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Dissertação de Mestrado
Documento
Autor
Nome completo
Juliano de Morais Ferreira Silva
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2006
Orientador
Banca examinadora
Pinto, Terezinha de Jesus Andreoli (Presidente)
Mansano, Ronaldo Domingues
Salgado, Hérida Regina Nunes
Título em português
Desenvolvimento de sistema de esterilização por plasma: eficácia inerente e comparativa com óxido de etileno
Palavras-chave em português
Bacillus subtilis var. niger ATCC 9372
Controle biológico de qualidade dos fármacos
Esterilização
Óxido de etileno
Plasma (Uso)
Resumo em português
Estudos envolvendo o emprego de novas técnicas de esterilização têm apresentado nítido crescimento nos últimos anos como alternativa aos processos convencionais. A grande possibilidade consiste no emprego do plasma como agente de esterilização. Essa tecnologia tem considerável potencial para desenvolver o meio mais eficiente e seguro de esterilização de artigos termossensíveis com ênfase para a indústria farmacêutica e médica e até mesmo em outras áreas industriais. O objetivo deste trabalho foi investigar a influência de alguns parâmetros de processos por plasma e correlacionar sua eficácia com processos por óxido de etileno. Neste trabalho, estudos foram realizados empregando tecnologia de esterilização por plasma usando reator Reactive Ion Etching (RIE). Os valores aplicados de potências de rádio-frequência, a 13,56 MHz foram 25 W, 50 W, 100 W e 150 W. Os gases testados foram oxigênio puro e misturas de oxigênio e peróxido de hidrogênio (190/10, 180/20 e 160/40 sccm) e fluxo constante de 200 sccm, pressão de 0,100 torr e temperatura abaixo de 60°C. Esterilizador por óxido de etileno foi empregado a 450 mg/L (Oxyfume 2002®), 55°C, 60% de umidade e -0,65 e 0,60 kgf/cm2 de pressão. Os indicadores biológicos empregados foram constituídos de esporos de Bacillus subtilis var. niger ATCC 9372, inoculados em lamínulas de vidro de 18 x 18 mm e discos de papel de 13 mm de diâmetro em uma carga de 2,0 x 107 UFC/suporte. Os tempos de exposição aos processos por plasma foram de 3 a 120 minutos. Reduções progressivas da contagem inicial de microrganismos foram observadas nos valores D: 215,91,55,55,9,19 e 2,91 minutos para processos por plasma com oxigênio puro, a 25 W, 50 W, 100 W e 150 W, respectivamente. Misturas de oxigênio e peróxido de hidrogênio apresentaram os seguintes valores D: 190/10 sccm (6,41 min), 180/20 sccm (6,47 min) e 160/40 sccm (4,02 min), a 100 W e 190/10 sccm (1,47 min), 180/20 sccm (3,11 min) e 160/40 sccm (1,94 min), a 150 W. Processos empregando óxido de etileno apresentaram valor D de 2,86 minutos. Análises por Microscopia Eletrônica de Varredura demonstraram danos causados ao córtex dos esporos. Sistema empregando plasma como principal agente de esterilização apresentou-se efetivo em desafios com indicadores biológicos. Os processos por plasma provaram ser a mais apropriada tecnologia de esterilização de materias termossensíveis e com grande potencial para substituir os métodos convencionais de esterilização em futuro próximo.
Título em inglês
Development of a plasma sterilization system: inherent and comparative efficacy with ethylene oxide
Palavras-chave em inglês
Bacillus subtilis var. niger ATCC 9372
Biological control of drug quality
Ethylene oxide
Plasma (Use)
Sterilization
Resumo em inglês
Studies involving new sterilization techniques have increased in the past few years as alternatives to conventional processes. The great possibility consists in the use of plasma as sterilization agent. This technology has the enormous potential to develop a more efficient and safer means of sterilization at thermo-sensitive matters, focusing the pharmaceutical and medical industry - even though it can be applied to other industrial areas. The aim of the present study was to investigate the influence at some parameters of plasma processes and correlate the effectiveness plasma with ethylene oxide sterilizer. In this work, studies were performed taking into account a plasma sterilization technology using a Reactive Ion Etching (RIE) reactor. Power was applied at 13.56 MHz using a 6 inch diameter electrode. The gases tested were pure oxygen and oxygen-hydrogen peroxide mixtures (190/10, 180/20, and 160/40 sccm), and gas flow held constant 200 sccm, pressure at 0.100 torr and radio-frequency power at 25 W, 50 W, 100 W, and 150 W and temperature below 60°C. Ethylene oxide sterilizer were performed using 450 mg/L (Oxyfume 2002®) at 55°C, 60% humidity and -0.65 and 0.60 kgf/cm2 pressure. The biological indicator used was Bacillus subtilis var. niger ATCC 9372, witch was inoculated in glass carries (18 x 18 mm) and paper discs (13 mm diameter) in a load of 2.0 x 107 CFU/support. The exposition times were 3 to 120 minutes. Progressive reductions of the initial microbial count could be observed in the D values witch were 215.91, 55.55, 9.19, and 2.91 minutes for pure oxygen plasma at 25 W, 50 W, 100 W and 150 W, respectively. Oxygen-hydrogen peroxide mixtures plasma showed D values: 190/10 sccm (6.41 min), 180/20 sccm (6.47 min) and 160/40 sccm (4.02 min) at 100 W and 190/10 sccm (1.47 min), 180/20 sccm (3.11 min) and 160/40 sccm (1.94 min) at 150 W. Ethylene oxide processes showed D value to 2.86 minutes. Scanning Electron Microscopy analyses showed some damage on the spore cortex. Processes using plasma as main sterilization agent are presented effective in challenge with biological indicators. The plasma proved to be the most appropriate sterilization technology in thermosensitive matters and to have a great potential to replace conventional sterilization methods in the near future.
 
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Data de Publicação
2017-11-28
 
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