شبیه سازی اثر ضد بیوفیلم پراستیک اسید در سیستم های آب مورد استفاده در صنایع دارویی

Abstract

یکی از مسائل چالش برانگیز در صنایع داروسازی، تشکیل بیوفیلم در سیستم‌های آب ساز، توزیع و مخازن نگهداری آب در کارخانجات داروسازی میباشد. بیوفیلم‌ها اجتماع سازمان یافته‌ای از میکروارگانیسم‌ها هستند که به سطوح بیوتیک یا غیر‌بیوتیک متصل شده و رشد میکنند. این اتصال در مراحل اولیه برگشت‌پذیر است ولی به مرور با تولید متناوب ماتریکس خارج سلولی یک اتصال برگشت‌ناپذیر شکل میگیرد.هدفدر این مطالعه اثر ماده ی گندزدای پراستیک اسید در زمان‌های تماس و دماهای متعدد بر روی بیوفیلم تشکیل شده به روش MTP-based از باکتری E.coli ایزوله شده از سیستم‌های آب ساز یک کارخانه داروسازی مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش کار تشکیل بیوفیلم بصورت in-vitro از پلیت‌های 96 چاهکه استفاده شد، برای القای اتصال بهتر میکروارگانیسم‌ها به پلیت‌ها، سرم آلبومین به چاهک‌ها افزوده و به مدت مناسب در دمای اتاق انکوبه گردید. سپس مقدار مشخصی از محلول استاندارد باكتری E.Coli ایزوله شده از سیستم آب ساز کارخانه به هر چاهک افزوده و پلیتها در زمان‌های مختلف انکوبه شدند. پس از تشکیل بیوفیلم ، اثر محلول پراستیک اسید در غلظتها و زمان‌های مختلف و دماهای 20 تا 60 درجه سانتی گراد بر روی بیوفیلم‌ها بررسی شد.یافته‌هابیشترین میزان رشد بیوفیلم با باکتری ایزوله شده از تانک بافر در دمای °c37، پس از 96 ساعت و بدون آلبومین و OD آن برابر 466/1بود. همچنین بهترین رشد بیوفیلم در دمای °c37 در نمونه‌های بدون آلبومین نمونه‌های Mix در 96 ساعت که OD آن برابر 792/1 بود. در تشکیل بیوفیلم آزمایشگاهی با روش MTP آلبومین باعث تداخل و نتایج تکرارناپذیر گردید. بهترین تاثیر ضد بیوفیلم پراستیک اسید در غلظت‌های بالاتر از mg/ml 25/0 و دمای 40درجه سانتیگراد و حداقل زمان 10دقیقه مشاهده شد .نتیجه‌گیری در این مطالعه، بهترین غلظت ضد بیوفیلم پراستیک اسید در غلظت‌های بالای mg/ml 25/0 دمای °c40 زمان حداقل 10 دقیقه مشاهده شد. , Statement of the Problem One of the challenging issues in the pharmaceutical industry is facing with the biofilms in water systems. Biofilms are an organized community of microorganisms that bind to and grow onto biotic or non-biotic surfaces. If a biofilm develops then an out-of-control situation is likely to emerge. In this study, the effects of two disinfectants of peracetic acid at contact times and temperatures combinations on biofilm. Method in vitro production of biofilms was performed by highly reproducible 96 well microtiter-based method using E. coli bacterial strain isolated from deionizer of a pharmaceutical plant water system at 37°C up to 96 hours. The anti-biofilm activity of peracetic acid was investigated at concentrations of 0.15-0.5% for contact time of 5-15 minutes at 20°C to 60°C.Results Optimum biofilm formation was observed at 37 °C, 96 hours incubation and interestingly in the absence of albumin equal to 1,792 OD of biomass. Also, the best biofilm growth at 37 °C in presence of albumin was produced after 96 hours incubation (1.377 OD). The anti-biofilm effect of peracetic acid was observed at concentrations of 0.25% and up at 40-60 ° C and at 10-15 min; and the optimum condition was selected as 40°C/10min of 0.25% to be applied in the factory’s water system in buffer tank section.Conclusion According to the results obtained in this study, the best concentration of peracetic acid for anti-biofilm activity using factory’s common bacterial strain was practically shown to be at concentrations above 0.25%, temperature of 40° C and a minimum of 10 minutes of incubation. In-house validation and periodical changing of the sanitization policy is of great importance in biofilm control of water systems in pharmaceutical plants.