125

INTRODUÇÃO

Considerando a validação do processo esterilizante, há vários as-pectos de similaridade que independem do procedimento específicoadotado, sendo sempre fundamental a sua documentação. Sem pro-tocolos completos, incluindo relatórios de validação com dados acu-rados e acessíveis, é virtualmente impossível substanciar que umprocesso tenha sido adequadamente validado.

Em todos os casos, a preocupação inicial deve ser com a qualifi-cação do equipamento, utilidades e instalações a ele vinculadas. Asvantagens de documentação adequada do equipamento antes de ini-ciar a validação são evidentes. Principalmente no que diz respeitoaos tópicos de controle de alteração do equipamento, controle dasalterações desenvolvidas e documentações do processo, sendo todosdependentes do desempenho do equipamento1.

4 Validação de Processosde Esterilização

SÉRGIO LUIZ NOGAROTO

THEREZA CHRISTINA VESSONI PENNA

ALZIRA MARIA DA SILVA MARTINS

IVAN PEREIRA DE GODOI

126

Planos de Validação para Processos Esterilizantes

Para que haja coerência no processo esterilizante, devem ser esta-belecidos planos de validação, incluindo os seguintes aspectos: quali-ficação do esterilizador, validação do produto e validação do processo1.

Qualificação do Esterilizador

Antes de ser introduzido em uso rotineiro, deve ser avaliado ocorreto funcionamento do equipamento.

Qualificação da Instalação

Deve ser avaliada a correta instalação de todas as partes, calibra-ção de todos os instrumentos de medição e conformidade com espe-cificações do equipamento a serem demonstradas e certificadas. Istoé normalmente feito pelo fornecedor, em colaboração com o usuáriodo equipamento (Figs. 4.1 e 4.2).

A qualificação deve ser refeita, ao menos parcialmente, quandoalterações técnicas ocorrerem durante a manutenção ou modificaçãodo equipamento.

Qualificação de Operação

Para um dado tipo de carga, a condição de confiabilidade do equi-pamento deve ser demonstrada ao menos três ciclos consecutivos.Para autoclaves e outros esterilizadores a calor, devem ser feitos es-tudos de distribuição do calor em posições adequadas considerando acâmara e a carga (Fig. 4.3).

O número e posição dos termopares são determinados pelo tipo econfiguração da carga, bem como pelo tipo de instrumento e de cicloempregados. Para esterilizadores a gás, a umidade relativa e a tempe-ratura devem ser medidas por sensores físicos distribuídos em posi-

127

Fig. 4.1 – Vista lateral da câmara deesterilização.

Fig. 4.2 – Painel de controle dacâmara de esterilização.

ções adequadas. Indicadores biológicos ou monitores biológicos dis-tribuídos na carga devem ser usados para verificar condições esterili-zantes em todas as posições (Fig. 4.4). A penetração da radiaçãoionizante na carga é mais confiavelmente monitorada pela distri-buição de dosímetros.

Validação do Produto/Compatibilidade do Produtocom o Processo Esterilizante

Para cada produto a ser esterilizado, deve haver cuidadosas consi-derações quanto à adequação do método de esterilização proposto.Para produtos estáveis ao calor, o processamento em autoclave noacondicionamento final é usualmente o método de escolha. É, po-rém, necessário confirmar que todas as partes do material de acondi-cionamento sejam igualmente resistentes ao processo de autoclavaçãoe que a estabilidade do produto não seja prejudicada.

128

O tipo de autoclave também deve ser considerado. Se gravitacio-nal, com pré-vácuo ou mistura ar-vapor, compatibilizando a profun-didade do vácuo ao produto. Além de se proceder à adequação doprocesso, durante o desenvolvimento do ciclo devem ser incluídosestudos de inativação dos bioindicadores no próprio produto, eluci-dando possíveis interferências.

Para esterilização gasosa, deve ser dada atenção a possíveis rea-ções do produto com o agente esterilizante, bem como a retençãode gases tóxicos e seus derivados de degradação no produto. Osprocedimentos de degaseificação devem ser validados e criteriosa-mente seguidos.

Na esterilização por radiação, possíveis produtos da radiólise, pro-vocados por reações com radicais livres, devem ser cuidadosamenteinvestigados.

Alguns produtos podem apresentar riscos ao consumidor, enquantooutros, causando descoloração, podem ser meramente estéticos, mas aindaassim, exigir a decisão quanto à adequação do processo de esterilização.

Fig. 4.3 – Configuração da carga em Pallets.

129

Fig. 4.4 – Indicadores biológicos distribuidos na unidade de carga,do produto selecionado.

DEFINIÇÕES

Produto Master2

É um produto normal ou simulado que representa a maior densi-dade de produto e que nunca foi esterilizado.

Especificação de Processo de Esterilização

É o detalhamento da especificação do processo de esterilizaçãoqualificada para uma determinada família de produto.

Produto Inoculado

É um produto normal ou simulado que possui um indicador biológico(IB) inoculado e que representa a maior dificuldade de esterilização.

130

Indicador Biológico entre Caixas

É um indicador biológico colocado dentro de um envelope de pa-pel, posiocionado entre as caixas do produto.

Nível de Garantia de Esterilidade (SAL)

Representa a probabilidade de um microrganismo viável es-tar presente em um produto após a sua esterilização. É definidocomo o nível de confiança requerido para operar o sistema deesterilização de forma eficiente.

IB – Indicador Biológico

Carreador impregnado com suspensão de microrganismo,contendo o número de esporos viáveis de resistência conhecidaao processo de esterilização especificado. Esporos de Bacillusstearothermophilus ATCC 7953 são recomendados para esterili-zação por calor úmido à temperatura ≥ 121oC. Esporos de Ba-cillus atrophaeus ATCC 9372, anteriormente denominado Bacillussubtilis variável niger ATCC 9372, são recomendados para a este-rilização por óxido de etileno e para a esterilização por calor úmi-do à temperatura inferior a 121oC. Os indicadores de endotoxinasão usados para monitorar esterilização por calor seco.

QI – Qualificação de Instalação

Obtenção de evidências documentadas de que a instalação do equi-pamento foi realizada em acordo com as intenções do projeto.

QO – Qualificação de Operação

Obtenção de evidências documentadas de que a operação doequipamento está de acordo com as intenções do projeto.

131

QD – Qualificação de Desempenho

Obtenção de evidências documentadas de que os operadores es-tão treinados e o equipamento está funcionando de forma confiável,produzindo produtos aceitáveis, e que as variáveis de processo críti-cas são conhecidas e controladas.

Área de Aeração

Área sob condições controladas, onde os produtos permanecemretidos, após a esterilização, para retirada de resíduos de gás3.

Validação

Exercício de realizar testes programados e documentados parademonstrar que um processo trabalha dentro de limites especificadose irá consistentemente produzir produtos/processo conforme especi-ficações pré-determinadas.

Pré-condicionamento

Tratamento do produto antes da realização do ciclo de esterili-zação para dar à carga a ser esterilizada temperatura e umidadepré-determinada.

Obs.: todos os parâmetros acima referenciados tomaram comoexemplo uma câmara de dupla porta com 11,7m3.

PROCESSOS DE ESTERILIZAÇÃO

Os planos de validação para processos de esterilização são aplicá-veis a qualquer tipo de equipamento destinado a esse fim. No entan-to, neste capítulo abordaremos em detalhes três processos específicos,por serem os mais utilizados:

132

• esterilização por óxido de etileno (EtO) ou outro agente quími-co como peróxido de hidrogênio, formaldeído dentre outros;

• esterilização por vapor úmido;

• esterilização por calor seco.

Etapas para Validação do Processo de Esterilizaçãopor Óxido de Etileno (EtO)4-12

Material de Embalagem

Os materiais e o produto de embalagem devem ser compatíveiscom o processo de esterilização por óxido de etileno e devem serprojetados para manter a esterilidade e a qualidade dos produtos con-tidos em seu interior até o momento de uso.

Todos os materiais de embalagem devem possuir os requisitos dequalidade detalhados em especificações escritas. As característicasmais importantes que devem ser consideradas são:

• porosidade;• não-absorvente;• resistência à tração;• resistência à selagem;• inerte;• impermeabilidade à água.

A realização da esterilização na embalagem final com o produtoselado é preferível com relação à esterilização do produto interme-diário, pois não requer um manuseio subseqüente. Nestes casos éimportante que os materiais sejam escolhidos para permitir a pene-tração de umidade durante o pré-condicionamento da carga.

Pré-condicionamento

Caso a empresa opte por realizar um pré-condicionamento dacarga a ser esterilizada fora do esterilizador, este procedimento éaceitável desde que:

133

• a área de pré-condicionamento fique locada próxima ao esterili-zador para proporcionar uma rápida transferência dos materiais;

• a temperatura e a umidade relativa de rotina da área sejam ade-quadas às condições usadas no ciclo de esterilização;

• a área seja projetada de forma a garantir condições de tem-peratura e umidade relativa homogêneas durante o ciclo depré-condicionamento;

• a temperatura mínima aceitável dos produtos antes de os mes-mos entrarem na área de pré-condicionamento seja definida;

• o tempo máximo para a transferência da carga do pré-condi-cionamento para o esterilizador seja definido.

O condicionamento da carga a ser esterilizada também pode serexecutado no interior do esterilizador. Para tanto, é preciso definircondições mínimas de temperatura e umidade relativa na carga antesda injeção de gás nos produtos. A temperatura e a umidade relativadevem ser monitoradas e mantidas em condições controladas defini-das em validação.

Qualificação de Instalação do Esterilizador

O projeto de construção da área de esterilização e sistemas auxi-liares devem levar em consideração o seguinte:

• a área de estocagem deve ser segura, ventilada e estar de acordocom as normas de segurança;

• o sistema de entrada de gás deve incluir um vaporizador paragarantir que o gás não seja enviado para o esterilizador na for-ma de líquido;

• o sistema e/ou equipamento de controle de entrada de gás noesterilizador deve permitir monitoração da quantidade de gásque entrou no esterilizador;

• o esterilizador deve possuir instrumentos para medir e registrara temperatura, a pressão e a umidade no interior da câmara, a

134

temperatura da jaqueta da câmara e a temperatura do gás naentrada na câmara.

A qualificação de instalação implica na verificação e obtenção deevidência documental de que:

• os equipamentos e instrumentos foram instalados de acordo comas instruções dos seus fabricantes;

• os instrumentos instalados possuem capacidade de mediçãoadequada à intenção de uso;

• os instrumentos instalados foram calibrados e introduzidos emum programa de calibrações;

• haja realização de ciclo com câmara vazia para observar distri-buição de calor (pontos frios);

• haja realização de teste de vazamento na câmara (sob vácuo esob pressão positiva até 1,5 vez a pressão normal de operação);

• determinação de fatores de desempenho físico para câmaravazia, tais como:

– vácuo máximo atingido e razão de decaimento da pressão;

– pressão positiva máxima atingida, razão de crescimento da pres-são durante a injeção do gás e a correlação dos fatores para amonitoração da concentração do gás no interior da câmara;

– vácuo máximo atingido e razão de decaimento da pressãopara a remoção do EtO da câmara;

– pressão positiva máxima atingida, razão de crescimentoda pressão durante a injeção do ar comprimido.

Qualificação de Operação

A qualificação de operação implica na verificação e obtenção deevidência documental de que:

• os equipamentos e instrumentos estejam operando em confor-midade com o planejado;

135

• os procedimentos de operação, manutenção e segurança no ma-nuseio dos equipamentos estejam implementados;

• os operadores foram treinados nos procedimentos de operação,manutenção e segurança no manuseio de todos equipamentos;

• haja realização de ciclo de esterilização completo, incluindotodas as fases da esterilização (vácuo-injeção de vapor, condi-cionamento, injeção de gás, exposição ao gás e lavagens comar comprimido filtrado).

Qualificação de Desempenho

A qualificação de desempenho implica na verificação e obtençãode evidência documental de que o ciclo de esterilização atinge con-sistentemente parâmetros pré-determinados, estabelecidos emcondições operacionais.

Qualificação de Desempenho Físico

A qualificação de desempenho físico implica na verificação e ob-tenção de evidência documental de que:

• a configuração da carga de esterilização foi especificada paracada esterilizador. Somente configurações validadas podem serusadas nos ciclos de rotina;

• os produtos ou famílias de produtos com maior dificuldade deesterilização são identificados. Novos produtos devem ser com-parados com produtos já validados como referência de confi-guração de carga e, se for julgado como “pior caso” para aesterilização, deverá ser submetido a uma qualificação comple-ta de esterilização;

• a distribuição da temperatura, pressão e umidade relativa nacarga é monitorada. O número de sensores de temperatura e deumidade relativa necessário para o respectivo monitoramento

136

deve estar relacionado ao volume da câmara esterilizadora e daconfiguração da carga.

• os sensores de temperatura devem ser distribuidos na câmara,entre as unidades de carga e no interior das mesmas (Fig. 4.5),nas posições especificadas por configurações da carga, previa-mente validadas.

Fig. 4.5 - Posição dos sensores de temperatura na carga.

Qualificação de Desempenho Microbiológico

A qualificação de desempenho microbiológico implica na verifi-cação e obtenção de evidência documental de que:

137

• estudos microbiológicos são executados. As condições do ciclodevem ser equivalentes ou levemente inferiores às condiçõesmínimas aceitáveis de operação;

• os indicadores biológicos usados no ciclo de qualificação pos-suem população e resistência conhecidas;

• os indicadores biológicos são inoculados em produtos e distri-buídos pela carga de esterilização incluindo locais considera-dos mais difíceis de esterilização.

• o número mínimo de indicadores biológicos na carga é de 20 paracâmaras de até 5.000 litros e mais dois para cada 1.000 litros;

• para qualificações biológicas iniciais, um número de replicatasé executado para demonstrar a reprodutibilidade do ciclo;

• a carga microbiana inicial do produto a ser esterilizado é deter-minada e mantida sob condições controladas (Fig. 4.6).

Fig. 4.6 – Posição dos IB’s na carga.

Qualificação de Desempenho da Área de Aeração(Degassing)

O processo/área de aeração dos produtos deve ser definido, valida-do e monitorado. A aeração pode ser executada no interior do esterili-

31/9

32/8

28/7 27/6

24/5

25/4

30

Entradada câmara

28 21

28

22

23

PALLET 3

01 02 03

VAPOR ETO SENSOR

18/12

18/13

19/14

11/11

X = IB’sY = SENSOR

20

17

13

12

PALLET 2

X/Y

15/10

PALLET 1

X X = IB’s

1/20

2/19

5/186/17

9/16

9/1510

11

7

3

4

SAÍDA DACÂMARA

138

zador ou em uma área separada. A temperatura deve ser monitorada eregistrada, e o número de trocas de ar da área estabelecido e controlado.

Para cada produto/configuração de carga deverão ser estabeleci-das curvas de dissipação de resíduos de EtO, e deverão permanecerem aeração até que os limites especificados/regulamentados sejamatingidos.

Liberação de Produtos após a Esterilização

Os produtos esterilizados deverão ser liberados somente após arealização de:

• avaliação dos registros da esterilização contra os parâmetrosespecificados;

• realização e aprovação de teste de esterilidade dos indicadoresbiológicos;

• realização e aprovação do teste de pirogênio dos produtos;

• realização e aprovação de teste de resíduos de EtO;

• se aplicável, realização e aprovação de inspeção física dos pro-dutos, quanto a possíveis defeitos causados pelo processo deesterilização.

Freqüência de Requalificações

Requalificações deverão ser executadas periodicamente para de-tectar qualquer alteração do processo. Tipicamente, uma requalifica-ção simples anual deve ser executada.

Uma alteração significante no produto, embalagem ou no proces-so necessita ser validada. Exemplos de alterações incluem:

• embalagem;

• projeto do produto;

• configuração ou densidade da carga;

139

• equipamentos do esterilizador (incluindo manutenções sig-nificantes);

• processo do ciclo de esterilização.

Qualificação Inicial

Os seguintes estudos deverão ser realizados para qualifica-ções iniciais:

• três estudos de distribuição de temperatura com a câmara vaziae com monitoração de temperatura em 20 posições. Realizarciclos completos;

• um estudo de condicionamento, para avaliar a umidade relativae temperatura durante a fase de umidificação do processo com20 sensores de temperatura e três sensores de umidade relativa.O fornecimento de gás EtO deverá estar fechado durante esteestudo. O ciclo deverá ser abortado antes da injeção do gás,pois os sensores de gás e de umidade podem ser danificados.Usar câmara completa;

• uma série de estudos fracionados em condições mínimas paraconcentração de EtO e temperatura da câmara durante a expo-sição, usando IB’s e sensores de temperatura. O tempo de ex-posição para os estudos fracionados deverá ser definido combase no desenho do produto a ser esterilizado e em outros pro-dutos já qualificados, usando câmara completa;

• três estudos de meio-ciclo (half-cycle) usando IB’s e senso-res de temperatura. Estes estudos serão executados em con-dições mínimas de concentrações de EtO, tempo de exposiçãoe temperatura da câmara durante a exposição. Usar câmaracompleta;

• um estudo de distribuição de temperatura completo em condi-ções nominais com monitoração de 20 sensores de temperatura.Usar câmara completa.

140

Requalificação

Uma revisão da qualificação da câmara vazia e uma avaliação dodesempenho da câmara devem ser documentadas e aprovadas porpessoal qualificado dentro de um período de 12 meses. Esta revisãodeve incluir no mínimo:

• comparação das temperaturas da câmara vazia, paredes e ja-queta atual com as leituras obtidas na última qualificação ourequalificação;

• avaliação de qualquer tendência de alarmes no equipamento;

• pesagem do gás e pressão do vapor do condicionamento;

• comparação da concentração do gás, baseado na pesagem e nodiferencial de pressão de um ciclo completo com uma carga deprodução versus a última qualificação/requalificação;

• comparação da pressão do vapor para uma carga completa ver-sus a última qualificação/requalificação;

• resultados de teste de esterilidade dos IB’s;

• revisão das manutenções realizadas no esterilizador;

• teste de vazamento da câmara.

Caso os resultados forem aceitáveis e não mostrarem tendênciaadversa, a revisão da qualificação é aceita. Qualquer produto esterili-zado deve ser retido até a revisão da requalificação.

Caso forem observadas diferenças significativas ou tendências ad-versas, uma requalificação completa deve ser executada com os mes-mos parâmetros do ciclo validado inicialmente, incluindo no mínimo:

• estudo de distribuição de temperatura aceitável com a câmaravazia, conforme requisitos deste procedimento;

• estudo de meio ciclo aceitável para cada especificação, usandoIB’s inoculados e avaliação de distribuição de temperatura;

• análise da distribuição de temperatura para o ciclo completo.

141

A câmara pode continuar sendo usada para processar e liberar pro-dutos em outros ciclos se estes estiverem aprovados e validados.

Qualificação de Produtos Novos ou Modificados

Uma qualificação de desempenho microbiológico deverá ser exe-cutada na introdução de novos produtos, embalagens ou mudanças nasconfigurações das cargas de esterilização, a menos que essas modifica-ções tenham sido previamente qualificadas em um ciclo equivalente.A demonstração dessa equivalência deve ser documentada.

Caso o novo produto não esteja qualificado para a câmara de este-rilização, a qualificação deverá ser executada conforme o procedi-mento de qualificação inicial.

Requalificações Especiais

Se faz necessária requalificação do esterilizador anterior a sua datade expiração, caso o equipamento seja alterado de forma significativa.

Controles e Artigos de Teste

Para Cada Estudo Fracionado

Mínimo de 20 indicadores biológicos (IB’s) com esporos de Baci-llus atrophaeus ATCC 9372 inoculados em fitas de papel, contendouma população média de 1 × 106 esporos/fita, são necessários paracâmara de 5 m3 a 10 m3.

Um IB não esterilizado será usado como controle positivo.

Para Cada Estudo Meio-Ciclo

Trinta e dois indicadores biológicos entre caixas (ICBI’s) de Ba-cillus atrophaeus ATCC 9372 em fitas de papel, contendo populaçãomédia de 1 × 106 esporos/fitas.

142

Um ICBI não-esterilizado será usado como controle positivo.

Trinta e dois indicadores biológicos (IB’s) de esporos de Bacillusatrophaeus inoculados diretamente na unidade de carga. O produtoinoculado para validação deve ser selecionado, baseando-se em ava-liações físicas dos produtos (densidade, peso e desenho).

Um IB não esterilizado será usado como controle positivo.

Produtos para Composição da Carga de Validação

Cada pallet deverá ser constituído por produtos paletizados con-forme especificação (Fig. 4.3).

Cada carga de estudo deverá ser constituída por três pallets deprodutos com densidade maior ou igual a do produto a ser validado.

As cargas que forem submetidas ao gás EtO só poderão ser utili-zadas para outro estudo após atingirem condições iniciais de tempe-ratura e realização de inspeção visual em no mínimo cinco caixas porpallet, verificando a presença de caixas danificadas.

Monitoramento dos Eventos de Cada Estudo

O dia e a hora dos registros gráficos da câmara deverão ser sincro-nizados com o registrador (data logger) ligado aos sensores de tem-peratura e umidade. Caso isto não seja possível, usar um cronômetrocalibrado e referenciá-lo nos documentos.

Os seguintes eventos e seus horários de acontecimento deverãoser registrados (data logger):

• início do ciclo;• final do condicionamento (umidificação);• final da injeção de gás (início da exposição);• final da exposição.

143

ESTERILIZAÇÃO POR CALOR ÚMIDO13,14

O procedimento de esterilização de materiais que oferece maiorsegurança é o vapor saturado sob pressão, realizado em autoclaves.Neste equipamento, os microrganismos são destruídos pela ação com-binada da temperatura, pressão e umidade que promovem a termocoa-gulação e a desnaturação das proteínas da estrutura genética celular.

O vapor saturado possui características vantajosas e outras limi-tantes como processo de esterilização. As vantagens consistem norápido aquecimento e rápida penetração em artigos têxteis ou tecidosde algodão, destruição dos esporos microbianos em curto período deexposição, fácil controle de qualidade e letalidade, a não presença deresíduos tóxicos nos materiais submetidos a este processo e ser eco-nômico. As limitações consistem na incompleta remoção do ar dacâmara interna, não permitindo a difusão e a expansão do vapor pararealizar esterilização e o uso incorreto do equipamento, que podelevar ao superaquecimento do vapor, com diminuição do poder mi-crobicida, além de não esterilizar óleos e pós.

A NBR ISO 1113415 especifica requisitos para o uso do calor úmidono desenvolvimento do processo de esterilização, na validação doprocesso de esterilização e no controle da rotina de esterilização.Envolve todos os processos por calor úmido, incluindo vapor satura-do e mistura ar-vapor, é aplicável a todos os processos de fabricaçãoindustriais e a todos os outros que realizam terceirização da esterili-zação por calor úmido. Os princípios esquematizados podem ser úteisno uso da esterilização por calor úmido em estabelecimentos que nãosejam indústrias de produtos hospitalares.

Validação de Processo de Esterilizaçãopor Calor Úmido13,15

Esterilização por Calor Úmido

O processo de esterilização por calor úmido utiliza vapor satura-do sob pressão, o qual é injetado dentro da câmara esterilizadora (au-

144

toclave). O princípio básico da sua operação consiste na eliminaçãodo ar contido no interior da autoclave substituindo-o por vapor; estevapor aquecerá todo material até a temperatura especificada, promo-vendo a redução microbiológica desejada.

Qualificação de Instalação

Na qualificação de instalação, o que se busca é a garantia de que:

• os equipamentos adquiridos/disponíveis são adequados;

• a instalação do(s) equipamento(s) será realizada conforme ins-truções dos fornecedores e de modo a proporcionar o melhordesempenho possível;

• os instrumentos instalados em todos os equipamentos serão ca-librados em suas faixas de uso contra padrões rastreáveis a pa-drões nacionais/internacionais.

Qualificação de Operação

Na qualificação de operação, o que se busca é a garantia de que:

• o(s) equipamento(s) instalado(s), como por exemplo bombasde água, caldeira, torres de resfriamento, sensores e registrado-res de pressão e temperatura, válvulas etc., estão funcionandoadequadamente individualmente e em conjunto com os demaisequipamentos do processo;

• os equipamentos estão atingindo os parâmetros de performan-ce preestabelecidos em projeto. Por exemplo, a temperatura daautoclave ser controlada conforme rampa de aquecimento gra-dativo e atingir os 121°C, a entrada do ar comprimido fazercom que a pressão interna da autoclave atinja 1,7 bar de sobre-pressão, o ajuste dos “sprays de água” proporcionarem a efi-ciência do resfriamento dos produtos desejada etc.

145

Qualificação de Desempenho Físico

Na qualificação de desempenho físico o que se busca é a garan-tia de que a autoclave atinja de forma consistente os parâmetros detemperatura e pressão durante todo o processo. Para tanto, deve-serealizar um mapeamento da distribuição de calor no interior da au-toclave (estudo de distribuição de calor) com o acompanhamentotambém da distribuição de calor no interior do produto (estudo depenetração de calor).

Qualificação de Desempenho Microbiológico

Na qualificação de desempenho microbiológico o que se busca é agarantia de que os equipamentos em conjunto com os parâmetros deprocesso definidos sejam capazes de proporcionar o nível de garantiade esterilidade desejado. O índice de letalidade mínimo normalmen-te utilizado é Fo = 8,0 min7 (para 121oC como temperatura referên-cia). É importante lembrar neste ponto que o produto com indicadorbiológico inoculado deve ser posicionado sempre no mesmo pontoonde foi ou está sendo realizado o mapeamento de temperatura.

Etapas do Processo de Esterilização por Calor Úmido

O processo de esterilização em uma autoclave segundo normasinternacionais de operação ocorre da seguinte forma:

• primeiramente, é realizado o fechamento das portas da auto-clave de forma a vedar qualquer ponto de vazamento de água e/ou vapor; ou

• é feita a introdução de água filtrada no interior da autoclaveaquecida e resfriada através de chuveiro de água com circula-ção contida; o volume de água a ser introduzido varia em fun-ção do volume da autoclave e deve ser inferior ao nível dosprodutos a serem esterilizados; ou

146

• inicia-se o aquecimento com a injeção de vapor saturado emautoclave a vapor (Fig. 4.7); o aquecimento é realizado de for-ma controlada permitindo que o ar contido no interior da auto-clave seja eliminado por uma válvula localizada na parte superiorda câmara; quando a temperatura da autoclave atinge a tempe-ratura estabelecida, a válvula de saída do ar se fecha;

Fig. 4.7 - Entrada de vapor na autoclave.

Entrada de vapor na autoclave

• com o fechamento da válvula em conjunto com a entrada devapor saturado, a temperatura e a pressão da autoclave aumen-tam rapidamente até atingir o ponto de ajuste com o auxílio determopares (Fig. 4.8);

• depois de atingida a temperatura de esterilização, registrada porsensores (Fig. 4.8), inicia-se a contagem do tempo de exposi-ção do produto ao vapor úmido; este tempo varia em função dovolume, embalagem e configuração de carregamento do produ-to a ser esterilizado; ou

147

• a água contida no interior da autoclave passa a ser pulverizada(Fig. 4.9) sobre os produtos, através de válvulas spray distribuí-das no interior da autoclave de chuveiro de água; com a pulveri-zação da água, a temperatura dos produtos aumenta rapidamente;

• na autoclave de chuveiro de água, aproximadamente 10 minu-tos após atingir a temperatura de esterilização, é realizada umainjeção de ar comprimido filtrado no interior da autoclave atéaproximadamente 1,7 bar; esta injeção de ar causa uma sobre-pressão na autoclave, não permitindo que o produto se infle eestoure em função do aumento da temperatura;

• na autoclave de chuveiro de água, terminado o tempo de expo-sição, inicia-se o resfriamento do produto; a água contida naautoclave que é usada para o aquecimento do produto, agorapassa por torres de resfriamento e em seguida é pulverizadasobre o produto para proporcionar o resfriamento;

Fig. 4.8 – Sensor de temperatura na câmara da autoclave.

Sensor que mede atemperatura da autoclave

148

Fig 4.9 – Pulverização da água a 121°C. A. Vista interna da autoclave.B. Detalhe dos sprays.

Spray usado parapulverizar água a 121oC

A

B

149

• depois de atingida a temperatura de resfriamento definida comoaceitável para o produto, a autoclave é despressurizada e o ci-clo de esterilização finalizado.

Padronização da Carga

Para se validar um processo de esterilização por calor úmido, de-vemos inicialmente padronizar a configuração do carregamento daautoclave, ou seja, definir a quantidade e a configuração que os pro-dutos devem ser colocados em cada carro de esterilização.

Estudo de Distribuição de Calor

Sensores de temperatura (termopares) previamente calibradosdevem ser distribuídos na carga configurada a ser esterilizada, emposições previamente definidas com maior e menor dificuldades deaquecimento. Esses sensores devem ser acoplados a um registradorde temperatura, registrado em intervalos de tempo preestabeleci-dos. A função dos sensores é acompanhar o aquecimento e observara distribuição de calor na carga. O número de sensores a ser distri-buído pela carga depende do volume da autoclave. Durante o tem-po de exposição do produto ao calor úmido, a temperatura de todosos sensores deverá atingir entre 119 e 122°C e a diferença de tem-peratura entre todos os sensores de distribuição de calor não deveráexceder 0,5°C.

Estudo de Penetração de Calor

Sensores de temperatura (termopares) previamente calibradosdevem ser introduzidos em produtos que simulem exatamente o vo-lume e embalagens do produto a ser validado. Novamente, o númerode produtos com sensores de penetração que devem ser utilizadosdepende do volume da autoclave. A função dos sensores de tempera-tura de penetração é acompanhar o aquecimento dos produtos em

150

vários pontos da carga de esterilização, e através de cálculo de índicede letalidade (Fo), definir o ponto ideal para o final do tempo deesterilização (exposição) para o produto.

Estudo Microbiológico

Uma carga microbiana conhecida (indicador biológico) deve serinoculada em produtos simulados constituídos por solução salina0,9%, embalados com volume e embalagens similares ao produto aser validado. O indicador biológico recomendado para este tipo deesterilização é o Bacillus stearothermophilus ATCC 7953, porém, oBacillus atrophaeus ATCC 9372 também é aceito para temperaturasinferiores a 121oC. O número de produtos com indicador biológicoinoculado deve ser igual ao número de sensores de penetração decalor. A distribuição dos produtos inoculados no interior da carga deesterilização deve ser ao lado de cada produto com sensor de tempe-ratura de penetração (Fig. 4.10). A função do estudo microbiológicoé garantir que o processo de esterilização estabelecido seja capaz dereduzir uma população de microrganismos de resistência e popula-ção conhecidos a níveis aceitáveis.

Teste dos Indicadores Biológicos

Indicadores em Fitas de Papel

Testar os indicadores biológicos em fitas de papel, transportando-ospara tubos de TSB (tryptic soy broth). Os indicadores biológicos de-verão ser incubados dentro de três horas após retirados da autoclave,e mantidos por sete dias à temperatura de 35 a 37oC para B. atro-phaeus e de 55 à 57°C para B. stearothermophilus.

Indicadores Biológicos em Ampolas

Transferir os indicadores biológicos em ampolas para o ba-nho-maria. Os indicadores biológicos deverão ser incubados den-

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tro de três horas após retirados da autoclave, e mantidos por sete diasà temperatura de 35 a 37oC para B. atrophaeus e de 55 à 57°Cpara B. stearothermophilus.

Controle Positivo

Para cada dia em que os indicadores biológicos são usados naqualificação, devem ser testados dois indicadores biológicos, nãoesterilizados, do mesmo lote que aqueles usados na qualificação comocontrole. Incubar por sete dias à temperatura de 35 a 37oC para B.atrophaeus e 55 a 57°C para o B. stearothermophilus.

Fig. 4.10 – Configuração da carga e posições dos sensores de temperatura e dosindicadores biológicos.

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Critério de Aceitação

Será considerado aprovado caso:

• os controles positivos mostrem-se positivos dentro sete dias deincubação e,

• os indicadores biológicos esterilizados mostrarem-se negativosdentro dos sete dias de incubação.

Freqüência de Qualificações

Qualificação inicial:

• realizar um estudo de distribuição de calor com a autoclave vazia;

• realizar três estudos de distribuição de calor com a autoclavecom carga mínima de produtos;

• realizar três estudos de penetração de calor com a autoclavecom carga máxima de produtos;

• realizar no mínimo um estudo microbiológico em conjunto comestudos de penetração de calor.

Requalificação da Autoclave

• Realizar um estudo de distribuição de calor com a carga máxi-ma a cada seis meses.

• Realizar um estudo de penetração de calor com a carga máximaa cada seis meses.

Requalificação dos Produtos

• Realizar um estudo de distribuição de calor com a autoclavecheia a cada dois anos para cada produto.

• Realizar um estudo de penetração de calor com autoclave cheiaa cada dois anos para cada produto.

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ESTERILIZAÇÃO PELO CALOR SECO15

Outra forma de destruição de microrganismos é a utilizaçãodo calor seco, gerado em estufas elétricas próprias para esterili-zação pela condução térmica. Inicialmente, o calor é absorvidopela superfície exterior de um material e depois pela próximacamada. Progressivamente, a temperatura necessária para este-rilização alcança todo o artigo. A morte dos microrganismos pelocalor seco ocorre por meio da oxidação e dessecação. O proces-so de esterilização realiza-se com o aquecimento dos artigos porirradiação do calor das paredes laterais e da base da estufa asso-ciada à condução.

O uso de estufa é limitado, pois o calor seco não é tão penetrantequanto o vapor, e a sua distribuição dentro da câmara não ocorre demaneira uniforme, sendo recomendado que não se utilize o centroda estufa, pois concentra os chamados pontos frios. A carga deveráser o mais uniforme possível, e as caixas devem conter uma quanti-dade limitada de intrumental. O uso de caixas em aço inoxidável oucom paredes espessas dificulta ainda mais a transmissão do calorna carga.

Em razão dessa limitação e da inexistência até o momento de umasolução, a esterilização pelo calor seco vem sendo gradativamenteabandonada e substituída por outros processos.

É o caso, por exemplo, da esterilização de instrumentais, queestá sendo realizada em autoclaves com vapor úmido saturado,em recipientes metálicos perfurados ou sem tampa e acondicio-nados com tecido de algodão ou similar. Outra alternativa é oaumento da temperatura e o tempo de exposição dos artigos aocalor seco. Contudo, os resultados práticos e os benefícios des-sas alternativas ainda não estão suficientemente documentadose divulgados16.

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Validação do Processo de Esterilizaçãopor Calor Seco17

A esterilização por calor seco é usada para despirogenizar vidra-nias e outros materiais não-termosensíveis.

A validação deste processo é realizada através do estudo da distribui-ção do calor dentro da estufa, sendo o desafio dos pontos críticos (pontosfrios) executado utilizando-se indicadores de endotoxinas bacterianas.

Após estudos da distribuição do calor dentro da estufa, frascosde endotoxina são colocados nas posições predeterminadas (pontosfrios) (Fig. 4.11).

Notas:

Frente da estufa = números:1, 2, 6 e 7.Centro da estufa = números:5 e 10.Fundo da estufa = números:3, 4, 8 e 9.Efetuar dois ciclos dedespirogenização, um com aestufa carregada com vidrarias nasua capacidade máxima e outrocom a estufa vazia.Para cada ciclo, serão utilizadosdois indicadores de endotoxinacomo controle positivo, ou seja,os indicadores não serãoexpostos ao ciclo dedespirogenização.

Fig. 4.11 – Posições dos frascos com endotoxina na estufa.

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A farmacopéia americana17 recomenda a exposição dos frascoscom indicadores de endotoxina por um período mínimo de 30 mi-nutos a 250oC. Para a validação do processo, os níveis de endotoxi-na presentes nos frascos devem ser reduzidos ao menos em 3 cicloslogarítmicos.

Após o término do ciclo de despirogenização, a redução da con-centração de endotoxina é determinada comparando a concentraçãode endotoxina dos frascos desafio contra um controle não exposto aociclo (250oC/30 minutos).

Para quantificar os níveis de endotoxina presentes nos frascos, aendotoxina dos frascos deve ser recontituída com água apirogênicae submetida ao teste de detecção de pirogênio pelo método LAL(lisado de ambócitos de límulus)

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Pinto TJA. Controle Biológico de Qualidade de Produtos Farmacêuticos, Correlatos e Cos-méticos. Livraria LMC. São Paulo, Atheneu, 2000.

2. ISO 11135 – 1994 – Medical Devices – Validation and Routine Control of Ethylene OxideSterilization.

3. Russel AD et al. Gaseous sterilization. In: Principles and pratice of disinfection preservationand sterilization. pp. 548-568, 1982.

4. Portaria Interministerial nº 482 de 16 de abril de 1999, DOU/1999.5. NBR 18849/97 – Esterilizadores a gás de óxido de etileno puro e suas misturas.6. EN 550 – Sterilization of Medical Devices – Validation and Routine Control of Ethylene

Oxide Sterilization.7. European Pharmacopeia 1997 – 3rd. Ed – Strasbourg: Concil of Europe, 1997, c 1996 – Euro-

pean Pharmacopeia / published in accordance with the convention on the elaboration of anEuropean Pharmacopeia 1997.

8. Portaria conjunta n° 01/MS/SVS de 16 de Dezembro de 1997, DOU 17/12/97.9. British Standard BS EN 866-2:1998 Biological Systems for testing Sterilizers and Sterilizati-

on Processes Part 2: Particular Systems for use in ethylene oxide sterilizers.10. ISO 11138-1 Sterilization of health care products. Biological indicators Part 1: general.11. British Standard EN 550: 1994 Sterilization of medical devices. Validation and routine con-

trol of ethylene oxide sterilization.12. ISO 10993-7 Biological evaluation of medical devices – Part 7 Ethylene oxide sterilization

residuals.13. Vessoni Penna TC. Journal of the Parenteral Drug Association V.50 n.4 p.1-11, 1996.

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14. Vessoni Penna TC et al. Validação de Processo de esterilização a vapor úmido. Revista con-trole de Contaminação. Ano 5, nº 38, Junho/2002.

15. NBR ISO 11134/2001 Esterilização de produtos hospitalares. Requisitos para validação econtrole de rotina. Esterilização por calor úmido.

16. Rutala WA. Disinfection, sterilization and waste disposal. In: Wenzel RP, ed. Prevention andcontrol of nosocomial infections. Baltimore, Williams & Wilkin, 539-594, 1997.

17. The United States Pharmacopeia 24 & National Formulary 19, 1999. The United States Phar-macopeia (USP24) – The national Formulary: NF 19: by authority of the United States Phar-macopeial Convention Inc., meeting at Washington D.C., march 9-12,1995 – Published byBoard of Trustees – Rockville, Maryland: United States Pharmacopeial Convention, 1999.