Riesgos en la FiltraciónEsterilizante Fundamentos de las Membranas y Utilización correcta de los filtros Roberto Uchimura – Actualizacion Técnica en Procesos Industriales – abril 2015 Roberto Takashi Uchimura Technology Manager ( LATC) , Latin America , Merck Millipore Current Role Prior Experience –Roberto Uchimura –Technology Manager, Education Responsible to implement Access and BSTC labs and provide specialized services and training to all Latin America customers and sales force. • Technology Manager – Millipore Brasil, responsible to implement Access and BSTC labs • Sr. Applications Specialist – Millipore Brasil, responsible for some international Key Accounts (Pfizer and Novo Nordisk, $ 2 million/year each). 1993 - 2010 • Sales Supervisor – PHD Diagnostic Products – 1990- 1993 • Lab Supervisor - Chemical QC Lab, then Head, Technical Services , QA , then Head, Oral Dosage Forms Production , Biotech Purification Plant -Eli Lilly do Brasil, 1979 - 1990 • Junior Researcher, Organic Chemistry Institute, USP • Pharmaceutical Biochemistry - USP - Sao Paulo University, 1982 • Specialization in Pharmaceutical Industry and Drugs Manufacturing. • Married for 31 years with a Math teacher, 2 graduated sons • Born in Sao Paulo , still not visited Japan yet. • Interests : Books, Music (singing and dancing), active Tennis player. –Latin America Operations –Merck Millipore, Sao Paulo –Phone: 55-11-4133-8752 –
[email protected] Private Qué aprenderemos Propiedades de las membranas que las hacen adecuadas para la filtración esterilizante Ensayos de eficiencia de las membranas Ensayos destructivos – Retención bacteriana Ensayos No-destructivos – pruebas de integridad Consideraciones sobre equipos automáticos Ventajas Inconvenientes Asegurar resultados de ensayos eficientes y significativos Recomendaciones operacionales para una buena filtración Los 10 riesgos más críticos Lo que dicen las normativas USP, FDA, PDA, OMS Process Design for Terminally Sterilized Products - LVPs & SVPs – Grade C –CIP/SIP –Environmental monitoring –Integrity testing –Grade A –LAF –Microbial limit tests –Filtration –Terminal –sterilisation –& packaging –Bioburden monitoring Aseptic Processing Suite Small Volume Parenteral (SVP) –Grade C –Autoclave –Containers transfer –Rubber stoppers –Glass containers –Grade B –LAF –Sterilisation tunnel –Environmen t controls – –Grade A –Components preparation –Filling –WFI –API –Excipients –Product formulation –Filtration –Transfer –Filter integrity –Bioburden –Environmen t –Lyophilisation –Packaging –Sterility – testing . temperature. time. Product recovery 10. Assembling 5. Preparation 4.optional 7.Filter Use (or risks in the filtration process) 1. Filtration – pressure. Cleaning 3. Selection 2. Sterilization 6. Post-use flushing – optional 11. Pre-use IT 8. Flushing . volume 9. Post-use IT . sterilizing grade 4. Pore size – retention. Recovery .10 Potential Failures 1. Particles shedding. Filter size – speed and capacity issues 3. Adsorption – API and preservatives 9. Assembling 5. cleaning chemicals) 8. Cross-contamination (endotoxin. Integrity 7. extractables. leachables 10. Filter material – chemical compatibility 2. degradation products. Sterilization 6. PLATO DE FILTRACION 293 mm Tradicional (desde 1954) –8 –Presentation title in footer | 00 Month 0000 . Dispositivos de filtracción Modernos –Durapore – Express –Sterilizing Membranes –Millipak –Millidisk –9 –Cartridges Optiseal –OpticapXL and XLT –Capsules . Objetivo de la Filtración Esterilizante Esterilización Eliminación de organismos vivos de los fluidos de proceso – Evitar la contaminación por fermentación – Medios de cultivo celular y aire Reducción de bioburden los pasos de purificación – Baja carga biológica significa pocas endotoxinas Esterilización de inyectables – Proteger al paciente de infecciones en . China –Australia. Singapore –Canada –PQRI –CMC –PIC/S –Pharmaceutical –Inspector –association –GMP –Guidance –Biotech Working group –BPSA –Inspection guides –AAMI .Regulatory framework –Standard –Regulatory Agencies –Organization –ASTM –Medical –industry –Associations –FDA –WHO –ISO –CEN –AAMI –ICH –ICH –NIST –Pharmacopeias –EP USP JP –EMA –+ –PDA –National Regulatory –Agencies –ISPE –Japan. Diffusion.4> Sterilizing Filtration of Liquids Introduction – Sterilizing grade filters – Retention mechanisms Factors that affect retention – Nature of pores – Nature of microorganisms – Composition and structure of filter matrix – Composition of the filtered solution – Filtration conditions – Filter efficiency: LRV Log Reduction Value Validation : responsibilities of the filter manufacturer and filter user Integrity testing principles and methods: BP. P hold When to test integrity Prefiltration bioburden control Troubleshooting .USP37 <1229. PDA TR 26 rev 2008 Sterilizing Filtration of Liquids . Expectativas de la Normativa Fabricación de filtros – validado – auditado Eficiencia del filtro – validado con ensayos que simulan el proceso Tres elementos para asegurar un filtrado estéril Ensayos Integridad – resultados consistentes con los datos generados en la validación . aseguran su eficiencia SECADO .El primer elemento clave: La fabricación del filtro Mezcla CAMARA DE AMBIENTE CONTROLADO CONTROL Espesor CASTING (COLADO) HIDROFILIZACION La fabricación del filtro debe estar validada Los mecanismos de retención deben comprenderse bien Los materiales deben ser adecuados para la aplicación Resistencia Estructura de los poros Compatibilidad Los ensayos de liberación del lote de membrana. Calidad de las membranas (QA) Retención bacteriana Punto de Burbuja Espesor Caudal Pirogenicidad Toxicidad . Mecanismos de retención Exclusión por tamaño Captura en superficie (tamizado) Atrapado Adsorción – Depende de la fuerza molecular o la atracción eléctrica entre medio y partículas –No depende del tamaño . ¿Cómo funciona una membrana ? . nylon 0.Filtros de membrana Polímeros Pueden ser hidrófilos o hidrófobos Muy finos(100. celulosa regenerada.22 PVDF (superficie) .260 mm) Basados en el tamaño de la menor partícula que retienen Ejemplos: PVDF. PES. ésteres de celulosa. Sección de una Membrana Microporosa 0.22 PES (Asimétrica) .22 PVDF (simétrica) 0. Características clave de las membranas Estructura fuerte y rígida Recorridos tortuosos No toda la retención se produce al principio del filtro Superficie interna muy alta 65-75% porosidad La retención bacteriana no debe cambiar con el caudal o la presión de trabajo . Hidrófilos “Buscan el agua" mojan espontaneamente con agua (o fácilmente) Materiales celulósicos (v. PVDF modificado Aplicaciones Filtración y filtración esterilizante de soluciones acuosas o mezclas con orgánicos . Polisulfona modificada. Nylon. Celulosa regenerada. ésteres de celulosa.Materiales filtrantes . etc) Materiales No-celulósicos Policarbonato con aditivos.gr. Venteo de depósitos.Materiales filtrantes . Polisulfona.Politetrafluoroetileno Polipropileno. entrada y salida de fermentadores . PVDF – Di Fluoruro de polivinilideno PTFE .Hidrófobos “Huyen del agua" Filtros que no se mojan espontaneamente con agua. disolventes. bases y prod. químicos fuertes. Policarbonato Aplicaciones Filtración de alcoholes. ácidos. ¿Qué es la Integridad de una membrana? Membrana íntegra Contaminantes mayores que el tamaño de poro No hay contaminación aguas abajo Membrana No-íntegra Contaminantes mayores que el tamaño de poro esperado Contaminación aguas abajo . El filtrado pasa por un disco de ensayo para detectar el microorganismo inoculado. . Se hace ensayo de integridad no-destructivo antes y después. Un filtro de ‘grado esterilizante’ debe dar un filtrado estéril.Ensayo del Reto Bacteriano ASTM F838-83 Los organismos deben cultivarse para que sean individuales. viables y del menor tamaño posible El filtro se reta con una suspensión de Brevundimonas diminuta con un mínimo de 107 ufc por cm2 de membrana. no-agregados. y debe hacerse por rutina después de usarlos.” PDA Informe Técnico # 26 “Se considera en general un requisito cGMP que se ensaye la integridad de los filtros o sistemas filtrantes en ambos casos. tanto antes como después de su utilización. Es importante que el ensayo se haga después de la filtración para detectar cualquier fuga o perforaciónb que pueda acaecer durante la filtración.” . de Difusión o de caída de presión” FDA Guideline on Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing (2004) “El ensayo de integridad de los filtros puede hacerse antes de su uso.Ensayo de Integridad –normativaRevisión del Anexo 1 a la Guía para las GMP en productos estériles de uso médico de la CEE (1997) “La integridad del filtro esterilizado debe verificarse antes de su uso y confirmada inmediatamente después de su utilización utilizando un método adecuado como un ensayo de Punto de Burbuja. Procedimiento manual del P. de Burbuja Mojar completamente la membrana Aumentar despacio la presión de gas aguas arriba Observar la salida hasta que haya un burbujeo rápido y continuo Comparar la presión a que esto ocurre con la especificación . Ensayos Manuales Ventajas Desventajas Equipo sencillo Casi imposible realizarlo asépticamente Medida directa u observación del caudal de gas Determinación del punto Relativamente fácil de de burbuja muy subjetiva aprender Rápido . Caudal de gas C. Durante el ensayo.Ensayos de Integridad Automáticos Presión aguas arriba Gas a presión A. . Al disminuir el gas aguas arriba. B. el gas fluye a través del filtro y escapa del sistema. Si todo lo demás se mantiene constante. baja la presión. el cambio de presión permite determinar el caudal de gas que escapa. especialmente post-SIP.Equipos Automáticos de Integridad: Ventaja principal No hay ninguna intervención aguas abajo que pueda comprometer la esterilidad. . Equipos Automáticos de Integridad: Otra ventaja Informe escrito Simplifica el mantenimiento de archivos HERRAMIENTA IMPORTANTE PARA ANALISIS DE PROBLEMAS y RIESGOS . tipo y resistencia de los microorganismos del bioburden . FDA Recommendations for submitting documentation for sterilization process validation Describir el programa de control rutinario del bioburden Dar información del número.Control de la Carga Biológica FDA Aseptic Guideline (Junio 1987) Asegurar que el bioburden real no contiene microorganismos de un tamaño y/o concentración que puedan reducir la seguridad de la esterilidad (SAL). 10 cfu/100 ml serán aceptables Si no se cumple este requisito. es necesaria una prefiltración con un filtro que retenga bacterias para obtener un bioburden suficientemente bajo .Control de la Carga Biológica EU CPMP Nota Guía para la fabricación de formatos de dosis final (Abril 1996) En la mayoría de situaciones. EU GMP Annex 1 revision March 2009 Manufacture of sterile medicinal products –Bioburden monitored on every batch –ISO 7 –ISO 6 – –Microbia l limit tests –Product Bioburden? –ISO 5 . final –Carryover –Qualified storage • product • product breakdown • cleaning solutions –Endotoxins –Regulatory environment –Warning letters –Minimum qualification scheme proposition .Reuso Puntos a considerar –Extractables –Integrity testing –Adsorption –Re-sterilization –Capacity –Flushing profiles TOC –Filter logs –Initial . I. Guideline on Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing (1987) Retar los filtros con Pseudomonas diminuta a una concentración mínima de 107 organismos por cm2 de superficie filtrante Correlacionar la eficiencia del filtro con el ensayo de integridad PDA. Técnico 26 (1998) Un ensayo físico de integridad tiene sentido solo si puede ser relacionado con características de retención específicas del filtro .Requisitos clave en los filtros de grado esterilizante FDA. Resumen La filtración esterilizante fiable es función de: Diseño y fabricación de la membrana Validados Fabricación de filtros Tres elementos para asegurar un filtrado estéril Ensayos de retención bacteriana Correlación de las especificaciones de los ensayos de integridad Los ensayos de integridad fiables. son función de: Comprender en qué se basan Operaciones correctas Buena interpretación de resultados Eficiencia del filtro Ensayos Integridad . – Dimensionado –Formación –& – certificación –& –escalado –Validación –Validación – Filtro –Proceso –Diseño –Proceso –R&D –Clínica –Fase I/II/III –Desarrollo –proceso –Registro –Documentos de Validación listos para inspección –Producción . Factores que afectan el Nivel de Seguridad en la Esterilidad (SAL) Eficacia del filtro Diseño del proceso de filtración Dimensionado e ingeniería del sistema SOP/PNT (Proced. Normalizado de Trabajo) Validación del proceso de filtración Formación de los operarios Control y seguimiento del proceso . Filter material – chemical compatibility 2. sterilizing grade 4.10 Potential Failures – Final Message 1. Sterilization 6. cleaning chemicals) 8. Assembling 5. Particles shedding. degradation products. Recovery . Adsorption – API and preservatives 9. Filter size – speed and capacity issues 3. Integrity 7. Cross-contamination (endotoxin. leachables 10. extractables. Pore size – retention.