BIOFILMS ET BIOCONTAMINATIONS

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BIOFILMS ET BIOCONTAMINATIONS

• Problématique et solutions
• A3P Tunisie
• Samah RINGA
• Responsable activité pharma et biotech

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SOMMAIRE

• Définitions
• Rappel des spécifications
• Formation de biofilm
• Conditions favorables
• Solutions
• Biocontamination
• Solutions
• Conclusion

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Eaux à usage pharmaceutique

• Eau purifiée
• Eau hautement purifiée
• Eau pour préparations injectables

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Définition

• Eau purifiée vrac (Aqua Purificata)
•  Leau purifiée (vrac) est une eau destinée à
  la préparation de médicaments et autres que ceux
  qui doivent être stériles et exempts de pyrogènes
  sauf exception justifiée et autorisée 
• Leau purifiée (vrac) est préparée par
  distillation, par échange dions ou par tout
  autre procédé approprié à partir deau destinée à
  la consommation humaine comme établie par
  lautorité compétente 

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Définition

• Eau hautement purifiée (Aqua Valde Purificata)
•   Leau hautement purifiée (vrac) est destinée
  à être utilisée dans la préparation de
  médicaments lorsquune eau de qualité biologique
  élevée est nécessaire, sauf dans le cas où
  lemploi deau pour préparations injectables est
  requis
• Leau hautement purifiée (vrac) est obtenue par
  des procédés appropriés à partir dune eau
  destinée à la consommation humaine comme établie
  par les autorités compétentes 

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Définition

• Eau pour préparations injectables (Aqua Ad
  Iniectabilia)
•  Leau pour préparations injectables (vrac) est
  une eau destinée soit à la préparation de
  médicaments pour administration parentérale à
  véhicule aqueux (EPPI vrac), soit à la
  dissolution ou à la dilution de substances ou
  préparations pour administration parentérale (eau
  stérilisée pour préparations injectables)
• Leau pour préparations injectables vrac est
  obtenue soit à partir dune eau destinée à la
  consommation humaine comme établi par lAutorité
  compétente soit à partir dune eau purifiée vrac
  par distillation 

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Eau purifiée Vrac
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Eau hautement purifiée vrac
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Eau pour préparations injectables vrac
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Formation de biofilm

• Ladhésion des microorganismes est un processus
  naturel qui sobserve quelque soit la nature
• Du milieu (fluide suspendant)
• Du microorganisme
• Du matériau support
• Matrice constituée de polymères organiques
  dorigine microbienne

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Processus de formation
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• Les bactéries se fixent presque immédiatement sur
  les nutriments pour former le biofilm
• Une fraction de biofilm relarguée dans le flux
  pourra coloniser tout autre emplacement de la
  boucle situé en aval de son point de décrochage

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Conséquence du biofilm

• La bio-adhesion confère aux microorganismes des
  avantages et une compétitivité par rapport aux
  microorganismes en suspension
• Le biofilm est vecteur de colonisation par
  libération de microorganismes et de dérivés
  bactériens (endotoxines )

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Facteurs favorisant la formation de biofilm

• Contamination amont
• Milieu favorable
• Contamination par le milieu extérieur

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Solutions

• Conception
• Solutions préventives
• Solutions curatives

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Solutions de conception

• Objectif
• Empêcher ladhésion des microorganismes
• Réduire leur prolifération
• Conception de linstallation
• Limitation des bras morts
• Absence de stagnation
• Fonctionnement en continu
• Régime turbulent
• Conception des équipements
• Vidangeabilité
• Désinfection
• Boucle de distribution
• État de surface
• Ra
• Soudures
• Matériaux spécifiques
• Inox 316L
• PVDF

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Solutions préventives

• Objectif
• Maintenir la qualité
• Solution Joule
• Maintenir la boucle de distribution à 85C
• Stérilisation de la boucle de distribution à
  121C
• Solution ozone
• Protection de la cuve de stockage et de la boucle
  de distribution par micro-ozonation
• Désinfection à lozone

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Ozone

• Un des composants de lair
• Un des agents oxydants les plus puissants
• Combinaison triatomique de loxygène
• 3 O2 2 O3

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Actions principales de lozone

• Fort pouvoir oxydant (2,08V)
• Effet désinfectant
• Destruction de lenveloppe des bactéries
• Destruction de lenveloppe des virus
• Destruction des endotoxines bactériennes
• Action rapide (moins de 4 min)
• Réduction du COT

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Ozone - Dosage

• En période de soutirage
• 10 à 30 ppb en sortie de la cuve de transit
• Destruction de lozone par des rayonnements UV
• 0 à 5 ppb en sortie du générateur UV
• En phase de désinfection
• Maintien dune concentration en période de non
  soutirage
• Phase de désinfection avec un plateau à 80 - 100
  ppb environ pendant 20 à 30 min

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Caractéristiques

• Pas deffet rémanent
• Gaz instable (production in situ)
• Destruction instantanée par rayonnement UV (254
  nm à 120 mJ/cm)
• Destruction instantanée à la chaleur
• Destruction instantanée sur charbon

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Production

• Activation de loxygène
• Création dun champ électrique dérivant dun
  potentiel élevé
• Alimentation en gaz à partir doxygène industriel
  ou air sec
• Méthode utilisée pour des dosages et débits
  importants
• Électrolyse de leau
• Passage de leau purifiée dans une cellule qui
  permet de dissocier la molécule deau en H2, O2
  et O3
• Aucun risque de contamination par des impuretés
  ioniques extérieurs (Ex STERITRON 4g/h)
• Méthode utilisée pour des dosages plus faibles

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Avantages

• Absence de produit chimique
• Absence de stockage de produits dangereux
• Absence de risque de contamination car pas
  dagent externe
• Fonctionnement automatique
• Sécurité maîtrisée

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Détection

• Mesure en continu
• Sensibilité de la mesure de lordre de 5 ppb

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Destruction

• Destruction dozone par des rayonnements UV

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Solutions curatives

• Objectif
• Élimination du biofilm
• Solutions chimiques
• Solution de soude à chaude à 3
• Rinçage
• Désinfection thermique ou chimique

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La biocontamination

• Objectif
• Maintien de qualité microbiologique au niveau de
  la production et de la distribution

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Carte de flore

• Identification des germes rencontrés
• Pseudomonas
• Flavobacterium
• Acinetobacter
• Particularité
• Opportuniste
• Pathogène
• Résiste à des conditions stressantes (nutriments,
  température)
• Adhère facilement aux surfaces
• Peu sensible aux désinfectants

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Cartographie
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Exemples

• Burkholderia cepacia / Pseudomonas picketti
• Bacille Gram -
• Aérobie strict
• Catalase positive / oxydase positive
• Mobile
• Pathogène opportuniste
• Habitat sol et eau (eau du robinet, eau
  distillée, eau purifiée)

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Solutions curatives

• CIM
• Concentration minimale dinhibition (abat 6
  log sur les pseudomonas)
• Validation
• Dose nécessaire pour une même efficacité
• Optimisation en fonction de la température, temps
  de contact pour un même CIM

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Désinfectants

• Désinfectants les plus fréquents
• NaOCl
• Alcool éthylique / isopropylique
• APA / H2O2
• NaOH
• APA / H2O2
• Le plus efficace sur les pseudomonas
• NaOCl
• Le plus efficace sur les biofilms

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Suivi de la qualité microbiologique

• Établissement dune carte de contrôle
• Définition dune tendance
• Mise en évidence des fluctuations de la qualité
  de leau
• Suivi de la contamination microbienne
• Établissement dune carte de flore /
  identification des germes
• Définition du bruit de fond
• Définition des seuils dalerte et seuils daction
• Définition des fréquences des nettoyages /
  désinfections
• Établissement du plan de contrôle et
  déchantillonnage de routine

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Résultats OOS

• Conduite à tenir en cas de résultat hors
  spécifications
• Émission dune fiche danomalie (date, lieu, état
  des locaux, point de prélèvement, méthode
  danalyse, opérateur)
• Recherche des causes possibles (Check list,
  prélèvement, analyse)
• Situation du point HS par rapport à la tendance,
  historique du point, corrélation des analyses
  physico-chimiques et microbiologiques
• Re-test / réechantillonnage
• Validation / invalidation du premier résultat
• Contrôle renforcé
• Identification des germes
• Désinfection
• Reprise du contrôle renforcé sur une période plus
  longue

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Conclusion

• Mieux vaut prévenir que guérir
• Merci pour votre attention