ESTERILIZACIÓN CON CALOR HÚMEDO DE LÍQUIDOS ACUOSOS

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1 EL TEXTO EN COLOR ROJO HA SIDO MODIFICADO Con fundamento en el numeral de la Norma Oficial Mexicana NOM-001-SSA1-2010, se publica el presente proyecto a efecto de que los interesados, a partir del 1º de agosto y hasta el 30 de septiembre de 2016, lo analicen, evalúen y envíen sus observaciones o comentarios en idioma español y con el sustento técnico suficiente ante la CPFEUM, sito en Río Rhin número 57, colonia Cuauhtémoc, código postal 06500, Ciudad de México. Fax: Correo electrónico:. ESTERILIZACIÓN CON CALOR HÚMEDO DE LÍQUIDOS ACUOSOS INTRODUCCIÓN La esterilización con vapor de agua de líquidos acuosos (incluidas las suspensiones y emulsiones que se reconstituyen mezclando), también conocida como esterilización de cargas no porosas, es el mejor método para productos parenterales acuosos, líquidos acuosos del proceso, medios de laboratorio y materiales de desecho biológicos. Este tipo de esterilización funciona principalmente con envases cerrados. Durante la esterilización con vapor de agua por contacto directo (también denominada esterilización con vapor de agua de piezas, materiales durables o materiales porosos) el vapor de agua en la cámara entra en contacto directo con la superficie de los artículos de carga para lograr la esterilización (véase la sección Esterilización con vapor de agua por contacto directo de este capítulo). En contraste, la esterilización de líquidos en envases se logra aplicando calor al envase, calentando la pared del envase y, en última instancia, calentando el volumen de líquido interno. Esto se puede lograr usando vapor de agua, agua sobrecalentada y aire en diversas combinaciones. Algunos líquidos acuosos son susceptibles al sobreprocesamiento, lo que podría volverlos inadecuados para su uso previsto. Los fabricantes deben tomar en cuenta la influencia de estas diferencias al momento de establecer un proceso adecuado. Durante la esterilización de envases llenos de líquido, las presiones diferenciales entre el interior de los envases y la cámara de esterilización pueden tener un impacto potencial en la integridad del envase. La sobrepresión del aire se usa para minimizar las diferencias de presiones entre el envase y el esterilizador con objeto de proteger la integridad del envase, especialmente las jeringas prellenadas y los envases plásticos. Antes de esterilizar los envases de los productos, los fabricantes deben considerar las potenciales consecuencias adversas del exceso de calor sobre los materiales. Para poder asegurar la esterilidad y la funcionalidad, la definición del proceso y el método de validación usados se deben incorporar en las condiciones del proceso, límites de temperatura superior e inferior y límites de tiempo. Cuando la esterilización de envases sellados llenos de líquidos permite el uso del método de sobremuerte, éste se considera el método preferido y se encuentra descrito en la sección de Esterilización con vapor de agua por contacto directo de este capítulo. Ante la posibilidad de que los atributos de calidad del producto se vean perjudicados por el calor excesivo, el proceso de esterilización deberá durar menos tiempo o utilizar una temperatura menor para minimizar los efectos adversos sobre los materiales. El tiempo-temperatura de esterilización o condiciones F 0 (F 0 se define como el tiempo de esterilización equivalente con respecto a una temperatura base de 121 C) incluye límites inferiores (relacionados con la esterilidad) y superiores (relacionados con la estabilidad). 1 Los fabricantes comúnmente emplean los métodos de biocarga/indicador biológico (BB/BI, por sus siglas en inglés) o de biocarga cuando las limitaciones con respecto a la capacidad del material para soportar el proceso hacen necesario el uso de condiciones menos agresivas. Este enfoque requiere controles apropiados sobre la biocarga previa a la esterilización y/o los valores D relacionados con el producto en conjunto con indicadores biológicos con un recuento o resistencia menor de las esporas para asegurar la esterilización. Esterilización terminal de productos La conservación de los atributos del producto puede requerir el uso de condiciones de esterilización menos agresivas, así como equipo, ciclos y métodos de validación de esterilización adaptados a tales circunstancias más restringidas. Las variaciones sustanciales en los diseños del equipo y en los métodos de esterilización terminal nos no permiten proveer una descripción integral de un ciclo típico. Todos los esterilizadores terminales calientan la carga, aunque lo logran de distintas maneras: vapor de agua saturado; mezclas de vapor de agua-aire; mezclas de vapor de agua-aire-agua; y agua sobrecalentada. Se puede usar sobrepresión de aire para mantener la integridad del envase y para enfriar los envases, así como agua para calentar/enfriar la carga, dependiendo del tamaño de la autoclave, de las expectativas de rendimiento y del envase en sí. Fluidos del proceso Los fluidos del proceso se usan para propósitos de ajuste del ph, dilución a un volumen especificado, lubricación, entre otros. En muchas instancias, estos líquidos se esterilizan en conjunto con artículos que se deben esterilizar mediante contacto directo con vapor de agua, por lo que el proceso de esterilización debe asegurar que todos los artículos se esterilicen adecuadamente. 1 La cinética de degradación puede diferir con respecto a la de la muerte microbiana, además de que los valores de F0 pueden no ser suficientes para evaluar completamente los "peores" efectos. 1

2 Medios de laboratorio Los medios de laboratorio a menudo se esterilizan en autoclaves estándar de vapor de agua con adaptaciones menores. Proporcionar una salida de vapor lenta (para reducir la tensión sobre la integridad del envase y minimizar los derrames) y enfriar la camisa puede ayudar a mejorar el diseño y la operación del esterilizador básico de vapor de agua para ajustarse de mejor manera a los materiales. El proceso de esterilización puede ser específico para envases de medios o para una combinación de envases llenos de líquidos y materiales durables. Este proceso puede ser similar a los métodos usados para productos sometidos a esterilización terminal (véase la sección anterior). La esterilización de medios de laboratorio puede implicar el procesamiento de envases distintos que contengan diferentes materiales. Los fabricantes deben estar al tanto de la posibilidad de subprocesamiento o sobreprocesamiento en toda la carga y deben considerar el tamaño del envase, su contenido y su ubicación. Cuando se combinen envases llenos de líquido con materiales durables en la misma carga, los fabricantes deberán considerar los aspectos únicos de cada uno de éstos para asegurar que todos los artículos se esterilicen de manera apropiada. Puesto que los medios de laboratorio se consideran autoindicadores con respecto a la esterilidad, no se requiere el uso de indicadores biológicos durante la validación. Esterilización de desechos biológicos La esterilización de desechos biológicos en envases sellados derivados del uso en el laboratorio o en la producción es similar a la esterilización de partes. El proceso debe definirse para asegurar un tiempo-temperatura de exposición mínimos o la consecución de un valor F 0 especificado en todos los artículos de la carga. Dependiendo de los contaminantes potencialmente presentes, el diseño de la autoclave puede incorporar la recolección/esterilización de condensado o filtros de evacuación esterilizables para asegurar la contención adecuada de patógenos. Puesto que el objetivo de la esterilización de desechos biológicos es lograr que dichos materiales sean seguros para su eliminación y contacto, se emplea el método de sobremuerte descrito en la sección Esterilización con vapor de agua por contacto directo de este capítulo. MÉTODO DE BIOCARCA/INDICADOR BIOLÓGICO La aplicación del método de biocarga/indicador biológico requiere un entendimiento cabal del tipo, población y resistencia de la biocarga típicamente presente en el envase preesterilizado lleno del producto. El método se basa en las diferencias sustanciales entre la resistencia al calor húmedo y la población de la biocarga presente y del indicador biológico usado durante la validación (figura 5). Figura 5. Resistencia y población relativas de una biocarga de microorganismos y un indicador biológico típicos. El método de biocarga/indicador biológico es aquel en el que la destrucción incompleta (o destrucción de una población modesta) de un indicador biológico resistente puede usarse para demostrar la capacidad del proceso para destruir cualquier biocarga de manera confiable. Esto se logra mediante conocimientos detallados de las poblaciones de la biocarga y del indicador biológico y su resistencia relativa. Los microorganismos típicos de la biocarga sólo tienen una resistencia mínima en comparación con los indicadores biológicos, lo cual se puede confirmar mediante la selección por calor de aislados de la biocarga. La población de la biocarga se controla mediante etapas de filtración para el fluido, límites de tiempo del proceso, controles ambientales, sistemas de crecimiento, entre otros. Los indicadores biológicos convencionales para esterilización terminal usando el método de biocarga/indicador biológico son Clostridium sporogenes ATCC 7955 y Badilas subtilis ATCC 5230, aunque se pueden usar otras cepas. El uso de Geobacillus stearothermophilus para esterilización terminal es poco común con el método de biocarga/indicador biológico, dado que la gran resistencia del organismo al calor húmedo lo vuelve poco adecuado para esta aplicación. La confirmación de una probabilidad de una unidad no estéril (PNSU, por sus siglas en inglés) aceptable se puede lograr usando mediciones físicas y la respuesta del indicador biológico (los cuales definen la letalidad del proceso) en conjunto con los límites de procesamiento para la población y resistencia de la biocarga (que definen el N 0 y el valor D). El valor D es el tiempo (por lo general en minutos) requerido para reducir la población microbiana en un 90 % o un ciclo de 1 log 10 (es decir, a una fracción sobreviviente de 1/10) y debe asociarse con las condiciones letales específicas en las que se determinó. Por ejemplo, D 121 es el valor D a 121 C. Los artículos destinados para ser estériles deben lograr una Probabilidad de Una Unidad No Estéril de <10-6, es decir, una probabilidad menor o igual a 1 en 1 millón de que se 2

3 encuentre presente una biocarga de microorganismos viables. La Probabilidad de Una Unidad No Estéril se puede determinar a partir de la ecuación 1. log N u = F D + log N 0 [1] Donde: N u = PNSU. D = Valor D de la biocarga natural. F 0 = Valor F 0del proceso (letalidad). N 0 = Población de biocarga por envase. El siguiente ejemplo indica la Probabilidad de Una Unidad No Estéril resultante en condiciones definidas de validación y operación rutinaria (tabla 1). La determinación de la resistencia de la biocarga se logra mediante un proceso de selección por calor durante el cual un cultivo puro (un cultivo de laboratorio que contenga especies individuales de esporas de organismos con una cantidad mínima de células vegetativas) se calienta a ebullición a 100 C durante varios periodos. Si el microorganismo de la biocarga es viable después de la exposición, su resistencia a 121 C puede estimarse para su uso en el cálculo de la probabilidad de una unidad no estéril (tabla 2). Tabla 1. Ejemplos de cálculo de la probabilidad de una unidad no estéril. Validación F 0 = 8.0 min Uso rutinario F 0 = 8.0 min D 121 de indicador biológico = D 121 de biocarga = min 0.5 min N 0 del indicador biológico = 10 6 N 0 de biocarga = 100 (o 10 2 ) Probabilidad de una unidad No Estéril para el Indicador Biológico = Probabilidad de una unidad No Estéril para Biocarga = Tabla 2. Estimación de D 121 a partir de los resultados de la prueba de ebullición. Tiempo exposición Aproximado valor D121 1 min 0.01 min 10 min 0.1 min 20 min 0.2 min 100 min 1.0 min Método de biocarga En la mayoría de los puntos, el método de biocarga es similar al método de biocarga/indicador biológico. La diferencia yace en el aislamiento y caracterización del microorganismo más resistente de la biocarga. El aislado en las condiciones más exigentes se usa como indicador biológico en la evaluación del proceso, por lo que debe cultivarse para producir una población de desafío adecuada. Cuando se usa este método, la biocarga de cada ciclo del proceso debe controlarse minuciosamente con aspecto a la población y su resistencia debe ser monitoreada. Control del ciclo de esterilización El equipo de procesamiento para esterilización terminal a menudo se controla mediante sensores calibrados de presión ubicados dentro o sobre la cámara/equipo. Durante los periodos de exposición del ciclo, para sustentar la letalidad del proceso se usa la consecución de un tiempo de permanencia mínimo a una temperatura predefinida. Por lo regular, la letalidad del ciclo de esterilización terminal se mide usando F 0, que se define como un tiempo real de exposición a una temperatura de proceso variable la cual es equivalente a una exposición a 121 C, basándose en un microorganismo ideal con un valor z de 10 C. Esto puede incluir la letalidad conseguida durante las fases de calentamiento y enfriamiento del proceso de esterilización. El valor z se define como el número de grados de cambio de temperatura necesario para modificar el valor D por un factor de 10. El enfoque F 0 se usa para evaluar contra un solo estándar los procesos de esterilización que operan en condiciones variables de temperatura. Se puede calcular la letalidad del proceso a temperaturas distintas a 121 C para determinar una letalidad equivalente a la provista a 121 C. Los sistemas de control del esterilizador para esterilización terminal generan condiciones dentro de un intervalo de tiempo-temperatura F 0 previamente definido para evitar el sobreprocesamiento. Se pueden usar cálculos matemáticos simples para calcular la letalidad total en el transcurso del proceso. En el caso de la temperatura de referencia específica de 121 c y un valor z de 10.0 C, el cálculo de F 0 se puede determinar mediante la ecuación 2: t s F 0 = 10 ( T 121 t ) dt = s t 10 [T 121 t 1 1 t [2] ] Donde: t = Tiempo. T = Temperatura. La suma de las contribuciones de letalidad instantáneas durante todo el proceso de esterilización permite calcular la letalidad general del proceso o el F 0 generado en el transcurso de todo el proceso en condiciones variables. Validación de la esterilización de envases llenos de líquido Conforme a lo explicado anteriormente, el método preferido para la esterilización con vapor de agua es el método de sobremuerte según se define en las secciones de Esterilización de insumos para la salud y de Esterilización con vapor de agua por contacto directo de este capítulo. No obstante, cuando los materiales procesados sean susceptibles de daños por el calor húmedo en las condiciones de sobremuerte, resulta más adecuado el método de biocarga/indicador biológico puesto que utiliza menos calor y alcanza el mismo grado de eficacia del proceso, aunque con 3

4 controles distintos. Conforme a lo explicado anteriormente, los procesos de esterilización terminal requieren una mayor consideración sobre los efectos que tendrá el tratamiento sobre las propiedades del material, lo cual tiene implicaciones para muchos de los elementos de los ejercicios de calificación y validación conforme a lo siguiente. Los requisitos de validación para los métodos de biocarga/indicador biológico y de biocarga son más rigurosos que aquéllos relacionados con el método de sobremuerte. Aunque el método de sobremuerte se puede usar de manera confiable sin necesidad de consideraciones detalladas sobre la biocarga previa a la esterilización, la aplicación de los métodos de biocarga/indicador biológico y de biocarga requiere el monitoreo y control continuos de la biocarga, específicamente de su población y resistencia. Lo anterior se puede lograr analizando envases llenos justo antes de la esterilización y contando el número de unidades formadoras de colonias por envase, y confirmando la ausencia de aislados de biocarga resistentes. Cuando se encuentran aislados de biocarga resistentes, se debe determinar su resistencia térmica en el fluido. Efecto del proceso de esterilización. Durante el desarrollo del producto, se debe llevar a cabo una determinación preliminar de la capacidad del líquido y del sistema de envase-cierre para soportar las condiciones de esterilización esperadas. Esto se puede lograr mediante esterilización en condiciones que excedan ligeramente el máximo esperado y evaluando el efecto de éstas en el material. La evaluación debe abarcar los atributos esenciales de calidad centrando su atención en las impurezas conocidas y en aquéllas potencialmente nuevas. Como parte de esta tarea, la apariencia y demás propiedades físicas también deben evaluarse. Calificación del equipo. La calificación del equipo es un programa predefinido que confirma que el equipo ha sido instalado adecuadamente y que opera conforme a lo previsto. La calificación del equipo de esterilización provee una línea de base para el mantenimiento preventivo y el control de cambios en el esterilizador. El equipo de esterilización puede requerir la calificación del aire, agua, servicios y demás sistemas que tengan un impacto en el desempeño del equipo. Distribución de la temperatura en la cámara vacía. Las consideraciones sobre esterilidad y estabilidad comúnmente asociadas con la esterilización de líquidos requieren prestar el mismo nivel de atención al subprocesamiento y sobreprocesamiento de la carga. Por esta razón, puede ser necesario controlar el gradiente de temperatura en todo el esterilizador de manera sustancialmente más estricta que aquél esperado en la esterilización por contacto directo. El objetivo es minimizar las diferencias de tiempo-temperatura o F 0 en toda la carga a lo largo del proceso. No se requieren indicadores biológicos para la evaluación de la distribución de la temperatura en la cámara vacía. Indicadores biológicos. La selección de un indicador biológico debe considerarse cuidadosamente debido al equilibrio que se debe mantener entre lograr la esterilización y mantener los atributos de calidad esenciales del material esterilizado. El desafío biológico se inocula directamente en un envase lleno de líquido o se introduce mediante unidades autocontenidas, siempre y cuando exista una correlación adecuada entre su resistencia y la resistencia que se presentaría en el fluido del proceso. El líquido puede ser el producto o un fluido sustituto. Se debe conocer la resistencia del indicador en el producto (y del fluido sustituto, cuando así se use). Las propiedades físicas del sustituto deben ser cercanas a las del producto. Si se presentan superficies dentro del envase que no hayan sido previamente esterilizadas, puede ser necesario someter dichas superficies al desafío biológico. Determinación del valor D en líquidos. Resulta necesario determinar la resistencia térmica (valor D y valor z) para el indicador biológico. Esto debe llevarse a cabo en un Resistómetro para Evaluación de Indicadores Biológicos (BIER, por sus siglas en inglés) por duplicado. Asimismo, se debe determinar la resistencia térmica de cada lote de indicador biológico en el líquido. Cuando se utilice un líquido sustituto ya sea por conveniencia (por ejemplo, en un enfoque de solución maestra) o debido a la inhibición microbiana del indicador biológico por parte del líquido, se deberá determinar la resistencia térmica en el líquido sustituto. Mapeo del envase. Se debe realizar un mapeo de los envases llenos de líquido con volúmenes mayores o iguales a 100 ml para determinar los puntos fríos internos. El mapeo debe realizarse orientando los envases de los productos de la misma manera que dentro de la carga. Las sondas de temperatura deben introducirse en los envases usando métodos que mantengan la integridad de los mismos. Puede ser necesario emplear soportes internos (de materiales con una termoconductividad mínima) para asegurar la colocación correcta de la sonda dentro del envase. Una vez determinadas, estas ubicaciones se usan como ubicaciones de monitoreo o se correlacionan con condiciones externas en el envase durante la validación y el procesamiento de rutina. Los envases de menor tamaño (menos de 100 ml) tienen menos puntos fríos discernibles, cuya importancia es menor conforme se reduce el tamaño del envase. Los envases de menor tamaño (menos de 100 ml) se pueden monitorear con sondas de temperatura colocadas en su exterior. El "punto frío" debe considerarse como una "región" y no como un solo punto en el envase. Colocación y mapeo de la carga. Puede ser necesario establecer una posición fija de la carga dentro del esterilizador para una esterilización adecuada, con el fin de asegurar un calentamiento y enfriamiento uniformes en el uso rutinario. Una vez que se ha determinado la posición adecuada de la carga, el tamaño de ésta puede variar dentro de un intervalo definido. Se deben llevar a cabo estudios de mapeo de la carga debiéndose quedar un mínimo de 10 sondas funcionales, a fin de determinar los sitios más fríos y más calientes dentro de la carga. Estos sitios podrían no ser envases individuales específicos, sino regiones. Esto asegura que los envases no sean subprocesados ni sobreprocesados en la operación de rutina del esterilizador. La validación de patrones de carga de tamaño variable se logra usando un método de interpolación cuyo éxito con cargas máximas y 4

5 mínimas (evitando el sobreprocesamiento y el subprocesamiento) establece la aceptabilidad de las cargas de tamaño intermedio. No obstante, la evaluación de tamaños de carga intermedios puede resultar ventajosa. En la esterilización de productos, únicamente se procesan envases de un solo tamaño junto con un solo lote de producto. Penetración del calor y desafío microbiológico. El centro de la actividad de validación es confirmar la penetración aceptable de calor a través de mediciones de temperatura e inactivación de desafíos microbianos. El número de sondas para los estudios de penetración de calor y los indicadores biológicos debe ser mínimo de 10. Las sondas de temperatura y los indicadores biológicos se colocan dentro de la carga en las peores ubicaciones (por ejemplo, las partes más frías de la cámara cargada). La introducción de los termopares no debe alterar la integridad del envase. Los desafíos biológicos se colocan en envases adyacentes a los que contienen sondas de penetración de calor (o la misma unidad con la medición externa de temperatura). La evidencia sobre la eficacia del ciclo se obtiene mediante estudios repetidos en los cuales los indicadores biológicos tienen un desempeño conforme a lo esperado y las mediciones físicas corresponden a los valores esperados de tiempo y temperatura o F 0. Si las mediciones microbianas y físicas no cumplen con los criterios de aceptación predefinidos, será necesario investigar y aplicar acciones correctivas para rectificar la discrepancia. Se utilizan muestras de las regiones más calientes de la carga para la evaluación de la estabilidad y calidad del material. Calidad del producto y evaluación de la estabilidad. Los fabricantes deben llevar a cabo evaluaciones continuas de la capacidad del producto para soportar las condiciones de esterilización de rutina, las cuales deben abarcar los atributos de calidad esenciales con especial atención en las impurezas conocidas y potencialmente nuevas y en aquellos materiales que reciben mayor calor. Los fabricantes también deben evaluar la apariencia, otras propiedades físicas y la integridad del envase-cierre como parte de esta evaluación. Para los medios microbiológicos, es indispensable que tengan la capacidad de satisfacer la promoción de crecimiento y demás requisitos, tal como se indica en el MGA Esterilidad Asimismo, resulta común el uso de liberación paramétrica en la esterilización terminal de envases de productos terminados. Este tema se tratará próximamente en una sección sobre Productos farmacéuticos con esterilización terminal Liberación paramétrica. Control rutinario del proceso Todos los procesos de esterilización deben someterse a prácticas formalizadas para mantenerlos en un estado controlado. Las prácticas descritas en la sección de Esterilización de insumos para la salud de este capítulo incluyen los requisitos generales apropiados para todos los sistemas de esterilización. Esto se logra mediante una variedad de prácticas relacionadas que son esenciales para el uso continuo del proceso durante un periodo prolongado. Las prácticas incluyen: calibración, mediciones físicas, integradores fisicoquímicos, indicadores para esterilización, monitoreo de la biocarga, control continuo del proceso, control de cambios, mantenimiento preventivo, reevaluación periódica y capacitación. 5