Méthodes de stérilisation dans l'industrie pharmaceutique : emballages prêts à l'emploi

La famille des méthodes de stérilisation

Du point de vue de l'environnement et de la sécurité, la stérilisation à la vapeur présente de nombreux avantages : les résidus sont de l'eau pure et elle est relativement facile à manipuler par rapport à certaines technologies chimiques. Elle est considérée comme l'état de l'art pour certaines applications, notamment les cartouches prêtes à l'emploi cartriQ® de SCHOTT Pharma.

Cependant, pour certains emballages primaires et secondaires, comme les seringues en verre et en polymère, la chaleur présente un risque pour certains composants, comme les pièces en plastique ou la colle de l'aiguille, entraînant une diminution de la stabilité mécanique et dimensionnelle ou de la force d'arrachement de l'aiguille, respectivement. Par conséquent, l'adéquation de la stérilisation à la vapeur doit être vérifiée au cas par cas pour les produits à stériliser, par exemple les seringues.

La stérilisation par rayonnement

Les rayonnements ionisants et non ionisants sont les autres principaux moyens physiques de stérilisation. La lumière UV non ionisante a une longueur d'onde très courte et son énergie élevée détruit les unités formatrices de colonies (UFC) en coupant les liaisons chimiques. Mais bien que les sources de lumière UV soient abondantes et que la technologie soit facile à mettre en œuvre, la lumière UV offre peu ou pas de pénétration et est donc principalement utilisée pour la décontamination des surfaces, notamment avant l'entrée dans un isolateur aseptique.

a faible pénétrabilité la rend également sujette à l'ombrage, ce qui signifie qu'elle n'est pas efficace si les surfaces ne sont pas directement exposées. Il faut donc une mécanique plus complexe pour s'assurer que toute la surface d'un objet a été exposée à une dose suffisamment élevée. En fonction des matériaux utilisés et de la dose à laquelle ils sont exposés, les matériaux peuvent se détériorer. Mais les valeurs typiques utilisées pour la décontamination des surfaces sont suffisamment faibles pour que l'impact sur les propriétés des matériaux soit insignifiant.

Les rayonnements ionisants sont plus fréquemment utilisés que les rayonnements non ionisants. La stérilisation par le rayonnement gamma offre une grande capacité de pénétration, est rentable et ne laisse pas de résidus susceptibles d'entraîner des effets secondaires nocifs. En revanche, il donne au verre borosilicaté transparent une couleur brunâtre, un phénomène appelé solarisation, qui gêne le contrôle optique après remplissage et rend plus difficile la détection des particules dans le produit fini. Il peut toutefois être utilisé pour les récipients en polymère, où la solarisation n'est pas aussi importante.

L'irradiation par faisceau d'électrons est la plus couramment utilisée dans l'industrie Fill-and-Finish. Sa pénétrabilité est inférieure à celle des rayons gamma, mais supérieure à celle des rayons UV, et elle ne laisse pas de résidus. En raison de sa pénétrabilité moyenne, il est principalement utilisé pour les produits de faible densité. Comme le rayonnement gamma, il provoque la solarisation du verre borosilicaté et, à haute dose, la fragilisation des polymères dans les emballages secondaires. L'un des grands avantages du faisceau d'électrons est que, contrairement au rayonnement gamma, l'émission de rayonnement peut être activée et désactivée en fonction des besoins. Cela améliore considérablement la sécurité des rayonnements lors de la manipulation de ces dispositifs. En raison de la solarisation non désirée et du profil de sécurité favorable, les sources de faisceaux d'électrons sont généralement utilisées pour la décontamination de surfaces avec des temps d'exposition courts.

La stérilisation chimique

Les méthodes de stérilisation chimique sont également régulièrement utilisées dans l'industrie, car elles sont actives à des températures plus basses, c'est-à-dire entre 28 et 40 °C, que la vapeur ou la chaleur sèche. La température plus basse offre une excellente compatibilité avec les matériaux. Toutefois, l'agent stérilisant doit atteindre toutes les surfaces des objets pour atteindre et garantir un SAL de 10^-6 conformément à la norme ISO 14937. Pour les stérilisants gazeux, tels que le peroxyde d'hydrogène (H₂O₂) ou l'oxyde d'éthylène (EtO), cela signifie que la stérilisation doit être effectuée sous vide, c'est-à-dire entre 1 et 10 mbar.

Le peroxyde d'hydrogène vaporisé a un fort pouvoir oxydant et réagit facilement avec les matières organiques, inactivant les micro-organismes. Comme pour les autres cycles de stérilisation gazeuse, les résidus peuvent poser problème. Cela est particulièrement vrai dans le cas des produits biologiques sensibles, où même de très faibles niveaux de résidus peuvent dégrader le produit dans le processus de remplissage et de finition. Les niveaux de résidus dépendent directement des paramètres du processus, par exemple la concentration de gaz et le temps d'aération.

L'oxyde d'éthylène (EtO) est le plus largement utilisé pour la stérilisation des conteneurs prêts à l'emploi (RTU). Bien que la manipulation de l'EtO nécessite de grandes précautions, ses propriétés en font un agent stérilisant très puissant. L'EtO est une méthode de stérilisation standard acceptée dans l'industrie pharmaceutique et pour de nombreux produits, tels que les seringues syriQ® et les flacons adaptiQ® RTU de SCHOTT Pharma, il n'y a pas d'alternative viable. Il existe des directives et des normes réglementant les procédés de stérilisation à l'EtO et la quantité de résidus d'EtO autorisée dans un dispositif médical : ISO 11135-1 : Stérilisation des dispositifs médicaux et ISO 11993-7 : Résidus d'EtO. Tous les matériaux utilisés dans syriQ® et adaptiQ® ont été sélectionnés pour être compatibles avec la stérilisation à l'EtO. Les cycles de stérilisation respectifs ont été conçus et validés pour atteindre un SAL de 10^-6 avec des quantités minimales de résidus, tout en réduisant la quantité d'EtO nécessaire, réduisant ainsi l'impact écologique.