Nota Applicativa Sterilizzazione N.12 – I punti focali per un corretto processo di sterilizzazione a calore umido

Chiunque opera o comunque è coinvolto in un processo di sterilizzazione mediante l’impiego del vapore umido deve rendersi conto “di quanto avviene dietro lo sportello di una autoclave” (definizione semplice, ma molto chiara citata in un vecchio documento della FDA).

Sono qui riportate le risposte ad alcune delle domande più frequenti di chiarimento che ci vengono poste.

E’ la temperatura che determina la sterilizzazione?

L’azione sterilizzante non è dovuta soltanto alla temperatura. E’ necessario che a contatto con i microrganismi da inattivare si sviluppi una adeguata combinazione temperatura+umidità. Se si sviluppa soltanto la temperatura, si realizza la sterilizzazione a secco che richiede valori molto più elevati (170-180°C).

Come il calore umido viene a contatto con i microrganismi da inattivare?

Il calore umido, in pratica il vapore, può giungere o comunque prodursi a contatto dei microrganismi da inattivare in  modo diretto od indiretto. Un esempio del modo di contatto diretto è dato da un ferro chirurgico sterilizzato “libero” nella camera di sterilizzazione dell’autoclave oppure in confezionamento permeabile  all’aria ed al vapore. Se il ferro chirurgico è invece contenuto in scatola stagna ad aria e vapore, la sterilizzazione a calore umido non può avvenire.

Un esempio di contatto indiretto è dato da una soluzione diluente in flacone di vetro chiuso ermeticamente. Il vapore della autoclave sterilizza soltanto la parte esterna del flacone. Il contenuto del flacone è sterilizzato da vapore che si genera dalla stessa soluzione che si “autosterilizza” arrivando alla temperatura di sterilizzazione. Se però la soluzione è oleosa e perfettamente anidra, la sterilizzazione interna a calore umido non può avvenire perché manca l’umidità.

Perché la sterilizzazione è un processo statistico?

La sterilizzazione a calore umido procede con andamento progressivo: in ogni intervallo costante di tempo e temperatura, viene inattivata una percentuale definita e costante dei microrganismi presenti. Soltanto una sterilizzazione di durata infinita può garantire la certezza matematica di ottenuta sterilità.

In pratica si definisce “sterile” un prodotto che ha probabilità di non aver raggiunto la sterilità, non più sfavorevole di 1 contro 1.000.000.

Un’alta contaminazione iniziale del prodotto  può influire sul risultato di sterilizzazione?

Conseguenza ovvia dell’andamento progressivo di sterilizzazione  è che la citata probabilità di prodotto definibile “sterile” si raggiunge (a parità di temperatura) con tempi di processo più brevi, se il prodotto è inizialmente poco contaminato.

Ogni procedura atta a ridurre la contaminazione microbiologica iniziale (purezza componenti, pulizia attrezzature, igiene del personale, pulizia contenitori) deve pertanto  essere attuata per rendere la sterilizzazione più efficace.

Quale influenza ha la temperatura sull’efficacia del processo di sterilizzazione in autoclave?

E’ ovvio che la temperatura di sterilizzazione influenza la efficacia di sterilizzazione. Meno ovvio è che tale influenza è molto notevole. Una variazione di 10°C aumenta / diminuisce mediamente di ben 10 volte la velocità di sterilizzazione. Se un risultato si ottiene in 15 minuti a 121°C, a 131°C saranno sufficienti 1,5 minuti, mentre a 111°C occorreranno 150 minuti. Variazioni di un solo 1°C influenzano la velocità di sterilizzazione del 25%.

Cosa comporta sterilizzare un contenitore con piccoli volumi o grandi volumi di liquido?

Quando il volume di una massa è notevole, la temperatura al centro della massa stessa si raggiunge con notevole ritardo rispetto alla temperatura della camera. Il ritardo è tanto maggiore quanto più la massa è grande ed i moti convettivi scarsi come ad esempio un grosso barattolo di ragù entro al quale i liquidi hanno difficoltà a circolare. E’ pertanto determinante verificare i tempi di penetrazione al calore per ogni tipo di prodotto / contenitore / volume per definire un adeguato tempo di sterilizzazione in autoclave.