Autoklaw w przemyśle farmaceutycznym: zasady, rodzaje, walidacja

W produkcji farmaceutycznej sterylność nigdy nie jest czymś branym na wiarę. Każda partia produktu do wstrzykiwania, każdy sterylny komponent i każdy element wyposażenia procesowego wielokrotnego użytku niesie ze sobą udokumentowaną historię jego czyszczenia, obróbki i uwalniania. Autoklaw znajduje się w centrum tej historii. Stosując parę nasyconą pod ciśnieniem, autoklaw niszczy mikroorganizmy na naczyniach szklanych, częściach ze stali nierdzewnej, obudowach filtrów, rurkach, odzieży, pożywkach hodowlanych, a w przypadku specjalnie zaprojektowanych jednostek także szczelnych pojemnikach na płyny.

Dla osób odpowiedzialnych za zapewnienie sterylności praktyczne pytania rzadko się zmieniają: czy cykl rzeczywiście dociera do całego wsadu, czy można go odtworzyć seria po partii i czy można go obronić przed audytorem? W poniższych sekcjach opisano zasadę działania, etapy cyklu, konfiguracje sprzętu istotne w produkcji oraz nawyki dotyczące walidacji i konserwacji, które odróżniają niezawodny sterylizator od stałego źródła odchyleń.

Co to jest autoklaw i dlaczego farmacja na nim polega

Autoklaw to naczynie ciśnieniowe zbudowane w celu wystawienia wsadu na działanie pary nasyconej o określonej temperaturze przez określony czas. Wilgotne ciepło zabija mikroorganizmy poprzez denaturację ich białek i kwasów nukleinowych. Kiedy para nasycona spotyka się z chłodniejszą powierzchnią, skrapla się i uwalnia utajone ciepło, przenosząc energię znacznie wydajniej niż kiedykolwiek byłoby to możliwe w przypadku gorącego powietrza. Dlatego też w cyklu parowym można osiągnąć sterylność w temperaturze 121°C w ciągu piętnastu do trzydziestu minut, podczas gdy w procesie suchego ogrzewania często potrzeba temperatury 160°C przez dwie godziny lub dłużej.

Presja pełni rolę wspierającą, a nie wiodącą. Podnoszenie ciśnienia w komorze podnosi temperaturę wrzenia wody, tak że para nasycona może występować w temperaturze 121 ° C lub 134 ° C. Samo ciśnienie nie jest środkiem sterylizującym; jest wilgotne ciepło. Para dobrze przenika również przez porowate ładunki, a właśnie tego wymagają owinięte tace na instrumenty, obudowy filtrów, zespoły rurek i opakowania tekstylne.

Ceną tej wydajności jest to, że para nie wybacza powietrza. Kieszeń powietrza uwięziona w owiniętym opakowaniu, wąskim świetle lub gęsto obciążonej komorze działa jak izolator i tworzy zimny punkt, w którym temperatura docelowa nigdy nie jest osiągana. Prawie każda cecha konstrukcyjna nowoczesnego autoklawu farmaceutycznego, od pomp próżniowych i pulsacyjnej próżni wstępnej po odwadniacze i detektory powietrza, ma na celu usuwanie powietrza i utrzymywanie go na zewnątrz.

Cykl autoklawu, krok po kroku

Chociaż rozmiary komór i systemy sterowania różnią się, dobrze zaprojektowany cykl sterylizacji parowej od początku do końca kieruje się tą samą logiką:

1. Załadunek i przygotowanie. Przedmioty są czyszczone, pakowane lub umieszczane w pojemnikach i układane w taki sposób, aby para mogła swobodnie krążyć. Przeciążenie lub zablokowanie przewodu spustowego jest jedną z najczęstszych przyczyn nieudanych cykli.
2. Usuwanie powietrza. Dzięki wyporowi grawitacyjnemu para wypycha powietrze w dół i na zewnątrz przez odpływ, podczas gdy cykle próżni wstępnej wykorzystują powtarzające się impulsy podciśnienia i pary w celu usunięcia powietrza z porowatych i owiniętych ładunków.
3. Wtrysk pary i podgrzewanie. Para nasycona wypełnia komorę, aż sam ładunek, a nie tylko atmosfera komory, osiągnie ustawioną temperaturę.
4. Faza ekspozycji lub zatrzymania. Wsad utrzymuje się w temperaturze, zazwyczaj 121°C przez 15 do 30 minut lub 134°C przez 3 do 4 minut, w zależności od zatwierdzonego cyklu. W przypadku sterylizacji cieczą decydującym parametrem staje się skumulowana śmiertelność, często wyrażana jako F0.
5. Wyrównanie spalin i ciśnienia. Para jest powoli usuwana. Uszczelnione pojemniki z cieczą wymagają kontrolowanego chłodzenia i przeciwciśnienia, aby zapobiec pęknięciu lub deformacji.
6. Suszenie i chłodzenie. Resztkowy kondensat jest odprowadzany, dzięki czemu opakowania są suche po otwarciu drzwi, co chroni barierę sterylności.
7. Uwolnienie. Wskaźniki chemiczne, wskaźniki biologiczne i zarejestrowane dane cyklu są sprawdzane przed zwolnieniem ładunku do produkcji.

Rodzaje autoklawów stosowanych w zakładach farmaceutycznych

Wybór konfiguracji jest tak naprawdę kwestią tego, co należy usunąć z ładunku i jak ładunek zachowuje się pod wpływem ciepła i ciśnienia.

Większość roślin łączy w sobie dwa lub trzy z nich. Jednostki grawitacyjne pozostają ekonomiczne w przypadku prostych ładunków, podczas gdy Sterylizatory poziome z próżnią wstępną przenoszą zatwierdzone porowate ładunki, które zapewniają aseptyczne przetwarzanie, a jednostki łaźni wodnych dbają o szczelne pojemniki z płynami.

Gdzie autoklawy znajdują się w procesie pracy w branży farmaceutycznej

Sprzęt, komponenty i części zamienne

Igły do napełniania, obudowy filtrów, zespoły rurek, zatyczki i narzędzia ręczne muszą być sterylne, zanim dotkną produktu. Wsady te są porowate, owinięte i często mają nietypowy kształt, dlatego standardowym wyborem są pulsacyjne cykle próżni wstępnej. Pulsacyjna komora próżniowa z programowalnymi recepturami i dokumentacją cykli zapewnia zespołom produkcyjnym powtarzalne warunki i możliwy do sprawdzenia zapis dla każdej partii.

Autoklaw pulsacyjny próżniowy WG Pulsacyjne sterylizatory próżniowe serii WG wykorzystują parę nasyconą jako środek sterylizujący, opierając się na właściwości fizycznej polegającej na tym, że para nasycona może uwolnić dużą ... Zobacz produkt →

Media, wyroby szklane i wsparcie laboratoryjne

Laboratoria mikrobiologiczne i kontroli jakości sterylizują pożywki hodowlane, wyroby szklane, narzędzia do pobierania próbek i odpady. Objętości są mniejsze, ale wymagania dotyczące udokumentowanych cykli i niezawodnego rozkładu temperatury są równie rygorystyczne, a jednostki stołowe lub pionowe zwykle dobrze odpowiadają tej skali.

Ampułki, fiolki i produkty płynne

Końcowa sterylizacja szczelnie zamkniętych pojemników na płyny wymaga stosowania sterylizatorów w kąpieli wodnej lub zanurzeniowych, w których ładunek jest zanurzany w podgrzanej wodzie, a przeciwciśnienie chroni pojemnik. Sterylizatory z kąpielą wodną są szeroko stosowane do ampułek i podobnych postaci, ponieważ przenoszenie ciepła jest równomierne, a ryzyko deformacji pojemnika jest kontrolowane.

Sterylizator w kąpieli wodnej WG-S0.6JS Seria sterylizatorów z kąpielą wodną wykorzystuje obiegową wodę o wysokiej temperaturze jako medium sterylizujące. Przedmioty poddawane są procesowi podgrzewania natryskowego, sterylizacji... Zobacz produkt →

Po sterylizacji należy jeszcze potwierdzić integralność ampułki. Sprzęt do badania szczelności identyfikuje pojemniki z mikropęknięciami lub niekompletnymi uszczelkami, dzięki czemu wadliwe jednostki nigdy nie dotrą do etapu napełniania lub pakowania.

Sterylizator wodny WG-SS2.0JS do badania szczelności ampułek Sterylizatory te wykorzystują wodę dejonizowaną o wysokiej temperaturze jako medium sterylizujące. Woda dejonizowana krąży wewnętrznie i równomiernie rozpyla się na sterylizowane... Zobacz produkt →

Pomieszczenie czyste i wsparcie aseptyczne

Tam, gdzie obszary czyste i aseptyczne są fizycznie oddzielone, sterylizatory przelotowe umożliwiają przedostanie się ładunku na stronę sterylną bez naruszania bariery. W połączeniu z kontrolowanym załadunkiem, obsługą odzieży i monitorowaniem środowiska stanowią one część strategii kontroli zanieczyszczeń, a nie izolowane urządzenie.

Walidacja i monitorowanie: udowodnienie, że cykl działa

Sterylizator jest tak dobry, jak dowody, które za nim stoją. Typowy pakiet walidacji farmaceutycznej obejmuje kwalifikację instalacyjną i operacyjną, mapowanie obciążenia z niezależnym pomiarem temperatury i ciśnienia oraz kwalifikację wydajności przy użyciu najgorszych obciążeń. Rutynowe monitorowanie zapewnia uczciwość cyklu:

• Zapisy fizyczne. Dane dotyczące temperatury, ciśnienia i czasu są rejestrowane dla każdego cyklu, a podczas walidacji wykorzystywane są niezależne sondy w celu potwierdzenia dokładności czujników kontrolnych.
• Wskaźniki chemiczne. Wskaźniki zewnętrzne i wewnętrzne umożliwiają natychmiastową kontrolę wizualną, czy ładunek został poddany warunkom sterylizacji.
• Wskaźniki biologiczne. Preparaty zarodników Geobacillus stearothermophilus stanowią uznane wyzwanie dla cykli parowych, a wyniki inkubacji potwierdzają politykę uwalniania ładunku.
• Test usuwania powietrza. W stylu Bowie-Dicka próba usuwania powietrza pozostaje najszybszym sposobem na wykrycie systemu próżniowego, który nie pobiera już powietrza z porowatych ładunków, i powinien stanowić część rutynowego monitorowania, a nie tylko uruchamiania.
• Testowanie szczelności. Rosnące ciśnienie w komorze podczas utrzymywania próżni wskazuje na nieszczelność uszczelki drzwi, zaworu lub rurociągu, która ostatecznie utrudni usuwanie powietrza.
• Okresowe przekwalifikowanie. Cykle należy poddać ponownej walidacji po większych naprawach, zmianach sterowania lub modyfikacjach obciążenia, zgodnie z procedurą kontroli zmian obowiązującą w obiekcie.

Typowe problemy i sposoby ich zapobiegania

Większość odchyleń w autoklawach ma kilka przyczyn źródłowych, a na każdą z nich istnieje praktyczny środek zaradczy:

• Mokre ładunki. Zwykle spowodowane złą jakością pary, zablokowanymi odpływami lub niewystarczającą fazą suszenia. Sprawdzenie dopływu pary, wyczyszczenie sit i sprawdzenie etapu suszenia rozwiązuje większość przypadków.
• Zimne miejsca i nieudane usuwanie powietrza. Często problem z ładowaniem. Zmiana położenia pakietów, unikanie kontaktu ze ścianą komory i stosowanie zatwierdzonego schematu obciążenia przywraca spójne wyniki.
• Wycieki próżniowe. Zwykle zużyte uszczelki drzwi, gniazda zaworów lub złączki. Zaplanowany test szczelności wyłapuje je, zanim partia zostanie utracona.
• Zła jakość pary. Mokra, przegrzana lub zanieczyszczona para zmienia zachowanie wymiany ciepła w całym cyklu, dlatego też jakość pary jest określana i monitorowana, a nie zakładana.
• Skala i jakość wody. Twarda woda pozostawia osady na płaszczach, rurach i powierzchniach komór. Uzdatniona woda zasilająca i regularne odkamienianie chronią zarówno wydajność, jak i żywotność.

Wybór odpowiedniego autoklawu dla Twojego obiektu

1. Zacznij od obciążenia. Wypisz każdy przedmiot, który będzie sterylizowany, łącznie z tym najtwardszym. Wymagany cykl określa pozycja najbardziej wymagająca, a nie przeciętna.
2. Zwymiaruj komorę wokół ładunku, a nie pomieszczenia. Zbyt duża komora marnuje parę i czas cyklu; zbyt mały powoduje przeciążenie i nieudane usuwanie powietrza.
3. Dopasuj usuwanie powietrza do zastosowania. Porowate i owinięte ładunki wymagają wstępnej próżni, a zamknięte ciecze wymagają zanurzenia w wodzie lub cykli przeciwciśnieniowych.
4. Zaplanuj media wcześnie. Jakość pary, dopływ wody, sprężone powietrze, pojemność odpływu, obciążenie elektryczne i prześwit drzwi – wszystko to wpływa na koszt instalacji i czas sprawności.
5. Przyjrzyj się kontrolom i obsłudze danych. Zarządzanie recepturami, ścieżki audytu, drukowane zapisy cykli i historie alarmów ułatwiają codzienną obsługę i inspekcje.
6. Sprawdź konstrukcję i użyteczność. Materiał komory, jakość spawania, dostępność uszczelek i dostępność części zamiennych mają znaczenie w ciągu piętnastoletniego okresu użytkowania.
7. Potwierdź walidację i wsparcie serwisowe. Dostawca, który rozumie dokumentację kwalifikacyjną, kalibrację i konserwację zapobiegawczą, jest wart więcej niż niższa cena zakupu.

Praca z producentem, który rozumie farmację

JIBIMED buduje sprzęt do sterylizacji od 1997 roku, posiadając dwa obszary produkcyjne o powierzchni 40 akrów i ponad 30 000 metrów kwadratowych powierzchni produkcyjnej. Na ponad dziesięciu liniach produkcyjnych firma produkuje ciśnieniowe sterylizatory parowe w formacie poziomym, pionowym, stołowym i przenośnym, a także pulsacyjne systemy próżniowe, sterylizatory z kąpielą wodną, ​​urządzenia do sprawdzania szczelności ampułek, niskotemperaturowe sterylizatory plazmowe oraz sprzęt pomocniczy, taki jak myjki ultradźwiękowe, suszarki i jednostki wody destylowanej. Roczna wydajność sięga około 50 000 sztuk, a produkty eksportowane są do ponad pięćdziesięciu krajów.

To doświadczenie jest przydatne właśnie dlatego, że sterylizacja farmaceutyczna to system, a nie pudełko. Komora, dopływ pary, schemat obciążenia, program monitorowania i dokumentacja walidacyjna muszą ze sobą współpracować. Jeśli określasz nową jednostkę, wymieniasz komorę starzenia lub dokonujesz przeglądu cyklu, który nie zachowuje się już tak jak dawniej, najskuteczniejszym pierwszym krokiem jest rozmowa na temat obciążenia i wymaganego wyniku, a następnie specyfikacja sprzętu.