Sterilisatietechnologie
samenvatting
Dr. Erik Haghedooren
,HFST 1. INLEIDENDE BEGRIPPEN OVER STERILISATIE
Steriliteit = afwezigheid van levensvatbare vormen, het is een absoluut begrip → iets kan steriel
zijn, of iets kan niet steriel zijn, maar niet voor 50% steriel bijvoorbeeld.
Sterilisatie = vernietigen van levensvatbare vormen a.d.h.v. een fysisch/chemisch agens voor
bepaalde tijdsduur
De “dood” van micro-organismen is operationeel gedefinieerd:
Een micro-organisme wordt als dood beschouwd wanneer het niet meer kan groeien onder
geschikte kweekcondities.
● Detectie gebeurt enkel via groei in een geschikt groeimedium
○ Geen waargenomen groei → geen aantoonbare levensvatbare MO
● Micro-organismen sterven niet allemaal op hetzelfde moment
● Hun afname volgt een exponentieel kinetisch verloop
● De kans om nog een MO aan te treffen daalt met de tijd, maar wordt theoretisch nooit
nul
Waarom is steriliteit belangrijk?
● Veiligheid van de patiënt
● Kwaliteit en werkzaamheid van geneesmiddelen en/of medische materialen
● Betrouwbaarheid van laboresultaten
Uitdrukken van steriliteit:
Omdat absolute steriliteit niet experimenteel kan worden bewezen, wordt steriliteit uitgedrukt
via het Sterility Assurance Level (SAL).
SAL = de waarschijnlijkheid dat een individueel item niet steriel is na blootstelling aan een
gevalideerd sterilisatieproces.
Voor steriele farmaceutische producten geldt typisch SAL ≤ 10⁻⁶
Dit betekent:
● De kans dat één individueel item niet steriel is, is kleiner dan 1 op 1 miljoen
● SAL slaat op een individueel item, niet op een volledig lot
● Het betekent niet dat in een lot van 1 miljoen exact 1 item niet steriel mag zijn
● SAL geeft een betrouwbaarheidsniveau of “assurance” aan
,Bioburden verwijst naar de natuurlijke contaminatie van een product en wordt gedefinieerd als
het aantal aanwezige levensvatbare micro-organismen dat initieel aan een product gekoppeld is
vóór sterilisatie.
→ Dit initiële aantal wordt aangeduid als N₀ (aantal micro-organismen op tijdstip/fase 0).
→Belangrijk is dat je een idee hebt van welke, de hoeveelheid en het type van de bioburden die
aanwezig is
Het doel van sterilisatie is niet om de bioburden onmiddellijk tot nul te herleiden, maar om deze
via een gevalideerd proces te reduceren tot een vooraf bepaald betrouwbaarheidsniveau (SAL).
Controle van de bioburden is onderdeel van sterility assurance system
● Omgevingscontrol/monitoring
● Sampeling op zijn worst case scenario
● Belang van de lag time!!
Lag time (tijd tussen processtappen) is kritisch: langere wachttijden verhogen de kans op
contaminatie en bioburdenopbouw.
Quantal data: Data van het type groei / geen groei (ja/nee), geen telling.
● Nodig bij lage aantallen MO
● Gebruikt in MPN-methodes
(Stumbo-Murphy-Cochran)
Poisson-verdeling: Statistische verdeling die
beschrijft: de kans om geen MO aan te treffen bij een
gemiddeld aantal N → Verbindt kans (P) met aantal
overlevenden (N )
D-waarde: De tijd (min) nodig bij een vaste
temperatuur om: de microbiële populatie met 1 log (90%) te reduceren → geeft een idee over
de maat voor inactivatiesnelheid → afhankelijk van MO, milieu, temperatuur, water, substraat
Stumbo–Murphy–Cochran methode (MPN): Statistische methode om D (en N₀) te bepalen uit
quantal data (groei/geen groei bij verschillende tijden) → geen kolonietelling nodig, werkt in de
quantal zone van de Poisson-curve
, Q10-waarde: Factor waarmee een proces sneller verloopt bij +10°C.
● Chemische reacties: Q10 ≈ 2–3
● Bacteriesporen: Q10 ≈ 10–100
→ Dit is de reden waarom we aan hittesterilisatie kunnen doen → microbiële afdoding is veel
temperatuurgevoeliger dan chemische afbraak
Z-waarde: Het aantal °C-temperatuurverandering nodig
om de D-waarde met factor 10 te veranderen. →
beschrijft de temperatuursgevoeligheid van D → lethaal
effect bij wisselende T’s met elkaar vergelijken
F-waarde: De equivalente tijd (min) bij een
referentietemperatuur die hetzelfde kiemdodend effect
geeft als een volledig reëel proces.
● Stoom: F₀ = F bij 121°C, Z = 10
● Droge hitte: andere referentie-T (bv. 170°C)
→ neemt opwarming, plateau en afkoeling mee in rekening
→ AUC van lethaal effect
Samenvatting:
N₀ → startpunt
D → snelheid van afdoding
Z → effect van temperatuur op D
F → totale lethale impact van het proces
SAL → einddoel (statistische zekerheid)
samenvatting
Dr. Erik Haghedooren
,HFST 1. INLEIDENDE BEGRIPPEN OVER STERILISATIE
Steriliteit = afwezigheid van levensvatbare vormen, het is een absoluut begrip → iets kan steriel
zijn, of iets kan niet steriel zijn, maar niet voor 50% steriel bijvoorbeeld.
Sterilisatie = vernietigen van levensvatbare vormen a.d.h.v. een fysisch/chemisch agens voor
bepaalde tijdsduur
De “dood” van micro-organismen is operationeel gedefinieerd:
Een micro-organisme wordt als dood beschouwd wanneer het niet meer kan groeien onder
geschikte kweekcondities.
● Detectie gebeurt enkel via groei in een geschikt groeimedium
○ Geen waargenomen groei → geen aantoonbare levensvatbare MO
● Micro-organismen sterven niet allemaal op hetzelfde moment
● Hun afname volgt een exponentieel kinetisch verloop
● De kans om nog een MO aan te treffen daalt met de tijd, maar wordt theoretisch nooit
nul
Waarom is steriliteit belangrijk?
● Veiligheid van de patiënt
● Kwaliteit en werkzaamheid van geneesmiddelen en/of medische materialen
● Betrouwbaarheid van laboresultaten
Uitdrukken van steriliteit:
Omdat absolute steriliteit niet experimenteel kan worden bewezen, wordt steriliteit uitgedrukt
via het Sterility Assurance Level (SAL).
SAL = de waarschijnlijkheid dat een individueel item niet steriel is na blootstelling aan een
gevalideerd sterilisatieproces.
Voor steriele farmaceutische producten geldt typisch SAL ≤ 10⁻⁶
Dit betekent:
● De kans dat één individueel item niet steriel is, is kleiner dan 1 op 1 miljoen
● SAL slaat op een individueel item, niet op een volledig lot
● Het betekent niet dat in een lot van 1 miljoen exact 1 item niet steriel mag zijn
● SAL geeft een betrouwbaarheidsniveau of “assurance” aan
,Bioburden verwijst naar de natuurlijke contaminatie van een product en wordt gedefinieerd als
het aantal aanwezige levensvatbare micro-organismen dat initieel aan een product gekoppeld is
vóór sterilisatie.
→ Dit initiële aantal wordt aangeduid als N₀ (aantal micro-organismen op tijdstip/fase 0).
→Belangrijk is dat je een idee hebt van welke, de hoeveelheid en het type van de bioburden die
aanwezig is
Het doel van sterilisatie is niet om de bioburden onmiddellijk tot nul te herleiden, maar om deze
via een gevalideerd proces te reduceren tot een vooraf bepaald betrouwbaarheidsniveau (SAL).
Controle van de bioburden is onderdeel van sterility assurance system
● Omgevingscontrol/monitoring
● Sampeling op zijn worst case scenario
● Belang van de lag time!!
Lag time (tijd tussen processtappen) is kritisch: langere wachttijden verhogen de kans op
contaminatie en bioburdenopbouw.
Quantal data: Data van het type groei / geen groei (ja/nee), geen telling.
● Nodig bij lage aantallen MO
● Gebruikt in MPN-methodes
(Stumbo-Murphy-Cochran)
Poisson-verdeling: Statistische verdeling die
beschrijft: de kans om geen MO aan te treffen bij een
gemiddeld aantal N → Verbindt kans (P) met aantal
overlevenden (N )
D-waarde: De tijd (min) nodig bij een vaste
temperatuur om: de microbiële populatie met 1 log (90%) te reduceren → geeft een idee over
de maat voor inactivatiesnelheid → afhankelijk van MO, milieu, temperatuur, water, substraat
Stumbo–Murphy–Cochran methode (MPN): Statistische methode om D (en N₀) te bepalen uit
quantal data (groei/geen groei bij verschillende tijden) → geen kolonietelling nodig, werkt in de
quantal zone van de Poisson-curve
, Q10-waarde: Factor waarmee een proces sneller verloopt bij +10°C.
● Chemische reacties: Q10 ≈ 2–3
● Bacteriesporen: Q10 ≈ 10–100
→ Dit is de reden waarom we aan hittesterilisatie kunnen doen → microbiële afdoding is veel
temperatuurgevoeliger dan chemische afbraak
Z-waarde: Het aantal °C-temperatuurverandering nodig
om de D-waarde met factor 10 te veranderen. →
beschrijft de temperatuursgevoeligheid van D → lethaal
effect bij wisselende T’s met elkaar vergelijken
F-waarde: De equivalente tijd (min) bij een
referentietemperatuur die hetzelfde kiemdodend effect
geeft als een volledig reëel proces.
● Stoom: F₀ = F bij 121°C, Z = 10
● Droge hitte: andere referentie-T (bv. 170°C)
→ neemt opwarming, plateau en afkoeling mee in rekening
→ AUC van lethaal effect
Samenvatting:
N₀ → startpunt
D → snelheid van afdoding
Z → effect van temperatuur op D
F → totale lethale impact van het proces
SAL → einddoel (statistische zekerheid)
