Stérilisation : Procédés et Validation

Présentation du Cours

• Le titre du cours est "Stérilisation : Procédés et Validation".
• Le cours a été donné par Dr Nabila Bellir.
• La période du cours est 2020-2021.
• Le lieu du cours est l'Université Badji Mokhtar Annaba, Faculté de Médecine, Département de Pharmacie, Laboratoire de Pharmacie Galénique.

Plan du Cours

• Le cours contient des définitions.
• Il présente les produits à stériliser.
• Il détaille les méthodes de stérilisation, incluant les méthodes par chaleur, gaz antiseptiques, rayonnements, et filtration
• Il inclut un module sur le contrôle de la stérilité.
• Le cours traite de la validation des procédés de stérilisation.

Définitions

• La stérilisation est l'opération visant à éliminer tous les microorganismes vivants d'un objet nettoyé.
• La stérilité est l'absence de tout microorganisme vivant.
• Un niveau d'assurance de stérilité (NAS) de 10^-6 correspond à une probabilité inférieure à 1 par million d'avoir une unité non stérile.

Importance de la Stérilisation en Pharmacie

• La stérilisation est cruciale pour la sécurité des patients.
• Les médicaments et équipements médicaux doivent être stériles pour éviter les infections nosocomiales.
• La stérilisation doit respecter les réglementations pharmaceutiques pour garantir la qualité des produits.
• La stérilisation prévient la contamination croisée.

Méthodes de Stérilisation

• Stérilisation par la chaleur: chaleur sèche ou humide, irradiation.
• Les Antiseptiques Gazeux : comme la vapeur d'eau, et la chaleur sèche.
• Stérilisation par les rayonnements: utilise des rayonnements ionisants.
• Stérilisation par la filtration: appropriée pour les produits fragiles.
• Préparation dans des conditions aseptiques: pour les produits fragiles qui ne peuvent pas être stérilisés autrement.

Méthodes de stérilisation - Schéma

• Le schéma présente un diagramme de différentes méthodes de stérilisation, telles que la chaleur (séche et humide), les gaz, les rayonnements ionisants et la filtration, en regroupant chaque type dans un bloc sur le schéma.

Stérilisation par la chaleur

• La chaleur sèche ou humide détruit les microorganismes.
• Les préparations ou matériels sont stérilisés et conditionnés dans des protecteurs de stérilité pour les médicaments.

Sensibilité des Microorganismes à la Chaleur

• Le type de microorganisme et sa forme.
• La durée du traitement.
• Le nombre initial de germes.
• La température.
• La nature du milieu.

Espèce Microbienne

• Tous les microorganismes n'ont pas la même sensibilité à la chaleur.
• Les spores sont généralement plus résistantes aux formes végétatives d'un microorganisme.
• Bacillus stearothermophilus est un germe de référence pour la chaleur humide.
• Bacillus subtilis est un germe de référence pour la chaleur sèche.

Durée et Nombre de Germes

• Le nombre de germes survivants après un traitement thermique diminue exponentiellement avec la durée du traitement.
• La relation entre le nombre de germes survivants et la durée du traitement est logarithmique.
• Le risque de survie est plus faible lorsqu'il y a moins de germes au départ.

Temps de réduction décimale (DT)

• À une température donnée, le temps de réduction décimale (DT) est le temps nécessaire pour réduire la population de micro-organismes d'un facteur 10.
• Les exemples fournis donnent des estimations de DT pour des types de bactéries spécifiques.

Niveau d'assurance de stérilité (NAS)

• Le NAS est un indicateur du degré d'assurance qu'une population d'articles est rendue stérile par un procédé de stérilisation donné.
• Un NAS de 10^-6 signifie qu'il y a une probabilité d'au plus un micro-organisme viable pour 1 million d'unités stérilisées.

Diminution du nombre de germes initiaux

• L'utilisation de matériel propre et stérile.
• L'eau récemment distillée.
• Des matières premières de haute pureté.
• Un environnement de travail le plus propre possible.

Température

• Le temps nécessaire pour détruire les spores d'une espèce microbienne dépend de cette espèce et de la température.
• La destruction des spores suit une relation logarithmique.
• Exemple: Des spores de Clostridium botulinum nécessitent 3 minutes à 120°C pour être détruites.

Valeur d'inactivation thermique Z

• La valeur Z est une mesure de la sensibilité de l'organisme ou des microbes en ce qui concerne la stérilisation thermique.
• La valeur Z correspond à l'élévation de température nécessaire pour réduire le temps de réduction décimale (DT) d'un facteur 10.
• La valeur de référence est celle de Bacillus stearothermophilus avec un Z = 10°C.

Nature du milieu

• L'humidité influence la vitesse de destruction des micro-organismes ; les milieux liquides sont plus efficaces que les milieux solides.
• Un pH bas augmente la sensibilité des micro-organismes.
• D'autres composants présents dans le milieu peuvent influencer la sensibilité des micro-organismes.

Stérilisation par la chaleur sèche

• Les fours à air chaud, les stérilisateurs Poupinel, etc., sont utilisés pour stériliser des articles adaptés à ce procédé.
• L'agent stérilisant est l'oxygène à une température élevée.
• Des paramètres précis doivent être maitrisés, comme la température, la durée de stérilisation, etc. pour être sûr que l'opération soit réussie.

Stérilisation par la chaleur humide

• Production de vapeur d'eau.
• La vapeur surchauffée dénature les macromolécules bactériennes.
• L'eau est un agent de stérilisation efficace pour les solutions.
• Pour la stérilisation terminale, le conditionnement doit être perméable à la vapeur d'eau.

Autoclave de laboratoire

• Contient un récipient cylindrique en acier inoxydable ou cuivre.
• Il comprend un plateau grillagé pour mettre les produits à stériliser à l'intérieur.
• La vapeur ou l'eau sous pression est utilisée pour la stérilisation.
• Des équipements comme un manomètre, un robinet d'évacuation, et une soupape de sécurité sont présents sur l'autoclave.

Autoclave industriel

• L'autoclave industriel peut prendre la forme d'un autoclave discontinu ou continu.
• Les autoclaves discontinus sont horizontaux avec une ouverture latérale permettant un chargement et un déchargement faciles par chariots.
• Les autoclaves sont généralement équipés d'un enregistreur de pression et de température.

Cycle de stérilisation

• Le cycle de stérilisation comprend la purge de l'air, le pré-traitement (chauffage), la stérilisation, le refroidissement (séchage).
• Les étapes du cycle varient selon la méthode utilisée (chaleur sèche, chaleur humide ou autres).

Contrôle de stérilisation

• Les tests de Bowie-Dick évaluent le bon fonctionnement et la pénétration de la vapeur dans l'autoclave.
• Des témoins de passage chimiques sont utilisés pour confirmer la stérilité, basés sur la couleur du changement de coloration du témoin.
• Les indicateurs biologiques sont des organismes utilisés pour déterminer si un traitement donné a été efficace à l'issue de l'évènement de stérilisation.

Validation de la stérilisation

• La validation assure que le procédé de stérilisation produit le résultat désiré sur le produit sans l'altérer.
• Elle comprend une évaluation de la distribution et de la pénétration de la chaleur/vapeurs.
• Elle évalue la reproductibilité du procédé à travers plusieurs tests.

Avantages de la stérilisation à la chaleur humide

• Procédé fiable.
• Très efficace même sur les ATNC.
• Paramètres de température, pression et durée de traitement maîtrisables.
• Utilisation d'eau, un agent non toxique.
• Procédé rapide.

Inconvénients de la stérilisation à la chaleur humide

• Limitée aux objets thermorésistants et hydrorésistants.
• Utilise un appareil sous pression nécessitant une maintenance rigoureuse.

Stérilisation par les gaz antiseptiques

• L'oxyde d'éthylène, le formaldéhyde, l'acide peracétique, et le peroxyde d'hydrogène sont des agents.
• L'oxyde d'éthylène est toxique.
• L'acide peracétique est toxique et corrosif.

Stérilisation par les rayonnements stérilisants

• Les rayons γ et β permettent la stérilisation en profondeur.
• L'opération est coûteuse et risquée pour le personnel.
• Des équipements d'enregistrement de la dose sont utilisés.
• Les stérilisations UV sont peu pénétrantes et superficielles.

Stérilisation par filtration

• La filtration est une technique de stérilisation pour les liquides fragiles.
• Un média filtrant avec des pores adaptés est utilisé.
• Le matériel utilisé doit être stérile, et l'atmosphère contrôlée.

Conditionnement aseptique

• La fabrication et le conditionnement sont effectués en enceintes stériles avec une atmosphère contrôlée.
• L'enceinte est isolée et l'air est filtré.
• L'entrée et la sortie d'air sont organisés pour éviter toute contamination.

Contrôle de stérilité

• L'essai de stérilité, selon les normes en vigueur, assure qu'il y a un contrôle du résultat d'une stérilisation.
• Différents procédés existent, comme la filtration sur membrane et l'ensemencement des produits dans un milieu nutritif.
• La quantité échantillonnée est donnée en fonction du type de produit.