صحه گذاری چمبرگاز اتیلن اکساید

استریل‌سازی با گاز اتیلن اکساید (EO) برای محصولاتی که حساس به دما یا رطوبت هستند یکی از روش‌های مرسوم است. ولی اطمینان از اثربخشی و ایمنی این روش، نیاز به یک فرآیند صحه‌گذاری کامل دارد. صحه‌گذاری یعنی اثبات این که فرآیند پیشنهادی، تحت شرایط کنترل شده و تکرارپذیر، سطح اطمینان استریل مورد نظر (معمولاً SAL = 10⁻⁶) را محقق می‌کند.
صحه‌گذاری معمولاً شامل سه مرحله است:
IQ (Installation Qualification، تایید نصب)
OQ (Operational Qualification، تایید عملکرد)
PQ (Performance Qualification، تایید عملکرد فرآیند)
در PQ، باید هر دو جنبه فیزیکی (پارامترهای دما، رطوبت، فشار، غلظت EO و کنترل آنها) و میکروبیولوژیکی (کاهش یا حذف میکروارگانیسم‌ها) تأیید شود.

مراحل و الزامات صحه‌گذاری چمبر گاز EO
در ادامه شرح مفصل مراحل و نکات فنی برای صحه‌گذاری چمبر EO را می‌آورم:
1. تعریف محصول، پیکربندی بار (Load) و انتخاب PCD
ابتدا باید محصول یا خانواده محصولات هدف را تعریف کنید (شامل مواد، طراحی، بسته‌بندی، ابعاد، وزن، ویژگی‌های تهویه و نفوذپذیری).
باید یک بار مرجع (Reference Load) انتخاب شود که «سخت‌ترین شرایط استریل شدن» را نمایندگی کند — یعنی بالاترین وزن یا تراکم بار، محصولات با کمترین نفوذپذیری، بسته‌بندی مستحکم، ترکیب‌هایی که بیشترین مقاومت را ایجاد می‌کنند.
فرآیند Challenge باید انجام شود با کمک Process Challenge Device (PCD). PCD شامل یک Internal PCD (IPCD) که داخل محصول یا در محلی دشوار برای نفوذ قرار می‌گیرد، و External PCD (EPCD) که بیرون بار قرار می‌گیرد. BI (Indicator زیستی، معمولاً اسپورهای Bacillus atrophaeus) روی PCD قرار می‌گیرد.
باید اطمینان حاصل شود که PCD انتخاب شده چالشی‌تر از بار واقعی است، یعنی کاهش آن سخت‌تر از میکروارگانیسم‌های واقعی بار.
2. تایید تجهیزات و نصب — IQ / OQ
IQ (Installation Qualification): تایید اینکه چمبر، تجهیزات جانبی (پمپ خلا، سیستم تزریق EO، سیستم رطوبت، محفظه تهویه، سنسورها و ابزارهای اندازه‌گیری) به درستی نصب شده‌اند و بر اساس مشخصات فنی (مثل نقشه طراحی، دستورالعمل سازنده) کار می‌کنند.
OQ (Operational Qualification): در این مرحله پارامترهای عملیاتی چمبر (دمای کاری، میزان رطوبت، زمان‌های مختلف، فشارها، چرخه‌های خلأ و تزریق گاز) در محدوده‌های تعیین‌شده آزمون می‌شوند تا نشان داده شود تجهیزات می‌توانند این شرایط را پدید آورند و کنترل نمایند.
در این فاز، نقشه توزیع دما و رطوبت در چمبر انجام می‌شود (mapping)، به منظور تعیین نقاط سرد (cold spots) یا نقاط با پایداری ضعیف در کنترل. سنسورهای دما و رطوبت در نقاط مختلف داخل چمبر قرار داده می‌شوند و بررسی می‌شود تفاوت‌ها از حد قابل قبول تجاوز نکند.
تعداد و محل سنسورها بر اساس حجم و ابعاد چمبر تعیین می‌شوند تا نماینده تمامی مناطق حساس باشند.
پذیرش معیار برای تغییرات دما و رطوبت باید تعریف شود (مثلاً اختلاف دمای بین سنسورها نباید بیشتر از X درجه باشد).
3. تعریف چرخه فرآیندی (Process Definition)
در این مرحله وقتی تجهیزات آماده‌اند، باید پارامترهای پیشنهادی چرخه استریل را تعریف کنید: دما، رطوبت نسبی، غلظت گاز EO، زمان تماس (dwell time)، فشار و زمان تهویه (aeration).
برای تعیین حداقل زمان تماس، از روش “Half Cycle” یا روش Overkill استفاده می‌شود. در روش Overkill، ابتدا یک چرخه کاهش یافته اجرا می‌شود (Half Cycle) که احتمالاً بقای اندکی وجود دارد، سپس سه بار چرخه کامل با پارامترهای استاندارد اجرا می‌شود. به این ترتیب، اگر در آن چرخه کامل هیچ شاخص زیستی بقا نیابد، آن چرخه به‌عنوان چرخه روتین انتخاب می‌شود.
در چرخه نصف (Half), BI در موقعیت سخت‌ترین منطقه قرار می‌گیرد تا نشان دهد که در شرایط کمتر از چرخه نهایی هم بقایی وجود ندارد.
) به منظور صحت فرآیند، باید یک چرخه کسری (fractional cycle) نیز اجرا شود؛ یک چرخه کوتاه‌تر از زمان تماس نهایی، به طوری که به‌صورت عمدی بقای BI مشاهده شود؛ این کمک می‌کند که قابلیت بازیابی میکروارگانیسم‌ها تأیید شود (یعنی سیستم کشت میکروبی کاری می‌کند).
پارامترها باید در شرایط مرزی (“sub-nominal”) نیز بررسی شوند، یعنی کاهش یکی از پارامترها (مثلاً دما یا رطوبت) به نحو کمتر از روتین برای نشان دادن پایداری فرآیند.
4. Performance Qualification (PQ) — تأیید عملکرد فرآیند
PQ خود به دو شاخه تقسیم می‌شود:
4.1 Microbiological PQ (MPQ)
در این بخش، باید چندین چرخه کامل تحت شرایط روتین (معمولاً سه بار متوالی) اجرا شود و در همه آن‌ها BI به میزان مورد انتظار (معمولاً هیچ رشد) حذف شود.
در این آزمایشات BIها باید در نقاط داخلی چمبر و بار (در نقاط دشوار) قرار داده شوند.
همچنین باید آزمون کشت میکروبی (sterility test) روی محصولات واقعی انجام شود تا اطمینان حاصل شود که کل بار استریل شده است.
اگر با روش Overkill، در Half Cycle حذف کامل BI محقق شود، به‌صورت فرضی در چرخه کامل، کاهش ۱۲ لاگ (12-Log Reduction) اتفاق می‌افتد.
4.2 Physical PQ (PPQ)
در این آزمون، باید پارامترهای فیزیکی چرخه را ثبت و تحلیل کنید: دما، رطوبت، فشار، غلظت EO در زمان‌های مختلف چرخه.
بررسی کنید که پارامترها در محدوده قابل قبول باقی بمانند و نوسانات آنها فراتر از معیارهای تعریف‌شده نباشد.
باید بررسی باقی‌ماندن گاز EO (Residue) پس از تهویه انجام شود؛ یعنی پس از استریل‌سازی، دستگاه یا محصول به مدت مشخصی تهویه می‌شود و سپس میزان باقی‌مانده EO یا سایر ترکیبات (مانند اتیلن کلروهالید) اندازه‌گیری می‌شود (مطابق ISO 10993-7).
همچنین باید بررسی عملکرد محصول (مانند عملکرد مکانیکی، پایداری بسته‌بندی، تغییرات مواد) پس از استریل شدن انجام شود تا مطمئن شوید استریل‌سازی باعث آسیب به محصول نشده است.
در نهایت، باید بررسی توزیع شرایط استریلیزاسیون داخل بار (یعنی نقطه سرد) انجام شود و تأیید شود که آن نقاط نیز شرایط لازم را دریافت کرده‌اند.
5. ارزیابی نتایج و تعیین معیارهای پذیرش
باید معیارهای پذیرش برای هر پارامتر تعیین شود (مثلاً نوسان دما اگر در PQ سه چرخه موفق انجام شود (بدون رشد BI و با پارامترهای فیزیکی در محدوده)، فرآیند می‌تواند به عنوان فرآیند روتین معتبر شناخته شود.
اگر تغییری در طراحی محصول، بسته‌بندی، چیدمان بار، یا تجهیزات اتفاق بیفتد، باید صحه‌گذاری مجدد انجام شود یا بررسی تأثیر تغییر انجام شود (change control).
برای هر چرخه روتین بعدی، پایش (monitoring) باید انجام شود و روند داده‌های پارامترهای فیزیکی بررسی شود. در برخی موارد، روش رفع وابستگی به شاخص زیستی (parametric release) می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد، یعنی به جای استفاده دائم از BI، کنترل پارامترهای فیزیکی در هر چرخه کافی فرض شود اگر داده‌های اعتبارسنجی قوی باشد.

نکات مهم:
تفاوت بین چمبر آزمایشی (developmental chamber) و چمبر تولیدی: در برخی موارد، فرآیند تعریف (Process Definition) را در چمبر کوچکتر انجام می‌دهند تا هزینه‌ها کاهش یابد، اما PQ نهایی باید در چمبر تولیدی انجام شود و داده‌ها باید بین چمبرها مرتبط شوند.
حساسیت به بار (load sensitivity): توزیع جرم، چگالی بسته‌بندی، حجم تهویه بار، رفتار رطوبتی مواد بار همگی تأثیر زیادی دارند بر نفوذ گاز و توزیع دما/رطوبت. پس باید شرایط نمایانگر “سخت‌ترین” حالت‌ها مد نظر باشد.
کنترل نشت چمبر: باید اطمینان حاصل شود که چمبر در طول چرخه، نشتی ندارد یا نشت در محدوده قابل قبول است، چون نشت می‌تواند منجر به کاهش غلظت EO یا نوسان فشار شود.
تحلیل آماری و قابلیت فرآیند (process capability): باید بررسی شود که فرایند تکرارپذیر است و نوسانات آن در محدوده‌های مجاز باقی می‌ماند.
اسناد و مستندسازی کامل: پروتکل، گزارش نتایج، نمودارها، مستندات سنسورها، تحلیل و مقایسه با معیارهای پذیرش باید در پرونده صحه‌گذاری وجود داشته باشد.