Rotaciones de biocidas en zonas asépticas de la Industria Farmacéutica según Anexo 1 EU GMP

El propósito de esta nota técnica es ofrecer una guía sobre dónde y cómo usar los biocidas en zonas asépticas siguiendo las directrices del nuevo Anexo 1 EU GMP, que se espera que se publique pronto y no haya grandes cambios en su versión final. No todos los procesos de fabricación son iguales, por lo que esta guía podría variar ligeramente según el caso, pero hay ciertos aspectos que son comunes y se desarrollan a continuación. Se puede ampliar la información consultando artículos relacionados con este tema en otros números de Farmespaña Industrial: Algunos aspectos sobre la elección de un biocida para una zona aséptica farmacéutica de la UE y Estrategias para la cualificación de un biocida en superficie según anexo 1 EU GMP.

La elección de los tipos de biocidas, cómo y dónde rotarlos es una de las decisiones críticas en la industria farmacéutica y ciencias de la vida, ya que tomarse el tiempo necesario para ello puede reducir drásticamente las desviaciones relacionadas con contaminaciones bacterianas y fúngicas en los procesos de fabricación farmacéuticos.

El nuevo Anexo 1 reconoce la importancia capital de los aspectos microbiológicos de los procesos de fabricación estériles y no estériles, por lo que contar con un Departamento de Microbiología experto en este campo será de gran ayuda para reducir los costes de no-calidad (CAPA, OOS, OOL, desviaciones, análisis de causas-raíz,…). Concretamente, en el anexo 1 EU GMP se puede observar:

• Principle, párrafo iii: “Processes and monitoring systems for sterile product manufacture should be designed, commissioned, qualified and monitored by personnel with appropriate process, engineering and microbiological knowledge”.

• Personnel, párrafo 7.4: “ All personnel including those performing cleaning, maintenance, monitoring and those that access cleanrooms should receive regular training, gowning qualification and assessment in disciplines relevant to the correct manufacture of sterile products. This training should include the basic elements of microbiology, hygiene, with a specific focus on cleanroom practices, contamination control, aseptic techniques and the protection of sterile products (for those operators entering the Grade B cleanrooms and/or intervening into the Grade A zone) and the potential safety implications to the patient if product is not sterile. The level of training should be based on the criticality of the function and area in which the personnel are working”.

La limpieza y desinfección de superficies forma parte de la estrategia de control de contaminación (CCS en inglés) por la que afortunadamente aboga el nuevo Anexo 1.

Aunque este artículo se centra en las zonas asépticas, muchos de los aspectos que se desarrollan pueden ser tenidos en cuenta también por zonas no estériles de fabricación (tabletas, cápsulas,…).

Según el punto 4.36 del nuevo Anexo 1:

a. “More than one type of disinfecting agent should be employed to ensure that where hey have different modes of action and their combined usage is effective against all bacteria and fungi.

b. Disinfection should include the periodic use of a sporicidal agent”.

En resumen, se deben utilizar al menos dos desinfectantes en cada superficie, y uno de ellos debe ser un esporicida para cubrir el máximo espectro biológico posible. Se entiende que se habla de las esporas bacterianas, aunque también los hongos disponen de ellas como método de reproducción. Una endospora o espora bacteriana es una estructura muy resistente producida por una pequeña cantidad de bacterias grampositivas. Son resistentes a la radiación ultravioleta y gamma, a la desecación a la temperatura, a la falta de nutrientes y a algunos desinfectantes químicos que se analizarán a continuación. Las endosporas pueden sobrevivir en el agua y en superficie seca.

Es muy importante recordar que un esporicida es un biocida de amplio espectro que suele ser muy potente, por lo que también tiene efecto sobre las células vegetativas (es decir, no esporuladas). Un esporicida será normalmente bactericida, fungicida y esporicida al mismo tiempo. Con la rotación de un desinfectante y un esporicida sería suficiente, aunque se recomienda cualificar un segundo desinfectante y un segundo esporicida para poder responder en caso de emergencia por falta de suministro por parte del proveedor, o bien por desviación grave en las instalaciones, entre otras razones.

Algunos de los esporicidas más comunes en el mercado son (esta lista puede ser ampliada):

1. Hipoclorito de sodio (lejía): Al ser basado en cloro, deja mucho residuo (ver figura 1) y es corrosivo. Es eficaz a bajas concentraciones (0.5-1%). Biocida aceptado históricamente en gran cantidad de ambientes.
2. Ácido hipocloroso: Esporicida de nueva generación. También está basado en cloro, por lo que deja residuo y es corrosivo. Dependiendo de su concentración no está considerado como biopeligroso para el transporte. Puede tener eficacia similar al hipoclorito de sodio en concentraciones más bajas y actuar más rápidamente.
3. Mezcla de peróxido de hidrógeno/ácido peracético: No deja tanto residuo como los biocidas derivados del cloro, y es igual o más eficaz a baja concentración. Como puntos a considerar, algunos usuarios reportan un olor que puede ser molesto (vinagre) y su transporte es considerado peligroso.
4. Peróxido de hidrógeno: Es un esporicida de eficacia limitada a una concentración del 6% aproximadamente, pero suficiente para una zona crítica aséptica donde el nivel de contaminación viable es extremadamente bajo. A una concentración del 3% puede usarse como desinfectante no esporicida. Olor seco, penetrante y ligeramente ácido. Se debe usar con cuidado ya que es altamente reactivo con piel y ojos. La nebulización o vaporización de este agente químico con equipos trabaja a concentraciones muy altas.

Como desinfectantes sin efecto esporicida, se pueden encontrar en el mercado (esta lista puede ser ampliada):

I. Alcohol: En la gran mayoría de casos y siempre según su formulación, no deja residuo. Es muy volátil, por ello se debe validar el tiempo de contacto en superficie y en las condiciones reales de uso, no solo en laboratorio. Un tiempo de contacto demasiado corto impedirá que el alcohol actúe adecuadamente sobre las células vegetativas de bacterias y hongos. Es altamente recomendable el uso de espumas o bien toallitas de poliéster de doble capa que liberen mucho alcohol en superficie y así permitir un tiempo de contacto lo más prolongado posible. Es el único desinfectante que se puede aplicar mientras el proceso de fabricación está en marcha. Hay dos tipos comúnmente aceptados en la industria:

• IPA (Alcohol isopropílico, normalmente al 70%).
• Etanol (normalmente al 70%).

II. Amonio cuaternario: Es el desinfectante más comúnmente usado en áreas no críticas (suelos, paredes, techos,..). Al ser de uso diario o muy asiduo, puede también corroer las superficies metálicas tal y como hacen los esporicidas si no se elimina sus residuos apropiadamente.

III. Fenol: En Europa se sigue usando, pero cada vez con menos frecuencia debido a su peligrosidad, olor y cantidad de residuos (ver figura 2).

IV. Diamina: No es muy comúnmente utilizada, y suele ser un biocida de back-up. Comparte con el amonio cuaternario que, además de limpiar, tiene una cierta capacidad detergente, aunque no es considerado como tensioactivo.

Aunque puede depender de su formulación exacta, el orden de los biocidas de menor a mayor cantidad de residuos es:

1. IPA y etanol.
2. Peróxido de hidrógeno.
3. Peróxido de hidrógeno / ácido peracético.
4. Amonio cuaternario.
5. Fenol.
6. Ácido hipocloroso.
7. Hipoclorito de sodio.

 

Enfoque para la estrategia de rotación de biocidas y eliminación de sus residuos

Para llevar a cabo una estrategia robusta de limpieza y desinfección, se recomienda dividir las zonas asépticas en dos subáreas:

1. Áreas y superficies críticas en contacto indirecto con el producto (zona de llenado, pulmones, interior de aisladores…), teniendo en cuenta también los utensilios no esterilizables por autoclave que puedan entrar en dicha área (fórceps, tijeras…).

2. Áreas y superficies no tan críticas sin contacto con el producto (suelos, paredes, techos…).

Esta división se realiza porque cada zona puede tratarse independientemente, aunque formen parte de la misma sala. Los biocidas a aplicar tienen sus propias características intrínsecas que los hacen idóneos para cada subárea. En zonas sin contacto con el producto, se acepta que pueda haber cantidades mayores de residuos de biocidas que no afecten al producto final (que por supuesto habrá que eliminar). Está por confirmar qué criterio de cantidad máxima de residuos se aceptará en el nuevo Anexo 1. ¿Se dará por bueno únicamente el concepto “visually clean”?

En la figura 3 se muestra una tabla con las rotaciones según las dos subáreas antes mencionadas.

Repasando el resumen de las características técnicas básicas de los biocidas antes comentadas y aplicando la figura 3, se recomienda la siguiente rotación como norma general:

• Áreas críticas y utensilios: Uso de IPA o etanol al 70% como desinfectante de rutina y peróxido de hidrógeno (como mínimo al 6%) como esporicida periódico. Ambos son eficaces contra contaminaciones puntuales de partículas viables en zona crítica (1-10 cfu como máximo). El peróxido de hidrógeno casi no deja residuos, y pueden ser eliminados con IPA o etanol al 70% aplicándolos con una toallita de poliéster (preferiblemente con microfibra de poliéster al tener más agarre, arrastre y capacidad de limpieza que el filamento continuo de poliéster en superficie). En caso de que el peróxido de hidrógeno no fuera un esporicida lo suficientemente potente según los estudios de laboratorio y/o de campo, existe la posibilidad de que se complemente su uso puntualmente con la mezcla de peróxido de hidrógeno/ácido peracético o ácido hipocloroso o hipoclorito de sodio (estos dos últimos no aparecen en la tabla al ser derivados del cloro, por lo que es preferible evitarlos en áreas críticas). Si se usa cualquiera de estos tres últimos esporicidas para reforzar la desinfección, el proceso de retirada de residuos debe ser más robusto para evitar, por completo, la posible aparición de corrosión / oxidación en superficies metálicas (ver figura 4). En este caso, el riesgo de sufrir desviaciones por residuos aumenta y el proceso será más complejo en su validación.

En el caso de los utensilios no esterilizables por autoclave y si el material es compatible con peróxido de hidrógeno, el uso manual de este biocida al 6% junto con una espuma o bien una toallita de poliéster de doble capa, o bien el uso del biocida a otras concentraciones superiores mediante equipos nebulizadores / vaporizadores a través de un SAS de materiales podría ser suficiente. En caso de que el material pueda verse afectado por este agente químico, se recomienda una espuma o bien una toallita de poliéster de doble capa con alcohol.

Las caras exteriores de los carenados de los equipos de llenado y aisladores pueden ser considerados especiales. Por supuesto, son zonas que no están en contacto indirecto con el producto, pero sí forman parte del equipo crítico. Por otro lado, los carenados suelen permitir observar el proceso de fabricación in situ, por lo que se requiere que no haya residuos de biocida que obstaculicen la visión. Se podría utilizar alcohol y peróxido de hidrógeno en cantidades controladas para que no haya peligro para los operarios o bien un alto contaje de partículas volátiles. En caso de utilizar otros biocidas, se debe retirar los residuos para permitir una visión adecuada y no introducir riesgos de contaminación no viable en el producto final.

• Zonas no críticas (suelos, paredes, techos, mobiliario no crítico,…): Hay una gran variedad de desinfectantes y esporicidas que pueden usarse en rotación, pero es importante procurar no usar amonio cuaternario e hipoclorito de sodio simultáneamente, ya que existe la posibilidad de que puedan crearse vapores tóxicos en determinadas circunstancias, aunque el riesgo sería bajo en una zona aséptica debido a la gran cantidad de renovaciones de aire.

En una gran mayoría de los casos, la desinfección de suelos, paredes y techos no requiere que sea con una periodicidad idéntica. En el caso del suelo, suele realizarse a diario, o bien, entre turnos (en caso que se haga más de un turno diario), la pared, semanalmente, y el techo, quincenal o mensualmente. Estas frecuencias serán diferentes según cada proceso de fabricación, ya que es único en sí mismo, pero se pueden tomar estas periodicidades como una idea básica, teniendo en cuenta que el suelo se desinfectará más veces que la pared, y que esta, a su vez, se desinfectará más veces que el techo. El suelo está más contaminado que las paredes o el techo.

• Eliminación de residuos de biocida: Este es un punto crucial. Es muy importante recalcar que los desinfectantes no limpian (acto de retirar materia orgánica), sino que desinfectan (proceso químico que mata o destruye los microorganismos hasta niveles aceptables). Es posible que algún biocida tenga alguna propiedad tensioactiva, pero no son detergentes.

Se requiere elegir un detergente de calidad farmacéutica que no forme espuma y de fácil solubilidad en agua. Esta agua debe ser de la misma calidad que la indicada para el proceso farmacéutico, por lo que generalmente el detergente se debería formular en WFI, y, por supuesto, debe aplicarse la misma calidad de agua para su posterior enjuagado.

En el punto 4.36 del Anexo 1 EU GMP hay dos frases que están relacionadas con la limpieza, que no es lo mismo que la desinfección, y por ello deben ser pasos que estén física y temporalmente separados:

• “For disinfection to be effective, prior cleaning to remove surface contamination should be performed”.
• “Cleaning programs should effectively remove disinfectant residues”.

Con ambos enunciados, se indica que debe haber una limpieza previa al uso del biocida y, además, que debe haber un programa de eliminación de sus residuos con pruebas empíricas de su idoneidad y robustez. Esto puede ser confuso, ya que si se debe limpiar siempre antes de usar el biocida, probablemente se invierta mucho tiempo diario en limpiar y luego desinfectar, sobre todo en los suelos. Por consiguiente, una de las grandes decisiones a tomar es: ¿Se limpia entre el uso del desinfectante y el esporicida para permitir la máxima eficacia de este último, o bien se limpia solo después del uso del esporicida para evitar la corrosión una vez que se ha permitido el tiempo de contacto adecuado? Por ahora, no hay una respuesta unánime, sino que depende de cada proceso. Las respuestas categóricas no suelen funcionar en estos casos, ya que hay muchos factores a considerar. Por supuesto, la mejor decisión sería la eliminación de residuos siempre antes y después de la aplicación de cualquier biocida, pero el usuario también debe estudiar el ratio coste / beneficio, teniendo en cuenta la productividad y la seguridad para el paciente, entre otros factores. Hay que tener en cuenta que en los procesos asépticos no suele haber contaminación grosera (aunque hay excepciones). Todo parece indicar que se debería demostrar qué cantidad máxima de residuos conllevarían riesgo controlado para el proceso de fabricación o bien pérdida de efectividad del biocida. Por supuesto, la acumulación de residuos no ocurriría en la zona crítica si se decide aplicar alcohol y peróxido de hidrógeno, ya que la cantidad de residuos será muy cercana a 0, y además se irán eliminando los residuos del peróxido con la aplicación de alcoholes con toallitas o mopas de poliéster (preferentemente de microfibra).

La eficacia de un esporicida se reduce sensiblemente en caso de que haya materia orgánica en superficie (restos de proceso de fabricación, residuos del desinfectante que se ha usado con anterioridad...). Este factor es especialmente relevante cuando se aplica peróxido de hidrógeno a altas concentraciones con equipos automáticos para las superficies (más comúnmente en los aisladores).

“Técnicamente”, el nuevo Anexo 1 GMP está incrementando la necesidad de las limpiezas, y no solo de las desinfecciones. Se recomienda realizar un análisis de riesgos adecuado y bien documentado para poder mostrar a las inspecciones farmacéuticas que se han tenido en cuenta todos los factores a la hora de decidir la frecuencia de la retirada de residuos (limpieza) y así evitar corrosión. La corrosión es un escondrijo perfecto para todo tipo de microorganismos que serán de difícil eliminación si no se usan los detergentes, biocidas y las herramientas de limpieza adecuadas.

• En la figura 3 también puede observarse que el desinfectante se usa con mucha frecuencia, mientras que el esporicida se aplica puntual y periódicamente. ¿Por qué? Por norma general, los desinfectantes dejan menos residuos y son menos agresivos con las superficies metálicas que los esporicidas, y son relativamente más seguros para los operarios. Por otro lado, el efecto mecánico de la limpieza y desinfección con toallitas o mopas también ayuda a la desinfección (puede validarse también), por lo que no sería necesario usar muy asiduamente un esporicida. En caso de registrar problemas de contaminación por esporas, se recomienda revisar toda la estrategia de control de contaminación, ya que la aparición de esporas es un indicativo de problemas graves con, probablemente, varias causas raíz interactuando. En este caso, el Departamento de Microbiología puede desempeñar un papel fundamental en el hallazgo de la solución.

 

Algunas dudas frecuentes.

Con el ánimo de resolver algunas dudas, dos de las preguntas más recurrentes en limpieza y desinfección son:

• “Si los alcoholes y el peróxido de hidrógeno no dejan (casi) residuos, ¿por qué no usarlos en todas las superficies sin diferenciar ningún tipo de subárea?”: No se recomienda su uso indiscriminado, porque ambos biocidas pueden aumentar la cantidad de partículas volátiles de la sala puntualmente, encendiendo las alarmas de la monitorización de partículas, además de afectar a la salud de los operarios a causa de sus vapores. Ambos biocidas son de eficacia media y su tiempo de contacto suele ser corto, por lo que es adecuado disponer de otros biocidas más potentes en zonas sin contacto con el producto (por ejemplo, amonio cuaternario, ácido hipocloroso,…). Si se controlan las áreas “no críticas” de las zonas asépticas, será luego más fácil controlar las zonas más críticas con la aplicación de biocidas menos corrosivos y por tanto con menos residuos (teniendo en cuenta un correcto entrenamiento del personal y la adecuada transferencia de materiales, entre otros).

• “Si obtengo muchos resultados fuera de límites en la monitorización microbiológica, ¿debo usar más el desinfectante o bien más el esporicida para tratar de encontrar una solución?”: En un número representativo de casos, la contaminación microbiológica proviene de una aplicación incorrecta del SOP de eliminación de residuos de biocidas en zonas no críticas, ya que se permite la formación de corrosión / oxidación que crea un hábitat adecuado para la proliferación de microorganismos, sobre todo, hongos. En primer lugar, se procedería a limpiar más y mejor la zona no crítica con el detergente y la microfibra de poliéster, y luego aplicar el esporicida tres veces seguidas, permitiendo el tiempo de contacto adecuado y eliminando después sus residuos para no provocar corrosión en la superficies. La misma lógica se aplicaría en las zonas críticas, pero no sería necesario el uso del detergente en caso de que se haya elegido alcohol y peróxido de hidrógeno como biocidas en rotación, sino que una buena limpieza con alcohol y microfibra de poliéster podría ser suficiente. Es importante aislar e identificar el / los microorganismo(s) causante(s) de la desviación a nivel de género y especie, para poder ser más incisivos en el análisis de riesgos y de causa raíz.

Una vez decidida la rotación, debe validarse el proceso de limpieza y desinfección para demostrar su idoneidad en el proceso farmacéutico. Para ello, se debe contar con pruebas en laboratorio en condiciones controladas y pruebas de campo (on site) en las condiciones de uso reales. Se recomienda encarecidamente disponer de las cepas autóctonas identificadas en la monitorización ambiental, así como de sus tendencias, comprobar el tiempo de contacto del biocida en las condiciones reales, definir unos criterios de aceptación de reducción logarítmica adaptados a la industria farmacéutica, realizar una evaluación de proveedores adecuada antes de empezar todo el proceso y comprobar si el biocida ya cumple la normativa BPR (Biocidal Products Regulation), entre otros. Se puede encontrar más información en los artículos que se han mencionado anteriormente.