Российский производитель и эксклюзивный представитель известных мировых брендов КИПиА
Российский производитель и эксклюзивный представитель известных мировых брендов КИПиА
Паровые стерилизаторы используются на фармацевтических производственных предприятиях для многоразовых частей в асептической обработке. Согласно многочисленным нормативным требованиям, все процессы стерилизации подлежат валидации. Поскольку стерильность невозможно доказать абсолютно, процесс валидации имеет критическое значение. При валидации цикла влажно-тепловой стерилизации необходимо учитывать множество моментов. Из-за сложности процесса валидация может стать затруднительной. Чтобы определить, что важно, следует изучить несколько нормативных актов и руководств, обеспечив соблюдение всех требований в зависимости от производимого продукта.
Содержание
Ключевой принцип валидации парового стерилизатора в фармацевтике: основная разработка цикла стерилизации должна быть завершена до этапа квалификации функционирования (PQ), а инженерные работы выполняются после IQ/OQ. Такой подход обеспечивает достижение требуемого уровня гарантии стерильности в каждом цикле.
Валидация критически важна из-за невозможности доказать стерильность изделия без его контаминации в процессе тестирования. Уверенность в уровне гарантии стерильности 10⁻⁶, полученном в ходе валидации, даёт конечным пользователям низкую вероятность получения нестерильного изделия. Инженерные работы, выполняемые для определения критических технологических параметров цикла стерилизации до квалификации, обеспечат правильную разработку цикла, что снизит вероятность сбоя во время валидационных циклов.
Точность валидации напрямую зависит от калибровки датчиков температуры, давления и внутреннего таймера автоклава. Рекомендуется многоточечная калибровка (не менее трёх точек, включая значения вне рабочего диапазона) с использованием NIST-трассируемого эталона. Например, для цикла 121°C калибруют при 116, 121 и 126°C. Коэффициент корреляции должен быть не менее 0,999999. Внутренний таймер проверяется по национальному эталону времени. Калибровка выполняется до любых тестов по разработке цикла.
F₀ — эквивалентное время стерилизации
В дополнение к контролю температуры и времени, современная валидация автоклавов требует расчёта F₀ — количественного показателя летальности цикла. F₀ — это эквивалентное время в минутах, которое нагрузка «получила» бы при стерилизации при эталонной температуре 121,1°C. Формула расчёта выглядит следующим образом:
F₀ = Δt · Σ 10^{(T - T_ref) / z}
где:
Δt — интервал между измерениями температуры,
T — измеренная температура в точке нагрузки,
T_ref — эталонная температура (121,1°C),
z — коэффициент температуры (для влажно-тепловой стерилизации обычно принимается равным 10°C).
При разработке цикла (этап 1): термопары, размещённые в наиболее трудностерелизуемых зонах каждой детали, позволяют рассчитать фактическое значение F₀, достигаемое в холодных точках. Минимальное требуемое значение F₀ должно быть обосновано в стратегии контроля контаминации (CCS). Для типовых циклов стерилизации твёрдых изделий общепринято минимальное значение F₀ ≥ 15 минут.
Во время квалификации процесса (этап 2): протокол PQ должен включать критерий приемлемости по F₀ для каждой термопары. Программное обеспечение современных валидаторов автоматически интегрирует данные и предоставляет отчёт по F₀.
При постоянной верификации (этап 3): регистрация и анализ значений F₀ при ежегодной повторной валидации позволяют выявить тренды ухудшения работы автоклава до того, как произойдёт отказ биологического индикатора.
Важно понимать: расчёт F₀ не отменяет использования биологических индикаторов, а дополняет их. Биологический индикатор подтверждает факт гибели спор, тогда как F₀ даёт количественную оценку летальности и позволяет сравнивать разные циклы между собой.
Валидация процесса стерилизации включает не только этап физической квалификации процесса (PQ), но и работы, выполняемые вокруг квалификации процесса (PQ) для обеспечения надлежащей валидации процесса. Концепция стратегии контроля контаминации, представленная в ЕС Приложении 1, рассматривает все этапы и общее функционирование площадки с учётом каждой части и процесса на предприятии. Процесс валидации паровой стерилизации можно рассматривать через три этапа в рамках валидационного процесса:
| Этап | Результаты |
| Этап 1 – Разработка процесса |
|
| Этап 2 – Квалификация процесса |
|
| Этап 3 – Постоянная верификация процесса |
|
Различные этапы процесса валидации паровой стерилизации могут создавать преимущества в ходе официальной квалификации функционирования (PQ) с использованием биологических индикаторов и термопар. Разработка процесса со всеми установленными параметрами позволит снизить вариабельность и вероятность сбоя валидации.
Перед началом разработки цикла требуется проведение квалификации оборудования (IQ/OQ). Квалификация монтажа (IQ) заключается в размещении оборудования в надлежащем месте. Эта часть квалификации гарантирует, что монтаж выполнен правильно, с проверкой всех соединений, чтобы убедиться, что все соединения и компоненты установлены в соответствии с руководством производителя для данного конкретного оборудования. Также подтверждается, что все инженерные коммуникации соответствуют потребностям оборудования, и все меры безопасности соблюдены. После установки оборудования проводится квалификация функционирования (OQ). Она подтверждает работоспособность оборудования: проверяется, что все коммуникации подключены и оборудование будет работать в соответствии с ожиданиями для предустановленных циклов. На этом этапе не рассматривается стерильность изделий, а лишь проверяется надлежащая работа сигналов тревоги и уведомлений.
На этапе 1 важно определить все возможные параметры для цикла автоклава, а также другие процессы, которые необходимо валидировать в рамках валидации процесса стерилизации. Это может включать такие аспекты, как стерилизационная упаковка и параметры для ограничения количества конденсата, образующегося на деталях в цикле, с целью сокращения времени сушки. Примером внешнего процесса может служить допустимое время стерильного хранения деталей после цикла стерилизации перед использованием.
На первом этапе критически важно определить наихудшие с точки зрения нагрузки изделия для вашей максимальной загрузки. Это может быть основано на размере, материале или пути прохождения пара для контакта с деталью. Размер детали может создавать сложности из-за громоздкости или большого веса, что может вызывать скопление жидкости на изделии или затруднять его упаковку. В некоторых случаях можно разработать специальные держатели для размещения таких крупных предметов, например чаш для пробок, чтобы обеспечить стекание образующегося конденсата.
Не только крупные детали создают проблемы при стерилизации, но и более сложные изделия, такие как трубки и игольчатые сборочные узлы для наполнения, сложны для демонстрации полного контакта с паром. Трудность заключается не только в удалении воздуха, но и в проникновении пара через иглу малого диаметра. Биологические индикаторы и термопары требуются в наиболее труднодоступных местах для удаления воздуха и проникновения пара.
Эти трудностерелизуемые изделия также создают проблемы при упаковке. Упаковка может ещё больше усложнить удаление воздуха и проникновение пара. Выбор хорошо подходящей, воспроизводимой системы упаковки снижает количество внешних переменных в цикле стерилизации. Уменьшение числа переменных помогает выявить коренную причину в случае сбоя. Выбор материалов для упаковки также критически важен для распаковки и асептической подачи стерильной детали. Возможно, наиболее критическими действиями после стерилизации являются предотвращение попадания частиц и сложность распаковки, которые могут повлиять на чистую среду и создать больший риск для детали и продукта. Особенно с выходом ЕС Приложения 1 влияние частиц и других источников контаминации будет подвергаться более тщательному контролю.
Выбранный материал также должен обеспечивать соблюдение времени выдержки, исходя из того, как долго детали и оборудование должны храниться стерильными перед использованием. Время выдержки будет зависеть от микробного барьера используемого упаковочного материала, класса чистоты помещения, где будут храниться детали, и требуемого интервала между стерилизацией и использованием. Это первоначальное исследование может регулярно подтверждаться с помощью асептического моделирования процесса.
После определения всей этой информации размещение регистраторов температуры в наиболее труднодоступных местах в ходе тестовых прогонов помогает определить требования к продолжительности цикла для достижения требуемого времени экспозиции. Дополнительная работа на начальном этапе разработки цикла поможет снизить вероятность отказов биологических индикаторов во время квалификации функционирования (PQ).
Для перегрузочных циклов перед валидацией проводят тесты с экспозицией, равной половине от целевого времени. Если в трёх последовательных половинных циклах биологические индикаторы (Geobacillus stearothermophilus, популяция 10⁶) не показывают роста, полный цикл гарантированно обеспечит стерильность. Минимальное количество биологических индикаторов при разработке — 10 на цикл, включая размещение около дренажа камеры.
При проведении предварительного тестирования характеристики загрузки могут влиять на продолжительность цикла стерилизации. На сушку определённых материалов может потребоваться дополнительное время, и разделение деталей на разные загрузки может сделать циклы более эффективными. Визуализацию потенциальной влажности необходимо включить в разработку цикла. Разработка цикла должна гарантировать, что влажные загрузки не возникают из-за упаковки или конфигурации загрузки.
На этапе 2 проводится квалификация функционирования (PQ). Предыдущие испытания и разработка цикла должны быть использованы для составления протокола с указанием схем загрузки, времени цикла, температуры и давления, любых импульсов удаления воздуха (если используется предварительный вакуум), стерилизационной упаковки и местоположения наиболее трудностерелизуемой зоны внутри каждой детали.
Все детали валидации должны быть включены в стандартную операционную процедуру (СОП) предприятия. В частности, номер цикла для стерилизации деталей и конфигурация их размещения внутри автоклава. Биологические индикаторы обрабатываются после стерилизации, и данные термопар должны подтвердить, что в каждом месте была достигнута заданная температура в течение ожидаемого времени. Эта первоначальная валидация должна быть выполнена в трёх повторяющихся циклах.
Типовой протокол валидации (PQ) для автоклава включает следующие обязательные разделы: документальная верификация (подтверждение завершения IQ/OQ и калибровки оборудования), вакуум-тест на герметичность, тест Боуи-Дика, исследование распределения температур и теплопроникновения для каждого цикла и конфигурации загрузки. Каждый тест оформляется отдельной формой (например, «Форма проверки калибровки», «Форма вакуум-теста», «Форма теста Боуи-Дика», «Форма исследования теплопроникновения»). Все отклонения, возникающие в ходе валидации, должны регистрироваться, а итоговый отчёт о валидации составляется после завершения всех трёх успешных циклов. Такой подход обеспечивает прослеживаемость и соответствие требованиям ЕС Приложение 1 и ISO 17665.
При использовании химических индикаторов в ходе валидации применяются индикаторы класса 4 или 5 по ISO 11140-1. Индикаторы класса 6 (эмуляционные) не подходят для тестов с половинной экспозицией, так как они настроены на полный цикл. Индикаторы класса 4 и 5 также могут использоваться для внутреннего контроля каждой упаковки во время рутинных циклов стерилизации, однако для формальной валидации (особенно на этапе PQ) предпочтительнее использовать биологические индикаторы (БИ), поскольку они непосредственно подтверждают гибель спор микроорганизмов и являются золотым стандартом. Если используется брекетинговый подход, то должны быть выполнены максимальные и минимальные загрузки, а обоснование брекета и стратегия должны быть задокументированы в стратегии контроля контаминации и валидации.
Этап 3 — это повторная валидация цикла автоклава. Если нет серьёзных изменений, которые могут включать параметры цикла, упаковку, крупные плановые ремонты или механические изменения³, то ежегодной повторной валидации, состоящей из одного PQ-прогона, будет достаточно для демонстрации валидированного состояния цикла стерилизации.
Таблица 1 – Моменты, которые следует учитывать при квалификации автоклава.
| Тема | Что контролировать/наблюдать/тестировать | Технология/Процесс | Потенциальные причины при возникновении сбоя |
| Продолжительность цикла | Продолжительность цикла определяется на основе предварительного тестирования с использованием термопар. Распечатки цикла будут подтверждением при рутинной обработке. |
|
|
| Температура | Температура оценивается с помощью термопар и температурных датчиков в стерилизаторе. |
|
|
| Давление | Давление в стерилизаторе помогает обеспечить наличие насыщенного пара внутри стерилизатора. Давление будет незначительно колебаться в зависимости от температуры. |
|
|
| Качество пара | Для стерилизации требуется насыщенный пар. Перегретый или влажный пар выделяет меньше энергии при конденсации на поверхности объектов.
Три обязательных теста качества пара (согласно EN 285 и PDA TR 48):
|
|
|
| Конфигурация загрузки | Размещение объектов для обеспечения стекания конденсата и обеспечения схожести материалов конструкции. Схема загрузки должна подтверждаться при выгрузке из стерилизатора. |
|
|
| Удаление воздуха | Присутствие воздуха в автоклаве может блокировать путь пара и препятствовать контакту пара с деталями, а следовательно, и эффективной стерилизации. Этот тест следует проводить не только во время квалификации автоклава, но и повторять каждый день перед использованием автоклава |
|
|
| Время выравнивания | Согласно EN285*, время выравнивания не должно превышать 15 секунд для малых стерилизаторов или 30 секунд для больших стерилизаторов. |
|
|
| Биологические индикаторы и термопары | Эти инструменты позволяют проводить биологические и физические измерения во время валидации автоклава. |
|
|
| Стерилизационная упаковка | Упаковка может влиять на проникновение пара, если не выбран надлежащий материал. После цикла стерилизации упаковку следует проверить на наличие любых разрывов или проблем, которые могли бы подвергнуть деталь воздействию нестерильной среды. |
|
|
| Время стерильного хранения | Необходимо провести тестирование для хранения деталей после стерилизации. |
|
|
| Проверка сухости | Подтверждение сухости гарантирует отсутствие дополнительного риска для деталей после стерилизации из-за конденсата, образовавшегося во время цикла. |
|
|
*Данное требование в EN285 касается выравнивания в камере автоклава и внутри загрузок сухих изделий. Для удаления воздуха и проникновения пара с целью нагрева более полых и плотных объектов, таких как канистры для пробок или жидкости, может потребоваться дополнительное время для выравнивания и использование других временных параметров тестирования.
Ежедневная верификация удаления воздуха и герметичности камеры
Валидированное состояние автоклава — это не статичный сертификат, а динамический процесс. ЕС Приложение 1 и ISO 17665 требуют ежедневного подтверждения того, что автоклав готов к работе. Два обязательных теста должны проводиться каждый день перед первым производственным циклом:
Цель: проверка эффективности удаления воздуха и равномерности проникновения пара в пористую нагрузку.
Как выполняется: тест обязательно проводят в пустой горячей камере (предварительно прогретой до рабочей температуры). Запускается специальный тестовый пакет (например, 3M™ Comply™ или STERIS Steraffirm™), содержащий химический индикатор. Цикл проводится при 134°C в течение 3,5–4 минут. Работа в пустой камере позволяет выявить скрытые воздушные карманы и оценить эффективность вакуумной системы вместе с конденсатоотводчиками без влияния реальной нагрузки.
Интерпретация результатов: равномерное изменение цвета индикатора по всей площади тестового листа свидетельствует об отсутствии воздушных карманов. Неравномерное окрашивание указывает на проблемы с вакуумной системой или конденсатоотводчиками.
Нормативная база: тест должен соответствовать ISO 11140-4.
Цель: проверка целостности камеры и трубопроводов вакуумной системы. Даже незначительная утечка воздуха сводит на нет усилия по удалению воздуха.
Как выполняется: камера откачивается до заданного значения вакуума (обычно минус 0,93 кгс/см² или 100 мбар абс.), после чего клапаны перекрываются. Измеряется скорость нарастания давления в камере за определённое время (обычно 10–15 минут).
Критерий приемлемости: согласно EN285 и ANSI/AAMI ST8, допустимая скорость утечки не должна превышать 1,0 мм рт. ст. в минуту (или 0,13 кПа/мин) в течение 10 минут. Альтернативный и широко применяемый критерий — утечка не более 1,3 мбар за 10 минут (или 1,3 кПа/10 мин). Превышение любого из этих значений указывает на негерметичность.
Вакуум-тест на герметичность не применяется, так как в таких системах отсутствует активное создание вакуума. Удаление воздуха происходит за счёт гравитационного вытеснения паром. Для проверки эффективности удаления воздуха в гравитационных автоклавах используют тест на время достижения температуры в контрольной точке в нижней части камеры (обычно у дренажного отверстия). Критерий: температура в этой точке должна достичь заданного значения (например, 121°C) не более чем через определённое время (например, 15–30 секунд после того, как температура в верхней части камеры стабилизируется). Этот подход позволяет убедиться, что воздух не задерживается в нижних зонах автоклава.
Эти два теста (Боуи-Дик и вакуум-тест) взаимодополняют друг друга: вакуум-тест проверяет герметичность «труб», а тест Боуи-Дика — способность пара проникать в нагрузку. Ни один из них не заменяет другого. Для гравитационных автоклавов вместо вакуум-теста используется температурный тест в нижней точке камеры.
Существует множество переменных, связанных с валидацией парового стерилизатора, некоторые из которых требуют собственной валидации. Все эти валидации должны быть завершены и задокументированы в стратегии контроля контаминации (CCS) площадки. Целостный взгляд на процесс — от упаковки до асептической подачи — обеспечит успешную валидацию автоклава и позволит избежать необходимости полной повторной валидации каждый год. Обеспечение тщательного выполнения инженерных работ до завершения квалификации функционирования (PQ) с биологическими индикаторами и термопарами сэкономит время в ходе валидации. Это гарантирует, что цикл будет эффективно разработан для стерилизуемых деталей, и квалификация выполнения процесса (PQ) пройдёт успешно. Регистрация всей этой информации в стратегии контроля контаминации (CCS) демонстрирует анализ всех этапов процесса, которые могут повлиять на чистые помещения. Для этого требуется глубокое понимание процесса, всех деталей и оборудования. Включение всей работы по разработке на начальном этапе процесса поможет сократить переделки или проблемы в дальнейшем в процессе валидации автоклава.
