Selección de la tecnología de esterilización adecuada

Bart: El fabricante es responsable de la comercialización del producto (incluida cualquier indicación de la etiqueta estéril) y debe consultar a los expertos en esterilización lo antes posible en el desarrollo del producto. La participación temprana puede ayudar a garantizar que se implemente un proceso de esterilización eficaz, adaptado a productos específicos, así como a la cadena de distribución.

Al observar los diferentes tipos de radiación que se pueden usar para la esterilización, los rayos gamma, X y haces de electrones tienen, con pocas excepciones, efectos similares en los microorganismos, así como en las características de rendimiento del producto. Por lo tanto, el factor distintivo es principalmente su escalabilidad. Por ejemplo, el procesamiento de rayos gamma o X tiende a ser eficaz para la irradiación de palés de producto, mientras que el procesamiento de haz de electrones solo sería adecuado a nivel de caja de envío. Los tiempos de giro y las consideraciones de coste también pueden ser importantes; los irradiadores de haz de electrones y rayos X permiten un cambio más rápido entre las especificaciones del cliente en gran medida diferentes a las de un irradiador gamma.

Jeff: Dos consideraciones clave a la hora de esterilizar sus productos con gas son:

• ¿Qué tecnología(s) de esterilización por gas son adecuadas para su producto? Las pruebas de viabilidad pueden ayudar a determinarlo.

• Si son adecuadas varias tecnologías de esterilización, seleccione la más adecuada teniendo en cuenta los pros y los contras de cada una (p. ej., capacidades de volumen alto/bajo, residuos de esterilización, etc.)

Bart: En general, se ha observado que la radiación ionizante es compatible con la mayoría de los materiales a niveles típicos de dosis absorbida para el procesamiento de esterilización. Esto incluye polímeros, vidrio y cerámica. En algunos casos, como el del polipropileno, se debe tener especial cuidado en la selección del grado de polímero adecuado. Las baterías y los componentes electrónicos en general podrían ser motivo de preocupación. Sin embargo, en algunos casos se pueden explorar modificaciones que aborden eficazmente el problema.

Jeff: Buena pregunta. Es difícil proporcionar una respuesta definitiva, ya que cada situación es única. Por eso recomendamos a nuestros clientes que consulten a nuestros asesores expertos en esterilización para obtener orientación. En términos generales, para las modalidades de esterilización con gas, algunas consideraciones importantes son:

• Compatibilidad con el esterilizante: por ejemplo, las sustancias acuosas son incompatibles con la esterilización por gas.

• Características de diseño del producto: los diseños de productos que incluyen cosas como llaves de paso y lúmenes estrechos pueden presentar desafíos significativos para el acceso del gas, ya que es posible que el gas no pueda penetrar en las superficies más restringidas del producto.

• Energía almacenada: si el dispositivo contiene energía almacenada, como una batería, esto puede crear un problema de seguridad con el EtO, por lo que se requeriría una revisión adicional para garantizar que la energía almacenada esté correctamente aislada.

• Selección de empaquetado permeable: es crucial elegir un empaquetado que permita que el gas fluya dentro y fuera del mismo para esterilizar eficazmente el producto y eliminar los residuos.

Bart: No, en términos generales, hay mucha literatura disponible sobre materiales que pueden guiar a los fabricantes en el diseño de sus productos y aumentar la probabilidad de obtener eficazmente un proceso de esterilización cuando se considera. Sin embargo, nunca se pueden predecir por completo los resultados específicos de las características de rendimiento del producto tras la exposición a radiación ionizante. Por lo tanto, es obligatorio irradiar el producto con su sistema de empaquetado y determinar estos efectos experimentalmente.

Jeff: Teniendo en cuenta la amplia variedad de dispositivos médicos, productos farmacéuticos y sistemas de envasado que deben esterilizarse, así como los nuevos e innovadores productos que entran en el mercado cada año, esta pregunta no se puede responder con un simple “Sí” o “No”. La mejor práctica es consultar con un experto en esterilización para ayudar a seleccionar la modalidad adecuada para el producto y realizar las pruebas adecuadas, incluidas la compatibilidad de materiales, la funcionalidad del producto y la integridad del envase.

Bart: Por lo general, los materiales de empaquetado seleccionados deben ser lo suficientemente resistentes a la radiación ionizante. El producto empaquetado en unidades de ventas, cajas de envío o palés debe ser apropiado para obtener una distribución de dosis aceptable en una carga de proceso. Especialmente para la irradiación con haz de electrones, la reproducibilidad de la cantidad, orientación y colocación del producto de un expedidor a otro podría ser muy importante.

Jeff: Cuando se trata de tecnologías de esterilización por gas, los siguientes factores son cruciales: compatibilidad del material con el esterilizante (incluidos los adhesivos), higiene del material (baja carga biológica), resistencia física al vacío y conservación de la esterilidad a lo largo del tiempo.

Bart: Para la esterilización por radiación, cuando se hayan definido los sistemas de producto y empaquetado, se establecerá experimentalmente una especificación de dosis del producto. Esta fase de “Definición del proceso” determina la dosis de esterilización, así como la dosis máxima aceptable. El mapeo de dosis de calificación del rendimiento (Performance Qualification, PQ) se lleva a cabo en el irradiador de elección para obtener un proceso que pueda cumplir con la especificación de dosis del producto requerida de forma rutinaria.

Jeff: Normalmente, los procesos de esterilización con gas están diseñados para lograr al menos una reducción de 12 log10 en la exposición microbiológica. Esto se valida normalmente usando un indicador biológico (Biological Indicator, BI) que contiene una población conocida (normalmente 10^6) de un organismo de referencia específico para la modalidad de esterilización seleccionada. El BI se coloca dentro de los productos que se van a esterilizar, específicamente en el peor de los casos o en el lugar más difícil de esterilizar. El tiempo de exposición al esterilizante viene determinado por el desafío que plantea el BI en esa ubicación.

Bart: No hay ninguna preocupación particular con ningún tipo de radiación para administrar dosis de esterilización en áreas pequeñas. Dicho esto, los detalles del mapeo de dosis de PQ necesarios dependerán de la complejidad del producto y del tipo de radiación. En general, se debe tener más cuidado en el procesamiento de haces de electrones, donde los gradientes en la dosis absorbida dentro y alrededor de pequeñas piezas metálicas podrían ser muy pronunciados en áreas tan pequeñas como unos pocos milímetros.

Jeff: Desde el punto de vista de la esterilización por gas, el óxido de etileno (EtO) es notable por su capacidad para penetrar y difundir a través de una amplia variedad de materiales (excluidos el vidrio y el metal). Por eso, según la FDA de EE. UU., el EtO se usa para esterilizar más de 20 000 millones de productos médicos cada año, lo que representa casi el 50 % de todos los productos médicos esterilizados en EE. UU.

Sin embargo, la selección de la modalidad de esterilización depende en gran medida de las complejidades específicas del diseño del dispositivo médico, que pueden variar ampliamente. Esto subraya la importancia de involucrar a un experto en esterilización en las primeras discusiones para garantizar la mejor elección.

Bart: En la esterilización por radiación, tal afirmación general probablemente significaría que el producto diseñado no cumplirá uno o más de sus atributos críticos de rendimiento cuando se someta a un proceso de esterilización típico con el método de esterilización mencionado. Los cambios en los materiales o en la presentación del producto, o una reducción de la carga biológica del producto, podrían reducir la dosis de radiación necesaria y, por lo tanto, hacer que el proceso de esterilización sea satisfactorio.

Jeff: Para las modalidades de esterilización con gas, la incompatibilidad podría tener diversos impactos, incluidos problemas cosméticos (p. ej., decoloración), cambios en las propiedades físicas (p. ej., cambios dimensionales) o alteraciones en la potencia del fármaco y posibles daños al producto.

Bart: Tal vez las dos ideas erróneas más generalizadas con respecto a la esterilización por radiación son el hecho de que la documentación disponible es suficiente para definir la dosis máxima aceptable para el producto y que una especificación de dosis de 25 kGy – 40 kGy es la predeterminada. Con respecto a la dosis de esterilización, por ejemplo, ha habido mucho trabajo dentro de la industria para acordar métodos aceptables con el objetivo de hacer que las dosis de esterilización sean tan bajas como 15 kGy o incluso menos, siempre que la carga biológica sea constante y baja. También debe explorarse una dosis máxima aceptable superior a 40 kGy. Ampliar el rango de dosis máxima aceptable, tanto mínimo como máximo, podría facilitar la validación de múltiples sitios de irradiación y sitios usando diferentes tipos de radiación.

Jeff: No tengo ejemplos específicos para cada tecnología de esterilización por gas. Sin embargo, una cosa que he notado a lo largo de mi carrera, y que sigo observando hoy en día, es que el esfuerzo dedicado a la esterilización (como el tiempo y los recursos) a menudo es subestimado por los fabricantes de dispositivos médicos. Con frecuencia, los expertos en esterilización no participan en las primeras etapas del desarrollo del producto, como durante la selección del material, para evitar incompatibilidades o al definir las configuraciones del envase. Estos pasos ya suelen estar validados y finalizados para el momento en que comienzan las conversaciones sobre el desarrollo de un ciclo de esterilización.

Bart: Sterigenics es independiente de la tecnología, lo que nos permite proporcionar soluciones que satisfagan las necesidades de nuestros clientes y la demanda del mercado. Como tal, creemos que los tres tipos de radiación (electrones, gamma y rayos X) seguirán creciendo. Sterigenics seguirá desarrollando su oferta en áreas como la supervisión de procesos y la modelización matemática para satisfacer los desafíos de los productos más innovadores que se están desarrollando.

Jeff: La necesidad de procesamiento de EtO y los esfuerzos para garantizar el uso sostenible del EtO como esterilizante continuarán debido a la capacidad de esterilización única del EtO. También habrá más esfuerzos en la industrialización de nuevas modalidades de esterilización.