Esterilización de Líquidos por Filtración – Validación de Filtro Esterilizante

ESTERILIZACIÓN DE LÍQUIDOS POR FILTRACIÓN – VALIDACIÓN DE FILTRO ESTERILIZANTE

 

En términos generales, los procesos de esterilización se dividen en dos categorías: destrucción de microorganismos y su separación física del material que se va a esterilizar. El presente documento tratara solo del método de esterilización por separación/filtración.

La esterilización por filtración es un proceso el cual se puede validar para producir filtrados estériles.

Existen diversos factores que pueden afectar la efectividad de cualquier proceso de esterilización por el método de filtración. Dichos factores pueden ser el número de microorganismos, las propiedades liquidas, el diseño del filtro y los parámetros del proceso de filtración. Algunos de los aspectos más relevantes del filtro que afectan el proceso de filtración se relacionan con el área del filtro, el tamaño del poro, la distribución de tamaño de poro, el espesor de la membrana, la porosidad, el polímero de la membrana y la hidrofilicidad de la membrana del filtro.

El proceso de filtración efectiva depende de 4 aspectos:

• Los controles de producción y los sistemas de garantía de calidad por el fabricante del filtro

• Los estudios de calificación y validación realizados por el usuario del filtro

• Controles efectivos para asegurar que la biocarga previa a la filtración y los parámetros operativos.

• La integridad del filtro.

La farmacopea de los Estados Unidos estable que un filtro de grado de esterilización cumplir con la capacidad de retener 1 x 10⁷ UFC de Brevundimonas diminuta ATCC 19146 por centímetro cuadrado de área efectiva de filtro

Normalmente los filtros de grado de esterilización son membranas porosas de tamaño de poro de aproximadamente 2um.

Los mecanismos de retención que a menudo se utilizan en las membranas micro porosas son por retención de tamizado la cual se realiza a través de un bloqueo físico de partículas cuyo tamaño es mayor que el del poro, dicha retención se puede ver afectada por el número y tipo de microorganismos y demás partículas presentes en el material que se desea filtrar. Y la adsorción mediante el cual las partículas se unen a la superficie de las membranas, el cual se ve directamente relacionado con la composición de la membrana.

Factores que afectan la retención:

• Naturaleza de microorganismos: Va a depender del tamaño y tipo de microorganismo que se quiera tener.

• Naturaleza del poro: El tamaño, número y forma de los poros van a determinar su capacidad de retención.

• Composición y estructura de la Matriz del filtro: El material de fabricación, tamaño del poro, y la distribución del tamaño del poro, espesor de la membrana, y si el filtro consta de una o múltiples capas.

• Composición de la solución filtrada: La composición de la solución filtrada puede afectar el material de la membrana. La carga superficial y la fuerza iónica puede deshidratar a las células reduciendo su tamaño lo cual puede disminuir la retención. La presencia de tensoactivos en la solución de igual manera afectar la retención.

• Condiciones de filtración: La velocidad del flujo, temperatura y presión diferencial ya que pueden ocasionar daños en el filtro.

En cuanto a la eficacia del filtro, esta se en términos de un valor de reducción logarítmica, el cual es el logaritmo de cociente producido al dividir la población del desafío previa por la población recuperada.

Los filtros de membrana de grado de esterilización no deben permitir el paso de los microorganismos específicos y, por ende, el valor de reducción logarítmica se describe como igual o mayor que el logaritmo de la población de desafío.

En una validación de esterilización mediante el proceso de tamizado y adsorción, se requiere determinar el efecto del líquido sobre el filtro, y busca demostrar que dicho filtro es capaz de producir de manera consistente soluciones estériles. Es por esto que la USP en el capítulo 1229.4 establece el uso el microorganismo Brevundimonas diminuta ATCC 19146 como organismo de desafío. Para tal fin, el líquido que se quiera esterilizar debe inocularse para lograr un nivel de desafío de 1×10⁷ UFC/cm² y el filtrado debe evaluarse para determinar la presencia o no del microorganismo.  Se deben evaluar tres lotes diferentes de filtros de membrana, y los estudios exitosos de desafío microbiano deben arrojar resultados de ausencia total de microorganismos en el filtrado.

Dentro de una validación de esterilización se deben realizar la prueba de integridad, la cual va a demostrar que un filtro seleccionado tiene la clasificación correcta de poro, que su instalación es apropiada y que no ha sufrido daños en el proceso de su esterilización. Dentro de los métodos que se realizan para demostrar la integridad de un filtro, incluyen el punto de burbuja, flujo difusivo y retención de la presión. Se debe llevar a cabo la prueba de integridad posterior a la filtración para asegurar que el filtro no se haya dañado durante el proceso de filtración.

El incumplimiento de un filtro con la prueba de integridad puede significar que el filtro no se encuentra en óptimas condiciones, que el ensamble no está sellado adecuadamente o que no está integro.