DE3872093T2

DE3872093T2 - Verfahren zur sterilisation mit niederdruck-wasserstoffperoxid.

Info

Publication number: DE3872093T2
Application number: DE8888112384T
Authority: DE
Inventors: Tralance O Addy; Paul T Jacobs; Szu-Min Lin
Original assignee: Johnson and Johnson Medical Inc
Current assignee: Ethicon Inc
Priority date: 1987-07-30
Filing date: 1988-07-29
Publication date: 1992-12-03
Anticipated expiration: 2008-07-30
Also published as: AU610613B2; AR240403A1; IN170602B; PT88151A; ATE77244T1; PT88151B; SG18293G; CA1310169C; ZA885597B; ES2032502T3; IE61039B1; KR970001495B1; EP0302420B1; BR8803767A; JPH01121057A; DE3872093D1; HK46593A; NZ225420A; KR890001593A; IE882342L

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft die Dampfsterilisation von Gegenständen und insbesondere die Verwendung von Wasserstoffperoxid-Dampf bei sehr niedrigen Drücken, um Mikroorganismen auf Gegenständen, wie medizinischen Instrumenten, abzutöten.

Beschreibung des Standes der Technik

Verschiedene Verfahren zur Sterilisation wurden in der Vergangenheit zur Sterilisation von Gegenständen verwendet, wie wegwerfbaren und wieder verwendbaren medizinischen Waren und Ausrüstungen, Nahrungsmitteln und Nahrungsmittel- Behältern. Die Sterilisation durch Dampf oder trockene Hitze wurde in der Vergangenheit ausgiebig verwendet, sie ist jedoch für die Sterilisation von Materialien, die durch hohe Temperaturen und/oder Feuchtigkeit beeinträchtigt werden, nicht geeignet. Ethylenoxid-Gas wurde auch verwendet, es hat jedoch den Nachteil, daß es toxische Rückstände auf den sterilen Gegenständen zurücklassen kann. Eingehende Belüftungszyklen können erforderlich sein, um zurückbleibendes Ethylenoxid von einigen Gegenständen zu entfernen, was das Sterilisationsverfahren mit Ethylenoxid übermäßig langwierig macht.
Es ist bekannt, daß Wasserstoffperoxid bakterizide Eigenschaften hat, und es wurde in Lösung verwendet, um Bakterien auf verschiedenen Flächen abzutöten. Das US- Patent Nr. 4 437 567 beschreibt die Verwendung von wässerigen Wasserstoffperoxid-Lösungen mit niedrigen Konzentrationen, zum Beispiel 0,01 bis 0,10 Gew.-%, um verpackte Produkte für medizinische oder chirurgische Zwecke zu sterilisieren. Bei Raumtemperatur benötigt eine derartige Sterilisation mindestens 15 Tage, um wirkungsvoll zu sein. Bei höheren Temperaturen kann die Sterilisation in etwa einem Tag durchgeführt werden.
Die US-Patente Nr. 4 169 123, 4 169 124 und 4 230 663 beschreiben die Verwendung von Wasserstoffperoxid-Dampf bei Temperaturen unter 80º C und Konzentrationen von 0,10 bis 75 mg H&sub2;O&sub2;-Dampf/Liter für die Sterilisation und Desinfektion. Diese Patente beschreiben auch die Verwendung von niedrigeren Drücken, wie Vakuum von 15 oder 25 inch Quecksilber (381 oder 635 Torr/506,73 oder 844,5 mbar) in Sterilisationsverfahren, in denen Wasserstoffperoxid-Dampf verwendet wird. Je nach Konzentration und Temperatur betragen die beschriebenen Sterilisationszeiten von 30 Minuten bis vier Stunden.
Das US-Patent Nr. 4 643 876 beschreibt ein Plasma-Sterilisationsverfahren, in dem Wasserstoffperoxid-Dampf als Vorstufe für die aktive Form verwendet wird, die während des Plasma erzeugenden Zyklus gebildet wird, und in dem ein Vorbehandlungszyklus vor dem das Plasma erzeugenden Zyklus eingesetzt wird.
In dem US-Patent Nr. 4 512 951 ist ein Sterilisationsverfahren beschrieben, in dem Wasserstoffperoxid als Flüssigkeitsfilm verwendet wird. In der beschriebenen Methode wird die Sterilisationskammer auf einen absoluten Druck von zwischen 2 und 4 inch Quecksilber (50,8 und 101 Torr/67,56 und 134,33 mbar) evakuiert, bevor das Wasserstoffperoxid in die Kammer eingedampft wird. Das Wasserstoffperoxid wird dann in die Kammer eingeführt und an der Fläche der zu sterilisierenden Gegenstände kondensiert, und zwar durch Einstellen der Temperatur der Gegenstände unter dem Taupunkt des Dampfgemisches.
Während einige dieser bekannten Dampf-Sterilisationsverfahren Aussicht auf gewerbsmäßigen Erfolg haben, haben sie oft bedeutende Probleme, die sich auf einen oder mehrere Faktoren beziehen, wie Wirksamkeit, Handhabung, Sicherheit und technische oder wirtschaftliche Durchführbarkeit. Beispielsweise ist eine bekannte und naheliegende Methode zur Erhöhung der sporiziden Aktivität eines Sterilisationsmittels die, die Konzentration des Sterilisationsmittels in der Sterilisationskammer zu erhöhen. Obwohl ein derartiger Versuch die Sterilisationsdauer verkürzen kann, kann die höhere Konzentration an Sterilisationsmitteln nachteilige Wirkungen auf einige Materialien haben und es können wirkungsvolle und lästige Methoden notwendig werden, um Reste zu entfernen, die nach dem Ablauf des Sterilisationsverfahrens zurückbleiben. So ist beispielsweise Wasserstoffperoxid ein Oxidationsmittel, und bei höheren Konzentrationen kann Abbau oder Bleichen einiger Materialien auftreten. In einigen der in den oben aufgeführten Patenten beschriebenen, bekannten Verfahren wird die Sterilisation bei verminderten Drücken durchgeführt (zwischen etwa 50 und 100 Torr/66,5 und 133 mbar), um die Dampfdiffusion zu verbessern und auf diese Weise die Konzentration an Sterilisationsmitteln und/oder die Zeit, die für die Sterilisation notwendig ist, zu vermindern. Selbst unter diesen Bedingungen kann eine hohe Konzentration an Sterilisationsmitteln oder höhere Temperatur notwendig sein, um die Wirkung des Verfahrens zu verbessern.
In dem US-Patent Nr. 4 512 951 wurde ein Versuch unternommen, die sporizide Aktivität von Wasserstoffperoxid-Dampf zu verbessern durch Kondensieren des erhitzten Dampfs als Flüssigkeitsfilm auf den Oberflächen der zu sterilisierenden Gegenstände und Aufrechterhalten des Flüssigkeitsfilms, bis die Sterilisation beendet ist. Das Patent beschreibt auch, daß "bei Temperaturen, die im allgemeinen im Bereich von 15ºC bis 55ºC liegen, die Sterilisation der meisten Gegenstände innerhalb von Stunden durchgeführt wird". Während die erhöhte Konzentration an Wasserstoffperoxid in dem Kondensat die Sterilisation etwas verbessern kann, ist es jedoch klar, daß zumindest einige Oberflächen große Mengen an Wasserstoffperoxid absorbieren können und weitere Maßnahmen zur Entfernung, wie Belüftung, notwendig werden können, wodurch die Zwischenzeit zwischen aufeinanderfolgenden Verwendungen der zu sterilisierenden Gegenstände verlängert wird.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Grenzen der bekannten Sterilisationsverfahren mit Dampf und Dampf-Kondensat dadurch zu überwinden, daß ein Verfahren zur Verfügung gestellt wird, in dem die Sterilisation in der Dampfphase bei Raum- oder relativ niedrigen Temperaturen und bei niedrigen Konzentrationen an Sterilisationsmitteln, wie Wasserstoffperoxid, in einer kurzen Zeit durchgeführt wird und in dem ein Minimum an Rückständen von Sterilisationsmitteln auf den sterilisierten Gegenständen zurückbleibt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Wasserstoffperoxid in einem Dampf-Sterilisationssystem mit sehr niedrigem Druck. Das Verfahren wird durchgeführt durch Einbringen des zu sterilisierenden Gegenstands in eine Kammer, Evakuieren der Kammer auf einen Druck unter etwa 1,33 mbar (1,0 Torr) und vorzugsweise von etwa 66,5 ubar bis 0,13 mbar (0,05 bis 0,1 Torr), Einführen von wässerigem Wasserstoffperoxid und Ermöglichen zumindest einen Teil davon zu verdampfen, um eine Wasserstoffperoxid-Atmosphäre in der genannten Kammer zu bilden, und Halten des Drucks in der Kammer unter dem Dampfdruck des Wasserstoffperoxids während einer genügend langen Zeit, um die gewünschte Sterilisation zu erreichen. Die Anmelder haben entdeckt, daß bei den sehr geringen Drücken der vorliegenden Erfindung die sporizide Aktivität des Wasserstoffperoxids unerwartet und dramatisch erhöht ist, sodaß sogar bei Raumtemperatur und bei niedrigen Wasserstoffperoxid-Konzentrationen eine Sterilisation innerhalb von Minuten anstelle von Stunden erreicht wird. Es wurde festgestellt, daß die auffälligste Verbesserung bei der Sterilisationsgeschwindigkeit im allgemeinen erhalten wird, wenn der Druck in der Sterilisationskammer nach dem Einspritzen des Wasserstoffperoxids unter dem Dampfdruck der Wasserstoffperoxid- Lösung gehalten wird.
Die vorliegende Erfindung vermeidet die Begrenzungen der bekannten Dampf-Verfahren durch Zurverfügungstellen einer Sterilisationsmethode, in der die Sterilisation bei einer niedrigen Wasserstoffperoxid-Konzentration und ohne Anwendung oder Freisetzung von Hitze schnell erreicht werden kann. Auf diese Weise kann eine relativ einfache Vorrichtung für die Sterilisation verwendet werden und eine große Anzahl an Materialien können sicher mit diesem Verfahren sterilisiert werden.

Kurze Beschreibung der Abbildungen

Figur 1 zeigt eine schematische Zeichnung der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Sterilisations- Vorrichtung.
Figur 2 ist eine Kurve von Versuchsdaten, die die Wirkung des anfänglichen Sterilisator-Drucks auf die sporizide Aktivität von Wasserstoffperoxid zeigt.
Figur 3 ist eine Kurve von Versuchsdaten, die die Wirkung des tatsächlichen Sterilisationsdrucks auf die sporizide Aktivität von Wasserstoffperoxid zeigt.

Eingehende Beschreibung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich von bekannten Sterilisationsverfahren mit Wasserstoffperoxid in einigen wichtigen Punkten.
Erstens wird die Sterilisationskammer am Anfang auf einen sehr niedrigen Druck evakuiert, der deutlich niedriger ist, als der Druck, der im allgemeinen in bekannten Dampf-Sterilisationsverfahren eingesetzt wird. Wie weiter unten beschrieben wird, führt dieser sehr niedrige Anfangsdruck zu einer bedeutenden Erhöhung der sporiziden Aktivität. Zweitens wird im Gegensatz zu bekannten Verfahren, die auf einer Temperaturerhöhung oder auf der Konzentration des Wasserstoffperoxid-Sterilisationsmittels in einem Flüssigkeitsfilm beruhen, um das Sterilisationsverfahren zu beschleunigen, das Verfahren der vorliegenden Erfindung bei Raumtemperatur und vollständig in der Dampfphase durchgeführt.
Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Verfahrens ist die Tatsache, daß bei der niedrigen Konzentration an beteiligtem Wasserstoffperoxid und dem Halten des Sterilisationsmittels in der Dampfphase Rückstände von Wasserstoffperoxid auf den zu sterilisierenden Gegenständen minimal sind.
Außerdem kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Sterilisation in Minuten anstatt von Stunden durchgeführt werden, ohne daß Hitze an irgendeinem Punkt des Verfahrens angewendet wird. Es ist selbstverständlich klar, daß die Sterilisation trotzdem durch Anwendung von Hitze beschleunigt werden kann, obwohl ein Hauptvorteil des Verfahrens der ist, daß es bei relativ niedrigen Temperaturen, normalerweise unter etwa 40ºC, durchgeführt werden kann.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird der zu sterilisierende Gegenstand in eine Kammer eingebracht, die Kammer wird verschlossen, und es wird ein Vakuum angelegt, um den Druck innerhalb der Kammer auf unter etwa 1,33 mbar (1,0 Torr) zu vermindern und vorzugsweise auf einen Druck von etwa 66,5 ubar bis 0,13 mbar (0,05 bis 0,1 Torr). Eine wässerige Wasserstoffperoxid-Lösung wird in die evakuierte Kammer eingespritzt und verdampft, wodurch der zu sterilisierende Gegenstand mit dem Wasserstoffperoxid-Dampf in Berührung kommt, während der Druck der Kammer auf unter etwa 39,9 mbar (30 Torr) und vorzugsweise unter 19,95 mbar (15 Torr) gehalten wird. Der Wasserstoffperoxid-Dampf und der zu sterilisierende Gegenstand werden während einer genügend langen Zeit in Berührung gehalten, um eine vollständige Sterilisation zu erreichen.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren zu sterilisierenden Gegenstände können in verschiedenen Materialien verpackt sein, die herkömmlicherweise zur Verpackung von Produkten verwendet werden, die mit einem gasförmigen Medium, wie z.B. Ethylenoxid, sterilisiert werden sollen. Die bevorzugten Materialien sind für Gas durchlässiges, spinnverfestigtes (spunbonded) Polyethylen, das herkömmlicherweise mit dem Warenzeichen "TYVEK" erhältlich ist, oder Verbundmaterial von "TYVEK" mit einem Polyethylen- Terephthalat-Film, das herkömmlicherweise unter dem Warenzeichen "MYLAR" erhältlich ist. Andere ähnliche Verpackungsmaterialien können auch verwendet werden.
Figur 1 zeigt eine schematische Zeichnung einer Sterilisations-Vorrichtung, die zur Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Die Vorrichtung umfaßt eine Sterilisationskammer 20 mit einer schwenkbaren Türe 10, durch die die zu sterilisierenden Gegenstände eingeführt werden können. Die Kammer umfaßt auch einen Gaseinlaß 11, der mit einer Quelle für Wasserstoffperoxid und steriler Luft verbunden ist, und einen Auslaß 12, der mit einer Vakuumpumpe 13 verbunden ist, mit der die Kammer evakuiert werden kann. Eine geeignete Vakuumpumpe zur Verwendung im vorliegenden Verfahren ist eine Drehkolbenpumpe von Leybold-Heraeus, Modell D8A. Die Öffnung 14 in der Gaseinlaß-Leitung 11 ermöglicht die Einführung einer wässerigen Wasserstoffperoxid-Lösung in die Kammer 20. Das System schließt auch einen Wärmefühler/Schreiber 15 ein, um die Temperatur innerhalb der Kammer kontinuierlich überwachen zu können. Jede geeignete Vorrichtung zum Messen der Temperatur, wie ein Thermo-Element, kann eingesetzt werden. Ein Druck-Kontrollsystem, das aus einem Zwei-Element-Messwandler 16, einem Ventil 17, einem Ventilregler 18 und einer Stromversorgung-Anzeige 19 besteht, wird in der Leitung 12 angeordnet. Der Messwandler regelt den Druck innerhalb der Kammer von 13,3 bis 1330 mbar (10 Torr bis 1000 Torr) mit dem einen Element und von 1,33 ubar bis 13,3 mbar (10&supmin;³ Torr bis 10 Torr) mit dem anderen Element. Geeignete Bestandteile des Druck-Kontrollsystems sind Messwandler MKS-Modell 222CA-01000AB und Modell 222CA- 00010AB, eine Stellklappe MKS-Modell 253A-1-40-1-SP, ein Ventilregler MKS-Modell 252A-MSO-4 und eine Stromversorgungs-Anzeige MKS-Modell PDR-C-2C.
Wie oben angegeben, wird im vorliegenden Verfahren die Wasserstoffperoxid-Lösung in die stark evakuierte Kammer eingespritzt, um einen Dampf für die Sterilisation zu bilden. Das Wasserstoffperoxid ist vorzugsweise eine wässerige Lösung, die von etwa 10 bis 70 Gew.-% Wasserstoffperoxid enthält, wobei die am meisten bevorzugte Konzentration von etwa 30 bis 50 % ist. Die Ergebnisse des Verfahrens werden zwar mit Erhöhung der Wasserstoffperoxid- Konzentration in der Lösung verbessert, es können aber bedeutende Probleme bei der Handhabung von Lösungen mit höheren Konzentrationen auftreten. Somit ist eine 30- bis 50-prozentige Lösung wirkungsvoll und zur Verwendung in diesem Verfahren am meisten bevorzugt. Die Konzentration an Wasserstoffperoxid-Dampf in der Kammer liegt normalerweise im Bereich von 0,1 bis 10 mg Wasserstoffperoxid je Liter Kammervolumen. Höhere Konzentrationen an Wasserstoffperoxid führen im allgemeinen zu kürzeren Sterilisationszeiten.
Das vorliegende Verfahren wird im allgemeinen wie folgt durchgeführt:
(1) Der zu sterilisierende Gegenstand oder Artikel wird in eine Vakuumkammer eingebracht.
(2) Die Kammer wird auf einen Druck unter etwa 1,33 mbar (1,0 Torr) evakuiert, wobei der am meisten bevorzugte Druck von 66,5 ubar bis 0,13 mbar (0,05 bis 0,1 Torr) beträgt. Aus praktischen Gründen, die mit der im Handel erhältlichen Ausrüstung zur Herstellung eines Vakuums verbunden sind, ist der letztere Bereich eine vernünftige untere Druckgrenze.
(3) Eine wässerige Wasserstoffperoxid-Lösung wird in die Kammer eingespritzt und verdampft, wobei eine Wasserstoffperoxid-Atmosphäre in der Kammer gebildet wird, während der Druck der Kammer unter etwa 39,9 mbar (30 Torr) und vorzugsweise unter 26,6 mbar (20 Torr) gehalten wird. Die Menge an in die Kammer injizierten Wasserstoffperoxid sollte ausreichend sein, um von etwa 0,1 bis 10 mg Wasserstoffperoxid je Liter Kammervolumen zur Verfügung zu stellen. Die bevorzugte Konzentration ist von etwa 1 bis etwa 5 mg H&sub2;O&sub2;/Liter.
(4) Der zu sterilisierende Gegenstand wird in Berührung mit dem Wasserstoffperoxid-Dampf während einer genügend langen Zeit gehalten, um eine vollständige Sterilisation zu erreichen. In vielen Fällen ist die Sterilisation in 20 Minuten oder weniger beendet.
Das gesamte Verfahren wird normalerweise bei Temperaturen unter 40ºC durchgeführt und in den meisten Fällen kann das Verfahren bei Raumtemperatur erfolgen. Wie oben erklärt wurde, verkürzen höhere Temperaturen die Zeit bis zum Erreichen der Sterilisation, jedoch kann mit dem vorliegenden Verfahren eine wirkungsvolle Sterilisation bei niedrigen Temperaturen und mit kurzen Zykluszeiten, verglichen mit bekannten Verfahren, erreicht werden.
Nach Beendigung des Sterilisations-Zyklus kann ein steriles Gas, wie gefilterte, bakterienfreie Luft, in die Kammer durch den Einlaß 11 eingeführt werden, um den Druck auf Atmosphärendruck anzuheben und die Entnahme der sterilisierten Gegenstände zu ermöglichen. Da das Sterilisationsverfahren bei einer Temperatur und einem Druck durchgeführt wird, bei denen das Wasserstoffperoxid, das in Berührung mit dem zu sterilisierenden Gegenstand ist, in der Dampfphase gehalten wird, sind keine langwierigen und komplizierten Stufen nach der Beendigung des Sterilisationszyklus notwendig, um restliches Wasserstoffperoxid von dem sterilisierten Gegenstand oder seiner Verpackung zu entfernen.
In den folgenden Beispielen wird die Wirkung des Sterilisationszyklus angegeben als Verhältnis der Anzahl der den Versuch überlebenden Organismen (S) zur Anfangszahl an Organismen (So), die auf die Versuchsproben gebracht wurden. Alle Versuche wurden mit Sporen von Bacillus subtilis (var. globigii) auf Papierscheiben durchgeführt, die mit TYVEK* verpackt waren. Die Versuchsproben wurden in eine 12 l fassende Kammer eingebracht, die Kammer wurde auf den gewünschten Anfangsdruck evakuiert und eine wässerige Wasserstoffperoxid-Lösung wurde dann in die Kammer eingespritzt und verdampfen gelassen. Nach in Berührung kommen lassen des Dampfes mit den Versuchsproben während einer vorbestimmten Zeitdauer und bei einer vorbestimmten Temperatur und einem speziellen Druck, wurde das Vakuum in der Kammer aufgehoben durch Einlassen von gefilterter steriler Luft, die Versuchsproben wurden entfernt und bewertet, um die Anzahl an überlebenden Organismen zu bestimmen.

Beispiel 1

Eine Serie von Versuchen wurde durchgeführt, um die Wirkung verschiedener Anfangsdrücke auf die sporizide Aktivität im erfindungsgemäßen Wasserstoffperoxid-Sterilisationssystem zu bestimmen. Alle Versuche wurden unter den gleichen Reaktionsbedingungen durchgeführt mit der Ausnahme des Anfangsdrucks, der, wie in Tabelle I angegeben, verändert wurde.
Insbesondere wurde die Wirkung des Anfangsdrucks auf die sporizide Aktivität dadurch bestimmt, daß eine 30 % wässerige Wasserstoffperoxid-Lösung in die Sterilisationskammer eingespritzt wurde, die vorher auf einen Anfangsdruck von 33,25 ubar, 0,13 mbar, 1,33 mbar und 6,65 mbar (0,025, 0,1, 1,0 und 5,0 Torr) evakuiert worden ist. Es wurde genügend Wasserstoffperoxid eingespritzt, um eine Konzentration von 1,0 mg H&sub2;O&sub2;/l in der Kammer aufrecht zu erhalten, wobei eine vollständige Verdampfung vorausgesetzt wurde. Mit dem Verdampfen des Wasserstoffperoxid erhöhte sich der Druck im System etwas, eine zusätzliche, notwendige Menge an gefilterter Luft wurde eingelassen, um den Sterilisationsdruck auf 13,3 mbar (10 Torr) einzustellen. Die Gesamt-Sterilisationszeit betrug 20 Minuten, und alle Versuche wurden bei Raumtemperatur durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche, wie sie in Tabelle I angegeben sind, zeigen, daß die sporizide Aktivität des Wasserstoffperoxid- Dampfs zunahm, wenn der Anfangsdruck in dem System abnahm, wobei die auffälligste Verbesserung auftrat, wenn der Druck unter 1,33 mbar (1,0 Torr) gesenkt wurde. TABELLE I Wirkung des Anfangsdrucks auf die sporizide Aktivität von Wasserstoffperoxid-Dampf bei Sporen von Bacillus subtilis (var. globigii) Anfangsdruck Enddruck sporizide Aktivität (S/So)
Die Werte der Tabelle I sind graphisch in Figur 2 dargestellt.

BEISPIEL II

Eine Serie von Versuchen wurde durchgeführt, um die Wirkung des Sterilisationsdrucks auf die sporizide Aktivität bei konstantem Anfangsdruck von 0,13 mbar (0,1 Torr) zu bestimmen. In jedem Fall wurde genügend 30 %-ige Wasserstoffperoxid-Lösung eingeführt, um eine Dampf-Konzentration von 1,0 mg H&sub2;O&sub2;/l in der Kammer herzustellen. Die Wasserstoffperoxid-Lösung wurde verdampft und während 2 Minuten diffundieren gelassen, wonach der Druck im System auf den gewünschten Wert für die Sterilisation erhöht wurde durch Einlassen von gefilterter steriler Luft. In anderen Versuchen betrug die Gesamt-Berührungszeit der Versuchsproben mit dem Wasserstoffperoxid-Dampf 20 Minuten, einschließlich der zwei Minuten Verdampfungs-Diffusionszeit, die Versuche wurden bei Raumtemperatur durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tabelle II angegeben. Wie aus diesen Werten ersichtlich ist, wird eine deutlich verbesserte sporizide Aktivität bei Sterilisationsdrücken unter 26,6 mbar (20 Torr) erreicht. Diese Drücke liegen unter dem Dampfdruck des Wasserstoffperoxids bei Raumtemperatur, der etwa 23,94 mbar (18 Torr) ist, und die verbesserte sporizide Aktivität bei diesen Drücken kann zumindest teilweise auf die vollständigere Verdampfung des Wasserstoffperoxids zurückgeführt werden. TABELLE II Wirkung des Enddrucks auf die sporizide Aktivität des Wasserstoffperoxid-Dampfs bei Sporen von Bacillus subtilis (var. globigii) Anfangsdruck Enddruck sporizide Aktivität (S/So)
Die Werte der Tabelle II sind graphisch in Figur 3 dargestellt.

BEISPIEL III

Das Verfahren des Beispiels II wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß die Sterilisationstemperatur auf 40ºC erhöht wurde. In allen Versuchen bei einer Temperatur von 40ºC war die beobachtete sporizide Aktivität (S/So) null (vollständige Abtötung), was die positive Wirkung einer relativ geringen Temperaturerhöhung auf die sporizide Aktivität bei den Niederdruck-Sterilisationsbedingungen der vorliegenden Erfindung zeigt.

BEISPIEL IV

Eine Serie von Versuchen wurde durchgeführt, um die Wirkung der Erhöhung der Konzentration an Wasserstoffperoxid-Dampf im Sterilisationsverfahren zu zeigen. Das Verfahren des Beispiels II wurde durchgeführt, wobei nur die Menge an 30 % Wasserstoffperoxid-Lösung bei jedem der vier Sterilisationsdrücke verändert wurde. Tabelle IV zeigt die Ergebnisse bei einer Konzentration von Wasserstoffperoxid-Dampf von 1,0 und 2,5 mg/l Kammervolumen. TABELLE IV Wirkung der Konzentration an Wasserstoffperoxid-Dampf auf die sporizide Aktivität bei Sporen von Bacillus subtilis (var. globigii) Enddruck
Diese Werte zeigen, wie erwartet, daß die sporizide Aktivität zunimmt, wenn die Konzentration an Wasserstoffperoxid im Dampf zunimmt.

BEISPIEL V

Eine Serie von Versuchen wurde durchgeführt, um die Wirkung der Berührungszeit oder Kontaktzeit im Sterilisationsverfahren zu zeigen. Bei dieser Serie wurde das Verfahren des Beispiels II durchgeführt, wobei nur die Sterilisationszeiten bei jedem der drei End-Sterilisationsdrücke verändert wurden. Tabelle V zeigt die Ergebnisse bei Sterilisations-Berührungszeiten von 20 Minuten und 60 Minuten: TABELLE V Wirkung der Sterilisationszeit auf die sporizide Aktivität bei Sporen von Bacillus subtilis (var. globigii) Enddruck 20 Minuten 60 Minuten
Diese Werte zeigen, wie erwartet, daß die sporizide Wirkung erhöht wird, wenn die Kontaktzeit oder Berührungszeit erhöht wird.
Der Grund für die auffällige und unerwartete Erhöhung der sporiziden Aktivität bei den sehr niedrigen Druckbedingungen der vorliegenden Erfindung ist nicht ganz klar, es scheint jedoch, daß der sehr niedrige Anfangs-Evakuierungsdruck und der während der Sterilisation aufrecht erhaltene niedrige Druck zur Verdampfung der Hauptmenge, wenn nicht der Gesamtmenge, an Wasserstoffperoxid-Lösung als Sterilisationsmittel führt. Außerdem können Sorptions- und Desorptions-Phänomene auf den Oberflächen der Sporen oder anderer Mikro-Organismen bei niedrigen Drücken wichtigere Faktoren sein, und durch das Verfahren können mehr Stellen auf den Sporen vorhanden sein, die für den Wasserstoffperoxid-Dampf zugänglich sind.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Einzelheiten und in Bezug auf die speziellen Beispiele beschrieben worden ist, ist es dem Fachmann klar, daß verschiedene Veränderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Verfahren zur Dampfsterilisation von Gegenständen mit den folgenden Stufen:

a) Einbringen eines zu sterilisierenden Gegenstands in eine Sterilisationskammer,

b) Evakuieren der genannten Kammer,

c) Herstellen einer Wasserstoffperoxid-Atmosphere in der Kammer und in Berührung kommen lassen des Gegenstands mit dem Wasserstoffperoxid-Dampf,

d) Halten der Kammer bei einem niedrigen Druck während einer genügend langen Zeit, um die Sterilisation zu erreichen, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Kammer auf einen Druck unter 1,33 mbar (1,0 Torr) evakuiert wird,

- das Wasserstoffperoxid in die Kammer in Form einer wässrigen Lösung eingeführt wird,

- die Konzentration des den Gegenstand kontaktierenden Wasserstoffperoxid-Dampfs im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 10 mg/l ist, und

- die Kammer bei einer Temperatur unter etwa 40ºC und einem Druck unter dem Dampfdruck des Wasserstoffperoxids während des Sterilisationsverfahrens gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer auf einen Druck von etwa 66,5 bis 130 bar (0,05 bis 0,1 Torr) evakuiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Wasserstoffperoxids in der Lösung von etwa 10 bis 70 Gew.-% beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration in der Lösung etwa 30 bis 50 Gew.-% beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer in Stufe c) weniger als eine Stunde beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer bei Raumtemperatur während des Sterilisationsverfahren gehalten wird.