Limpeza e sanitização na fabricação de produtos farmacêuticos e biotecnológicos

Visão geral

Os sistemas CIP (Clean-in-Place) são comumente usados em instalações farmacêuticas e biofarmacêuticas. É um método de limpeza de equipamentos de fabricação, incluindo elementos como tubos, filtros e conexões, sem desmontá-los. O equipamento é limpo usando uma série de soluções de limpeza que são bombeadas pelo sistema e enxaguadas com água.

Os produtos químicos usados com frequência nos sistemas CIP incluem cáusticos, como hidróxido de sódio, ácidos fosfórico e nítrico, bem como hipoclorito de sódio, dióxido de cloro e ácido peracético.

Materiais

Embora os sistemas CIP sejam frequentemente construídos com aço inoxidável 304 ou 316, o fluoreto de polivinilideno (PVDF) ou o polipropileno (PP – pigmentado ou não pigmentado) podem ser uma alternativa viável. As vantagens incluem custos de instalação reduzidos, resistência à corrosão, menor necessidade de isolamento (para sistemas quentes) e ausência de passivação. Os materiais termoplásticos superam os sistemas metálicos expostos a cáusticos, ácidos ou meios clorados. Entretanto, nenhum material plástico é ideal para todos os meios. É fundamental consultar o departamento de engenharia da Asahi/America para obter uma recomendação específica de material de tubulação para garantir a compatibilidade química com o meio.

O polipropileno é ideal para meios com alto pH e, em alguns casos, ácidos fortes. No entanto, o polipropileno não é recomendado para serviços com cloro ou concentrações extremamente altas de ácido. O PVDF é ideal para ácidos agressivos e muitas aplicações cloradas. No entanto, não é recomendado para meios com alto pH. O E-CTFE, conhecido como Halar®, é um excelente plástico para uma ampla gama de produtos químicos agressivos. Em particular, o E-CTFE é ideal para aplicações com hipoclorito de sódio. Fatores como expansão térmica e exposição aos raios UV também devem ser considerados em todos os sistemas.

Descrição do sistema

Um sistema CIP é uma unidade empacotada de componentes integrados e inclui as seguintes etapas:

• Enxágue controlado: Enxágue com temperatura controlada, que envolve a limpeza parcial sem o uso de produtos químicos.
• A lavagem com temperatura controlada controla automaticamente a exposição do sistema aos agentes de limpeza e enxágues para garantir resultados consistentes. O controle do volume e da pressão cria turbulência suficiente para garantir condições ideais de limpeza.
• Concentrações controladas de produtos químicos resultam em uma limpeza eficaz. A dosagem consistente e repetível de produtos químicos é essencial para a eficácia máxima.
• O enxágue final geralmente é realizado com água de alta pureza. Ele pode ser enviado para o dreno ou usado como o primeiro estágio de enxágue do próximo ciclo. Os sistemas CIP são usados em muitos setores e se tornaram um padrão para aplicações farmacêuticas e biofarmacêuticas.

Tri-Clamps (adaptadores sanitários)

Para situações em que a CIP não é uma opção, uma alternativa comum para facilitar o processo de limpeza dos componentes do sistema são as abraçadeiras triplas (também chamadas de adaptadores sanitários). Essas conexões mecânicas ajudam a tornar o trabalho de rotina, como a limpeza e a esterilização, um processo rápido e fácil. Os adaptadores sanitários são essenciais para garantir um ambiente estéril para os processos de aplicação nos setores farmacêutico e de biotecnologia. Eles são mantidos juntos com grampos higiênicos (sanitários) e uma gaxeta para garantir uma vedação suave. Os adaptadores sanitários permitem a rápida montagem/desmontagem dos componentes do sistema e, ao mesmo tempo, atingem altos níveis de limpeza das juntas.

A instalação inadequada de adaptadores sanitários pode comprometer a integridade de um processo, resultando em contaminação cruzada, perda de lotes, possíveis lesões aos trabalhadores e infestações de bactérias. Conexões inadequadas oferecem a oportunidade de as bactérias se desenvolverem em fendas ou causarem vazamentos entre os elos. A equipe de trabalho que interage com esses sistemas deve saber da importância de ter as peças, as ferramentas e o treinamento corretos para conectar e desconectar sistemas de tubulação sem problemas.

A Asahi oferece um Guia de Melhores Práticas para Conexões de Braçadeiras Higiênicas e Adaptadores Sanitários de Tubulações de Alta Pureza, que fornece instruções completas e responde a perguntas comuns sobre a seleção adequada de materiais e a instalação dos adaptadores sanitários de alta pureza da Asahi/América.

Sanitização

A sanitização é uma extensão do processo CIP para reduzir a contagem de bactérias a um nível seguro. Há muitos métodos diferentes para sanitizar um sistema de tubulação de distribuição. Os dois métodos mais comuns são a sanitização por calor e a sanitização química. Ao expor um sistema de tubulação a altas temperaturas por algum tempo, você higieniza a superfície. A sanitização química é obtida por meio do uso de compostos químicos capazes de destruir bactérias causadoras de doenças.

Se for usado calor ou água quente, as considerações críticas para o projeto do sistema de tubulação incluem expansão térmica e classificações de temperatura/pressão. As exigências rigorosas de um sistema farmacêutico de água de alta pureza normalmente requerem sanitização periódica de 80° C a 85° C (176° F – 185° F). Os sistemas PVDF podem lidar facilmente com sistemas projetados para operar e higienizar a essa temperatura. O PVDF Purad® da Asahi/América Purad® PVDF da Asahi/America tem uma faixa de temperatura operacional recomendada de 0° F (-17,8° C) a 250° F (121° C). A classificação de pressão é de 230 psi a 68° F, 100 psi a 185° F e 25 psi a 250° F. Esses valores são calculados com base em uma vida útil alvo de 50 anos com água. O serviço químico reduziria essa classificação, e os loops de expansão ajudariam a lidar com a expansão térmica dos sistemas de tubulação de plástico.

Se um método de sanitização química for usado, a compatibilidade química do material da tubulação precisa ser verificada com o fabricante da tubulação. A água ozonizada é frequentemente usada para sanitização química. O PVDF é compatível com água ozonizada na maioria das condições operacionais; ainda assim, recomendamos que os detalhes da aplicação, como concentração de ozônio, temperatura/pressão e exposição à luz UV, sejam analisados pelo nosso departamento de engenharia para confirmar a adequação. Na fabricação de produtos farmacêuticos/biotecnológicos, a sanitização periódica de loops de água purificada com água ozonizada é usada com mais frequência como alternativa à sanitização por calor.

Esterilização

Esterilização não é o mesmo que sanitização. Enquanto a sanitização reduz os microorganismos a um nível seguro, a esterilização de um sistema elimina todos os microorganismos vivos. O Steam-In-Place (SIP) é considerado por muitos como o método mais confiável para garantir a esterilidade e manter o controle microbiano. Para que a esterilização a vapor seja eficaz, o vapor deve estar saturado, ou seja, deve estar em uma temperatura e pressão que caiam ao longo da interface líquido/gás em um diagrama de fases. A SIP deve ser realizada a 121° C (250° F) no ponto mais frio do sistema. A esterilização terminal ou “overkill” geralmente é obtida após 15 a 20 minutos de exposição ao vapor saturado. Durações mais longas não são necessárias e devem ser reduzidas nos sistemas de PVDF. O fato de o PVDF poder ser empregado a uma temperatura constante de 80° C a 85° C e poder ser esterilizado a vapor torna-o uma opção atraente para substituir o aço inoxidável em aplicações de WFI quente e é o que o torna uma escolha cada vez mais popular.

A equipe da Asahi/America está disponível para responder a perguntas, fornecer informações adicionais e recomendar produtos para apoiar suas aplicações farmacêuticas/biotecnológicas específicas.

AVISO DO EDITOR: Observe que as informações contidas neste artigo são apenas para fins educacionais e não substituem nenhuma informação técnica ou especificação de produto da Asahi/America.
Consulte o departamento técnico da Asahi/America pelo telefone 1-800-343-3618 ou pelo site pipe@asahi-america.com sobre todas as aplicações de produtos no que diz respeito à seleção de materiais com base na pressão, temperatura, fatores ambientais, produtos químicos, mídia, aplicação e muito mais.