ESTERILIZAÇÃO POR ÓXIDO DE ETILENO
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- Guilherme Renato Caetano Almada
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1 ESTERILIZAÇÃO POR ÓXIDO DE ETILENO Legenda 1 - Introdução 2 - Características do Óxido de Etileno 3- Apresentação das Misturas Esterilizantes 4 - Mecanismo de ação 5 - Processo de esterilização 6 - Toxicidade 7 - Estabilidade de Misturas Esterilizantes 1. INTRODUÇÃO O Óxido de Etileno ( ETO ), descoberto em 1859 por Wurtz, é um agente químico de alta eficiência no que se refere à esterilização de artigos médicohospitalares, age à baixas temperaturas e possui alto poder de penetração, sem ser corrosivo ( Demarzo, Silva, 1997 ). Começou a ser produzido comercialmente em 1921, sendo usado em pulverização de produtos têxteis, drogas, livros, na agricultura como inseticida de atividade ampla, em concentrações na faixa de 3,2 a 32,0 mg/l ( Cotton e Roark, 1928 ), e na indústria do fumo, para diminuir o tempo de envelhecimento e reduzir o conteúdo de nicotina ( Carballo e Cols, 1987 ). O uso como agente esterilizante data de 1949, quando os parâmetros necessários à ação esporicida do ETO foram determinados e as indústrias passaram a utilizá-lo como esterilizante de alimentos e condimentos importados. Pouco depois da II Guerra Mundial, quando cientistas iniciaram as pesquisas de um novo esterilizante, procuravam um gás bactericida e esporicida que fosse eficaz em temperatura relativamente baixa, que penetrasse em substâncias porosas e não corroesse ou danificasse materiais termossensíveis. Esperavam que o agente fosse inicialmente removível pela aeração, agisse rapidamente, tivesse um baixo grau de toxicidade para seres humanos, não fosse inflamável e fosse fácil de ser obtido, armazenado e manuseado. Concluíram então, que o Óxido de Etileno -( ETO ) era o que mais se aproximava de todos os padrões para o agente que necessitavam ( Nogueira, et al., 1984 ). A partir de 1962, seu uso foi adotado no ambiente hospitalar, na esterilização dos artigos médico-hospitalares sensíveis ao calor ( Herance, 1990; Nogueira, 1984; Nogueira, 1985, Silva, 1984 ). Atualmente, existem autoclaves com diversos tamanhos, com câmaras de pequeno, médio e grande porte, em que as variáveis críticas do processo ( temperatura, umidade, pressão e tempo de exposição ) são ajustadas e controladas automaticamente.
2 As principais características de um esterilizador, para o processo de esterilização a ETO são: câmara do esterilizador, controlador automático; registrador para as variáveis do processo ( temperatura, tempo, concentração do ETO e umidade ); sistema de vácuo; vaporizador e umidificador ( meios para geração do gás esterilizante e umidade ). 2) CARACTERÍSTICAS DO ÓXIDO DE ETILENO O Óxido de Etileno ( C2H4O ) é um composto, comumente conhecido como o mais simples éter cíclico; é extremamente reativo e potencialmente explosivo quando aquecido ou quando em contato com hidróxido de metal alcalino ou certas superfícies catalíticas. Dissolve-se prontamente em água e em solventes orgânicos e não é corrosivo para a maior parte dos artigos, com exceção de algumas borrachas. É obtido em escala industrial através da oxidação catalítica direta do etileno ( Ribeiro, 1986 ). Apresenta-se com um gás incolor, de fácil liquefação, podendo se transformar em um líquido incolor ( Longhi, 1984 ). O Óxido de Etileno, que existe sob a forma líquida, tende a polimerizar em resíduo sólido ou oleoso. O Óxido de Etileno tem peso molecular de 44,06. O seu ponto de ebulição é à 10,7 C ( temperatura totalmente miscível em água, especialmente se o ph vigente for entre 2,0 e 3,0 ). O ponto de congelamento é 11,3 C. Sua temperatura crítica gira em torno de 196 C. Em concentrações superiores a 3% no ar, é altamente inflamável, podendo explodir, se medidas de segurança não forem estabelecidas e respeitadas ( Damarzo, Silva, 1997 ). 3) APRESENTAÇÃO DAS MISTURAS ESTERILIZANTES Os componentes da mistura são acondicionados em cilindros específicos (aço Carbono ou aço Inoxidável ). Os cilindros de aço Carbono ( tipo B-50 ) possuem capacidade hidráulica de 50 litros. Os cilindros de inox ( tipo ) possuem capacidade hidráulica de 160 litros. MISTURA TIPO DE CILINDRO CARGA TOTAL Carbetil 10 B Carbetil 20 B Carbetil 30 B Carbetil 90 B Steroxil 12 B
3 MISTURA CILINDRO / TIPO ÓXIDO DE ETILENO DIÓXIDO DE CARBONO *R 134 A MASSA TOTAL Carbetil 10 B 50 3,5 31,5 35 Carbetil 20 B 50 7,0 28,0 35 Carbetil 30 B 50 10,5 24,5 35 Carbetil 90 B 50 31,5 3,5 35 Steroxil 12 B 50 ( HC ) ,4 15, *105,6 *114, ) MECANISMO DE AÇÃO O ETO exerce ação esporicida, bactericida, fungicida e viruscida. O mecanismo de ação na esterilização por Óxido de Etileno é uma típica reação de deslocamento In vivo, envolvendo uma reação nucleófila de sítio ativo dos ácidos nucléicos no interior da célula com a molécula de Óxido de Etileno, inibindo e modificando a síntese protéica, que é o ácido nucléico dependente, alterando ou destruindo o ciclo de vida da célula ( Gunther, 1980) A ação letal é atribuída à alquilação ( reação da substituição de átomos de H por radicais C n H 2n+1 dos grupos sulfidril ( SH- ) e hidroxil ( HO - ), existentes em proteínas, ácidos nucléicos, peptídeos, aminoácidos e enzima ). Admite-se que reaja principalmente com os ácidos nucléicos, impedindo desta forma a síntese de proteínas específicas ( Zanon, 1987 ). As misturas esterilizantes de ETO penetram prontamente em poros profundos e em fendas estreitas e também em embalagem de polietileno, papel ou tecido. Tal penetração do gás permite a fabricantes de equipamentos médicos, dentários e farmacêuticos, esterilizar itens embalados individualmente, antes da entrega. Também permite a hospitais, clínicas e laboratórios, esterilizar itens usados e contaminados, após sua limpeza e embalagem para estoque, aqueles previstos em legislação específica. 5. PROCESSO DE ESTERILIZAÇÃO A esterilização pelo gás Óxido de Etileno é sempre realizada na presença de vapor de água. A água é um solvente ionizante que inicia a reação de alquilação através da formação de um complexo ativado com grupos funcionais não protonados. As moléculas de Óxido de Etileno são solubilizadas pela camada de água que envolve os microorganismos facilitando o contato com os sítios de reação. O ciclo de esterilização ocorre em uma câmara vedada e consiste em uma série de estágios controlados automaticamente.
4 6. TOXICIDADE Numerosos investigadores fizeram referência sobre os danos biológicos da exposição ao gás, dando ênfase especial aos seus potenciais efeitos carcinogênico, mutagênico e teratogênico. É vetado o contato às gestantes e às mulheres em idade fértil, exceto se comprovadamente estéreis. O Óxido de Etileno residual e seus subprodutos ( etilenoglicol e etilenocloridrina ) são altamente irritantes para os tecidos e sabe-se que causam inflamação traqueal e necrose no uso de sondas endotraqueais e traqueostomias, queimaduras de face por uso de máscaras de anestesia, queimaduras dos pés e das mãos pelo uso respectivo de botas de borracha e luvas especificamente quando tal tipo de artigo não sofre o processo de aeração por tempo suficiente. Concentração do gás no ambiente de trabalho acima do preconizado pode provocar inicialmente: irritação dos olhos, nariz e garganta e tardiamente: cefaléia, dispnéia, cianose, edema pulmonar, sonolência, fraqueza, incoordenação motora, anormalidade eletrocardiográfica e excreção urinária de pigmentos biliares. É necessário a monitorização do teor de Óxido de Etileno do ar das salas onde se realizam a esterilização e a aeração, bem como durante o processo de troca de cilindros, para assegurar níveis de no máximo 1 ppm de concentração para um dia normal de trabalho de 8 horas e de 10 ppm por períodos de 15 minutos. 7. ESTABILIDADE DE MISTURAS ESTERILIZANTES As misturas esterilizantes foram submetidas a controle analítico, sendo verificada a variação da concentração do componente Óxido de Etileno em relação a um determinado período de tempo ( meses ). As determinações analíticas do componente Óxido de Etileno para o estudo da estabilidade de misturas esterilizantes, foram realizadas pelo método cromatográfico, nas condições descritas abaixo: Equipamento : Cromatógrafo a gás Modelo : Hewlett Packard 5890 Coluna : Porapak N / Poprapak QS Gás de arraste : Hélio Detector : condutividade térmica Padrões utilizados: 1) Carbetil 10 cilindro n C 2 H 4 O 10,1% 2) Carbetil 20 cilindro n C 2 H 4 O 20% 3) Carbetil 30 cilindro n C 2 H 4 O 30,1% 4) Carbetil 90 cilindro n C 2 H 4 O 90% 5) Steroxil 12 cilindro n C 2 H 4 O 12,0% Amostras:
5 Carbetil 10 cilindro n Carbetil 20 cilindro n Carbetil 30 cilindro n Carbetil 90 cilindro n Steroxil 12 cilindro n As amostras foram analisadas em intervalos mensais, no período de 24 meses, e com base nos valores encontrados foi estabelecido o prazo de validade de 1 ano paras as misturas. Artigo: Sérgio Munhoz
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