Brevet FR2467603A1 — publié le 19810430

La présente invention se rapporte à des indicateurs de sté- rilisation et, plus particulièrement, elle concerne des moyens adaptés pour indiquer l'achèvement d'un traitement de stérilisation dans lequel un arti- cle devant être stérilisé est exposé à de la vapeur de formaldéhyde, cette vapeur pouvant être constituée par un mélange de vapeur d'eau et de vapeur de formaldéhyde. Les techniques de stérilisation, qui sont basées sur l'expo- sition d'un article à un mélange de vapeur d'eau et de vapeur de formaldé- hyde, sont devenues de plus en plus importantes, en particulier dans les hô- pitaux, du fait principalement de la basse toxicité et des faibles risques d'inflammation du formaldéhyde. Cependant, il est essentiel, pour tester l' efficacité d'un tel cycle de stérilisation, de s'assurer que l'article à stériliser a été exposé à la vapeur de formaldéhyde pendant le temps néces- saire au cours duquel une quantité suffisante de vapeur de formaldéhyde pourra atteindre toutes les parties de cet article. Les valeurs du formal- déhyde nécessaires pour la stérilisation sont très importantes dans les con- ditions analytiques normales, de sorte que les techniques analytiques exis- tantes sont normalement trop sensibles pour cette application. Des tentati- ves ont été faites pour modifier une partie des techniques analytiques exis- tantes en employant de fortes concentrations de formaldéhyde, mais ces ten- tatives ont jusqu'à maintenant échoué pour les raisons suivantes: a) Acide chromotropique - ce test nécessite un environnement d'acide sulfurique concentré qui provoque ses difficultés de mise en application (Morath and Woods Anal. Chem. 30 1437 1958); b) Réactif de Schiff - celui- ci est instable avant l'exposition au formaldéhyde et a une faible durée de couche (Schiff Ann. 92 1866; Kasten International Reviews of Cytology 10 1960); - c) Indicateur de pH/sulfite - les couleurs de l'indicateur ne sont pas permanentes, par exemple, à une valeur élevée du pH, la couleur magenta de la phénolphtaléine pâlit après l'exposition et, à une faible valeur du pH, un changement spontané du jaune au pourpre peut se produire dans la couleur du pourpre de m-crésol avant l'exposition (Lemme Chemiker Zgt. 27 896 1903; Siggia and Maxey Ind. Eng. Chem. (Anal. Ed.) 19 1023 1947); d) Réaction de Hantzsch/Nash - le changement de couleur du blanc au jaune n'est pas très distinct (Gindler Clin. Chem. 23(6) 1153 77M IR; Nash Biochem J. 1953 55 416); e) Indicateur de pH/hydrazine - la réaction de celui-ci avec le formal- déhyde est réversible (Fuchs Sci. Pharm. 16 50 1948; 17 1 1949). La présente invention a pour but de fournir une forme amélio- rée de moyen indicateur. 2 2467603 En conséquence, la présente invention fournit un moyen indi- cateur adapté pour indiquer l'achèvement d'un traitement de stérilisation, dans lequel un article devant être stérilisé est exposé à de la vapeur de formaldéhyde, ce moyen indicateur étant constitué d'un support et d'un mé- lange comprenant au moins un amino-acide et un indicateur de pH, déposé sur ce support et choisi de façon que le point de changement de l'indicateur de pH se trouve à l'intérieur de la gamme du changement de valeur du pH de l' amino-acide, qui se produit par l'exposition de cet amino-acide à la vapeur de formaldéhyde. Les amino-acides peuvent être naturels ou synthétiques, ali- phatiques ou aromatiques - primaires ou secondaires - mais, de préférence, aliphatiques primaires. Le support est, de préférence, constitué de papier absorbant neutre tel que, par exemple, du papier filtre, qui peut être imprégné avec l'aminoacide et l'indicateur de pH. En variante, le support peut être une partie de l'article à stériliser, ou l'emballage de celui-ci, revêtu d'une couche de mélange d'amino-acide et d'indicateur de pH. Ce mélange peut être, de manière classique, appliqué sur le support par impression ou par tout procédé similaire. La présente invention est basée sur la réaction de Soerensen (Biochem. Z. 45-101 1908 C.A. 2 1288) HCHO + NH2- CH- COOH--b CH 2 = N CH - COOH R R dans laquelle le formaldéhyde réagit avec l'amino-acide pour réduire la va- leur du pH de l'acide. Quand l'amino-acide est additionné à un indicateur de pH, ayant une valeur de pH convenable, le changement qui résulte dans la valeur du pH de l'amino-acide lorsqu'il est exposé au formaldéhyde apparait sous forme d'un changement de couleur de cet indicateur. La meilleure condition pour la réaction est un pH neutre initialement, la base de Schiff qui en résulte étant stable, en supposant que la valeur du pH ne soit pas trop basse. - L'indicateur de pH peut d'abord être choisi pour son change- ment de couleur et, ensuite, l'amino-acide peut être choisi pour fournir un changement de pH suite à l'exposition au formaldéhyde, ce changement de pH passant par le point de changement de pH de l'indicateur. Lorsqu'un simple amino-acide n'est pas convenable, un tampon peut être additionné à un ami- no-acide de faible pH pour augmenter la valeur du pH, ou encore, deux ou plusieurs amino-acides peuvent être mélangés pour fournir un mélange résul- tant ayant une valeur initiale de pH convenable et un changement de pH. En 3 22467603 variante, un amino-acide QU un mélange d'amino-acides peut être sélectionné et, ensuite, un indicateur convenable de pH peut être choisi. Le mélange d'un ou plusieurs amino-acides et de l'indicateur de pH peut être réalisé sous forme d'une solution en utilisant de l'eau à pH neutre, telle que de l'eau distillée. Le support est ensuite plongé dans la solution et mis à sécher. Lorsque le support est sec, on lui applique un revêtement adapté pour protéger le mélange au cours des diverses manipula- tions et également de la dilution et du décollage par la vapeur, lorsqu'il sera exposé à la vapeur d'eau et à la vapeur de formaldéhyde afin de le met- tre en contact avec le formaldéhyde. Cette application d'un revêtement pro- tecteur est effectuée par trempage du support dans une solution convenable, telle qu'une solution à base de silicones avec un agent de cuisson incorpo- ré et amenant cette solution à sécher. Une solution de silicones préférée est connue sous la dénomination "Dow Corning 27046". Lorsque l'indicateur de stérilisation est destiné à être exposé à de la vapeur sèche de formal- déhyde, le revêtement protecteur peut être omis. Le temps pris entre le début de l'exposition de l'indicateur de stérilisation à la vapeur d'eau et de formaldéhyde et l'achèvement du changement de couleur de l'indicateur de pH dépend surtout, par exemple, de la concentration du formaldéhyde, de la vitesse du changement de la valeur du pH de l'amino-acide ou du mélange d'amino-acides, et de la concentration de la solution indicateur/amino-acide. Le revêtement de protection intro- duit également un retard de temps. Tous ces facteurs peuvent être ajustés pour assurer que le temps d'exposition nécessaire au changement de couleur de l'indicateur de pH est suffisant pour être sûr que la stérilisation com- plète est effectuée. Exemple I Du pourpre de bromocrésol a été choisi en tant qu'indicateur de pH, du fait qu'il a un net changement de couleur du pourpre au jaune lorsque le pH tombe à une valeur de 6 approximativement. Un amino-acide ayant un pHI initial d'environ 6,5 a été, par conséquent, nécessaire mais, étant donné qu'un amino-acide n'est pas utilisable de manière commode, un mélange de glycine (pHI 6) et d'histidine (pHI 7,8) a été choisi pour four- nir une solution ayant un pH initial de 6,5 qui tomberait approximativement à un pH de 5 après exposition totale au formaldéhyde. (pHI, le point isoélectrique pour un amino-acide, est défini par l'é- quation pH1 = pK1 + pK2 dans laquelle pK1 et pK2 sont les valeurs du pK de deux groupes pouvant être dissociés dans l'amino-acide). Six centimètres cubes d'une solution aqueuse à 10 % d'histi- dine ont été mélangés à six centimètres cubes de solution aqueuse à 20 % de 4 2 4467603 glycine et trois centimètres cubes de solution alcoolique à 2,5 % de pour- pre de bromocrésol. La solution obtenue a été chauffée et agitée énergique- ment. Un papier filtre n0 1, connu sous la dénomination Whatmans, a été plongé dans la solution et ensuite séché dans un courant d'air chaud. Le pa- pier séché a été alors plongé dans une solution de silicones, connue sous la dénomination"Dow Corning Silicone 27046"' et séché par chauffage dans un courant d'air. Ce papier a été à nouveau trempé et séché afin de fournir un revêtement adéquat de silicone et, ensuite, cuit dans un four à 1200C pen- dant une minute. A noter que la cuisson peut être effectuée à la températu- re ambiante mais que, de ce fait, elle prendra un temps beaucoup plus long. Dans un essai de changement effectif de couleur, réalisé en laboratoire, l'exposition à la vapeur d'ébullition d'une solution de formal- déhyde à 5 % amenait la couleur du papier à changer du pourpre foncé au jau- ne brillant, après un temps d'exposition d'environ trois minutes. La cou- leur jaune, qui indiquait effectivement un contact avec le formaldéhyde, était stable et n'avait pas reviré au pourpre ou n'avait pas pâli après une période d'emmagasinage de un mois. D'autres essais ont été réalisés pour établir l'efficacité de l'indicateur de stérilisation, en utilisant un sté- rilisateur au formaldéhyde commercialisé par la firme Drayton Castle, de la manière suivante: L'indicateur de stérilisation a été placé dans une chambre ayant un volume d'environ 595 dm3 (21 cub. ft) et soumis à une quantité to- tale de 620 ml de formaline, distribuée pendant plus de dix neuf minutes sous forme de quinze pulvérisations et maintenue pendant deux heures à une température de 73 à 750C. Ensuite, de l'air pulsé envoyé dans cette chambre pour évacuer le formaldéhyde et réaliser le séchage, conduisait à un temps de cycle total de trois heures dix minutes. Les résultats obtenus ont mon- tré que les changements de couleur de l'indicateur suivaient exactement la mort des bandes de spores. Des réglages peuvent être faits sur l'indicateur pour permettre de reconnaître de manière sûre la mort des spores. Exemple Il - Dans cet exemple, l'indicateur de pH a été réalisé en utili- sant une solution alcoolique à 2,5 % de pourpre de bromocrésol et une solu- tion aqueuse à 1 % de bleu d'aniline alcaline contenant 90 cm3 d'hydrate de sodium molaire par litre. L'amino-acide choisi était un mélange d'amino- acides de glycine (pHI 6) et d'arginine (pHI 10,8). Le mélange présentait l'avantage de nécessiter une quantité d'arginine relativement moindre que celle d'histidine utilisée dans l'exemple I et ce mélange était plus aisé- ment dissous dans l'eau ou dans un mélange d'eau et d'alcool. A noter que l'éthanol était en fait l'alcool préféré par suite de sa volatilité. 22467603 Quatre cents grammes de glycine et cent soixante grammes d' arginine ont été dissous dans trois litres environ d'eau dé$ionisée. 280 cm3 de solution alcoolique à 2,5 % de pourpre de bromocrésol et 200 cm3 de solu- tion alcaline aqueuse à 1 l de bleu d'aniline ont été additionnés au mélange amino-acide. Le mélange a été ensuite porté à quatre litres et demi avec 70 o.p. d'éthanol et secoué pour assurer son homogénéité. Le pH de la solution obtenue atteignait 8,5. Du papier filtre n' 1, connu sous la dénomination Whatmans, a été plongé dans la solution et séché rapidement à l'air chaud. Le papier séché a été ensuite revêtu d'une couche protectrice de silicone, de la ma- nière suivante: Cent cm3 de produit dénommé "Dow Corning 27046" ont été mé- langés à cent cm3 de produit dénommé "Genclene" (ce produit est commerciali- sé par ICI et contient principalement du 1.1.1. trichloréthane) et dix cm3 de catalyseur dénommé "Dow Corning Q 27047" ont été additionnés. Le mélange obtenu a été ensuite agité fermement pour assurer son homogénéité. Le papier séché a été plongé dans la solution de silicone et passé à travers une fente de 0,55 mm (0,022 pouce) pour avoir une couche de revêtement de silicone d'épaisseur précise et, ensuite, il a été séché à l'air chaud. Une fois sec, le papier a été une fois encore plongé dans la solution de silicone, passé à travers la fente et séché. Le papier a été alors testé comme suit: a) Un morceau de papier de 1 cm2 a été suspendu dans la vapeur d'ébul- lition d'une solution aqueuse de formaldéhyde (préparée par dilution de for- maline à 40 % du commerce) et le temps pris par le papier bleu royal pour devenir sensiblement vert pomme a été mesuré. En utilisant la formulation précédente, environ trois minutes sont nécessaires. b) Un test plus réaliste a été réalisé dans un stérilisateur à formal- déhyde, commercialisé par la British Steriliser Co., et de 595 dm3 (21 cub. ft). Trente cinq cm3 de formaline aqueuse à 40 % ont été introduits dans la chambre du stérilisateur, dans laquelle la pression totale a été montée à 36 841 Pa au moyen de vapeur d'eau à 730C. La pression a été ensuite réduite à 9 842 Pa par pompage, le temps de la dernière pulsation étant d'environ cinq minutes. Après six pulsations, la couleur bleu royal du papier indica- teur commençait à se modifier en vert pomme et le changement de couleur était achevé aux environs de la huitième pulsation. En augmentant la proportion d'arginine par rapport à la gly- cine. dans l'indicateur, on retarde le changement de couleur, alors que, par contre, l'augmentation de la proportion de glycine accélère ce changement de couleur. Ainsi, l'indicateur peut être modifié pour indiquer différents temps de stérilisation désirés. Le temps mis pour le changement de couleur 6 2467603 peut également être modifié en faisant varier l'épaisseur et le nombre des couches de revêtement de silicone. R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Indicateur de stérilisation adapté pour indiquer l'achève- ment d'un traitement de stérilisation, dans lequel un article devant être stérilisé est exposé à de la vapeur de formaldéhyde, indicateur caractérisé par le fait qu'il est constitué d'un support et d'un mélange comprenant au moins un amino-acide et un indicateur de pH, déposé sur ce support et choi- si de façon que le point de changement de l'indicateur de pH se trouve à l'intérieur de la gamme du changement de valeur du pH de l'amino-acide, qui se produit par l'exposition de cet amino-acide à la vapeur de formaldéhyde. 2.- Indicateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, un agent tampon additionné audit amino-acide, afin d'ajuster la valeur du pH de celui-ci à une valeur de pH désirée. 3.- Indicateur selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'un revêtement protecteur est prévu sur le mélan- ge, afin de restreindre partiellement le passage à travers lui de la vapeur d'eau, lorsque cet indicateur est exposé à un mélange de vapeur d'eau et de vapeur de formaldéhyde. 4.- Indicateur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le revêtement protecteur est un revêtement de silicone. 5.- Indicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le support est constitué par un produit absor- bant, sensiblement neutre, imprégné au moyen du mélange. 6.- Indicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'amino-acide, ou chacun des amino-acides, est un amino-acide primaire aliphatique. 7.- Indicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le mélange est constitué de manière à avoir une valeur de pH sensiblement neutre, avant d'être exposé à la vapeur de for- maldéhyde. 8.- Indicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les amino-acides dans le mélange sont consti- tués par de la glycine et de l'histidine. 9.- Indicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les amino-acides dans le mélange sont consti- tués par de la glycine et de l'arginine.