Validação De Processo De Filtração Esterelizante
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Edição Nº 3 - Outubro/Novembro/Dezembro de 2002 - Ano 1
A filtração esterilizante é normalmente utilizada para gases (ar, N2, CO2, etc.) e líquidos, principalmente para soluções com componentes termolábeis como: injetáveis, oftálmicos...
A filtração esterilizante é normalmente utilizada para gases (ar, N2, CO2, etc.) e líquidos, principalmente para soluções com componentes termolábeis como: injetáveis, oftálmicos,
vacinas, hemoderivados, reagentes de diagnóstico
etc. A validação deste processo tem sido
implantado em várias empresas do setor farmacêutico
e de biotecnologia.
A validação de um processo de filtração
esterilizante deve incluir informações
suficientes para confirmar a esterilização do
produto nas condições do processo de produção.
Segundo a recomendação da FDA ( Food and Drug
Administration), a validação deve representar as
condições de pior caso no processo, onde o
filtro é desafiado com pelo menos 107
microorganismos Brevundimonas diminuta (ATCC
19146) por centímetro quadrado de área filtrante
(teste de desafio bacteriológico), produzindo um
efluente estéril sem alterar as características
do produto filtrado.
A validação do processo envolve outros parâmetros
além da retenção bacteriológica para garantir
que não haja alteração das características (química,
bioquímica e estabilidade biológica) do produto
filtrado. Entre estes parâmetros podemos citar a
compatibilidade química do filtro com o produto,
extraíveis do filtro ao produto e parâmetros de
teste de integridade com o produto.
As condições de pior caso no processo devem ser
definidas no processo de validação para
assegurar que o produto filtrado seja estéril e
sem alteração das suas características
iniciais. As condições de processo normalmente
controladas são: carga de microorganismo no
processo, tempo de filtração, vazão do
processo, pressão de operação, temperatura de
operação, ciclo de esterilização, ciclo de
limpeza e capacidade do filtro.
A escolha do microorganismo B. diminuta para o
teste de desafio bacteriológico foi em função
do seu pequeno tamanho, fácil obtenção em
laboratório (manutenção e crescimento) e que a
sua retenção garante a retenção da maioria dos
microorganismos. A suspensão de B.diminuta deve
atender às exigências mínimas para o teste, a
saber: concentração mínima de 107
microorganismos por cm2 de área filtrante,
suspensão com microorganismos não agregados,
microorganismos viáveis de 0,3 m a 0,6 m de
tamanho.
Todo teste de retenção bacteriológica é
acompanhado do teste de integridade do sistema de
filtração antes e depois de cada teste. Os
valores encontrados nos testes de integridade serão
cor-relacionados com o teste de desafio bacteriológico
e servirão de parâmetros para controle do
processo de filtração e validação do sistema.
Em função da dificuldade de execução do teste
de desafio bacteriológico na própria linha de
processo de produção (contaminação da linha de
produção com alta carga de microorganismo
diferentes da lora normal existente) , as
entidades fiscalizadoras decidiram aceitar que
estes testes sejam executados fora da empresa e
por terceiros, que possuam laboratórios
especializados com estrutura para simular as
diferentes condições do processo de produção
em pequena escala.
As condições de pior caso do processo são
simuladas em pequena escala, utilizando-se filtro
de membrana de 47 mm de diâmetro idêntica ao
filtro de processo.
Normalmente os fabricantes de filtros
esterilizantes possuem estrutura e fornecem este
tipo de serviço aos clientes. Um exemplo é o
laboratório "Access" da empresa Millipore.
Maiores informações podem ser encontradas no
site: http://www.millipore.com/biopharm/accessservices.nsf/docs/48YJ2R
No teste de desafio bacterio-lógico todos os
contaminantes viáveis devem ser retidos pelo
filtro esterilizante quando desafiados com pelo
menos 107 microorganismos Brevundi-monas diminuta
por cm2 de área filtrante.
O controle de processo de uma filtração
esterilizante deve garantir que o produto filtrado
se apresente estéril e também que as características
do produto não tenham sido alteradas sob as condições
de pior caso do processo de produção, quando
comparadas antes e após a filtração.
O teste de integridade de um filtro esterilizante é um teste não destrutivo e serve de controle de
processo para assegurar que o sistema de filtração
não apresente qualquer irregularidade que possa
comprometer o processo de filtração. Os valores
limites de aceitação para o teste de integridade
foram definidos em função da correlação com
teste de desafio bacteriológico. Desta forma, é
possível afirmar que a integridade do filtro
assegura a retenção dos microorganismos, para
obtenção do filtrado estéril.
Os testes de integridade geralmente utilizados
para controle da filtração esterilizante são:
teste de Ponto de Bolha, teste de Difusão ou
Fluxo Difusivo e teste de Retenção de Pressão.
O teste de Ponto de Bolha consiste em se molhar o
filtro com líquido conveniente (água para
filtros hidrofílicos e mistura de álcool e água
para filtros hidrofóbicos) e aplicar uma pressão
de gás (ar comprimido ou N2) suficiente para
expulsar o líquido de dentro dos maiores poros da
membrana. Ao atingir esta pressão, o gás que está
pressurizando a membrana molhada consegue atravessá-la
e pode ser visualizado na saída do filtrado. Esta
pressão é chamada de pressão de "Ponto de
Bolha" e deve ser maior que a pressão de Ponto
de Bolha mínima especificada pelo fabricante do
filtro, que por sua vez deve comprovar a correlação
do valor mínimo de pressão de Ponto de Bolha com
a retenção microbiológica, para garantir um
grau de retenção esterilizante para cada lote de
fabricação do elemento filtrante.
O
teste de Difusão mede a vazão de gás que passa
por difusão através do líquido que está dentro
dos poros da membrana molhada, isto é, sem
expulsar o líquido dos poros. O teste é
realizado com pressão constante e temperatura
controlada. A vazão de difusão deve ser menor
que o valor definido pelo fabricante do filtro,
que também deve comprovar a correlação do valor
máximo de difusão com a retenção de
microorganismos, para garantir um grau de retenção
esterilizante para cada lote de fabricação.
O teste de Retenção de Pressão mede a queda de
pressão ocasionada pela difusão do gás pela
membrana molhada. O procedimento inicial do teste
é o mesmo do teste de Difusão, porém ao invés
de se medir a vazão de gás é feita a medição
da queda de pressão durante um intervalo de tempo
conhecido. O princípio do teste de Retenção de
Pressão é utilizado em equipamentos dotados de
transdutores de pressão de alta sensibilidade que
são capazes de executar o teste de integridade de
forma automática. Estes equipamentos minimizam os
erros de leitura por parte do operador e aumentam
a sensibilidade do teste de integridade.
Equipamento "Exacta" para teste de integridade
(cortesia Millipore).
Os fabricantes de filtros esterilizantes fornecem
normalmente as especificações dos testes de
integridade com água ou mistura de água/ álcool,
dependendo se o filtro for hidrofílico ou hidrofóbico,
respectivamente.
Para a realização do teste de integridade com o
próprio produto que está sendo filtrado (produto
diferente da especificação utilizada pelo
fabricante do filtro), será necessária a realização
de ensaios para a definição dos parâmetros e
especificações com o próprio produto como
agente "molhante".
Os testes de integridade verificam a integridade
do sistema como um todo, informando sobre possíveis
danos ocasionados durante a esterilização,
montagem e/ou utilização do elemento filtrante.
Um outro parâmetro importante, além do teste de
desafio bacteriológico e teste de integridade, na
validação da filtração esterilizante, é a
concentração de "Extraíveis", compostos
estranhos gerados pelo elemento filtrante quando
em contato com o produto a ser filtrado. Desta
forma, o filtro deve ser em primeiro lugar
quimicamente compatível com o produto nas condições
extremas (pior caso) de temperatura de processo,
tempo de esterilização do elemento filtrante,
composição química do produto, tempo de contato
do produto com o filtro.
Este parâmetro de extraíveis possui valores
limites estabelecidos e controlados através de
testes para substâncias oxidáveis e residual não
volátil.
A validação do sistema de filtração
esterilizante tem que considerar também as condições
de filtração tais como:
* A pressão de trabalho do filtro, pois o
resultado de um efluente estéril pode depender do
diferencial de pressão aplicado no sistema de
filtração. Normalmente é mais fácil obter um
efluente estéril aplicando-se baixa pressão
durante a filtração. O procedimento para o teste
de desafio bacteriológico determina 30 psi como
sendo a pressão mínima do teste;
* A vazão da filtração tem que atender às
necessidades do processo em termos de velocidade
de filtração para não comprometer o tempo total
do processo e exposição do produto;
* A capacidade de filtração deve atender às
necessidades do processo em termos do volume a ser
filtrado. A filtração esterilizante deve ser
completada sem interrupção do processo;
*A quantificação micro-biológica, determinação
da "biocarga" dos produtos a serem filtrados
é um importante parâmetro para a validação do
processo de filtração esterilizante, bem como um
poderoso instrumento de avaliação das condições
de cumprimento das Boas Práticas de Fabricação;
A validação do processo de filtração
esterilizante tem que ser avaliada de acordo com
as características de cada instalação e/ou
mesmo do fluxograma de processo de produção,
considerando sempre limites extremos que o sistema
possa enfrentar durante a jornada de trabalho.
Os avanços tecnológicos e melhoria de qualidade
contínua têm aumentado significativamente o número
de empresas que já fizeram ou estão fazendo a
validação de seus processos de filtração
esterilizante.