Tests de stérilité sans contamination

Chambre de décontamination avec traitement à l'H₂O₂

Isolateur de test de stérilité avec H₂O₂

Sebastian Lamprecht

La décontamination par vaporisation de H2O2 dans les isolateurs est devenue la norme technique. Parmi les procédés de vaporisation courants, la méthode par brouillard présente en pratique de grands avantages pour les tests de stérilité dans l'industrie pharmaceutique.

Dans le domaine de la fabrication de médicaments et de la surveillance de la production, des normes d'hygiène particulièrement strictes s'appliquent. C'est pourquoi une attention particulière est portée aux tests de stérilité pour les produits médicaux, qui vérifient régulièrement la qualité du produit par échantillonnage. Il en résulte impérativement que l'environnement de test doit également être stérile afin d'éviter toute contamination par des particules et des micro-organismes ou une contamination croisée avec d'autres séries de mesures.

Les tests de stérilité sont donc effectués dans des isolateurs conçus comme des chambres à pression positive de classe ISO 5 (ISO 8). L'air ambiant — généralement une salle blanche de classe D (ISO 8) — est aspiré par le système de ventilation de l'isolateur, filtré à travers un filtre à particules en suspension pour atteindre la classe ISO 5, et dirigé de manière unidirectionnelle dans la zone d'utilisation pour une protection maximale du produit. La surveillance permanente des particules et de l'air dans l'isolateur garantit un environnement de travail propre.

Biocontamination avec H2O2

Avant les tests, la biocontamination nécessaire des micro-organismes possibles sur les surfaces des contenants de produits ainsi que de l'équipement de test est effectuée. Il est possible de traiter séparément des zones de travail individuelles, comme des sas, ou l'ensemble de l'intérieur. La vaporisation de H2O2 est considérée comme la norme actuelle et future, avec deux méthodes différentes disponibles :
– Procédé à sec
– Procédé par brouillard

Différences de procédé marquées

Dans le procédé à sec, de l'hydrogène peroxyde gazeux est produit et introduit dans l'atmosphère de l'isolateur. Dans le procédé par brouillard, une solution concentrée de H2O2 est évaporée sur une plaque chauffante et répartie dans les chambres — également appelée technologie VHP (vaporized hydrogen peroxide). Ou la solution est pulvérisée très finement par des buses spéciales dans la chambre. Dans les deux cas, un film microbiologiquement actif se forme sur les surfaces, appelé micro-condensation.

En pratique, des différences apparaissent, influant directement sur les coûts du processus et la gamme d'utilisation. Avec le procédé à sec, la température dans la zone de travail se situe entre 40° et 60°C, ce qui limite les applications aux produits insensibles à la température. Pour un processus efficace, une humidité relative inférieure à 30 % est nécessaire, ce qui nécessite une étape supplémentaire de déshumidification. Un autre aspect concerne la condensation du H2O2 sur les surfaces métalliques ou en verre des isolateurs. Leurs parois doivent souvent être équipées de serpentins chauffants, ce qui entraîne des coûts d'exploitation accrus.

« Combien de temps cela prend-il ? »

Le facteur temps joue un rôle central pour les utilisateurs, ayant la plus grande influence sur les coûts du processus, l'efficacité et la disponibilité des équipements. Lors du cycle complet — « Chargement — Production et concentration de H2O2 — Décontamination — Test de stérilité — Ventilation — Déchargement » —, les temps d'attente pour la concentration, la décontamination et la ventilation sont les phases déterminantes. Comme un tel cycle n'est pas seulement effectué de manière routinière pendant la nuit, mais aussi avant chaque introduction de produit et conformément aux exigences du processus, un cycle rapide avec une décontamination fiable est la base d'une planification efficace du temps en laboratoire d'essai.

Parmi les procédés de vaporisation, la méthode par brouillard utilisant la technologie de pulvérisation présente des avantages évidents, c'est pourquoi Carlo Erba Reagents n'utilise que ce procédé dans ses isolateurs. La plus grande influence provient de l'injection directe de H2O2, qui construit pratiquement instantanément la dose biologiquement active dans les isolateurs, tandis que les deux autres procédés prennent nettement plus de temps. En même temps, la consommation totale de H2O2 est inférieure, ce qui réduit les coûts opérationnels du système. La régulation de l'humidité de l'air n'est pas nécessaire si les médicaments eux-mêmes ne la rendent pas indispensable.
Si seule une chambre de sas doit être décontaminée, ce qui est le cas par exemple pour des séries de produits constantes, l'isolateur dispose d'une vaporisation rapide. Celle-ci prend généralement moins de 15 minutes.

Technologie de filtration avancée

La ventilation dépend de la présence ou non d'un système d'extraction d'air dans la zone de travail. En l'absence de celui-ci, l'atmosphère de l'isolateur est d'abord dirigée à travers un catalyseur qui décompose le H2O2 en eau et oxygène, avant que l'air ne soit rejeté dans la pièce. En cas de systèmes d'extraction existants, l'atmosphère de l'isolateur est directement et rapidement évacuée vers ces systèmes.

L'impact de la technologie de filtration sur la phase de ventilation est encore sous-estimé actuellement. La plupart des isolateurs utilisent des filtres HEPA en fibre de verre. Ceux-ci ont la propriété d'adsorber le H2O2 lors du processus de vaporisation et de le libérer lors de la ventilation. Carlo Erba Reagents équipe tous ses appareils de filtres en ePTFE. Ceux-ci ne stockent pas le H2O2 et permettent une ventilation plus rapide en comparaison. La durée de vie du matériau filtrant est d'environ 10 000 heures de fonctionnement, ce qui augmente la disponibilité du système et réduit les coûts d'exploitation.

Système de contrôle entièrement intégré

Chaque procédé de vaporisation nécessite un type de générateur propre pour la production de H2O2. Il serait en principe possible d'équiper les isolateurs existants avec des générateurs externes et de les intégrer via des interfaces dans la commande de l'isolateur. En pratique, cela peut entraîner des erreurs de contrôle ou empêcher le déroulement automatique de toutes les étapes.

Dans les solutions système, les composants sont intégrés dès le départ et la commande complète fonctionne de manière conviviale via un seul panneau de contrôle. La commande dispose également de fonctions de sécurité automatiques, empêchant par exemple l'ouverture des portes de sas tant que la technologie de mesure intégrée ne détecte pas des concentrations de H2O2 trop élevées.

Construction adaptée à la salle blanche

Un autre avantage réside dans la conception du système : le générateur de H2O2 est intégré dans un boîtier. Cela contribue de manière significative à maintenir la classe de salle blanche, à minimiser les sources de particules et permet un entretien et un nettoyage rapides. En cas de service ou de validations régulières, seul un interlocuteur est nécessaire. Cela réduit le temps d'arrêt du système et facilite les procédures.

Tous les systèmes sont proposés avec un pack complet de validation, comprenant la qualification de conception (DQ), le test d'acceptation en usine (FAT), la qualification d'installation (IQ) et la qualification opérationnelle (OQ). Qu'il s'agisse d'un produit en série ou d'une fabrication sur mesure selon les souhaits du client, les isolateurs sont conçus à partir de plans 2D et de modèles 3D, afin de respecter au mieux les exigences techniques en vigueur et les temps de cycle H2O2 souhaités.