VALIDAÇÃO DE PROCESSO DE ESTERILIZAÇÃO

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1 VALIDAÇÃO DE PROCESSO DE ESTERILIZAÇÃO A VAPOR ÚMIDO Profª. Drª.Thereza Christina Vessoni Penna Professora Titular do Departamento de Tecnologia Bioquímico Farmacêutica Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo Luís Eduardo Viggiano Marcelo Pedro de Sousa O processo de esterilização por calor úmido utiliza vapor saturado sob pressão, o qual é injetado dentro da câmara esterilizadora (Autoclave). O princípio básico da sua operação consiste na eliminação do ar contido no interior da autoclave substituindo-o por vapor, este vapor aquecerá todo material até a temperatura especificada promovendo a redução microbiológica desejada. VALIDAÇÃO Evidência documental que demonstra com alto grau de segurança que um processo específico irá consistentemente produzir um produto conforme as especificações e características de qualidade pré-definidas. O processo de validação de esterilização pode ser dividido em 4 etapas: OS INSTRUMENTOS INSTALADOS EM TODOS OS EQUIPAMENTOS SERÃO CALIBRADOS EM SUAS FAIXAS DE USO CONTRA PADRÕES RASTREÁVEIS A PADRÕES NACIONAIS/ INTERNACIONAIS QUALIFICAÇÃO DE INSTALAÇÃO Na qualificação de instalação o que se busca é a garantia de que: Os equipamentos adquiridos/ disponíveis são adequados. A instalação do(s) equipamento(s) será realizada conforme ins- truções dos fornecedores e de modo a proporcionar o melhor desempenho possível. Os instrumentos instalados em todos os equipamentos serão calibrados em suas faixas de uso contra padrões rastreáveis a padrões nacionais/internacionais. QUALIFICAÇÃO DE OPERAÇÃO Na qualificação de operação o que se busca é a garantia de que: O(s) equipamento(s) instalados, exemplo: bombas de água, caldeira, torres de resfriamento, sensores e registradores de pressão e temperatura, válvulas etc., estão funcionando adequadamente, individualmente e em conjunto com os demais equipamentos do processo. O(s) equipamento(s) estão atingindo os parâmetros de STERILIZATION THROUGH HUMID STEAM The process of sterilization through humid steam uses saturated steam under pressure, which is injected into the Autoclave. The basic principle of its operation consists on releasing the air which is inside the autoclave, replacing it by the steam. The steam will heat all the material untill it reaches the specified temperature, causing the disired microbial reduction ESTERILIZACIÓN POR VAPOR HÚMEDO El proceso de esterilización por calor húmedo emplea vapor saturado bajo presion, lo cual és inyectado adentro de una cámara esterilizadora (autoclave). El principio básico de su operación consiste del descarte del aire contenido en el interior de la autoclave, substituindolo por vapor, este vapor calentará todo el material hasta la temperatura especificada, promovendo la reducción microbiológica deseada. 36 Junho 2002

2 técnica 3 da autoclave (Estudo de distribuição de calor) com o acompanhamento também da distribuição de calor no interior do produto (Estudo de Penetração de Calor). QUALIFICAÇÃO DE DESEMPENHO MICROBIOLÓCO O PROCESSO DE ESTERILIZAÇÃO POR CALOR ÚMIDO UTILIZA VAPOR SATURADO SOB PRESSÃO, O QUAL É INJETADO DENTRO DA CÂMARA ESTERILIZADORA (AUTOCLAVE) performance preestabelecidos em projeto exemplo: temperatura da autoclave é controlada conforme uma rampa de aquecimento gradativo e atinge os 121 ºC, a entrada do ar comprimido faz com que a pressão interna da autoclave atinja 1,7 bar de sobrepressão. O ajuste dos sprays de água proporcionam a eficiência do resfriamento dos produtos desejada, etc... QUALIFICAÇÃO DE DESEMPENHO FÍSICO Na qualificação de desempenho físico o que se busca é a garantia de que: A autoclave atinge de forma consistente os parâmetros de temperatura e pressão durante todo o processo, Para tanto, devese realizar um mapeamento da distribuição de calor no interior Na qualificação de desempenho microbiológico o que se busca é a garantia de que: Os equipamentos em conjunto com os parâmetros de processo definidos sejam capazes de proporcionar o nível de garantia de esterilidade desejado. O índice de letalidade mínimo normalmente utilizado é Fo = 8,0 min (Farmacopéia Européia). É importante lembrar neste ponto que o produto com indicador biológico inoculado deve ser posicionado sempre no mesmo ponto onde foi ou está sendo realizado o mapeamento de temperatura. ETAPAS DO PROCESSO DE ESTERILIZAÇÃO A VAPOR ÚMIDO O processo de esterilização a vapor em uma autoclave segundo FIG. 1 - INICIA-SE O AQUECIMENTO COM A INJEÇÃO DE VAPOR SATURADO ENTRADA DE VAPOR NA AUTOCLAVE FIG. 2 - TEMPERATURA E PRESSÃO DA AUTOCLAVE AUMENTAM RAPIDAMENTE SENSOR QUE MEDE A TEMPERATURA DA AUTOCLAVE Junho

3 FIGURAS 3 E 4 - A ÁGUA CONTIDA NO INTERIOR DA AUTOCLAVE PASSA A SER PULVERIZADA SOBRE OS PRODUTOS SPRAY - USADO PARA PULVERIZAR ÁGUA A 121 C SOBRE OS PRODUTOS normas internacionais de operação ocorre da seguinte forma: Primeiramente, é realizado o fechamento das portas da autoclave de forma a vedar qualquer ponto de vazamento de água e/ou vapor; Em seguida, é feita a introdução de água filtrada no interior da autoclave, o volume de água a ser introduzido varia em função do volume da autoclave e deve ser inferior ao nível dos produtos a serem esterilizados; Em seguida, inicia-se o aquecimento com a injeção de vapor saturado, o aquecimento é realizado de forma controlada permitindo que o ar contido no interior da autoclave seja eliminado por uma válvula localizada na parte superior da câmara; quando a temperatura da autoclave atinge aproximadamente 102 C, a válvula de saída do ar se fecha; Veja foto 1. Com o fechamento da válvula em conjunto com a entrada de vapor saturado a temperatura e a pressão da autoclave aumentam rapidamente até atingir o ponto de ajuste (Normalmente 121º C); veja foto 2. Depois de atingida a temperatura de esterilização inicia-se a contagem do tempo de exposição do produto ao calor úmido, este tempo varia em função do volume, embalagem e configuração de carregamento do produto a ser esterilizado; A água contida no interior da autoclave passa a ser pulverizada sobre os produtos através de válvulas spray distribuídas no interior da autoclave, com esta GRÁFICO 1 - PROCESSO DE ESTERILIZAÇÃO INDUSTRIAL TEMPERATURAS DO CICLO 2/2L - BAXTER Temp. câmara MÁX/Penetração MÍN/Penetração 38 Junho 2002

4 técnica 3 pulverização da água a 121º C a temperatura dos produtos aumenta rapidamente; veja fotos 3 e 4. Aproximadamente 10 minutos após o atendimento da temperatura de esterilização (121ºC) é realizada uma injeção de ar comprimido filtrado no interior da autoclave até aproximadamente 1,7 bar, esta injeção de ar causa uma sobrepressão na autoclave não permitindo que o produto se infle e estoure em função do aumento da temperatura. Terminado o tempo de exposição é iniciado o resfriamento do produto; a água contida na autoclave e usada para o aquecimento do produto agora passa por torres de resfriamento e em seguida passa a ser jogada sobre o produto para proporcionar o seu resfriamento. Depois de atingida a temperatura definida como aceitável para o produto, a autoclave é despressurizada e o ciclo de esterilização é finalizado. Veja Gráfico 1: VALIDAÇÃO DO PROCESSO DE ESTERILIZAÇÃO POR CALOR ÚMIDO Padronização da carga: Para se validar um processo de esterilização por calor úmido devemos inicialmente padronizar a configuração do carregamento da autoclave, ou seja definir a quantidade e a configuração em que os produtos devem ser colocados em cada carro de esterilização. Exemplo: produto com volume de 2000 ml deve ser disposto em 18 camadas, sendo 8 fileiras e 3 colunas de profundidade. Esta padronização deverá ser realizada com base em experiência anterior com outros produtos/autoclaves e observação de distribuição dos produtos nos carros de esterilização. Veja foto 5. FIG. 5 - A PADRONIZAÇÃO DEVERÁ SER REALIZADA COM BASE EM EXPERIÊNCIA ANTERIOR COM OUTROS PRODUTOS/AUTOCLAVES Estudo de distribuição de calor Sensores de temperatura (Termopares) previamente calibrados devem distribuídos pela carga a ser esterilizada em posições previamente definidas com maior e menor dificuldade de aquecimento. Estes sensores devem ser acoplados a um registrador que possa registrar as suas temperaturas em intervalos de tempo preestabelecidos. A função destes sensores é acompanhar o aquecimento e observar a distribuição de calor pela carga. O número de sensores a ser distribuído pela carga depende do volume da autoclave. Durante o tempo de exposição do produto ao calor úmido a temperatura de todos os sensores deverá estar entre 119 e 122º C e a diferença de temperatura entre todos os sensores de distribuição de calor não deverá exceder 0,5º C. Veja fotos 6, 7 e 8. Estudo de penetração de calor Sensores de temperatura (termopares) previamente calibrados devem ser introduzidos em produtos que simulem exatamente o volume e embalagens do produto a ser validado. Novamente o número de produtos com sensores de penetração que devem ser utilizados depende do volume da autoclave. A função dos sensores de temperatura de penetração é acompanhar o aquecimento dos produtos em vários pontos da carga de esterilização e através de cálculo de índice de letalidade (Fo) definir o ponto ideal para o final do tempo de esterilização (Exposição) para o produto. Estudo microbiológico Uma carga microbiana conhecida (Indicador Biológico) deve ser inoculada em produtos simulados constituídos por solução salina 0,9% embalados com volume e embalagens similares ao produto a ser validado. O indicador biológico recomendado para este tipo de esterilização é o Bacilo stearothermophilus porém o Bacilo subtilis ATCC 5230 também é aceito. O número de produtos com indicador biológico inoculado deve ser igual ao número de Junho

5 FIGURAS 6, 7 E 8 SENSORES DE TEMPERATURA (TERMOPARES) PREVIAMENTE CALIBRADOS DEVEM SER INTRODUZIDOS EM PRODUTOS QUE SIMULEM EXATAMENTE O VOLUME E EMBALAGENS DO PRODUTO A SER VALIDADO sensores de penetração de calor. A distribuição dos produtos inoculados no interior da carga de esterilização deve ser ao lado de cada produto com sensor de temperatura de penetração. A função do estudo microbiológico é garantir que o processo de esterilização estabelecido é capaz de reduzir uma população de microorganismos de resistência e população conhecidos a níveis aceitáveis. Freqüência de qualificações Qualificação Inicial: vazia; Realizar três estudos de distribuição cheia de produtos; Realizar três estudos de penetração cheia de produtos; Realizar no mínimo um estudo microbiológico em conjunto com estudos de penetração de calor. Observar que os estudos de distribuição e penetração de calor e microbiológico podem ser realizados conjuntamente. Requalificação da Autoclave: cheia a cada seis meses; Realizar um estudo de penetração cheia a cada seis meses. Observar que os estudos de distribuição e penetração de calor podem ser realizados conjuntamente. Requalificação dos produtos: cheia a cada dois anos para cada produto; Realizar um estudo de penetração de calor com autoclave cheia a cada dois anos para cada produto. Observar que os estudos de distribuição e penetração de calor podem ser realizados conjuntamente. Referências Bibliográficas: The United States Pharmacopeia (USP24) The National Formulary: NF 19: by authority of the United States Pharmacopeial Convention Inc., meeting at Washington D.C., march 9-12,1995 Published by Board of Trustees Rockville, Maryland: United States Pharmacopeial Convention, c European Pharmacopeia rd. Ed Strasbourg: Concil of Europe, 1997, c 1996 European Pharmacopeia / published in accordance with the convention on the elaboration of a European Pharmacopeia Junho 2002