Sterilitätsprüfungen ohne Kontamination

Materiálová uzávěrka s naplněním H₂O₂

Sterilizační testovací izolátor s H₂O₂

Sebastian Lamprecht

Dezinfekce H2O2-plynováním v izolátorech se stala technickým standardem. Mezi běžnými plynovacími metodami se v praxi ukázal mlhový proces jako výhodnější pro sterilizační testy ve farmaceutickém průmyslu.

V oblasti výroby léků a dohledu nad výrobou platí zvlášť přísná hygienická opatření. Proto je velký důraz kladen na sterilizační testy zdravotnických prostředků, které pravidelně kontrolují kvalitu produktu pomocí vzorkování. Z toho vyplývá nutnost, aby i testovací prostředí bylo sterilní, aby se zabránilo kontaminaci částicemi a mikroorganismy nebo křížové kontaminaci s jinými sériemi měření.

Sterilizační testy se proto provádějí v izolátorech navržených jako přetlakové komory třídy čistoty A (ISO 5). Obklopující vzduch — obvykle čistota D (ISO 8) — je nasáván ventilačním systémem izolátoru, pročištěn HEPA filtry na třídu čistoty A a pro maximální ochranu produktu je veden unidirekčně přes pracovní prostor. Neustálé sledování částic a vzduchu v izolátoru zajišťuje čisté pracovní prostředí.

Biodekontaminace H2O2

Před testy je nutná biodekontaminace možných mikroorganismů na površích výrobních nádob a testovacího zařízení. Přitom lze samostatně ošetřit jednotlivé pracovní oblasti, například přepážky, nebo celý vnitřní prostor. H2O2-plynování je aktuální a budoucí standard a jsou k dispozici dvě různé metody:
– Suchá metoda
– Mlhová metoda

Výrazné rozdíly v postupu

U suché metody se vytváří plynný vodík peroxid a zavádí se do atmosféry izolátoru. U mlhové metody se buď odpaří koncentrovaný roztok H2O2 na horké desce a rozptýlí se do komory — také nazýváno VHP technologie (vaporized hydrogen peroxide). Nebo se roztok velmi jemně rozprašuje přes speciální trysky do komory. V obou případech se na površích vytváří mikrobiologicky účinný film, označovaný jako mikrokondenzace.

V praxi se ukazují rozdíly, které přímo ovlivňují náklady na proces a rozsah použití. U suché metody jsou v pracovním prostoru teploty 40°–60°C, což omezuje použití na teplotně necitlivé produkty. Pro účinný proces je nutná vlhkost vzduchu pod 30 %, což vyžaduje další krok odvodnění. Dalším aspektem je kondenzace H2O2 na kovových nebo skleněných površích izolátorů. Jejich stěny je třeba často vybavit topnými smyčkami, což zvyšuje provozní náklady.

"Jak dlouho to trvá?"

Klíčovou roli hraje časový faktor, který má největší vliv na náklady na proces, efektivitu a dostupnost zařízení. U rozsáhlého cyklu „Naložení — Vytváření koncentrace H2O2 — Dezinfekce — Sterilizační test — Větrání — Vyřazení“ jsou čekací doby na vytvoření koncentrace, dezinfekci a větrání časově rozhodující. Protože takový cyklus není nutný jen rutinně přes noc, ale i před každým zavedením produktu a podle procesových požadavků, je rychlý cyklus se spolehlivým dezinfekčním výkonem základem efektivního časového plánování ve zkušební laboratoři.

Mezi plynovacími metodami má mlhová metoda pomocí stříkací techniky výrazné výhody, a proto Carlo Erba Reagents používá u svých izolátorů výhradně tento proces. Největší vliv má přímé vstřikování H2O2, které prakticky okamžitě vytváří biologicky účinnou dávku v izolátorech, zatímco obě alternativní metody vyžadují výrazně více času. Současně je celková spotřeba H2O2 nižší, což snižuje provozní náklady systému. Regulace vlhkosti vzduchu není nutná, pokud to zdravotnické prostředky samy nezbytně vyžadují.
Pokud je potřeba pouze dezinfikovat přepážku, například u stálých sérií produktů, má izolátor rychlou plynovací proceduru. Ta obvykle trvá méně než 15 minut.

Vyspělá filtrační technika

Větrání závisí na tom, zda má pracovní prostor odvětrávací systém. Pokud ne, je atmosféra izolátoru nejprve vedena přes katalyzátor, který štěpí H2O2 na vodu a kyslík, než je vypuštěna do prostoru. U existujících odvětrávacích systémů je atmosféra izolátoru přímo a úsporně odváděna do nich.

Vliv filtrační techniky na fázi větrání je v současnosti ještě podceňován. Většina izolátorů používá HEPA filtry z skleněných vláken, které mají schopnost adsorbovat H2O2 během plynování a při větrání jej uvolnit. Carlo Erba Reagents vybavuje všechna zařízení ePTFE filtry. Ty neuchovávají H2O2 a umožňují rychlejší větrání ve srovnání. Filtrační materiál má s životností kolem 10 000 provozních hodin delší životnost, což zvyšuje dostupnost systému a snižuje náklady na provoz.

Plně integrovaný řídicí systém

Každá plynovací metoda vyžaduje vlastní typ generátoru pro výrobu H2O2. Technicky je možné vybavit stávající izolátory externími generátory a integrovat je přes rozhraní do řídicího systému izolátoru. V praxi to může vést k řídicím chybám nebo k tomu, že všechny kroky neprobíhají plně automaticky.

V systémových řešeních jsou komponenty od začátku integrovány a kompletní řízení je uživatelsky přívětivé přes jedno ovládací pole. Řídicí systém proto obsahuje i automatické bezpečnostní funkce, například že přepážky nelze otevřít, dokud měřící technika nezaznamená dostatečně nízké koncentrace H2O2.

Stavba přizpůsobená čistému prostředí

Další výhodou je konstrukce systému: generátor H2O2 je zabudován v krytu. To významně pomáhá zachovat třídu čistoty, minimalizovat zdroje částic a umožňuje úspornou údržbu a čištění. I při servisu nebo pravidelných validacích je potřeba pouze jeden kontaktní bod. To minimalizuje dobu odstávky systému a usnadňuje provozní postupy.

Všechna zařízení jsou nabízena s kompletním validačním balíčkem včetně Design Qualification (DQ), Factory Acceptance Test (FAT), Installation Qualification (IQ) a Operational Qualification (OQ). Ať už se jedná o sériový výrobek nebo zakázkovou výrobu podle přání zákazníka, izolátory jsou navrženy na základě 2D výkresů a 3D modelů tak, aby byly splněny technické požadavky a požadované cykly H2O2 co nejlépe.