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técnica de saneamiento cuya finalidad es la destrucción de toda forma de vida
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Esterilización
Presentado por:
• Diana Prince
• Pamela Medina
• Héctor Caballero
• Ana Gabriela Gómez
La OMS define la esterilización como la técnica de saneamiento cuya finalidad es la destrucción de toda forma de vida, aniquilando todos los microorganismos, tanto patógenos como no patógenos, incluidas sus formas esporuladas, altamente resistentes. La esterilización supone el nivel más alto de seguridad (y por lo tanto de letalidad, o eficacia o de sus formas de resistencia.
La resistencia de los microorganismos presenta diferentes grados y está relacionada con su estructura, con su capacidad de producir esporas, o con la presencia de ciertos componentes en su pared celular (lípidos, proteínas) o de su grosor.
Mayor Resistencia Priones
Esporas Bacterianas
Mycobacterium
Esporas de hongos
Virus Pequeños
Hongos formas
Vegetativas
Bacterias Vegetativas
Virus Medianos
Menor Resistencia
El medio de esterilización ideal sería aquel que pudiera reunir las siguientes características:
Máximo poder de destrucción: bactericida, esporicida, fungicida y virucida.
Seguro, sencillo y fácil de manejar. Inofensivo para la salud de los profesionales. Compatibilidad con las características del
material
Nivel de Garantía de la Esterilización
Es un término usado en microbiología para describir la probabilidad de una sola unidad que está siendo no estéril después de que ha sido sometido al proceso de esterilización.
Cinética de Muerte Microbiana
La fase de MUERTE sigue una Cinética Exponencial y puede ser sometida a un tratamiento matemático similar al usado para el tratamiento matemático del crecimiento.
La muerte de M.O como consecuencia de un tratamiento a altas temperaturas sigue una CINETICA EXPONENCIAL.
Esta línea recta nos indica que se destruye una proporción constante de microorganismos
viables por unidad de tiempo.
Entonces por ser una curva exponencial de primer orden, se puede aplicar la clásica
ecuación de ARRHENIUS.
RTE
-lnAlnk ó
ln
0
0
kt
RT
E
eNN
Aek
ktNN
dtkNdN
kNdtdN
DONDE:No = número inicial de microorganismos viables.
N = número de microorganismos viables al tiempo t.K = coeficiente que depende de la exposición y de la sensibilidad del microorganismo.
Por lo tanto; cuando el descenso logarítmico es constante desde tiempo cero, la curva es una forma de cinética de: CHOQUE ÚNICO:
N/No = e –kt
DONDE:No = población inicial, N = número de supervivientes después de la dosis o tiempo de tratamiento,t = dosis o tiempo de tratamiento y,k = constante de velocidad de muerte específica.
Tiempo de reducción decimal o valor D:
Tiempo en minutos para reducir 10 veces (o el 90%) el número de microorganismos de una población a una temperatura dada.
DONDE: N0= Número de células al inicio del tratamiento,NX= Número de células supervivientes después de un tratamiento,x=minutos a una determinada temperatura t.
EJEMPLO:Determinar el valor del tiempo de reducción decimal a 116 º C (D116) de un microorganismo a partir de los siguientes datos de supervivencia al tratamiento
Duración del tratamient
o
Número de viables
5 340.0
10 65.0
15 19.0
20 4.5
25 1.3
min27,8
)3.1/340log(
min20
)/log(
116
116
0116
D
D
NN
xD
X
El Valor z
Es el cambio de temperatura que se requiere para modificar el valor D por un factor de 10.
DONDE:
21, tt DD
)( 12 tt Incremento de la temperatura
Valores de respectivos de D
EJEMPLO:Para un microorganismo determinado el valor D104.4 es 113.0 min. y D121.1 es 2.3 min. Calcular el valor z.
Cz
z
DD
tempz
tt
º9.9
)3.2/0.113log(
)4.1041.121(
)/log( 21
LETALIDAD RELATIVA : VALOR F
Es el tiempo que se requiere para causar una reducción específica de una población de microorganismos a una temperatura dada (min) o como múltiplo del valor D.
Este tiempo se puede expresar en minutos o como un múltiplo del valor D. Por ejemplo
Para una reducción en la población microbiana de El valor F será
igual a
90 % D 99 % 2D 99.9 % 3D 99.99 % 4D
Valor F es el efecto letal de un minuto de calentamiento a la temperatura de 121 °C. La letalidad relativa puede ser expresada en términos de valores F basados en la relación:
F = t x 10(T -121)/z
DONDE:t = tiempo de aplicación del tratamiento letal, T = temperatura en °C y z = aumento de temperatura requerido para reducir el período de calentamiento en un 90 %(es decir el valor z )
Al valor de la integral del calor recibido se la denomina Fs. Cuando consideramos que el calentamiento es un proceso instantáneo, se puede calcular usando la siguiente fórmula:
)log(log 0 NNDFS
Ejemplo: va a realizarse la esterilización de 100 litros de líquido de maceración de maíz, el nivel de contaminación es de 103 esporas viables/ ml, la contaminación biológica total será de 1017 esporas. Si la temperatura de procesamiento es de 121 °C y el valor D de las esporas del Bacillus contaminante a esta temperatura es de 3 min entonces
No= 1017 esporas viables/ mlNf= 103 esporas viables/ mlT= 121ºCD= 3 min
Fs=3min(log1017 -log103 )Fs=3 X14Fs=42 minutos
El tiempo de procesamiento requerido para tener una probabilidad de fallo de 0,001 es de un total de 14 x D = 42 minutos.
Esterilización por Filtración
La esterilización por filtración incluye la remoción mecánica de partículas en un fluido, líquido o gas.
Es usada extensivamente en la producción de fluidos farmacéuticos estériles y libres de partículas biológicas que no pueden ser esterilizados por otros medios.
Es una operación farmacéutica por la que se separan las partículas solidas de un fluido, al hacerse pasar por estructuras porosas o filtros.
La filtración esterilizante se puede definir, por tanto, como la eliminación absoluta, de microorganismos de un fluido.
Los Microorganismos no son inactivados, se separan del fluido que se quiere esterilizar mediante filtros.
Un proceso de filtración consiste en el paso de una mezcla de fluidos y partículas sólidas a través de un medio poroso capaz de retener las partículas en su superficie y/o atraparlas en su matriz.
Tipos de Filtros Hasta hace poco tiempo era
muy común clasificar a los filtros y a los medios filtrantes, como del tipo de profundidad y de superficie.
Idealiza a los medios filtrantes como de retención en la masa o seno de estos para el primer caso, o como si fueran capaces de retener la totalidad del filtrado por poros inferiores al tamaño de las partículas en el segundo caso.
En los filtros de profundidad existen varias capas, por ejemplo un filtro de algodón es un filtro de profundidad, otro ejemplo serían las placas filtrantes de amianto y celulosa. En los de superficie actuaría solo el efecto tamiz y el ejemplo estaría dado por las membranas filtrantes.
Un filtro de superficie o de malla es uno en el cual todos los poros se encuentran sobre un plano único y por lo tanto, dependen únicamente del mecanismo de intercepción directa para separar partículas de un fluido.
Clasificación ActualFiltros de Poros Deformables Los medios de esta clase
dependen principalmente de los mecanismos de separación por inercia o difusión Browniana, ejemplo de este tipo de medio son los fieltros, ovillos de hilo, placas de amianto y fibras de vidrio no ligadas por resinas.
Dichos filtros están construidos con un medio filtrante no fijo de espesor suficiente como para retener partículas de un determinado tamaño dentro de su espesor ( en profundidad ).
Filtros de poros fijos o indeformables.
Los filtros de poro fijo consisten en varias capas de un medio filtrante o una sola capa de mayor espesor de un mismo material. Se fabrican de manera tal que la estructura del medio no pueda distorsionarse.
El tamaño del poro puede controlarse durante su fabricación, asegurando de esa manera la retención cuantitativa de partículas mayores de un determinado tamaño, por mecanismo de intercepción directa o tamiz, aunque en algunas circunstancias pueden actuar mecanismos de impacto inercial o intercepción por difusión.
Utilización en la industria farmacéutica
1. Para la esterilización de agua de uso farmacéutico.
2. Para esterilizar productos líquidos que contienen sustancias Termolábiles.
3. Para filtrar aire en zonas de procesamiento aséptico.
ENSAYOS DE VERIFICACION DE LA INTEGRIDAD DE LOS
FILTROSEl ensayo de integridad de los filtros esterilizantes es un requisito fundamental en los procesos críticos de filtración de la industria farmacéutica.
Las normas de la FDA exigen realizar el ensayo de integridad en los filtros utilizados en el procesado de soluciones estériles, como parenterales de gran volumen (LVP) y parenterales de pequeño volumen (SVP).
Dos tipos de test:
1.- Destructivos
2.- No destructivos.
Porque evaluar la eficiencia del filtro?
Se hace con el fin de validar la retención microbiana en los filtros de membrana u otro tipo para la prueba de esterilidad
MECANISMOS DE ACCION
Estos filtros retienen todas las partículas que poseen un tamaño mayor que los poros ,esto es debido a la super posición de las fibras con las que se elaboran los filtros.
Come se realizan estos test? Los laboratorios cultivan sus propios m.o., bajo condiciones controladas para que almacenen un tamaño pequeño y especifico.
Luego el laboratorio somete el filtro esterilizante a millones o miles de millones de estos microorganismos en un liquido por cm2 de la superficie del filtrado, después de la filtración inicial se pasa por un filtro analítico utilizado para verificar la eficacia del filtro esterilizador.
Luego se coloca el filtro analítico en una placa de petri con nutrientes específicos agregados, luego se incuba por 72 horas.
Si al inspeccionar el filtro no se halla cultivo alguno el filtrado es estéril y se confirma su eficacia.
Ensayos DestructivosMillipore realiza ensayos destructivos de reto
bacteriano siguiendo la metodología ASTM F838-83. La mejor forma de determinar la capacidad de un filtro esterilizante para retener las bacterias, es someterlo a un ensayo destructivo de reto bacteriano. Ello asegura que la membrana y el dispositivo fabricado cumplen los requisitos críticos de rendimiento de un filtro esterilizante. El ensayo se realiza con una muestra estadística de cada lote de membrana y de los dispositivos fabricados.
Durante el ensayo de reto bacteriano de Millipore, se prueban dispositivos y discos filtrantes de 0,22 µm con un medio de cultivo que contiene bacterias (Brevundimonas diminuta ATCC 19146) con una concentración mínima de 107 por cm2. El efluente se pasa después por un segundo disco filtrante de 0,45 µm, que posteriormente se coloca sobre una placa de agar y se incuba.
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
Las pruebas no destructivas de integridad se deben realizar antes y después de usar el filtro. Los ensayos antes de usar el filtro controlan la integridad del filtro antes de procesar un lote de producto, evitando el uso de un filtro no íntegro. Los ensayos de integridad después de que un lote de producto haya sido filtrado pueden detectar si la integridad del filtro se ha visto comprometida durante el proceso de filtración. La detección de un filtro defectuoso alerta inmediatamente a los técnicos responsables de cualquier problema después de haber procesado el lote, eliminando demoras y permitiendo un reprocesado rápido.
Tipos de ensayo no destructivos
Hay tres tipos de ensayos no destructivos:
El ensayo de punto de burbuja, El ensayo de difusión y El ensayo de caudal de agua en
filtros hidrófobos (ensayo HydroCorr™).
Ensayo Punto de Burbuja
El ensayo de punto de burbuja es posiblemente el ensayo de integridad no destructivo que se usa con más frecuencia. Se basa en el hecho de que los líquidos se retienen en los poros del filtro por tensión superficial y fuerzas capilares. La presión mínima necesaria para desalojar el líquido de los poros es inversamente proporcional al diámetro del poro (ver fórmula).
P = presión de punto de burbuja
d = diámetro de poro
k = factor de correlación de forma
cos Θ = ángulo de contacto líquido-sólido
Σ = tensión superficial
Procedimiento1. Humedecer el filtro con el líquido apropiado, habitualmente agua para las membranas hidrófilas y una mezcla de alcohol y agua para las membranas hidrófobas.
2. Presurizar el sistema hasta alrededor del 80% de la presión de punto de burbuja que se indica en la información técnica del fabricante.
3. Aumentar lentamente la presión hasta que se observe un burbujeo continuo en la salida del filtro.
4. Un valor de punto de burbuja inferior a la especificación indica una de las siguientes causas:
- Líquido con una tensión superficial diferente a la del líquido recomendado
- Filtro íntegro, pero con un tamaño de poro equivocado
- Temperatura alta
- Membrana no humectada suficientemente
- Falta de integridad en la membrana o juntas
Arreglo del filtro y sujeción del filtro Aspecto de las burbujas
VentajaUna de las principales ventajas de este ensayo es que puede realizarse en filtros para cualquier aplicación y tipo. Es un test no-destructivo, que no contamina el filtro y puede utilizarse para determinar la integridad de un filtro en cualquier momento y establecer clasificación como absoluto.
Ensayo de Difusión
A presiones diferenciales por debajo del punto de burbuja, las moléculas de gas migran a través de los poros llenos de agua de una membrana humectada, siguiendo la Ley de Difusión de Fick. El caudal de difusión de un gas a través de un filtro es proporcional a la presión diferencial y a la superficie total del filtro.
Para determinar la integridad del filtro, se mide el gas que difunde a través de la membrana aplicando una presión de aproximadamente el 80% del punto de burbuja. El caudal difusivo es muy bajo en los filtros de áreas pequeñas, pero es significativo en filtros de gran superficie.
Procedimiento1. Humedecer bien el filtro con el líquido de prueba apropiado, normalmente agua para las membranas hidrófilas y una mezcla de alcohol y agua para las membranas hidrófobas.
2. Aumentar la presión lentamente a la entrada del filtro hasta alcanzar la presión de ensayo recomendada por el fabricante, habitualmente 80% del punto de burbuja mínimo.
3. Dejar que el sistema se equilibre.
4. Medir en la salida el caudal de gas durante un minuto con una probeta invertida o un caudalímetro.
5. Un caudal de difusión más alto que el especificado indicaría:
- Tamaño de poro equivocado
Requisitos para realizar los ensayos
1.Esterilidad. Material estéril(diluyentes, dispositivos,…) -Mediosde cultivo.
2. Propiedades nutritivas(promociónde crecimiento.
-Incubar3 días: Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa,Clostridium sporogenes,Bacillus subtilis -Incubar5 días: Candida albicans, Aspergillusniger -Antes o en paraleloal ensayo
-Test de Idoneidad del ensayo para el producto
Ensayo Invalidado Contaminación en el control negativo
Fallos demostrables en la realización del ensayo Datos control microbiológico ambiental zona del ensayo de esterilidad reflejan fallos
Caracterización microorganismo aislado en control esterilidad demuestra se debe a fallos en el ensayo (material o técnica utilizada) repetir en igual condiciones
Si no crecimiento: cumple/ crecimiento: no cumple
Ensayo de Esterilidad
Las condiciones de trabajo en las que el test se realiza se deben controlar periódicamente tomando muestras ambientales del área de trabajo (aire y superficies)
Durante el ensayo también se controlan las condiciones ambientales”
Placas control abiertas en la cabina flujo laminar
Control-Impronta de dedos
Zona de Trabajo Zona limpia”
Presión positiva
Cabina de flujo laminar de clase A
Entorno Sala clase B
Equipo especial (mascarilla, gorro, guantes, calzas, bata estériles)
Aisladores -Clase A en habitación clase C o sin clasificar
La inoculación de cepas control se hace fuera de la zona limpia o aislador
Gracias por
su Atención
