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.
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 LC 160 ) possuem capacidade hidráulica de 160 litros.
MISTURA
Carbetil 10
Carbetil 20
Carbetil 30
Carbetil 90
Steroxil 12
TIPO DE
CILINDRO
B 50
B 50
B 50
B 50
LC 160
B 50
LC 160
CARGA TOTAL
( KG )
35
35
35
35
110
50
120
MISTURA
Carbetil 10
Carbetil 20
Carbetil 30
Carbetil 90
Steroxil 12
CILINDRO /
TIPO
ÓXIDO DE
ETILENO
( KG )
DIÓXIDO DE
CARBONO
( KG )
*R 134 A
MASSA
TOTAL
( KG )
B 50
B 50
B 50
B 50
LC 160
B 50
LC 160
LC 160 ( HC )
3,5
7,0
10,5
31,5
99
6
14,4
15,6
31,5
28,0
24,5
3,5
11
44
*105,6
*114,4
35
35
35
35
110
50
120
130
4) 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 CnH2n+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.
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)
2)
3)
4)
5)
Carbetil 10 – cilindro n. 12548 – C2 H4O 10,1%
Carbetil 20 – cilindro n. 45475 – C2H4O 20%
Carbetil 30 – cilindro n. 85490 – C2H4O 30,1%
Carbetil 90 – cilindro n. 52890 – C2H4O 90%
Steroxil 12 – cilindro n. 12438 – C2H4O 12,0%
Amostras:
Carbetil 10 – cilindro n. 237850
Carbetil 20 – cilindro n. 220910
Carbetil 30 – cilindro n. 15874
Carbetil 90 – cilindro n. 12920
Steroxil 12 – cilindro n. 47938
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