний Фенолы Хлорокси- фенол низкий Основные группы антисептиков • Спирты: этанол, пропанол, изопропанол; • Производные бигуанидина: хлоргексидина биглюконат ; • Окислители: перекись водорода, перманганат калия; • Фенольные соединения: карболовая кислота; • Галогены: йод; • Производные нитрофурана: фурацилин; • Красители: бриллиантовый зеленый, метиленовый синий Комбинации антимикробных веществ Причина создания: не существует идеального антимикробного средства, сочетающего широкий спектр антимикробного действия, низкую токсичность, стабильность, совместимость с другими веществами. Комбинации позволяют улучшить свойства дезинфектантов и антисептиков путем их сочетанного применения. Наиболее часто используемые комбинации: • Спирты + производные бигуанидина+ ПАВ+галогенсодержащие вещества • ПАВ (четвертичные аммониевые соединения - ЧАС) + фенолы + альдегиды Лекция 4. Дезинфектанты, антисептики, консерванты, используемые в фармацевтической промышленности Примеры комбинированных антимикробных агентов, выпускаемых отечественной промышленностью I Дезинфектанты: • Полидез: содержит бензалкониум хлорид, водорастворимый полимер на основе производных гуанидина, поверхностно-активное вещество. Обладает бактерицидной (включая микобактерии туберкулеза), фунгицидной, вирулицидной активностью. • Комбинированный дезинфектант поверхностей (КДП) : содержит ПАВ (ЧАС), глутаровый альдегид и изопропиловый спирт. Проявляет выраженную бактерицидну (включая микобактерии туберкулеза), фунгицидную, вирулицидную, спороцидную активность. Лекция 4. Дезинфектанты, антисептики, консерванты, используемые в фармацевтической промышленности II Антисептики: • Септоцид-Синержи: содержит в своем составе этанол, космоцил. Оказывает выраженное бактерицидное, фунгицидное, вирулицидное действие. • Септоцид Р Плюс: содержит в составе три спирта - изопропанол, бутандиол, этанол. Оказывает выраженный бактерицидный, фунгицидный, вирулицидный эффекты. Лекция 4. Дезинфектанты, антисептики, консерванты, используемые в фармацевтической промышленности Механизм действия дезинфектантов и антисептиков Константы жизнедеятельности микроорганизмов: температура, осмотическое давление, ионное равновесие. Антисептические и дезинфицирующие вещества изменяют эти константы и тем самым нарушают метаболические процессы в микробной клетке, оказывая бактериостатическое действие - временное подавление способности микроорганизмов к размножению в организме. Если антисептическое или дезинфицирующее вещество проникает в протоплазму микробной клетки и ведет к свертыванию ее белков, наступает гибель микробной клетки, что обозначается как бактерицидное действие. Мишени действия антисептиков и дезинфектантов находятся в : • Клеточной стенке (альдегиды, формалин, фенолы нарушают структуру клеточной стенки) • Мембране - нарушение мембранного потенциала (фенолы) - ингибирование ферментов, ассоциированных с мембраной, что ведет к нарушению процессов метаболизма (хлоргексидин и этилена оксид ингибируют мембранную АТФазу) - нарушение проницаемости мембраны, что сопровождается утечкой цитоплазмы (ПАВ, спирты, фенолы) • Цитоплазме - собственно цитоплазма (хлоргексидин, фенол) - рибосомы (перекись водорода) - ДНК (акридиновые красители) - белки (галогены, формальдегид, глутаровый альдегид). Лекция 4. Дезинфектанты, антисептики, консерванты, используемые в фармацевтической промышленности Методы испытания антимикробной активности антисептиков и дезинфектантов 1.Качественный тест: взвесь микроорганизма вносят в раствор антимикробного препарата. После определенной экспозиции (2 – 60 мин.) аликвоту (0,1 мл) вносят в пробирку с нейтрализатором и делают высев на агаризованную среду для определения жизнеспособности тест-культуры. 2. Количественный тест: взвесь микроорганизма вносят в раствор антимикробного препарата. После определенной экспозиции (2 – 60 мин.) аликвоту (0,1 мл) вносят в пробирку с нейтрализатором и делают высев на агаризованную среду с последующим подсчетом выросших колоний. Контроль – та же взвесь микроорганизма, не подвергшаяся действию антимикробного вещества. Антимикробную активность определяют по формуле: МА = logN c - logN d Где: N c - число колоний, выросших при посеве контрольной взвеси N d - число колоний, выросших при посеве из взвеси с антимикробным агентом 3.Определение влияния бионагрузки: - в раствор антимикробного вещества добавляют определенное количество микробной взвеси и выдерживают определенное время - делают высев и определяют число выросших колоний - через 10 мин. в этот же раствор вносят новую дозу микроорганизма и выдерживают определенное время - делают высев и определяют число выросших колоний - повторяют операцию еще через 10 мин. Метод позволяет определить способность антимикробного агента сохранять активность в присутствии увеличивающейся микробной нагрузки, а также время сохранения им антимикробной активности. Лекция 4. Дезинфектанты, антисептики, консерванты, используемые в фармацевтической промышленности 4.Качественный тест с культурой на носителе (ткань, фильтровальная бумага и др.): позволяет оценить эффективность препарата при дезинфекции поверхностей, материалов. - стандартные образцы носителя помещают в микробную суспензию, высушивают - вносят в раствор антимикробного препарата и выдерживают 10 мин. - помещают в нейтрализующий раствор - переносят в питательный бульон и визуально определяют жизнеспособность микроорганизма. 5. Определение антимикробной активности в мягких и твердых формах: проводят на плотной питательной среде, засеянной тест-культурой. - образцы биоцида размещают на поверхности питательной среды или в лунках, инкубируют - измеряют диаметр зон задержки роста в сравнении со стандартным препаратом. 6. Тест, приближенный к условиям практического применения (для антисептиков): проводится на людях- добровольцах. - на кожу кисти рук наносят взвесь микроорганизма (E. сoli), подсушивают 3 мин на воздухе - протирают кожу испытуемым раствором антисептика - делают смыв с рук жидкой питательной средой - определяют количество жизнеспособных клеток в смывах Аналогичным образом микробную взвесь наносят на поверхность оборудования, стен, пола помещения с последующей обработкой и определением количества жизнеспособных клеток. Лекция 4. Дезинфектанты, антисептики, консерванты, используемые в фармацевтической промышленности Резистентность микроорганизмов к действию дезинфектантов и антисептиков По уровню устойчивости к действию антимикробных препаратов микроорганизмы распределяются следующим образом (в убывающем порядке): • Прионы • Споры прокариот • Микобактерии • Цисты простейших • Вирусы • Грамотрицательные бактерии, грибы • Грамположительные бактерии Виды резистентности : • Естественная резистентность • Приобретенная резистентность Естественная резистентность - природные особенности строения микробной клетки: наличие защитных покровов, способность к образованию биопленок; - метаболизм: способность к ферментативной деградации биоцидов. • Механизм устойчивости спор: - строение клеточной оболочки, которая препятствует проникновению биоцидов внутрь клетки. • Механизм устойчивости грамотрицательных бактерий: - наличие клеточной стенки - способность к адгезии на поверхностях с образованием биопленок. Биопленка – организованное сообщество клеток, объединенных массой экзополисахарида – гликокаликса. Лекция 4. Дезинфектанты, антисептики, консерванты, используемые в фармацевтической промышленности Клетки, обитающие внутри биопленки, ограничены в доступе питательных веществ, медленно растут, что способствует повышению их резистентности к неблагоприятным условиям. Роль гликокаликса в резистентности: - верхние слои гликокаликса защищают внутреннюю часть от проникновения антимикробного; - на поверхности гликокаликса располагаются внеклеточные ферменты бактерий, которые принимают участие в метаболизме, в т.ч. могут разрушать антимикробные вещества, присутствующие в среде Приобретенная резистентность – появляется в результате изменений в генетическом аппарате и возникновении устойчивых вариантов микроорганизмов, находящихся в среде, содержащей биоциды. Причины (источники) приобретенной резистентности: • Мутации, обусловливающие модификацию мишени действия антимикробного вещества или изменение проницаемости оболочки; • Распространение генов резистентности с помощью плазмид и транспозонов. Лекция 4. Дезинфектанты, антисептики, консерванты, используемые в фармацевтической промышленности Факторы, определяющие развитие устойчивости микроорганизмов к действию антимикробных препаратов (дезинфектантов и антисептиков): • Использование растворов препаратов с концентрацией, ниже рекомендуемой; • Нарушение сроков хранения биоцидов, что ведет к снижению содержания действующих веществ; • Длительное использование какого-либо антимикробного агента; • Фаза развития и скорость размножения клеток (медленнорастущие клетки менее чувствительны к действию биоцидов, чем быстрорастущие); • Состав среды, температура, время культивирования клеток. Для эффективного проведения всех мероприятий, обеспечивающих асептические условия работы, осуществляют ротацию антимикробных препаратов, т.е. используют несколько химических веществ, применяя их в определенном порядке. III Консерванты Входят в состав как стерильных, так и нестерильных лекарственных средств для предотвращения роста микроорганизмов, попадающих в них с сырьем и во время технологического процесса, или при неоднократном употреблении. Не должны применяться в качестве альтернативы надлежащим условиям производства. Требования к консервантам: • Широкий спектр антимикробной активности; • Быстрота биоцидного действия; • Отсутствие взаимодействия с компонентами лекарственного средства; • Стабильность; • Отсутствие раздражающего или токсического действия самого консерванта или продуктов его распада. Эффективная концентрация консерванта в готовом лекарственном средстве должна быть значительно ниже токсичной для человека дозы. Лекция 4. Дезинфектанты, антисептики, консерванты, используемые в фармацевтической промышленности Примеры консервантов, используемых в фармацевтическом производстве: • Глазные капли: бензалкония хлорид, натрия бензоат, борная кислота • Растворы для инъекций и инфузий: бензиловый спирт, натрия сульфит, натрия метабисульфит, лимонная кислота • Пероральные и наружные формы: кислота сорбиновая, кислота бензойная. Эффективность антимикробных консервантов Эффективность консервантов может усиливаться или ослабляться при : • Взаимодействии с действующим веществом или другими компонентами лекарственного средства • Взаимодействии с материалами первичной упаковки. Определение эффективности антимикробных консервантов • приготовление посевного материала тест-культур микроорганизмов • искусственное заражение лекарственного средства суспензиями определенных тест-микроорганизмов • инкубация контаминированных образцов при определенной температуре • отбор проб через определенные интервалы времени и подсчет жизнеспособных клеток в 1 г (мл) лекарственного средства • интерпретация результатов. Микроорга-_низмы_Критерий'>Лекция 4. Дезинфектанты, антисептики, консерванты, используемые в фармацевтической промышленности 1. Тест-микроорганизмы: виды бактерий и грибов (фармакопейные), которые наиболее часто контаминируют лекарственные средства: - Escherichia coli - Pseudomonas aeruginosa - Staphylococcus aureus - Candida albicans - Aspergillus brasiliensis • Приготовление посевного материала культур микроорганизмов: - Каждый тест-микроорганизм предварительно выращивают на подходящей агаризованной среде (скошенный агар). Делают смыв суспендирующей жидкостью (физраствор), переносят в другой сосуд и доводят концентрацию КОЕ до 10 8 /мл. - Делают высев из каждой суспензии на агаризованную среду в чашках Петри для точного определения концентрации КОЕ/мл. 2. Каждый из контейнеров с испытуемым лекарственным средством инокулируют суспензией одного тест-микроорганизма до концентрации 10 5 – 10 6 КОЕ в 1 мл или 1 г ЛС. Объем суспензии не должен составлять более 1% от объема образца. Образцы тщательно перемешивают и делают высев на агаризованную среду в чашках Петри для точного определения начальной концентрации КОЕ/мл. 3. Инокулированные образцы выдерживают при темепературе 20 - 25°С в защищенном от света месте. 4. Из каждого образца отбирают аликвоты (1 мл или 1 г) через определенные промежутки времени в зависимости от типа лекарственного средства и определяют число жизнеспособных микроорганизмов методом посева на чашки Петри. 5. Анализируют полученные результаты и делают вывод об эффективности антимикробного консерванта. Лекция 4. Дезинфектанты, антисептики, консерванты, используемые в фармацевтической промышленности Критерий оценки антимикробной активности консервантов: уменьшение lg числа жизнеспособных микроорганизмов по сравнению с начальной концентрацией (на момент заражения – п.2). ЛС для парентерального, офтальмологического применения Лекция 4. Дезинфектанты, антисептики, консерванты, используемые в фармацевтической промышленности lg уменьшения Микроорга- низмы Критерий 6ч 24ч 7 сут 14 сут 28 сут А 2 3 - - НВ Бактерии В - 1 3 - НУ А - - 2 - НВ Грибы В - - - 1 НУ ЛС для перорального, ректального применения Микроорга низмы lg уменьшения 14 сут. 28 сут. Бактерии 3 НУ Грибы 1 НУ НВ – нет выявления живых микроорганизмов НУ – нет увеличения живых микроорганизмов по сравнению с предыдущим снятием показаний Критерий А – рекомендуемая эффективность Критерий В – в случае, если обосновано, что критерий А не может быть достигнут, например, по причине повышенного риска неблагоприятных воздействий. |