Стерилизация мембран

Мембраны из микропористого стекла. Стеклянные мембраны обладают такими ценными свойствами, как высокая термическая и химическая стойкость, неподверженность действию микроорганизмов и жесткость структуры. Эти свойства позволяют использовать их при разделении растворов в широком интервале pH (1—10) и проводить стерилизацию. Мембраны из микропористого стекла могут быть изготовлены в виде пластин, пленок, трубок или капилляров. [c.74]

Устойчивость мембраны различного химического состава к действию тепловой и химической стерилизации оказывается существенно разной. Поэтому в каждом конкретном случае важно знать, какой из возможных способов стерилизации подходит лучше всего. При использовании мембран для анализа качества воды часто сталкиваются с тем, что в зависимости от способа стерилизации мембраны меняется и ее способность извлекать из воды микроорганизмы. Эту проблему мы рассмотрим в разд. 10.6. [c.166]

Радиационная стерилизация. Мембраны можно также стерилизовать ультрафиолетовым светом. Это один из тех методов стерилизация, который практически не воздействует на мембрану и гарантирует ее абсолютную стерильность. Для достижения стерильности вполне достаточно облучения обеих сторон мембраны с помощью стандартной бактерицидной лампы ультрафиолетового света с расстояния 50 см в течение 20— 30 мин. При этом каких-либо изменений размеров пор или механических характеристик мембраны даже посредством весьма точных измерений установить не удается. [c.168]

Применение сравнительно высоких давлений предъявляет повышенные требования к их механической прочности. Дополнительные требования бывают обусловлены характером технологического процесса и свойствами разделяемых смесей. В частности, в промышленных установках, работающих длительное время, требуется постоянство свойств мембран. При работе с биологическими препаратами и лекарственными веществами требуется инертность по отношению к ним мембраны и возможность ее стерилизации. [c.23]

Оценка размеров пор. С самого начала следует предупредить читателя, что в своих каталогах фирмы-производители указывают размеры пор мембран с точностью, не соответствующей действительности. Здесь удачной представляется аналогия с размерами одежды. Размер мужской рубашки можно либо указать в виде числа, либо оценить приблизительно как малый, средний, большой или очень большой. Выраженный в числах размер дает ощущение точности, но равным образом можно приобрести рубашку, которая окажется впору, если пользоваться и менее точной маркировкой. Аналогично мембранные фильтры можно классифицировать либо приближенно, либо с помощью точных числовых значений размеров. На заре применения мембран фирма Миллипор корпорейшн для этого использовала буквенные обозначения например, 08 — для общей стерилизации, НА — для анализа гидрозолей и АА — для анализа аэрозолей. Впоследствии эти мембраны стали классифицировать в соответствии со следующими числовыми обозначениями размеров их пор 0,22, 0,45 и 0,8 мкм. Хотя в каталогах фирмы Миллипор до сих пор еще можно встретить буквенные обозначения, используются они редко. К сожалению, как мы покажем ниже, точность, с которой указываются числовые значения размеров пор, не соответствуют действительности. [c.69]

Мембраны из пористого стекла изготовляют в виде пластин, пленок, трубок, капилляров, полого волокна их можно подвергать как тепловой, так и химической стерилизации. [c.320]

Для фильтрации водных, масляных и спиртовых растворов рекомендуют использовать фильтры из эфиров целлюлозы или смесей эфиров целлюлозы. Фильтровальную установку в собранном виде стерилизуют насыщенным паром при избыточном давлении 0,11+0,02 МПа [(1,1 0,2) кг / м ] и температуре (121 1)°С в течение 20 мин (температура и время критические). Стерилизацию можно осуществлять любым другим способом, обеспечивающим сохранность рабочих характеристик мембраны, а также стерильность мембраны и всей установки (ионизирующее излучение, окись этилена и т.п.). [c.190]

Испытуемое лекарственное средство растворяют или суспендируют (если в этом есть необходимость) в соответствующей стерильной жидкости и полученный раствор или суспензию пропускают через стерильную мембрану. Для растворения лекарственных средств с антимикробным действием и отмывания мембраны от них можно использовать любой растворитель, не подавляющий роста микроорганизмов, например раствор натрия хлорида изотонического 0,9 % для инъекций. Используемый растворитель перед стерилизацией необходимо профильтровать через мембраны с порами размером 0,45 0,02 мкм для освобождения от механических примесей. [c.190]

Низкая стоимость мембраны —требование желательное во всех случаях, но особое значение оно приобретает, когда требуется частая смена мембран. В первую очередь это относится к мембранам для гемодиализа, микрофильтрационным мембранам для холодной стерилизации биопрепаратов и т. д. [c.45]

Чем шире распределение пор по размерам, тем более эффективно будет влиять площадь мембраны на результаты испытаний. Статистически более вероятно, что патрон, вмещающий 1 м мембранной поверхности, будет содержать и случайные поры, и неизбежные извилистые каналы, которые должны приводить к прониканию отдельной колонии. По этим причинам действенность данной фильтрующей комбинации должна быть установлена эмпирически в реальных рабочих условиях. Характеристики фильтра, такие как точка пузырька, первоначальная скорость потока (диффузия воздуха при давлении ниже точки пузырька) и др., должны рассматриваться лишь как эффективные индексы стерилизующей способности мембраны. Это относится преимущественно к системам, которые работают в условиях высоких нагрузок. Следует отметить, что, организм, в который вводятся отфильтрованные растворы, является конечным арбитром стерилизационной эффективности, и его реакция будет изменяться от штамма к штамму. В связи с этим эффективность использования мембранных фильтров для стерилизации достигается не благодаря существованию абсолютных фильтров , а скорее, за счет разработки фильтров с большой статистической мощностью. Обычно фильтры с ЛКО> 0 используются в тех случаях, когда требуется ЛКО-7. [c.60]

Значительные трудности практического применения ультрафильтрационных методов в биотехнологии обусловлены загрязнением мембран. При работе на неочищенных препаратах аппарат может выйти из строя в течение нескольких дней или даже часов работы. Загрязнение мембраны могут вызывать коллоидные и взвешенные частицы, микроорганизмы, органические соединения и малорастворимые компоненты растворов, которые осаждаются на мембране в процессе концентрирования [48, 49]. Среди взвесей наибольший вклад в загрязнение мембраны вносят частицы размером порядка долей микрона, приводящие к снижению как удельной производительности, так и селективности мембраны. Загрязнение мембраны зависит от многих факторов размера и концентрации частиц, наличия на них заряда, pH и ионной силы раствора, условий проведения процесса и др. Микроорганизмы, подобно коллоидным частицам, оседая на поверхности мембраны, создают дополнительное гидравлическое сопротивление потоку фильтрата. С другой стороны, многие из них могут привести к биодеструкции мембран. Особенно нестойки в этом отношении ацетатцеллюлозные мембраны, которые нельзя к тому же подвергать термической стерилизации. [c.38]

Выбор мембраны зависит от характеристик культуры и от того, что необходимо получить — клетки или фильтрат. Поскольку средний размер клеток бактерий равен приблизительно 0,5—1,5 мкм, для их полного удаления в случае стерилизации фильтрованием требуется микропористый мембранный фильтр с размером пор менее [c.428]

В принципе метод стерилизующей фильтрации является идеальным средством стерилизации лабильных, в том числе термически неустойчивых жидких и газовых сред, поскольку он может быть проведен при низкой температуре и требует лишь градиента давления по разные стороны мембраны. Это позволяет говорить о больших технологических перспективах мембранной стерилизации, в первую очередь, жидких сред. Основная имевшаяся здесь трудность — наличие термостойких мембран, способных выносить многократную термическую стерилизацию их самих в ходе эксплуатации, сейчас успешно преодолевается путем широ- [c.15]

Большинство мембранных фильтров изготавливают из эфиров целлюлозы, главным образом из нитрата и ацетата целлюлозы, хотя используется большое множество и других исходных веществ, в том числе регенерированная целлюлоза, винил, акри-лонитрил, поливинилхлорид, найлон, полипропилен, поликарбонат и политетрафторэтилен (тефлон). Для некоторых конкретных случаев применения мембранные фильтры во время или после их изготовления могут подвергнуться определенной модификации, а именно можно изменить их цвет (сделав их зелеными или черными вместо белых), нанести на поверхность сеточные маркеры, создать гидрофобное кольцо по краю мембраны и подвергнуть предварительной стерилизации перед упаковкой. Кроме того, мембраны изготавливаются не только в общепринятой форме дисков, но мембранные фильтры могут поставляться также в виде больших листов или фильтр-патронов, последнее имеет место главным образом для промышленного применения. [c.18]

Следует отметить одно важное обстоятельство, касающееся этого метода. Дело в том, что более крупные поры открываются раньше, а это ведет к тому, что расчетные размеры пор оказываются завышенными по сравнению со средними. Однако с точки зрения стерилизации большие поры первыми пропускают бактерии через мембрану. Кроме того, данный метод требует, чтобы образующиеся пузырьки были хорошо видны, а если в процесс фильтрации вовлечен большой участок мембраны, пузырьки могут оказаться незамеченными. Для определения точки пузырька необходимо также, чтобы мембрана была полностью увлажнена, поскольку даже одна сухая пора позволит воздуху проходить напрямую через мембрану, а это может привести к столь сильному искажению результатов измерения, что сделает их просто бессмысленными. [c.73]

Заключительные замечания относительно метода точки пузырька. В этом разделе мы показали, что существует несколько различных методов для определения размеров пор и их распределения по размерам у мембранных фильтров. Наибольшую точность обеспечивает метод продавливания ртути, но он требует специального оборудования и использования столь высоких давлений, что может произойти деформация исследуемой мембраны. Наиболее удобным для тех, кто эксплуатирует мембраны, оказывается метод точки пузырька, который можно реализовать, применяя совсем несложное оборудование. Как показано в гл. 7, этот метод целесообразно применять при проверке целостности мембран, используемых для стерилизации. Производители мембранных фильтров обязательно указывают значения точки пузырька, которые потребитель может сравнить с аналогичными данными, получаемыми им на конкретной экспериментальной установке. [c.82]

Одно замечание, которое следует сделать по поводу этих Государственных технических условий,— это то, что они относятся лишь к мембранным фильтрам для бактериологического анализа воды. Технические же условия на мембраны, предназначенные для стерилизации фармацевтических средств и других продуктов, оказываются совсем иными. Эти технические условия мы рассмотрим в гл. 7. [c.114]

Мембранные фильтры удаляют из протекающей через них жидкости все частицы, размер которых превышает размер пор. Высокая пористость обеспечивает достаточно высокую скорость протекания, и при правильном подборе размера пор можно получать стерильный фильтрат. Как правило, используются фильтры с диаметром пор 0,22 мкм, но в некоторых случаях требуются фильтры с пораТли меньшего диаметра. Поэтому часто используются две или даже три мембраны с уменьшающимся размером пор, например с порами диаметром 0,45, 0,22 и 0,10 мкм. Фильтры изготовляются из этерифицированной целлюлозы, так что их можно стерилизовать автоклавированием. Они устанавливаются в держателе фильтров и в случае необходимости покрываются алюминиевой фольгой. В продаже имеются фильтры с широким диапазоном диаметров, так что фильтрование является рутинным методом стерилизации жидкости в объеме от 1 мл до 5 галлонов и более. [c.48]

Таблица 6.7. Мембраны из эфиров целлюлозы для стерилизации культуральных сред методом последовательной фильтрации

Вместе с тем природные вспомогательные вещества подвержены высокой микробной контаминации и могут сильно загрязнять микроорганизмами лекарства. Использование приемлемых методов стерилизации и добавление консервантов может в значительной степени снизить микробную обсемененность детских лекарств. Однако добавление консервантов требует большой осторожности. Будучи биологически активными веществами, консерванты обладают широким спектром действия и с такой же легкостью могут вмешиваться в жизнедеятельность клеток организма ребенка, так и в жизнедеятельность клеток микробов, блокируя различные ферменты, извращая процессы деления клетки, изменяя проницаемость клеточной мембраны и т.д. Кроме того, консерванты согласно биофармацев-тическим исследованиям являются активными химическими веще- [c.227]

Борьба с микробами-контаминанталш в биотехнологических производствах Защита биотехнологических процессов от микробов-контаминантов эффективно осуществляется с помощью различных фильтров В последнее десятилетие широкое распространение приобрела мембранная фильтрация в целях получения стерильных воздуха и различных жидкостей (разновидность холодной стерилизации) Более того, мембраны нашли применение в рДНК-биотехнологиии, в дисперсионном и других анализах биомолекул. Многие термолабильные вещества стерилизуют такими же способами Следовательно, мембранная фильтрация может рассматриваться как самостоятельный (лабораторный или промышленный) процесс [c.253]

Для стерилизации воздуха рекомендуют также мембраны с диаметром пор 0,45 мкм Пористость мембран достигает 80% Удаление микроорганизмов с помощью мембраны основано на ситовом эффекте В основном фильтрующие мембраны поставляет фирма "Миллипор" (США), в нашей стране (г Владимир) налажен выпуск мембраны "Владипор" Мембранам не требуются высокие перепады давления, но для их надежной работы необходимо точное выполнение условий стерилизации Стерилизовать мембраны можно только насыщенным водяным паром, от перегретого пара в мембранах появляются трещины, и они выходят из строя [c.323]

Широкое распространение мембранные методы получают в медицине. Уже сейчас с их помощью созданы аппараты искусственная почка , в которых используют гпдратцеллюлозные и полиакрилонитрил ьные пленки [12]. С помощью полупроницаемых мембран может производиться холодная стерилизация жидкостей и газов. Задача холодной стерилизации успешно решается с помощью мембран, имеющих размеры пор 0,2—0,8 мкм. Следует иметь в виду, что при использовании для стерилизации газов мембран, изготовленных из нитрата целлюлозы, нужно проявлять определенную осторожность, так как эти мембраны могут электризоваться, что может в ряде случаев вызвать их воспламенение. [c.115]

Для пористых мембран Келгард [11], изготовленных вытяжкой полукристаллических пленок (см. гл. 8), проникание происходит, вероятнее всего, в микрокристаллических полостях, имеющих субмикронные размеры, а не через свободный объем в аморфной фазе. В ПЭ третичные атомы углерода расположены в узлах разветвления, вследствие чего они подвержены окислению, хотя в значительно меньшей степени, чем в некоторых аналогичных полимерах, например в полипропилене. Полиэтилен пониженной плотности умеренно растворим в тетрахлорметане и бензоле при температурах ниже 100 °С, однако не используется на практике для отливки мембраны. Полиэтилен пониженной плотности достаточно хорошо растворим при 220 °С в жирном диоксиэтиламине [25], что позволяет изготавливать на его основе как асимметричные, так и микропористые фазоинверсионные мембраны (см. гл. 7). Полиэтилен менее пригоден для изготовления мембран, чем сходный с ним полипропилен (ПП). Однако вследствие того что ПЭ содержит меньшее число третичных атомов углерода, чем ПП, он более устойчив к стерилизации у-облучением [3], что важно при использовании микропористых мембран в медицине. В то время как полипропилен легко разрушается при облучении (М п, ЛГа, и Мг снижаются), полиэтилен не только подвергается деструкции (Л/ уменьшается), но в нем проходит образование поперечных сшивок (Мш и Мг увеличиваются). [c.122]

Для обеспечения возможности переработки полиоктаметилен-дибензимидазола литьем под давлением необходимо блокировать концевые группы полимера монокарбоновыми кислотами или о-диаминами. Обычно применяемые в Ад — 2п-элементах целлюлозные мембраны разрушаются при стерилизации в присутствии электролитов. Полиоктаметилендибензимидазольные мембраны устойчивы при нагревании в 40 %-ном растворе КОН, насыщенном НдгО. Однако, в силу того что полимер не смачивается электролитом, объемное электрическое сопротивление слишком велико [c.896]

Биологически активные облученные упаковочные пленки получают введением в полиэтилен специальных компонентов или радиационной прививкой некоторых полимеров на его поверхность [682]. Такие пленки обладают антимикробными, антигрибковыми свойствами и используются для упаковки продуктов, медикаментов, электронных изделий и т. д. Способность пленок убивать микробы, бактерии, грибки сохраняется в течение 5 лет и более при периодической стерилизации. Пленка отличается высокой эффективностью против стафилококков. В зависимости от прививаемого полимера пленку можно использовать в качестве адгезионной прослойки, ионообменной мембраны и т. д. Отечественной, американской и французской промышленностью осваивается производство полиэтиленовой пленки с привитой на нее акриловой кислотой, значительно повышающей адгезионную активность. [c.322]

Химическая стерилизация основана на поражающем действии некоторых химических веществ на микроорганизмы. Среди механизмов микробицидного действия химических стери-лизантов отмечают нарушение клеточной мембраны, разрушение структур белков, коагуляцию протоплазмы клеток. [c.310]

Фильтрующие мембраны Владипор марки МФА-МА № 5, 6, 7, 8 и 10, визуально проверенные на отсутствие трещин, отверстий, пузырей и т. п., стерилизуют кипячением. При этом во избежание скручивания мембран необходимо строго соблюдать следующие правила. На дно сосуда, в котором производят кипячение (химический стакан, эмалированная кастрюля и т. п.), помещают сторож для молока или нержавеющую сетку (для ограничения бурного кипения). Дистиллированную воду заливают в этот сосуд в небольшом объеме, ограничивающем свободное вращение в ней фильтрующих мембран, но достаточном для того, чтобы предназначенные для стерилизации фильтрующие мембраны были покрыты водой. Дистиллированную воду доводят в сосуде до 80—90 °С, после чего, убавив нагрев, на поверхность воды по одной помещают фильтрующие мембраны. Воду, с помещенными в нее мембранами, медленно доводят до кипения и кипятят на слабом огне в течение 10—15 мин. Затем воду сливают и заменяют небольшим количеством (чтобы покрьггь фильтруюшде мембраны) стерильной дистиллированной воды. После этого фильтрующие мембраны готовы [c.193]

Акустический анализ негомогенных жидкостей (т.е. частиц, суспендированных в растворах электролитов, например, микробных культур) особенно сложен. С помощью ультразвука определяли концентрацию загрязнений в сточных водах [37]. Рост дрожжевых (и других) культур также контролировали ультразвуковым методом, используя гибкий пьезоэлектрический мембранный преобразователь, состоящий из полиацеталевой смолы, хлорированного полиэтилена и цирконат-титаната свинца [42]. Измерительная ячейка состояла из двух пьезоэлектрических мембран (каждая площадью 2,5 х 1,5 см и толщиной 0,2 мм), разделенных слоем культуральной жидкости толщиной 2,5 мм. Частоту колебаний передающей мембраны фиксировали равной 40 кГц так, чтобы на приемной мембране генерировался сигнал с амплитудой приблизительно 20-100 мВ. Хотя с ростом концентрации выходное напряжение должно увеличиваться [81], на самом деле в диапазоне концентраций от 10 до 500 мМ наблюдалось лишь небольшое увеличение амплитуды (приблизительно на 5 мВ). Рост скорости звука с температурой в диапазоне от 25 до 40°С также был незначительным. В процессе роста культур плотность культуральной среды нередко меняется, поэтому контролировали отклик сенсора при различных концентрациях глицерина (плотности от 1 до 1,10). Изменения амплитуды и в этом случае были малы. Напротив, введение популяций бактерий или дрожжей приводило к значительно большим значениям сигнала (при изменении числа клеток от 1 до 10 в 1 мл амплитуда сигнала менялась от 20 до 50-80 мВ). Отклик сенсора линейно зависел от числа клеток (до 10 клеток/мл) и лучше отражал кривую роста, чем данные измерений проводимости культур [11]. Хотя датчик мог выдержать несколько циклов паровой стерилизации, возможность растрескивания пьезомембраны создает серьезные проблемы. Принципы, лежащие в основе метода, не совсем ясны. Более или менее уверенно можно полагать только, что сжимаемость суспензии играет большую роль, чем скорость звука и плотность [42]. [c.450]

Появление новых стандартов в фармацевтике вызвало широкое применение мембран для стерилизации лекарственных препаратов и крупномасштабного производства растворов для па-рэнтерального введения. Мембранные модули патронного типа (фильтр-патроны), первоначально разработанные для фармацевтических целей, в настоящее время нашли применение в различных отраслях промышленности. Стерилизация сыворотки крови с помощью мембранной фильтрации стала важнейшей процедурой при приготовлении питательных сред для исследований в области онкологии и производства вакцин. Получение воды, не содержащей коллоидных частиц, является серьезной проблемой во многих отраслях промышленности, особенно в микроэлектронике, и лишь мембранная фильтрация обеспечивает необходимую чистоту воды. Мембраны наряду с указанными применениями широко используются также для фильтрации воз- [c.13]

Толщины типичных мембранных фильтров из эфиров целлюлозы, применяемых при бактериологических работах, несколько изменяются в зависимости от размеров пор и лежат в пределах 90—170 мкм. Трековые мембраны Нуклепор являются значительно более тонкими их толщина порядка 10 мкм. Для сравнения укажем, что толщина фильтровальной бумаги, применяемой при обычной химической фильтрации (например, Ватман № 1), составляет 180 мкм, а глубинные фильтры из тонкого стекловолокна (Ватман ОР/С номинальный размер пор 1,5 мкм) имеют толщину около 260 мкм. Чем толще мембрана, тем больше походит она на глубинный фильтр и тем меньше на экран или сито. Для стерилизации, в особенности при больших объемах фильтруемого материала, могут оказаться предпочтительными более толстые мембраны, поскольку они медленнее забиваются и обладают лучшими характеристиками по задержке. Они должны также быть более прочными механически (см. ниже). [c.86]

Полиамид (найлон). Мембраны из чистого найлона производит фирма Пол корпорейшн для стерилизующей фильтрации. Согласно данным этой фирмы, найлоновые мембраны гидрофильны и, следовательно, не должны содержать в своем составе смачивающих агентов и могут использоваться для фильтрации водных систем. С ними легко обращаться, они гибки и прочны, стойки к действию большинства растворителей, автокла-вируются без опасения быть поврежденными и не изменяют своих пропускных характеристик после стерилизации. Полиамидные мембраны производит также фирма Сарториус . [c.157]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология