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La convalida del processo di filtrazione sterilizzante è un passaggio fondamentale per garantire che i prodotti farmaceutici soddisfino i requisiti di sterilità durante la produzione. Questo processo di validazione è essenziale per garantire la qualità del prodotto e la sicurezza del paziente. Questo articolo esamina gli obiettivi, i metodi di test e i criteri di accettazione dei principali studi di convalida, inclusitest di compatibilità chimica, test di ritenzione batterica, Etest sugli estraibili e rilasciabili (E&L)..

La filtrazione sterilizzante è un processo di separazione fisica che rimuove i microrganismi da liquidi o gas attraverso la ritenzione della membrana. Nelle condizioni di processo specificate, il filtro deve essere in grado di trattenere10⁷ UFC/cm²DiBrevundimonas minutoper centimetro quadrato di area di filtrazione effettiva per garantire la sterilità del prodotto.

ILLinee guida GMP 2023 per preparazioni sterili (volume I)ERapporto tecnico PDA n.. 26 (TR26): Filtrazione sterilizzante di liquidifornire una guida completa per la convalida della filtrazione sterilizzante. Le attività di validazione includono la selezione del filtro, i test di ritenzione batterica, i test di integrità e la valutazione della compatibilità tra il filtro e il fluido di processo. La guida pone inoltre l'accento sui metodi di sterilizzazione dei filtri, sui test di integrità post-utilizzo e sulle considerazioni relative al riutilizzo dei filtri.

Seguendo le raccomandazioni GMP e PDA TR26, i produttori farmaceutici possono implementare e convalidare in modo efficace i processi di filtrazione sterilizzante. Tuttavia, la convalida della filtrazione sterilizzante rimane un'attività complessa che implica molteplici considerazioni tecniche ed è diventata un obiettivo sempre più importante durante le ispezioni GMP. Questo documento discute i principali studi di validazione, le strategie di validazione appropriate e i punti di controllo critici durante il processo di validazione.

 

1. Test di compatibilità chimica

I test di compatibilità chimica valutano se una cartuccia filtrante sterilizzante subirà reazioni chimiche indesiderate o interazioni con il fluido di processo in condizioni operative specificate.

1.1 Metodi di prova per la compatibilità chimica

La compatibilità chimica viene generalmente valutata utilizzando uno dei due approcci:

Prova di immersione statica

Prova di filtrazione a ricircolo dinamico

Nelprova di immersione statica, il filtro o la membrana sono immersi nel fluido di processo nelle condizioni operative-peggiori. Le caratteristiche fisiche del filtro o della membrana vengono misurate prima e dopo l'esposizione.

Nelprova dinamica di ricircolo, il filtro è collegato ad un contenitore e ad un sistema di tubazioni contenenti il ​​fluido di processo. Una pompa peristaltica fa circolare continuamente il fluido attraverso il circuito di filtrazione per simulare le condizioni di produzione reali. Dopo il test, le proprietà fisiche del filtro vengono confrontate prima e dopo la filtrazione.

1.2 Parametri di prova

Gli studi di compatibilità chimica dovrebbero valutare ilintero gruppo filtro.

Gli effetti delle condizioni di processo sul filtro possono essere valutati monitorando i cambiamenti in:

Integrità complessiva del filtro (inclusi membrana, alloggiamento, O-ring, ecc.)

Estraibili

Resistenza alla trazione

Portata

Pressione differenziale

Qualità del filtraggio

Aspetto del filtro

Osservazioni al microscopio elettronico a scansione (SEM).

Pressione di scoppio

Le valutazioni di routine generalmente includono test di integrità prima e dopo l'ammollo o la filtrazione, insieme alle misurazioni delle dimensioni fisiche del filtro, tra cui:

Lunghezza

Diametro

Peso

Inoltre, le caratteristiche della membrana che richiedono una valutazione includono:

Aspetto superficiale

Spessore

Struttura della membrana

Dimensione dei pori

Resistenza alla trazione

Tra questi parametri, la struttura della membrana e la dimensione dei pori sono comunemente caratterizzati utilizzando la microscopia elettronica a scansione (SEM).

1.3 Criteri di accettazione

Durante lo studio, il filtro e la membrana devono superare con successo tutti i test di integrità.

L'ispezione visiva dovrebbe confermare:

Nessuna deformazione

Nessun rilascio di particelle

Nessuno scolorimento

Per altri parametri fisici come diametro, peso e spessore, una deviazione relativa diDa ±2% a ±5%è generalmente considerato accettabile.

 

2. Test di ritenzione batterica

Sebbene i filtri a membrana di grado-sterilizzante utilizzati nella produzione farmaceutica abbiano in genere una dimensione nominale dei pori di0.22 μm, la dimensione dei pori da sola non rappresenta adeguatamente la capacità di ritenzione dei microrganismi del filtro.

2.1 Metodo di prova

Il test di ritenzione batterica viene generalmente eseguito secondoASTM F838-20, il metodo di prova standard pubblicato daASTM Internazionaleper valutare le prestazioni di ritenzione batterica dei filtri a membrana di grado-sterilizzante.

2.2 Test di controllo positivo

Per evitare risultati falsi-negativi causati da microrganismi con dimensioni cellulari relativamente grandi, è necessario dimostrare che l'organismo sfidante attraversa unMembrana da 0,45 μm, che funge da criterio di controllo positivo.

Brevundimonas minutocoltivato in terreno di crescita standard viene utilizzato come organismo di sfida. In condizioni di elevata sfida (tipicamenteMaggiore o uguale a 10⁷ CFU/cm²di area di filtrazione effettiva), un piccolo numero di batteri è in grado di penetrare a0.45 μmmembrana.

La sospensione batterica viene filtrata attraverso aMembrana da 0,45 μmoperato in parallelo con il filtro di prova. Il filtrato a valle viene successivamente filtrato attraverso un altro0.45 μmOMembrana da 0,22 μm. Se i batteri sfida sono sufficientemente piccoli, passeranno attraverso la prima membrana e verranno trattenuti dalla membrana a valle.

2.3 Test di vitalità batterica

Lo scopo del test di vitalità batterica è valutare la capacità di sopravvivenza dell'organismo sfidante nel fluido di processo e determinare se il fluido di processo presenta attività batteriostatica.

SterileSoluzione fisiologica allo 0,9%.viene generalmente utilizzato come soluzione di controllo. Una concentrazione definita diBrevundimonas minuto (e.g., >10⁸ UFC/mL) viene inoculato sia nel fluido di processo che nella soluzione di controllo. I cambiamenti nella popolazione microbica vengono monitorati durante la durata del processo designata.

Se il numero di microrganismi vitali nel fluido di processo diminuisce delnon più di 1 registrorispetto a quello della soluzione di controllo viene considerato il fluido di processonon-batteriostaticoverso l'organismo di sfida. Al contrario, una riduzione superiore1 registroindica che il fluido di processo possiede proprietà batteriostatiche.

2.4 Sterilizzazione dell'apparato di prova

Prima del test di provocazione batterica, l'intero apparato di prova deve essere sterilizzatosterilizzazione a calore umidoper garantire la sterilità. La sterilizzazione a vapore viene generalmente eseguita a121 gradi per 30 minuti.

2.5 Selezione del filtro

Poiché la ritenzione microbica è correlata ai risultati dellatest del punto di bolla non-distruttivo, ad un punto di bolla più alto corrisponde generalmente un punto di bolla più altoValore di riduzione logaritmica (LRV). Pertanto, gli studi sulla ritenzione batterica dovrebbero preferibilmente essere eseguiti utilizzando cartucce filtranti provenienti da lotti di produzione che presentano relativamentevalori del punto di bolla più bassi, che rappresenta la condizione-peggiore.

Gli studi di validazione per la capacità di ritenzione batterica generalmente comportanotre diversi lotti di produzionedei filtri a membrana. Almeno un lotto dovrebbe aver superato il test di integrità fisica producendo risultati entro i limiti10% delle specifiche minime accettabili del produttore, rappresentando quindi una condizione marginale.

Allo stesso modo, perchérisultati dei test di flusso diffusivosono anche correlati alle prestazioni di ritenzione microbica, quando si seleziona il test del flusso diffusivo come metodo di test di integrità, le cartucce filtranti convalori di flusso diffusivo borderlinedovrebbero essere inclusi nello studio sulla ritenzione batterica. Tra i tre filtri valutati, almeno uno dovrebbe mostrare un risultato di flusso diffusivo marginale.

2.6 Criteri di accettazione per i test di ritenzione batterica

I criteri di accettazione per i test di ritenzione batterica dovrebbero includere almeno i seguenti quattro requisiti:

1.Nessuna colonia diBrevundimonas minutodeve essere rilevato sulla membrana analitica a valle del filtro di prova.

2.Colonie diBrevundimonas minutodevono essere osservati sulla membrana analitica utilizzata nel test di controllo positivo.

3.L'intero apparato di prova dovrà rimanere sterile per tutta la durata dello studio.

4.La sospensione del test batterico deve soddisfare il livello di test richiesto, contenente almeno1×10⁷ CFU diBrevundimonas minutoper centimetro quadrato di superficie filtrante effettiva.

Inoltre, il filtro deve superarli entrambi con successopre-sfidaEtest di integrità post-sfidae tutti i valori di integrità misurati devono rimanere entro i limiti di accettazione specificati dal produttore.

 

3. Test sugli estraibili e sulle sostanze rilasciabili (E&L).

Per garantire che il contatto diretto tra il fluido di processo e il filtro non comporti il ​​rilascio di sostanze dal filtro nel fluido di processo, né induca reazioni chimiche tra le superfici a contatto che generino nuovi composti,studi sugli estraibili e rilasciabili (E&L).deve essere eseguito come parte della convalida del processo di filtrazione e sterilizzazione.

3.1 Metodi di prova per estraibili e rilasciabili

L'analisi degli estraibili e delle sostanze rilasciabili è un'importante valutazione della sicurezza utilizzata per valutare i composti chimici che potrebbero migrare dalle cartucce filtranti sterilizzanti ai prodotti farmaceutici.

In genere dovrebbero essere selezionati solventi modello che somigliano molto alla formulazione finale del farmaco. Tali solventi dovranno possedere caratteristiche fisiche e chimiche identiche o simili a quelle del prodotto finito.

Il test sugli estraibili viene generalmente condotto utilizzando:

Estrazione statica (ammollo)

Estrazione a ricircolo dinamico

nelle condizioni-peggiori definite.

3.2 Metodi analitici per estraibili e leachables

Gli estraibili e i lisciviabili rilasciati dalle cartucce filtranti nel mezzo di estrazione possono includere varie classi di composti, tra cui:

Composti organici volatili (COV)

Composti organici semi-volatili (SVOC)

Composti organici termicamente labili

Antiossidanti

Sostanze non-volatili

I composti organici volatili e semi-volatili, insieme ai composti termicamente labili e agli antiossidanti, vengono comunemente analizzati utilizzandoGascromatografia-spettrometria di massa (GC-MS)ECromatografia liquida a-fase-inversa ad alte prestazioni (RP-HPLC).

Le sostanze non-volatili sono generalmente caratterizzate utilizzandoRisonanza magnetica nucleare (NMR)spettroscopia eSpettroscopia infrarossa in trasformata di Fourier (FTIR).

3.3 Valutazione tossicologica di estraibili e rilasciabili

Sulla base di fattori quali la concentrazione di estraibili o rilasciabili nel prodotto farmaceutico finito, la dose somministrata, la durata del trattamento e la via di somministrazione, dovrebbe essere condotta una valutazione completa della sicurezza in conformità conICH Q3COICH M7linee guida per garantire che le sostanze estratte dai materiali filtranti o rilasciate durante la produzione non comportino rischi potenziali per la salute umana.

Durante questa valutazione, la composizione chimica di ciascun estraibile o lisciviabile dovrebbe essere accuratamente caratterizzata per facilitare un'ulteriore valutazione se eventuali composti contengano allarmi strutturali o altre caratteristiche chimiche di interesse tossicologico.

 

4. Conclusione

La convalida dei processi di filtrazione sterilizzante comprende molto più ditest di compatibilità chimica, test di ritenzione batterica, Etest su estraibili e rilasciabili. Ulteriori studi, inclusivalutazione delle prestazioni di assorbimentoEtest di integrità utilizzando il prodotto reale come fluido bagnante, dovrebbero essere effettuate ove opportuno.

Queste attività di validazione dovrebbero essere progettate in base alle caratteristiche del fluido di processo e alle condizioni specifiche di produzione per garantire una verifica completa dell'efficacia del processo di filtrazione sterilizzante.

Inoltre, ogni volta che si verificano cambiamenti nelprodotto, filtro, Oparametri di processo, la validità del processo di filtrazione sterilizzante precedentemente qualificato dovrebbe essere rivalutata. Pertanto, dopo il completamento della validazione iniziale del processo, dovrebbero essere eseguite valutazioni periodiche delle caratteristiche del prodotto e delle condizioni del processo per determinare serivalidazioneè necessario per garantire la continua efficacia e sicurezza del processo di filtrazione.

 

Riferimento

Liang, X.Discussione sulla validazione dei processi di filtrazione e sterilizzazione nella produzione farmaceutica sterile.
Industria chimica del Guangdong, 2025, 52(15): 54–55.