Come autoclavare le bottiglie di vetro in modo sicuro

Di DWK Life Sciences

L’autoclave è un’apparecchiatura specializzata progettata per fornire un metodo fisico di disinfezione e di sterilizzazione. Il processo si ottiene utilizzando una combinazione di vapore, alta pressione e tempo. Il vapore è molto efficace nel trasferire energia termica (rispetto all’aria secca) e può sterilizzare un carico a 121 °C in soli 15 minuti.

La maggior parte delle bottiglie di vetro da laboratorio è adatta alla sterilizzazione in autoclave. Tuttavia, è importante prendere nota di alcune differenze chiave tra i tipi di prodotti in vetro utilizzati in laboratorio, nonché dei metodi migliori per l’esecuzione di un ciclo in autoclave.

In questo articolo rispondiamo alle domande più comuni con consigli che ti permetteranno di autoclavare le bottiglie di vetro in modo sicuro.

1) È sicuro autoclavare tutti i tipi di bottiglie di vetro da laboratorio?

Prima di autoclavare le bottiglie da laboratorio, è importante considerare l’idoneità dei diversi tipi di vetro e di bottiglia. Le bottiglie di vetro borosilicato sono sicure da autoclavare, poiché il materiale ha un’ottima resistenza agli shock termici. Il rischio di rottura è molto più elevato quando si autoclavano bottiglie di vetro di calce sodata o di selce e, sebbene sia possibile autoclavare bottiglie di questo tipo, il materiale non possiede lo stesso margine di sicurezza.

Anche le bottiglie da laboratorio rivestite in plastica possono essere sterilizzate in autoclave in modo sicuro, ma il materiale di rivestimento è soggetto all’idrolisi da parte del vapore durante il processo di sterilizzazione in autoclave, il che significa che in genere sono in grado di sopportare meno cicli di autoclave rispetto alle bottiglie di vetro non rivestite.

In genere non si dovrebbero riempire i contenitori di vetro oltre il 75% della capacità nominale, in quanto ciò consente l’espansione del liquido e l’eventuale formazione di schiuma, impedendo il traboccamento. Tuttavia, la capacità di riempimento sicura dipende anche dalla natura del liquido. Le bottiglie di vetro contenenti acqua o tamponi acquosi possono essere riempite fino alla linea di riempimento nominale del contenitore. Mentre le bottiglie utilizzate per la sterilizzazione di terreni a base di agar dovrebbero essere riempite solo fino al 50% della capacità del contenitore.

2) Come devono essere caricate le bottiglie da laboratorio nell’autoclave?

Innanzitutto, quando si utilizza un’autoclave, è consigliabile indossare i dispositivi di protezione individuale. In genere, si tratta di una protezione completa per gli occhi e il viso, di scarpe chiuse e di guanti resistenti al calore per rimuovere gli oggetti, in particolare gli accessori per vetreria calda.

Evitare di riempire eccessivamente l’autoclave per consentire al vapore di circolare per un processo di sterilizzazione efficace. È inoltre consigliabile assicurarsi che le bottiglie siano state pulite prima di inserirle nell’autoclave. In questo modo si evita che eventuali sostanze contaminanti si depositino sulle pareti della bottiglia di vetro.

Le bottiglie pesanti e di grandi dimensioni, come quelle da 20 litri, dovrebbero anche essere dotate di una piccola quantità di acqua distillata (WFI o purificata) per aiutare a generare vapore quando vengono sterilizzate a secco (vuote) in autoclave.

3) Come si sterilizzano a vapore le bottiglie di vetro con tappo a vite?

Quando si sterilizzano o si sterilizzano in autoclave le bottiglie, il tappo a vite deve essere allentato con un massimo di un giro. In un recipiente chiuso, il contenuto si espande causando una grande differenza di pressione (oltre 4 bar assoluti) che può provocare un esplosione. Inoltre, i tappi non sufficientemente svitati possono creare un vuoto nella bottiglia durante la fase di raffreddamento. Se le bottiglie non sono adeguatamente sfiatate, il liquido all’interno non può bollire durante la fase di raffreddamento e quindi rimarrà surriscaldato per un tempo prolungato. Non sigillare o spostare mai i contenitori di liquidi surriscaldati. Se il tappo viene lasciato allentato (1/2 giro), non si crea un differenziale di pressione tra il vapore all’interno dell’autoclave e l’interno della bottiglia.

Le bottiglie possono essere sterilizzate in sicurezza in autoclave con tappi sigillati se l’autoclave a vapore è dotata di compensazione della pressione.

Nelle autoclavi convenzionali (senza compensazione della pressione), un tappo di sfiato a membrana è un’opzione più sicura e conveniente. Attraverso la membrana in ePTFE da 0,2 micron avviene una compensazione della pressione a due fasi, consentendo contemporaneamente al tappo di rimanere ben chiuso per ridurre il rischio di contaminazione al termine del processo in autoclave. I tappi di sfiato a membrana non devono essere utilizzati con bottiglie di dimensioni superiori a 3500 ml.

Per le operazioni GMP, per le applicazioni mediche o per le bottiglie da 5 litri o più, l’uso di un tappo con connettore a porta singola dotato di un filtro di sfiato sterile sarebbe un’opzione più adatta rispetto ai tappi a membrana. Per esempio, un tappo monoporta in acciaio inossidabile GL 45 può essere utilizzato con un filtro a disco o a capsula da 0,2 micron per aria sterile di grado farmaceutico convalidato. Questa opzione è particolarmente consigliata per le bottiglie più grandi, oltre i 2 litri.

4) Devo coprire la parte superiore delle bottiglie con una pellicola in alluminio prima di autoclavare?

Si tratta di una pratica comune in molti laboratori di ricerca, ma mettere la pellicola sull’imboccatura dei contenitori di vetro diminuisce la probabilità che gli articoli vengano sterilizzati correttamente. La pellicola deve essere applicata allentata per consentire la penetrazione del vapore e non offre alcuna protezione contro la contaminazione dopo la sterilizzazione.

5) Quanto deve durare il ciclo in autoclave?

La sterilizzazione a vapore è consigliata a + 121, 126 o + 134 °C, a seconda dell'applicazione. A titolo indicativo, lo standard britannico BS EN 285:1997 8.3.1 stabilisce che: “Il tempo di mantenimento non deve essere inferiore a 15 min, 10 min e 3 min per temperature di sterilizzazione rispettivamente di 121 °C, 126 °C e 134 °C”.

È buona norma utilizzare un indicatore biologico o chimico per confermare il corretto funzionamento dell’autoclave. Se uno dei due indicatori non funziona, l’autoclave deve essere esaminata per identificare e correggere il problema. È inoltre fondamentale ri-autoclavare il carico una volta risolto il problema per garantire la sterilità.

Il nastro adesivo per autoclave può anche essere posizionato sugli articoli e i segni sul nastro diventano visibili una volta raggiunta la temperatura critica. Tuttavia, a differenza di altri metodi come gli indicatori biologici, il nastro per autoclave non fornisce la conferma della sterilizzazione. Può invece essere utilizzato per identificare gli articoli sterilizzati in autoclave rispetto a quelli non sterilizzati.

Infine, quando si scarica l’autoclave, assicurarsi di farsi da parte per tenere il viso e il corpo lontano dallo sportello e dal vapore. È inoltre consigliabile aprire lo sportello e attendere dieci minuti per consentire agli articoli di raffreddarsi, se possibile. Lasciare sempre raffreddare a temperatura ambiente i materiali sterilizzati in autoclave prima di trasportarli.

6) Con quale frequenza si possono autoclavare le bottiglie da laboratorio?

Il numero di cicli di autoclave a cui un prodotto può essere sottoposto dipende dal tipo di bottiglia di vetro da autoclavare: le bottiglie di calce sodata e quelle rivestite di plastica possono sopportare meno cicli di sterilizzazione in autoclave rispetto alle bottiglie da laboratorio in borosilicato 3.3 non rivestite.

Nonostante l’eccellente resistenza del borosilicato 3.3 agli shock termici, con il tempo queste bottiglie possono danneggiarsi e diventare inadatte all’autoclave. Questo perché la maggior parte della resistenza alla trazione del vetro borosilicato risiede nelle condizioni della sua superficie e se il vetro è graffiato, anche in modo sub-microscopico, la sua resistenza si riduce notevolmente. Quindi, mentre le bottiglie con una superficie non graffiata sopravvivono senza problemi a ripetuti cicli di pressione, quelle più vecchie potrebbero non resistere.

Purtroppo, è impossibile prevedere quando una bottiglia più vecchia potrebbe guastarsi. DWK Life Sciences raccomanda pertanto di sostituire gli articoli su base regolare e di ispezionare visivamente ogni articolo prima dell’uso, per individuare eventuali segni di graffi, scheggiature o altri difetti. In caso di rilevamento, il prodotto deve essere rimosso dal servizio e scartato immediatamente.