Bezpieczna i skuteczna dezynfekcja sterylnych urządzeń za pomocą powietrza

Rys. 1: Budowa obszaru i lokalizacja poszczególnych elementów

Rys. 2: Zmierzona wilgotność powietrza (trzy czujniki) podczas dezynfekcji

System suchy mgły Minncare

Oguz Özsker

Desinfekcja pomieszczeń czystych jest rutynowym procesem w sterylnych zakładach produkcji farmaceutycznej. Oprócz wyznaczonej codziennej dezynfekcji niskiego poziomu, FDA (1) wymaga spójnego programu dezynfekcji, który obejmuje również regularne stosowanie sporobójczego środka dezynfekcyjnego zgodnie z pisemnie ustalonym planem. Ponadto, United States Pharmacopeia (USP) 29 NF-24 stwierdza, że jedynymi skutecznymi sporobójczymi środkami dezynfekcyjnymi są aldehydy, wybielacze, ozon, wodór nadtlenek i kwas peroksyoctowy.

W rzeczywistości można używać tylko niewielkiej liczby tych chemikaliów, ponieważ albo mają one toksyczne, karcinogenne i/lub mutagenne działanie (aldehydy, wybielacze, ozon), albo są niebezpieczne w wysokich stężeniach, które są konieczne dla skutecznego działania sporobójczego. Kwas peroksyoctowy jest jednym z niewielu technologii sporobójczych, które wykonują to zadanie bezpiecznie i skutecznie. Głównym powodem tego jest fakt, że kwas peroksyoctowy (PES) jest skuteczny już w bardzo niskich stężeniach (mniej niż 1%).

Zastosowanie środka dezynfekcyjnego w niskich temperaturach

Termin „środek dezynfekcyjny w niskich temperaturach” staje się coraz bardziej powszechny w zakładach przemysłu farmaceutycznego. Zgodnie z USP, „środek dezynfekcyjny w niskich temperaturach” jest zatwierdzony do pełnego zniszczenia wszelkiego życia mikrobiologicznego. Ten rodzaj działania chemikaliów wykracza poza działanie zwykłego sporobójczego środka dezynfekcyjnego.

Środki dezynfekcyjne w niskich temperaturach, takie jak Actril®- i Minncare® Cold Sterilants (Medivators), są bardzo skutecznymi bakteriobójczymi, grzybobójczymi, mykobakteriobójczymi, sporobójczymi i wirusobójczymi. Zastosowanie technologii kwasu peroksyoctowego (PES) i jej surowców w jakości farmaceutycznej prowadzi do minimalnych pozostałości i najniższych śladów metali ciężkich. Actril® Cold Sterilant jest używany do ręcznej dezynfekcji powierzchni roboczych i urządzeń, a także może być stosowany w połączeniu z środkiem czyszczącym, aby zwiększyć skuteczność w przypadku biofilmów. Minncare® Cold Sterilant służy do sterylizacji urządzeń medycznych oraz dezynfekcji wysokiej jakości i wrażliwych instalacji wodociągowych, a w połączeniu z technologią Minncare® Dry Fog™ jest również zatwierdzony do dezynfekcji aerozolowej w pomieszczeniach czystych.

Koncept Minncare® Dry Fog™

Minicare® Dry Fog™ od dziesięciu lat oferuje bardzo skuteczny i unikalny sposób dezynfekcji powierzchni w wymagających obszarach.
Autoklawowalny system generuje mgłę z niezwykle drobnych kropelek o dokładnym średnicy 7,5 mikrona. Krople odparowują z powierzchni bez ich mocnego zwilżania (efekt suchej mgły), a faza parowania Minncare® szybko i skutecznie rozprowadza się po całym pomieszczeniu. Wielkość kropelek stanowi kluczowy czynnik: większe krople nie pozostawałyby wystarczająco długo w powietrzu, aby się skutecznie rozproszyć i kondensowałyby na powierzchniach, zwiększając ryzyko korozji i czas schnięcia. Z kolei zbyt małe krople mogłyby przenikać w warstwy farb na ścianach lub urządzenia i powodować trwałe uszkodzenia.

System wykorzystuje prostą sprężarkę powietrza do generowania mgły, która nie podgrzewa cieczy i nie wymaga użycia bardzo skomplikowanego lub komputerowo sterowanego urządzenia.

Koncept suchej mgły Minncare® jest równie prosty w użyciu, konserwacji i kontroli. System jest elastyczny i może być stosowany do pomieszczeń o objętości od 20 do 1000 metrów sześciennych. Może też być używany do dezynfekcji pojedynczego obszaru z wieloma pomieszczeniami, z kilkugodzinnym czasem przygotowania zamiast kilku dni.

Minncare® Dry Fog™ został opracowany we współpracy z firmami z przemysłu farmaceutycznego, z myślą o dokumentacji, certyfikacji, kwalifikacji i śledzeniu zgodnie z obowiązującymi standardami w branży farmaceutycznej. Do tej pory zainstalowano ponad 600 tych systemów w certyfikowanych przez FDA zakładach produkcyjnych na całym świecie.

Studia przypadków

Wybrano dwa reprezentatywne przypadki spośród setek użytkowników w sterylnych zakładach farmaceutycznych, laboratoriach badawczych, zakładach biotechnologicznych, produkcji urządzeń medycznych i innych kontrolowanych środowiskach produkcyjnych.

Studium przypadku 1: Zastosowanie Minncare® Dry Fog™ do pomieszczenia czystego w produkcji farmaceutycznej

Obszar (rys. 1):

Obszar składający się z dziewięciu pomieszczeń (klasa A, B i C) o łącznej objętości 653 m³. Pomieszczenia są w pełni wyposażone w standardowe urządzenia: linie napełniające, wózki, szafki i różne instrumenty.

Budowa systemu Minncare® Dry Fog™:

Zainstalowano system Minncare® Dry Fog™ z dwoma dyszami rozpyłowymi w strategicznym miejscu, tak aby mógł rozpylać w dwóch kierunkach i równomiernie rozprowadzać mgłę.

Rozwiązanie dyfuzji:

- Na podstawie wcześniej przygotowanej tabeli kalkulacyjnej Minncare® Dry Fog™ w Excelu i przy początkowej wilgotności względnej powietrza 35%, użyto 1345 ml rozcieńczonego Minncare® w 10 094 ml WFI (woda do iniekcji).
- Czas dyfuzji: 122 minuty
- Czas kontaktu: 60 minut
- Czas wentylacji: 50 minut
- Całkowity czas procesu: 232 minuty lub mniej niż cztery godziny.

Kontrola dezynfekcji parowej:

Na różnych stanowiskach w pomieszczeniu umieszczono bioindykatory 6-log B. atrophoeus (Bacillus subtilis) (czarne pręty ze stali nierdzewnej w osłonce Tyvek®) (żółte punkty na rys. 1).

Trzy czujniki wilgotności względnej w różnych miejscach mierzyły wilgotność w trakcie całego procesu dezynfekcji. Krzywe wilgotności odzwierciedlały rozproszenie mgły (rys. 2).

W odróżnieniu od standardowych procedur, zastosowano dodatkowo czujnik H2O2 do pomiaru stężenia H2O2 podczas procesu.

Kontrola pozostałości chemikaliów:

Po dezynfekcji można było łatwo zmierzyć stężenie pozostałego H2O2 i kwasu peroksyoctowego w powietrzu za pomocą zestawu do wykrywania mgły Dry Fog™ oraz przenośnego elektronicznego urządzenia pomiarowego H2O2.

Wyniki po mniej niż czterogodzinnym procesie dezynfekcji, w tym wentylacji:

Mikrobiologia: Wszystkie bioindykatory po siedmiu dniach inkubacji wykazały wynik negatywny, co potwierdziło zmniejszenie obciążenia mikrobiologicznego o 6-logów na każdym stanowisku.

Rekondensacja: Rekondensacja wystąpiła tylko na podłodze w pobliżu urządzenia dyfuzyjnego. W pozostałej części pomieszczenia maksymalna wilgotność względna wynosiła 75% i była niższa od punktu rosy.

Maksymalne stężenie H2O2: W mierzonym obszarze wyniosło 102 ppm. Potwierdza to, że nawet przy rozproszeniu niewielkich ilości chemikaliów można osiągnąć efekt dezynfekcji bez ryzyka korozji i pozostałości.

Korozja: Nigdzie nie stwierdzono śladów korozji, ani na dużych powierzchniach, ani na urządzeniach i instrumentach.

Pozostałości: Nie wykryto żadnych pozostałości na powierzchniach. W momencie wejścia personelu do pomieszczenia w celu pobrania bioindykatorów z urządzenia, kontrola powietrza wykazała stężenia poniżej 1 ppm H2O2 i 10 ppm kwasu peroksyoctowego. Po dezynfekcji powierzchnie nie wymagają czyszczenia ani wycierania.

Studium przypadku 2: Niekontrolowany problem zanieczyszczenia w zakładzie produkcyjnym farmaceutycznym

Lokalizacja:

Nowa instalacja czystego pomieszczenia w Europie Południowej, 212 m²

Problem:

Pomieszczenia klasy A, B i C są zanieczyszczone mikrobiologicznie poza dopuszczalnymi normami. Zidentyfikowany mikroorganizm: Chrysonilia Sitophila.

Historia:

Personel na miejscu i zewnętrzne firmy usługowe przeprowadzały różne działania z użyciem różnych technologii dekontaminacji biologicznej, lecz bez znaczących efektów:

- Ręczna dezynfekcja powierzchni: 4 różne produkty biobójcze z różnymi formulacjami, w tym izopropanol i chlor.
- Biologiczna dekontaminacja powietrza:
- 30-50% formaldehydu: pozostałe zanieczyszczenie mikrobiologiczne nadal przekracza dopuszczalne normy
- Ozon: trzykrotnie w pomieszczeniach i w całym systemie wentylacyjnym: zanieczyszczenie powróciło po tygodniu
- Parowany 33% wodór nadtlenek: skuteczność nie wystarczyła do ponownej klasyfikacji obszaru.

Wyglądało na to, że sytuacja jest beznadziejna, a po ogromnych wydatkach na biologiczną dekontaminację nie było widocznej skutecznej rozwiązania.

Badanie przez Mar Cor Purification:

W celu oceny sytuacji i wykrycia potencjalnych źródeł zanieczyszczenia przeprowadzono ocenę. Ustalono, że sąsiednia fabryka na północy produkuje meble z drewna. Nowa instalacja czystego pomieszczenia była w budowie podczas lata. Warunki pogodowe obejmowały temperaturę około 35°C i wilgotność względną 80%. Dodatkowo, w tym czasie wiał silny wiatr z północy. Ostatni punkt: istniejące filtry HEPA są wykonane z celulozy. Wszystkie te czynniki doprowadziły do wniosku, że nowa instalacja została zanieczyszczona podczas budowy przez sąsiednią firmę. Została całkowicie skażona pyłem drzewnym. Grzyb Chrysonilia Sitophila pochodzi z drewna i doskonale odżywiał się na filtrach HEPA z celulozy.

Działanie:

Ręczna dezynfekcja Actril® Cold Sterilant:
Za pomocą dwukrotnie pakowanego systemu czystego pomieszczenia Actril, każda trudno dostępna powierzchnia była systematycznie spryskiwana ręcznie: kąty ścian i sufitu, urządzenia i podłogowe strefy, okolice drzwi oraz każdy dostępny filtr HEPA.

Biologiczna dekontaminacja powietrza:
Za pomocą Minncare® Dry Fog™ każda przestrzeń była systematycznie spryskiwana mgłą. Procedura została dostosowana tak, aby zapewnić, że mgła w odpowiednim stężeniu przejdzie przez cały system wentylacyjny, w tym każdy filtr HEPA. Metoda Minncare® Dry Fog™ została powtórzona dwukrotnie.

Wyniki:

Personel mikrobiologiczny na miejscu potwierdził kilka dni później, że wszystkie testy dały wynik negatywny, a po kilku tygodniach nie odnotowano ponownego zanieczyszczenia. Pomieszczenia oficjalnie spełniały wymogi i zostały ponownie sklasyfikowane.

Wnioski

Technologia kwasu peroksyoctowego stanowi skuteczne i bezpieczne rozwiązanie do dezynfekcji pomieszczeń czystych w sterylnych zakładach farmaceutycznych. Może być stosowana w formie gotowej do ręcznego wycierania i spryskiwania powierzchni. Technologia ta może być również używana w połączeniu z systemem biologicznej dekontaminacji Minncare® Dry Fog™ do dezynfekcji powietrza.

W każdym przypadku technologia PES spełnia wymagania FDA i USP dotyczące skuteczności i okresowego niszczenia spor bakterii.
Nie mniej ważne jest, że kwas peroksyoctowy może być stosowany w bardzo niskich stężeniach, a przy odpowiednim obchodzeniu się jest całkowicie bezpieczny dla użytkowników, materiałów powierzchniowych, urządzeń i środowiska.

Setki użytkowników z branży farmaceutycznej samodzielnie wypróbowały tę technologię i stosują ją codziennie.

(1) Guidance For Industry, Sterile Drug Produced by Aseptic Processing Current Good Manufacturing Practice September 2004 Pharmaceutical CGMPs Section x.
Laboratory Controls Part A. Environmental Monitoring Point 3. Skuteczność dezynfekcji.