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04/11/2010 1 Aspectos relacionados a aplicação do calor à esterilização, a despirogenização e a Biossegurança Eng° Gerson Roberto Luqueta Eng° Gerson Roberto Luqueta Cinética de morte microbiana Tópicos a serem apresentados Esterilização por vapor saturado Esterilização por calor seco Validação de processos de esterilização Tópicos especiais em biossegurança

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04/11/2010

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Aspectos relacionados a

aplicao do calor esterilizao,

a despirogenizao e a

Biossegurana

Eng Gerson Roberto Luqueta

Eng Gerson Roberto Luqueta

Cintica de morte microbiana

Tpicos a serem apresentados

Esterilizao por vapor saturado

Esterilizao por calor seco

Validao de processos de esterilizao

Tpicos especiais em biossegurana

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Evoluo do processo

1 AUTOCLAVE - 1880 CHARLES CHAMBERLAND

1 DIGESTOR DE DENYS PAPIN - 1680

AUTOCLAVE DIGITAL BAUMER - 2007

Eng Gerson Roberto Luqueta

O que esterilizao ?

Definio do mtodo pela Farmacopia Brasileira:

Mtodo...tem por finalidade remover ou destruir todas as formas de vida, animal ou vegetal,macroscpicas ou microscpicas, saprfitas ou no,presentes no produto considerado, sem garantir a Inativao

completa de toxinas ou enzimas celulares.

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Pela NBR-ISO17665-1:2010

3.51. Esterilizao: Processo validado usado

para deixar um produto livre de

microorganismos viveis.

O que esterilizao ?

5

Eng Gerson Roberto Luqueta

Esterilizao mal sucedida ?

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Eng Gerson Roberto Luqueta

O que esterilizao ?

Conceito Mecanstico Sterile Assurance Level

Processo pelo qual os microorganismos so

inviabilizados a tal ponto que no seja mais

possvel detect-los no meio de cultura padro

no qual previamente haviam proliferado.

Convencionalmente considera-se um artigo

estril quando a probabilidade de sobrevivncia

dos microorganismos menor do que

1:1.000.000 (10-6) (SAL - Bruch & Bruch).

Eng Gerson Roberto Luqueta

Material a ser esterilizado

Variveis para escolha do processo

Microorganismo alvo

Agente esterilizante compatvel

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Vapor Saturado

Agentes esterilizantes

xido de Etileno

Formoldedo

Plasma de perxido

Calor Seco - Estufas

Processos qumicos

Raios ionizantes

Por que a escolha pelo calor?

Processo seguro e eficaz

Fcil de validar

Rpido

Ecologicamente correto

No deixa resduos perigosos

10

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Mecanstica

Teorias dos mecanismos de ao

Estequiomtrica

Vitalstica

Destruio dos centros de controle - Matemtica

Alteraes quantitativas nas substncias essenciais

Interveno localizada do processo metablico

Eng Gerson Roberto Luqueta

Mecanismos de ao

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Material a ser esterilizado

Variveis para escolha do processo

Microorganismo alvo

Agente esterilizante compatvel

Eng Gerson Roberto Luqueta

Probabilidade de Sobrevivncia (biocarga)

Mtodos de Esterilizao

Esterilizao por Sobre-morte (Overkill)

Probabilidade de Sobrevivncia (combinado)

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Materiais no degradveis ao agente esterilizante

Sobre-morte (Overkill)

Super exposio do material

Mtodo seguro primeira escolha

Bioburden somente para abordagem parcial

Letalidade alta e excedente

Duas abordagens: ciclo completo e parcial

Eng Gerson Roberto Luqueta

Materiais facilmente degradveis ao agente esterilizante

Inativao com base na Biocarga

Limiares de sub e sobre-processamento

Conserva o produto menor energia

Letalidade controlada por incremento

Requer monitoramento contnuo

Requer controle sobre a biocarga

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Materiais Relativamente degradveis ao agente esterilizante

Combinado biocarga / indicador biolgico

Baseado em um desafio microbiolgico

Requer inoculao e estudo de penetrao

Letalidade controlada

Combina os dados do bioindicador com o Bioburden

Maior desafio na validao x economia no processo

Eng Gerson Roberto Luqueta

Estudo de Letalidade de Processo

Determinao do tempo de Esterilizao

Determinao da temperatura de Esterilizao

Estudo da resistncia do bioindicador ao AE

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Fatores de resistncia ao agente esterilizante

Biomassa do contaminante (log N/g)

Fatores de proteo internos

Fatores de proteo externos

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Um MO para cada agente esterilizante

Geobacillus sthearotermophilus

Bacillus atropheus

Clostridium sporogenes

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Indicadores qumicos e bioindicadores

Bioindicadores auto-contidos

Bioindicadores em fitas

Integradores qumicos

Indicadores de processos

Eng Gerson Roberto Luqueta

Microorganismos Emergentes

Bacillus sporothermodurans

Prions (GM ?)

Fonte:merriam-webster.com

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Inativao microbiana por calor

Depende do agente esterilizante

Da concentrao do MO

Do substrato

Da temperatura de exposio

Do tempo de exposio, etc...

Eng Gerson Roberto Luqueta

Inativaao trmica - modelo matemtico

Modelos lineares

Modelos no lineares

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Modelos matemticos

Ombro

Cauda

Eng Gerson Roberto Luqueta

Desenvolvimento do modelo matemtico

Valores DT do Microorganismo

Curva Fantasma valor Z

Letalidade de processo F0 e FZ

Tempo equivalente Te

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Valor D

Definio: Tempo, em minutos, para reduzir a populao de MO em 10 vezes a

uma determinada temperatura.

Eng Gerson Roberto Luqueta

Variao do valor D

0,000001

0,00001

0,0001

0,001

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

100000

1000000

Po

pu

la

o

N

0T 1T 2T 3T 4T 5T 6T 7T 8T 9T 10T 11T 12T

Tempo t30

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Valor Z

Definio: Temperatura, em graus Celcius, para reduzir a populao de MO em 10 vezes.

Eng Gerson Roberto Luqueta

Grfico do valor Z

Curva Fantasma - Valor Z

ESPOROS DE N.fischeri EM POLPA DE MA pH 3,6

0,10

1,00

10,00

100,00

84,5 85 85,5 86 86,5 87 87,5 88 88,5 89 89,5 90 90,5 91 91,5 92 92,5 93 93,5

Temperatura

Va

lore

s D

Temperatura

Z= 5,3

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Letalidade de Processo

)log(log 0 NNDF

Valor F Tempo mnimo de processo

Exemplo:

min18125,1)10log10(log5,1

10

10

5,1

66

6

6

0

121

F

N

N

D

Eng Gerson Roberto Luqueta

dtF

t

Z

TrefT

z

t

0

)(

10

Letalidade de Processo

Valor F0 letalidade equivalente a 121C

dtF

t T

0

10

)1,121(

100

Valor Fz letalidade

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Eng Gerson Roberto Luqueta

10

1,121

10

T

z

tF

Letalidade de Processo

min15,19

18

min5,1910

)121min(18

134

10

)1,121134(

134

F

FTe

F

CF

Z

Exemplo tempo equivalente

Eng Gerson Roberto Luqueta

Letalidade de Processo

0,5 MINUTOS124C1 MINUTO121C

2 MINUTOS118C

Letalidades equivalentes

Pequenas variaes de temperatura demandamvariaes considerveis de tempo de exposio

para manter a letalidade do processo !

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Letalidade de Processo

min185,1.665,1.10.1log10.1log:2

min7,186,1.67,56,1.10.1log10.9,4log

:1

66

min

65

min

T

Caso

T

Caso

Problema proposto: Qual o MO mais resistente ao AE?

Geobacillus sthearotermophilus : 1) N=4,9.105 , D121= 1,6 min e Z=102) N=1,6.106 , D121= 1,5 min e Z=10

Eng Gerson Roberto Luqueta

Letalidade esterilizao de Prions

Departament of Health and Social Security (DHSS) 18 logs

DHSS 1984 18 minutos a 134C 4C

The American Neurological Association (ANA) 50 logs

ANA (1986) - 60 minutos a 132C

So considerados Valores Z=10 e F0 de 200 e 600

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Matemtica, palestrando baixinho...

Eng Gerson Roberto Luqueta

Esterilizao a vapor

Mtodo eficaz

Mtodo rpido

Melhor relao custo / Benefcio

Validao / Monitorao

Baixo impacto ambiental

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Esterilizao a vapor

Presena de Vapor Saturado Seco

Tempo de Exposio

Temperatura de esterilizao

40

Eng Gerson Roberto Luqueta

Agente esterilizante Vapor Saturado

Forma Gasosa

Sujeito lei dos gases ideais

O ttulo do vapor importante

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Condicionamento (remoo de ar / umidificao)

Obteno da temperatura e presso

Tempo de Exposio

Exausto / Secagem

Aerao

Ciclo de esterilizao

Eng Gerson Roberto Luqueta

0%

136C

118 C

Ciclo de esterilizao Mistura ar/Vapor

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Teste Bowie & Dick Mistura ar/Vapor

Eng Gerson Roberto Luqueta

A RDC-17 determina que ciclos com vcuodevem ter controle peridico de hermeticidade.

Este ciclo fixo conforme EN-286 (Leak-Test)

Falhas no Leak-Test requerem interveno de manuteno

Controle peridico de hermeticidade

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Ciclo de esterilizao

Eng Gerson Roberto Luqueta

SS

Vlvulas solenide

Vlv. pneumticas

Filtros

Vlv. de reteno

Reduces

Purgadores

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Eng Gerson Roberto Luqueta

SS

Vlvula solenide

Vlv. pneumtica

Filtro

Vlv.reteno

Reduco

Purgador

Eng Gerson Roberto Luqueta

SS

Vlvula solenide

Vlv. pneumtica

Filtro

Vlv.reteno

Reduco

Purgador

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Eng Gerson Roberto Luqueta

B3

50

Eng Gerson Roberto Luqueta

B3

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Eng Gerson Roberto Luqueta

SS

Eng Gerson Roberto Luqueta

B3

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Eng Gerson Roberto Luqueta

SS

Eng Gerson Roberto Luqueta

SS

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Eng Gerson Roberto Luqueta

SS

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SS

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Eng Gerson Roberto Luqueta

SS

Eng Gerson Roberto Luqueta

SS

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Eng Gerson Roberto Luqueta

SS

Eng Gerson Roberto Luqueta

SS

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Eng Gerson Roberto Luqueta

SS

Eng Gerson Roberto Luqueta

Ciclo de esterilizao

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Ciclo de esterilizao

I2

Eng Gerson Roberto Luqueta

Ciclo de esterilizao

I1

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Hora do...

Eng Gerson Roberto Luqueta

Esterilizao no ambiente de biossegurana

Preparo do material

Carga na autoclave

Esterilizao

Descarga e Armazenamento

70

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Carga na Autoclave tipos de portas

Porta tipo Aranha

Fechamento por presilhas

Porta tipo guilhotina

Eng Gerson Roberto Luqueta

Porta tipo travamento radial

Vantagens

Suporta grandes presses

Boa relao custo/benefcio

Desvantagens

Pesada / Provoca LER

Susceptvel a falhas e fadigas

Se quebrar, projetada para frente

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Porta com travas modelo vertical

Vantagens

Simplicidade de fabricao

Fcil de manipular

Desvantagens

Somente para equipamentos pequenos

Requer ateno do usurio

Se quebrar, projetada para cima

Eng Gerson Roberto Luqueta

Porta tipo guilhotina

Vantagens

Extremamente leves / fcil de usar

Desvantagem

o modelo mais caro

Economiza espao

Requer mais manuteno (lubrificao)

Menor ndice de quebra / projeo

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Carga na autoclave

Eng Gerson Roberto Luqueta

Embalagem do material

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Carga na autoclave

Eng Gerson Roberto Luqueta

Carga na autoclave

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Carga na autoclave

Eng Gerson Roberto Luqueta

Deve ser dimensionada para demanda adequada

Prever Alvenaria / Barreira

Instalao hidrulica

Instalao pneumtica

Instalao eltrica / Aterramento

Tratamento de gua / vapor

Instalao da autoclave

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Conteno

Fonte: FUNASA, Segurana em laboratrios biomdicos e de microbiologia. 2001

Fotos: http://biosafety-level.wikispaces.com/N%C3%ADvel+de+biosseguran%C3%A7a+4

Barreiras Primrias

Barreiras Secundrias

Eng Gerson Roberto Luqueta

Descarte - sobremorte

Processo letalidade controlada

Autoclaves em laboratrios NB-2

Equipamento para processo

Equipamento para descarte

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Descarte sobremorte dupla porta

Processo letalidade controlada - 1 porta

Autoclaves em laboratrios NB-3

Equipamento para processo

Equipamento para descarte em barreira

Eng Gerson Roberto Luqueta

Descarte

sobremorte dupla porta

Processo

etalidade controlada

1 porta

Autoclaves em laboratrios NB-4

Uso de Equipamento intermedirio

Processo internedirio

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Conteno O conceito de Bioselo

Barreira mecnica

Combina construo do equipamento e rea

Pode ser simples ou dupla

Existem modelos que combinam vrias tecnologias

Testes de conteno devem ser realizados anualmente

Eng Gerson Roberto Luqueta

gua para esterilizao

gua conforme a NBR-ISO 11.816:2003

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Eng Gerson Roberto Luqueta

GERADOR DE VAPOR PURO

GERADOR DE VAPOR LIMPO

Gerao de vapor

Eng Gerson Roberto Luqueta

Instalaes hidrulicas - Dreno

Devem ser direcionados para tratamento

Ter sistemas de preveno de refluxo

Tipicamente queimados em caldeiras

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Fornecimento de energia estvel

Aterramento adequado

Conformidade NBR-ISO11.816 e NBR5410

Fornecimento de energia

NB-4 - equipamento deve ser ligado a gerador

NB-4 dutos de energia selados

Eng Gerson Roberto Luqueta

Falhas nas instalaes

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Utilizao de estufas especficas

Circulao forada com presso positiva

Requer temperatura e tempo bem maiores que vapor

Esterilizao e/ou despirogenao

Esterilizao por calor seco

90

Eng Gerson Roberto Luqueta

Esterilizao Fh com temperatura ref. 170C e Z=20C

Despirogenizao Fh com temperatura ref. 250C e Z=46,6C

Controle de esterilizao Bacillus Atrophaeus

Controle da endotoxina bacteriana testes in vivo e testes in vitro

Esterilizao por calor seco

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Teste in vitro uso do Limulus Amebocyte Lysate

Procedimentos e metodologia - FDA Technical Guide 40/1985

Controle da endotoxina bacteriana

Eng Gerson Roberto Luqueta

Circulao forada Alto ndice de troca

Esterilizao por calor seco - requisitos

Fluxo turbulento troca trmica com variao de 5C

Ar de circulao na mesma classificao do envase

Uso de filtro de reteno microbiolgica mandatrio

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Para descontrair...

Eng Gerson Roberto Luqueta

REU

Especif.

Funcional

Especif.

Detalhada

Construo

do Sistema

IQ

OQ

PQ

Metodologia GMP

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Pela RDC-17 o termo Qualificao normalmenteutilizado para equipamentos, utilidades e sistemas

O termo validao aplicado a processos

Distino entre validao e qualificao

Eng Gerson Roberto Luqueta

Qualificao do projeto - DQ

Aceitao em fbrica - FAT

Aceitao no local de uso - SAT

Qualificao das instalaes - IQ

Deve consistir dos seguintes pontos

bsicos:

Passos principais da validao - Esterilizao

Qualificao de operao - OQ

Qualificao de desempenho - PQ

Controle de procedimento de manuteno

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Eng Gerson Roberto Luqueta

QUALIFICAO DE OPERAO

Qualificao trmica (a vazio)

Estudo de penetrao de carga (letalidade)

Validao de processo - Esterilizao

100

Eng Gerson Roberto Luqueta

Qualificao de operao - Esterilizao

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Eng Gerson Roberto Luqueta

USO DO VALIDADOR

Qualificao de operao

Eng Gerson Roberto Luqueta

Variao na esterilizao - ciclo 3

133

133,5

134

134,5

135

135,5

136

136,5

11:29:28

11:30:00

11:31:00

11:32:00

11:33:00

11:34:00

11:35:00

11:36:00

11:37:00

11:38:00

11:39:00

11:40:00

11:41:00

11:42:00

11:43:00

11:44:00

11:45:00

Hora

Tem

pera

tura

(C

)

S 01

S 02

S 03

S 04

S 05

S 07

S 08

S 09

S 10

S 11

S 12

Qualificao de operao

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Qualificao de operao

Eng Gerson Roberto Luqueta

Validao de sistemas computadorizados

Como definir o que sistema computadorizado?

Consiste (mas no se limita) a equipamentos defabricao automatizados, equipamentos de laboratrioautomatizados, controle de processo, processo analtico,execuo de fabricao, gerenciamento de informao,

planejamento de fabricao, gerenciamento dedocumentos e monitoramento.

Os sistemas podem classificados como ser novos ou legados

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Guia de validao de sist. computadorizados

Srie de perguntas para avaliar a necessidade de validao

O sistema armazena dados que impliquem na

rastreabilidade de produtos?

O sistema gerencia a operao automatizada de equipamentos produtivos crticos ou de laboratrios individualmente?

Eng Gerson Roberto Luqueta

Reao ao software no validado?

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So todas as aes necessrias para manter

um equipamento ou sistema em operao

ou para restitu-lo ao funcionamento.

Manuteno inclui conservao, reparo,

modificao , modernizao, reviso, inspeo e

determinao de eficincia de trabalho

Conceito de Manuteno

Eng Gerson Roberto Luqueta

Manuteno

Programa fornecido pelo Fabricante

Com registros formais dos procedimentos

Executado com profissionais qualificados

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Manuteno mal sucedida ?

Eng Gerson Roberto Luqueta

Normas, portarias e resolues

NBR-ISO 17.665-1:2010

NBR-ISO 11.816:2003

RDC 17 de 16 de Abril de 2010 - ANVISA

NR-13 Caldeiras a vapor Disposies gerais

Nacionais:

B1

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Eng Gerson Roberto Luqueta

Autoclaves Laboratoriais

Diviso Industrial

Autoclaves para Produo

Termodesinfectoras

Cmaras de passagem

Incubadoras para produo

Geradores de vapor puro

Estufas de eliminao de pirognio

Secadores de granulado

tks

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Eng Gerson Roberto LuquetaThe End 2003 - 2005

Eng. Gerson Roberto [email protected]

www.baumer.com.br

Downloads: www.gerson.orgfree.com

(link sade)

Eng Gerson Roberto Luqueta

PV=nRT

P ~ T

cte cte

Lei dos gases ideais

http://www.baumer.com.br/http://www.gerson.orgfree.com/

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Relaciona o tipo de Gs , Presso e Temperatura

Presso absoluta

(kgf/cm2)

Temperatura (C)

4,85150

3,19135

2,02120

1,23105

1,03100

0,8695

Lei dos gases ideais

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Exemplo: Vapor com 100g de gs e 5g de lquido

100/105 = 0,952

idaMassa_liqusaMassa_gaso

saMassa_gasoorTitulo_Vap

Ttulo de vapor

VOLTAR

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Eng Gerson Roberto Luqueta

Metodologia relacionada s boas prticas de

fabricao para sistemas de automao.

Representa um conjunto de aes para

validao de processos automatizados.

GAMP 4 METODOLOGY

Good Automation Manufacturing Practice

Eng Gerson Roberto Luqueta

NR 13 Caldeiras a vapor

Autoclaves Grupo risco 5

Classe C Vapor de gua

Cosntrudos conforme norma ASME

Requer teste hidrosttico a cada 25 anos

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