Les systèmes de stérilisation-sur place-utilisent de l'eau chaude ou de la vapeur pour stériliser les réservoirs, les canalisations et les équipements de traitement. Les éléments chauffants qui génèrent cette eau chaude doivent être également stériles-exempts de corrosion, de tartre ou de lessivage de métaux qui pourraient compromettre l'état stérile validé.
Comment fonctionnent les systèmes SIP dans les installations biopharmaceutiques
Dans un circuit SIP typique, de l’eau purifiée ou du condensat de vapeur propre circule dans l’équipement à stériliser. L'eau est chauffée à une température cible-généralement de 121 degrés ou plus-et maintenue pendant une période définie pour atteindre un niveau d'assurance de stérilité (SAL) de 10⁻⁶. Le chauffage est réalisé soit par un échangeur de chaleur à plaques-et-cadre alimenté en vapeur de l'usine, soit par un thermoplongeur placé directement dans le réservoir d'eau.
Pour les chariots SIP à petite échelle ou modulaires, les thermoplongeurs sont souvent préférés en raison de leur encombrement réduit et de leur réponse rapide. Les matériaux en contact avec de l'eau pour injection (WFI) ou de l'eau purifiée doivent répondre à des exigences pharmacopées strictes, notamment de faibles substances extractibles et lixiviables, des surfaces sans perte et une résistance aux environnements oxydants à haute température.
Pourquoi les radiateurs en PTFE prennent en charge un chauffage propre pour SIP
Les thermoplongeurs à gaine PTFE offrent une solution de chauffage unique et propre pour les circuits d'eau SIP. Le PTFE est intrinsèquement antiadhésif et résiste à la formation de tartre provenant des résidus d'eau dure ou des biofilms. Plus important encore, le matériau ne laisse passer aucun ion métallique, aucun contaminant organique ou particule dans l’eau chauffée. Cela prend en charge la validation du cycle SIP en garantissant que l'élément chauffant lui-même n'introduit aucune substance qui pourrait ultérieurement se désorber dans le flux de produit ou masquer les résultats des tests de stérilité.
Dans unStérilisation du réchauffeur PTFE en place SIPApplication, la surface lisse en fluoropolymère simplifie également le nettoyage et la passivation de routine. Contrairement aux éléments chauffants métalliques qui peuvent développer des couches d'oxyde ou des piqûres au fil du temps, une gaine en PTFE reste chimiquement inchangée après une exposition répétée à haute température. Pour les installations biopharmaceutiques fonctionnant selon les bonnes pratiques de fabrication (cGMP) actuelles, ce comportement prévisible et non réactif réduit le fardeau de la requalification après chaque campagne SIP.
Limites de température et plages de fonctionnement appropriées
Le PTFE présente une excellente résistance chimique et une excellente pureté, mais a une température maximale d'utilisation continue d'environ 110 degrés. Pour les applications SIP qui utilisent de l'eau chaude à 85–95 degrés (souvent utilisées pour la désinfection plutôt que pour la stérilisation complète, ou pour les équipements sensibles à la chaleur), les thermoplongeurs en PTFE sont idéaux. De nombreuses procédures opérationnelles standard (SOP) d'installations biopharmaceutiques spécifient l'eau chaude SIP à 85 degrés pendant 30 minutes comme alternative à la stérilisation à la vapeur.
Lorsque la véritable stérilisation nécessite des températures de 121 degrés ou plus, le PTFE seul ne convient pas. Dans de tels cas, des appareils de chauffage au perfluoroalcoxy alcane (PFA) sont spécifiés. Le PFA partage le profil d'inertie chimique et de pureté du PTFE, mais peut fonctionner en continu jusqu'à 260 degrés. Les thermoplongeurs à gaine PFA sont entièrement capables de chauffer le WFI à 121 degrés pour les cycles SIP standard. Alternativement, des systèmes d'injection de vapeur peuvent être utilisés, mais lorsque le chauffage électrique par immersion est préféré, le PFA constitue une solution validée et sans lixiviation.
| Plage de température SIP | Matériau de chauffage recommandé | Application typique |
|---|---|---|
| 85-95 degrés | PTFE | Assainissement des boucles d'eau, SIP basse température |
| 121 degrés – 130 degrés | PFA | Stérilisation complète des bioréacteurs, des réservoirs de stockage et de la tuyauterie |
| >130 degrés à 150 degrés | PFA | SIP haute température pour les équipements spécialisés en bioprocédés |
Considérations pratiques pour la validation SIP
Lors de l’utilisation d’un thermoplongeur PTFE ou PFA dans un chariot SIP, plusieurs aspects de validation doivent être abordés. Le chauffe-eau doit être documenté comme étant conforme aux normes USP Classe VI et FDA 21 CFR 177.1550 pour un contact répété avec de l'eau chauffée. Les études sur les substances extractibles et lixiviables (E&L) doivent être réalisées à la température de fonctionnement maximale prévue pour démontrer qu'aucune substance mesurable ne migre dans l'eau. Étant donné que le PTFE et le PFA sont des polymères entièrement fluorés, les profils E&L ne montrent généralement que des traces d'oligomères ou de solvants résiduels, bien en dessous des limites acceptables pour les systèmes d'eau pharmaceutiques.
De plus, l'isolation électrique et l'étanchéité du radiateur doivent résister au cycle thermique du SIP. Les câbles en PTFE et le surmoulage résistant à l'humidité sont des caractéristiques standard des thermoplongeurs de qualité pharmaceutique conçus pour le service SIP.
Conclusion
Les réchauffeurs en PTFE fournissent une source de chauffage propre et fiable pour l'eau SIP dans les applications biopharmaceutiques où les températures ne dépassent pas 110 degrés, telles que les cycles de désinfection et les chariots SIP modulaires. Pour une stérilisation complète à 121 degrés et plus, les radiateurs PFA offrent les mêmes performances sans lessivage et résistantes au tartre. Dans le traitement stérile, la sélection des matériaux doit prendre en compte les extractibles et les lixiviables de manière aussi critique que les performances thermiques-et les fluoropolymères répondent à ces deux exigences, permettant des cycles de stérilisation validés et sans contamination.
