Determinación de la esterilidad de los filtros

F 838 garantiza seguridad

Basado en un trabajo de Maik W. Jornitz y Theodore H. Meltzer

Para evaluar si un filtro puede eliminar los microorganismos contaminantes de fármacos líquidos, los fabricantes de filtros y las agencias del gobierno por igual recurren a la norma de ASTM para verificar la calidad del producto—acción que protege a los pacientes a diario.

Los fabricantes farmacéuticos esterilizan muchos fármacos mediante tratamientos térmicos, pero existen algunos medicamentos líquidos producidos para inyectar a los pacientes que se estropearían en esas condiciones. Para garantizar la esterilidad de estas soluciones y la ausencia de microorganismos que puedan dañar la salud del paciente, las compañías farmacéuticas utilizan filtros de grado esterilizante. Una norma de ASTM International, la F 838, Método de prueba para determinar la retención de bacterias en filtros de membrana utilizados para filtración de líquidos, provee un método que evalúa la eficiencia del filtro.

Filtros esterilizantes

Tradicionalmente, esterilizar significa matar microorganismos, que puede hacerse mediante varios métodos físicos, como por ejemplo utilizando calor. Sin embargo, en el caso de una serie de soluciones de drogas farmacéuticas, el calor no funciona, ya que puede alterar la solución o los componentes de la droga.

"Las soluciones simples con entidad química como las soluciones salinas pueden calentarse para esterilizarlas. Sin embargo, la mayoría de los productos con drogas biológicas se alterarían, o destruirían en algunos casos, con el tratamiento térmico. Estas soluciones requieren métodos de esterilización en frío, tal como la filtración por membranas," dijo Maik Jornitz, vice presidente de grupo, gerencia de comercialización y producto de Sartorius Stedim Biotech en Edgewood, Nueva York.

En esos casos se utilizan los filtros de esterilización. Estos filtros, por su diseño y construcción, separan microorganismos de la corriente de líquido farmacéutico. Y, para determinar si un filtro se comporta según se espera y necesita, los laboratorios utilizan la prueba de reto bacteriano normalizada en la F 838.

Los laboratorios o los fabricantes de filtros, ya sea para probar sus propios productos o por contrato con compañías farmacéuticas, probarán y confirmarán la esterilidad del filtrado según lo que indica la norma. Las compañías de dispositivos médicos y kits de pruebas de diagnóstico también usan la F 838.

Cuando una compañía farmacéutica o de otro tipo contrata a un laboratorio para validar la esterilidad del filtrado, el laboratorio verifica si el fluido que pasa por un determinado filtro se consideraría estéril bajo condiciones de producción predeterminadas. Para hacerlo, los laboratorios cultivan sus propios microorganismos bajo condiciones controladas para que alcancen un tamaño muy pequeño y específico. Luego, el laboratorio somete (o reta) el filtro esterilizante a millones, incluso miles de millones, de estos microorganismos en un líquido por centímetro cuadrado de la superficie de filtrado.

Después de la filtración inicial, el filtrado líquido se pasa por un filtro analítico, utilizado para verificar la eficacia del filtro esterilizador. A continuación, el laboratorio coloca el filtro analítico en un plato de Petri con nutrientes específicos agregados e incuba el plato durante 72 horas. Si al inspeccionar el filtro no se halla cultivo alguno, el filtrado es en efecto estéril y se confirma la eficacia del filtro.

Filtro y desarrollo de la F 838

Los filtros de membrana microporosa, una invención de principios del siglo XX, se utilizaron por primera vez a comienzos de la década del 30, y los fabricantes utilizaron los primeros filtros de grado esterilizante de 0,45 micrones para el caudal de flujo líquido a través de la membrana, para eliminar levaduras, mohos y bacterias de bebidas y líquidos farmacéuticos. Sin embargo, las membranas no podían compararse fácilmente.

En 1967, F.W. Bowman, M.P. Calhoun y M. White anunciaron el descubrimiento de un organismo más pequeño que penetraba los filtros de 0,45 micrones, y en consecuencia la industria necesitó un nuevo filtro que pudiera considerarse esterilizante. El desarrollo y uso de filtros de membrana de 0,2 micrones para separar organismos más pequeños, Pseudomonas diminuta, ahora reclasificadas como Brevundimonas diminuta, de un líquido, respondieron a esa necesidad.

La Health Industry Manufacturing Association, junto con los fabricantes de filtros, emprendió originalmente el desarrollo de una prueba de reto microbiano, finalizada en 1982, para comparar estos filtros de membrana. Se necesitaba una prueba que describiera:

• Tipo de organismo a utilizar;
• Condiciones de cultivo de los organismos y composición del medio;
• Condiciones del reto; y
• Preparación de la prueba y el muestreo.

Al año siguiente, ASTM International publicó la prueba como norma F 838.

Este hito sentó una sólida base sobre la cual los fabricantes de filtros pudieran construir su calificación de retención de 0.2 micrones, y la industria pudiera confiar en que los filtros clasificados de este modo habían pasado todos la misma prueba de reto. Con la norma, la industria farmacéutica se transformó en compradora de filtros comerciales y usuaria de dispositivos de filtrado seleccionados, diseñados y montados según principios científicos específicos. Se estableció un sólido punto de comparación científica. Este punto de comparación fue revisado en 2005 por el Comité D 19 de ASTM International sobre Agua y fue vuelto a publicar ese año.

El impacto de la F 838

El impacto de esta norma sobre aplicaciones del procesamiento de la filtración ha sido excepcionalmente amplio e influyente, en particular en el campo de los productos farmacéuticos, y su publicación ha facilitado la adhesión de toda la industria a una medida básica. La norma F 838 de ASTM es la base, entre otras cosas, para los límites de prueba de integridad indispensables para realizar pruebas a filtros microporosos que no los destruyan. Además, las condiciones de reto de la F 838 también se utilizan para otros tamaños de poro aunque con diferentes organismos de reto.

"La eliminación de microorganismos posterior a la filtración gruesa es un medio rentable para eliminar cualquier organismo que pudiera haber ingresado al grueso de producto farmacéutico estéril durante la fabricación," indicó Nancy Tomoney, científico principal de validación en CSSC, Inc., Morristown, Nueva Jersey. "La F 838 permite validar un sistema de filtro con respecto a la eliminación probada de altos niveles de microorganismos de un tamaño superior a los 0,2 micrones."

El Dr. David Hussong, director adjunto de microbiología de nuevos fármacos, Oficina de ciencia farmacéutica Centro para la evaluación e investigación de fármacos (Pharmaceutical Science Center for Drug Evaluation and Research) de la Asociación estadounidense de drogas y alimentos, afirmó también la utilidad de la norma. "Cuando se filtra un producto para eliminar microorganismos, debe describirse algún método," indicó. "La norma F 838 tiene lineamientos que datan de varios años por lo que estamos bastante familiarizados con el método, y puede utilizarse como referencia para que los revisores comprendan lo que se hizo en el laboratorio."

Desde la publicación de la F 838 de ASTM, la garantía de esterilidad por filtración mejoró de manera impresionante: la filtración con filtros de 0,2 micrones se tornó fiable en lugar de seguir siendo una apuesta sobre la posibilidad de que dichos filtros funcionaran tal como se decía.

"ASTM quizás no entienda el valor de la norma F 838. Para los fabricantes y usuarios de filtros es absolutamente vital. Debe tenerse en cuenta que antes solo se contaba con númeración interna para los filtros. Todos podían referirse a un filtro como de 0.2 micrones de grado de esterilización pero no había prueba de reto estándar," dijo Jornitz.  La F 838 cambió esta situación para mejor, en particular para beneficio de las personas que reciben inyecciones.

Como dijeron Jornitz y Theodor Meltzer, director de Capitola Consultance: "Puede decirse que la prueba en la norma F 838 de ASTM fortaleció las pruebas no destructivas de integridad de los filtros, utilizadas rutinariamente en procesos de producción farmacéutica, con su autoridad presente."