Development, and modelling a hydrogen peroxide technology as a decontamination process within the Pharmaceutical, Healthcare and Food industries
Els mètodes de descontaminació han estat basats històricament en processos tèrmics o químics no automatitzats que garantien una mínima reducció microbiana. Tot i això, en l’última dècada, l’evolució dels fàrmacs cap a compostos biològics, envasos termolàbils avançats o materials sensibles a la calor...
| Author: | |
|---|---|
| Format: | doctoral thesis |
| Status: | Published version |
| Publication Date: | 2022 |
| Country: | España |
| Institution: | CBUC, CESCA |
| Repository: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/675280 |
| Online Access: | http://hdl.handle.net/10803/675280 |
| Access Level: | Open access |
| Keyword: | Peròxid hidrogè Peróxido hidrógeno Hydrogen peroxide Modelització Modelización Modelling Desinfecció Desinfección Disinfection 62 |
| Summary: | Els mètodes de descontaminació han estat basats històricament en processos tèrmics o químics no automatitzats que garantien una mínima reducció microbiana. Tot i això, en l’última dècada, l’evolució dels fàrmacs cap a compostos biològics, envasos termolàbils avançats o materials sensibles a la calor a l’àrea de producció ha reduït el nombre d’aplicacions en què es poden aplicar processos tèrmics de descontaminació. De la mateixa manera, les indústries, alimentària i sanitària, han patit una evolució tecnològica i normativa que requereix una alternativa als mètodes tradicionals no automatitzats. Tal com va publicar la FDA, 48 milions de persones es posen malalts cada any per malalties transmeses pels aliments com a conseqüència de programes de desinfecció deficients, i més del 50% de les superfícies dels hospitals romanen sense tractar pels mètodes tradicionals de descontaminació. És, en aquest escenari, on els mètodes de descontaminació automatitzats, i en particular les tecnologies basades en peròxid d’hidrogen, estan començant a mostrar resultats interessants a la batalla contra la biocontaminació. Aquests resultats no només estan relacionats amb la disminució del risc de contaminació biològica durant la producció, sinó també amb una aplicació més eficaç dels biocides. En els darrers anys han aparegut una gran varietat de tecnologies basades en el peròxid d’hidrogen com a substància activa, i les seves diferències principals es basen en la promoció d’un estat termodinàmic o de l’altre de la solució de peròxid d’hidrogen, gas o líquid. Tanmateix, poques investigacions fonamentals (i independents) se centren a modelar i entendre els mecanismes de desactivació i com cada fase pot impactar sobre el procés d’inactivació de les diferents càrregues biològiques. A més, tant el sector farmacèutic com l’alimentari estan plantejant seriosos dubtes relacionats amb la validació, la integració i el mètode d’aplicació d’aquest tipus de tecnologia. Al llarg d’aquesta investigació, una tecnologia automatitzada de peròxid d’hidrogen, basada en l’atomització, ha estat desenvolupada i modelitzada. Per a aquesta modelització, es van seleccionar càrregues microbianes representatives de cadascuna de les indústries que van ser objecte destudi, indústria farmacèutica, alimentària i sanitària. Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus resistent a la meticil·lina (SARM), G. stearothemophilus i B. atropheaus van ser els microorganismes d’estudi, ia través de les quals es va dur a terme la modelització. Aquests models d'inactivació es van comparar en diferents condicions ambientals, diferents punts de distribució de peròxid d'hidrogen i fins i tot diferents mètodes de preparació dels microorganismes. Es van trobar diferències significatives no només en les diferents resistències dels microorganismes contra el biocida, sinó també entre els diferents nivells de temperatura o distribució on es van estudiar els models cinètics d’inactivació. La comparació entre microorganismes va mostrar que l’espora B. atropheaus va oposar la resistència més gran enfront del mètode desenvolupat. A més, mentre que petites diferències de temperatura (2-4ºC) van conduir a una disminució de la resistència d’aquesta espora, aquesta mínima diferència va tenir un impacte gairebé nul a l’espora G. stearothemophilus. D’altra banda, mentre que la SARM va mostrar una resistència significativa, amb un valor de 4D de 18,97 min, la Listeria monocytogenes va demostrar la menor oposició contra aquest procés, amb menys de 10 min per assolir la letalitat completa des d’una població sempre superior a 106. A més, sorprenentment, una bona distribució del biocida no va mostrar directament una inactivació més ràpida de l’espora de G. stearothemophilus. Aquest fet demostra com, fins i tot en una tecnologia basada en la fase líquida (atomització), el vapor en equilibri pot tenir un paper important en la descontaminació. El mètode de preparació o la humectabilitat són variables amb més importància. |
|---|