Валидация автоклава: квалификация IQ, OQ, PQ, термометрия камеры и повторная валидация

Зачем нужна валидация автоклава

Стерильность нельзя проверить на готовом изделии без его разрушения: если вскрыть упаковку и сделать посев, изделие уже не стерильно, а выборочный посев не скажет ничего о соседних пакетах. Поэтому стерилизацию относят к «специальным процессам»: результат обеспечивают не контролем продукта, а доказанной стабильностью самого процесса. Доказательство это и есть валидация: набор испытаний и документов, из которых следует, что при заданных параметрах цикла каждая точка загрузки получает нужную температуру нужное время.

Ежедневный контроль — тест Боуи — Дика, химические индикаторы в каждом цикле, журнал — отвечает на другой вопрос: не ушёл ли прибор от того состояния, в котором его валидировали. Без исходной валидации ежедневному контролю не с чем сравнивать. Как устроен этот контроль и какие индикаторы где ставят, разобрано в статье «Контроль качества стерилизации: индикаторы, тест Боуи — Дика и журнал»; здесь — о том, что ему предшествует.

Где валидация обязательна, а где желательна

На фармацевтическом и биотехнологическом производстве валидация стерилизатора — требование правил надлежащей производственной практики: без неё процесс стерилизации не может быть частью производства лекарственных средств. Подробно о месте автоклава на таком участке — в статье «Автоклав на фармацевтическом и биотехнологическом производстве». В аккредитованных испытательных лабораториях валидацию или верификацию процесса стерилизации сред и обеззараживания отходов обычно требует система качества лаборатории. В учебной или исследовательской лаборатории формальных требований может не быть, но та же логика полезна: один раз измерить, как прогревается типовая загрузка, — и программа выдержки перестаёт быть догадкой.

Валидация и квалификация: в чём разница

Эти слова часто путают. Квалификация автоклава относится к оборудованию: правильно ли он установлен, работает ли по спецификации, воспроизводит ли параметры. Валидация относится к процессу: стерилизуется ли конкретная загрузка конкретной программой. Квалификация — часть валидации, её фундамент. Прибор, не прошедший квалификацию функционирования, нельзя использовать для валидации процесса, а квалифицированный прибор без валидированных программ и схем загрузки ещё не обеспечивает стерильность.

Этапы: DQ, IQ, OQ, PQ

Классическая последовательность включает четыре этапа. Каждый заканчивается отчётом, и следующий начинают только после утверждения предыдущего. Связь этапов удобно представить схемой.

DQ: требования до покупки

Квалификация проекта (DQ) начинается до выбора прибора: пользователь записывает, что будет стерилизовать, в какой упаковке, сколько за смену, какие программы нужны, какие требования к записи цикла, к помещению и подключению. Этот документ — спецификация требований пользователя — потом становится критерием приёмки: на IQ и OQ проверяют, что поставленный стерилизатор им соответствует. Ошибки, допущенные здесь, валидацией не исправить: если для пористой загрузки купили гравитационный автоклав без вакуума, PQ на ней просто не пройдёт.

Кто проводит валидацию

Ответственность за валидацию несёт владелец процесса — предприятие или лаборатория. Испытания могут выполнять собственные специалисты при наличии калиброванного оборудования для термометрии или привлечённая организация. Поставщик стерилизатора даёт документацию на прибор, участвует в IQ и OQ, помогает с настройкой программ. План валидации, критерии приёмки и итоговый отчёт утверждает пользователь.

Квалификация монтажа (IQ)

Цель IQ — подтвердить, что прибор поставлен в нужной комплектации и установлен по документации производителя и проекту помещения. Это проверка «по списку», но список длинный.

• Комплектность и идентификация: модель, заводской номер, версия управляющей программы, состав принадлежностей — сверка с договором и спецификацией требований.
• Документация: паспорт, руководство по эксплуатации, схемы электрические и гидравлические, перечень программ с параметрами, сведения о датчиках и предохранительных устройствах.
• Подключения: электропитание (напряжение, число фаз, заземление), вода питания и её качество, слив конденсата, вентиляция; для исполнений от внешнего пара — давление и качество пара на вводе.
• Помещение: свободный доступ для обслуживания, отвод теплоты, для проходных стерилизаторов — уплотнение проёма между зонами.
• Средства измерений: датчики температуры и давления прибора откалиброваны или поверены, документы о калибровке в наличии.
• Сосуд под давлением: стерилизатор подпадает под требования ТР ТС 032/2013; до работы выполняют то, что требует его документация и правила для такого оборудования.

Порядок установки, подключения и освидетельствования подробно разобран в статье «Установка и обслуживание автоклава». Отклонения IQ — например, давление пара ниже допустимого или сечение кабеля не по проекту — устраняют до перехода к OQ: на неправильном подключении функционирование не проверить.

Квалификация функционирования (OQ)

OQ показывает, что прибор в пустом или со стандартной тестовой загрузкой работает так, как заявлено, во всём рабочем диапазоне. Проверяют автоматику, безопасность и физические параметры цикла.

Автоматика, сигналы и блокировки

Каждую программу запускают и проверяют, что фазы цикла идут в заданном порядке: удаление воздуха, нагрев, выдержка, сброс давления, сушка. Имитируют аварийные ситуации — открытие двери, перегрев, недостаток воды, отключение питания — и убеждаются, что прибор останавливает цикл и сообщает об ошибке. Для проходных стерилизаторов проверяют взаимную блокировку дверей: две двери не открываются одновременно, а дверь в чистую зону не открывается после прерванного цикла. Проверяют уровни доступа: оператор не может изменить параметры утверждённой программы.

Тесты на удаление воздуха и герметичность

Для стерилизаторов с вакуумными импульсами выполняют тест на натекание — насколько камера держит вакуум после откачки — и тест Боуи — Дика, подтверждающий, что воздух удаляется из пористой загрузки. Результат первого теста OQ становится исходной точкой: в рутинной работе эти же тесты показывают, не ухудшилось ли состояние уплотнителей, клапанов и насоса. Почему для одних загрузок нужен вакуум, а для других достаточно гравитационного вытеснения, объясняет статья «Классы автоклавов B, N и S».

Термометрия пустой камеры

Главное физическое испытание OQ — распределение температуры в пустой камере. Независимые датчики (термопары или термометры сопротивления, подключённые к калиброванному регистратору) размещают по объёму камеры: у двери, у задней стенки, в углах, в центре, у слива — там, где датчик прибора обычно стоит. Цикл запускают несколько раз подряд и проверяют, что во время выдержки все точки находятся в пределах полосы стерилизации, что разброс между ними не превышает допуска и что показания прибора совпадают с независимыми измерениями. Обычно отдельно смотрят и давление: в насыщенном паре оно однозначно связано с температурой, и расхождение указывает на воздух в камере.

Термометрия автоклава: как это делают

Термометрия — измерительная основа и OQ, и PQ. От её качества зависит, можно ли доверять выводам валидации.

Оборудование для измерений

Нужен многоканальный регистратор с набором датчиков либо автономные логгеры, которые закладывают прямо в загрузку. Датчики калибруют до и после серии измерений в рабочем диапазоне температур; если после серии датчик ушёл за допуск, результаты с него ставят под сомнение. Кабели термопар вводят в камеру через специальный порт или под уплотнитель двери так, чтобы не нарушить герметичность; автономные логгеры этой проблемы не имеют, но их показания видны только после цикла.

Где ставить датчики

В пустой камере датчики распределяют по объёму. В загрузке их ставят внутрь изделий: в центр пакета с текстилем, в просвет трубки, в эталонную ёмкость с жидкостью того же объёма, что и рабочие бутыли, в середину самой плотной части загрузки. Один датчик оставляют рядом с датчиком прибора — для сравнения. Цель — найти самую медленно прогреваемую точку: именно по ней задают время выдержки и именно туда при PQ кладут биологический индикатор.

Что оценивают по кривым

По записанным кривым определяют время выравнивания — сколько проходит от момента, когда датчик камеры достиг температуры стерилизации, до момента, когда её достигла самая холодная точка загрузки. Проверяют, что во время выдержки все точки остаются в полосе стерилизации, что нет перегрева выше допустимого для изделий и что температура соответствует давлению насыщенного пара. Для жидкостей и сред дополнительно рассчитывают накопленную летальность; это понятие и связь температуры, давления и времени разобраны в статье «Режимы стерилизации в автоклаве: температура, давление и время».

Эксплуатационная квалификация (PQ)

PQ — главный этап: на нём доказывают, что реальная загрузка стерилизуется утверждённой программой. Если OQ проверяет прибор, то PQ проверяет процесс целиком — прибор, программу, упаковку, схему укладки и работу персонала.

Схемы загрузки и наихудший случай

Для каждой типовой загрузки составляют схему: какие изделия, в какой упаковке, сколько, где в камере. Валидировать каждую возможную комбинацию нереально, поэтому выбирают «наихудший случай» — загрузку, которую паром прогреть труднее всего: максимальная масса, самые плотные пакеты, самые длинные трубки, наибольший объём жидкости в одной ёмкости. Если стерилизуется наихудший случай, загрузки легче его по той же программе тоже стерилизуются. Это решение и его обоснование фиксируют в плане валидации.

Серия циклов и критерии приёмки

Каждую схему загрузки прогоняют несколько раз подряд — обычно не менее трёх циклов, — чтобы показать воспроизводимость. Критерии приёмки задают заранее: все точки загрузки в полосе стерилизации всё время выдержки, биологические индикаторы без роста, химические индикаторы изменили цвет, загрузка после сушки сухая, упаковка цела. Сухость проверяют взвешиванием и осмотром: влажная упаковка теряет барьерные свойства, и такой цикл считается неудачным, даже если температура была в норме.

Особенности для жидкостей и отходов

Для сред и растворов датчик ставят в эталонную ёмкость, а после выдержки проверяют медленный сброс давления: жидкость не должна вскипать и выплёскиваться. Подробности — в статье «Стерилизация питательных сред в автоклаве». Для обеззараживания отходов наихудший случай — плотно набитый мешок с агаром и одноразовым пластиком: в его центре прогрев идёт медленнее всего, и время выдержки подбирают по этой точке. О программах обеззараживания — в статье «Обеззараживание лабораторных отходов в автоклаве».

Биологические индикаторы при валидации

Физические измерения показывают, какую температуру и сколько времени получила точка загрузки. Биологический индикатор показывает, что этого хватило для гибели заведомо устойчивых микроорганизмов. Для паровой стерилизации используют споры Geobacillus stearothermophilus — одного из самых устойчивых к влажному жару организмов. Требования к биологическим индикаторам задаёт серия стандартов ISO 11138, к химическим — ГОСТ ISO 11140-1.

При PQ индикаторы размещают в самых медленно прогреваемых точках, найденных термометрией, и рядом с датчиками. После цикла их инкубируют по инструкции изготовителя индикатора; рост в любом из них означает, что цикл не прошёл, и требует разбора причин. Контрольный индикатор той же партии, не прошедший стерилизацию, должен дать рост — иначе проверка недостоверна. Для инкубации нужен термостат с подходящей температурой — подбирается в разделе «Инкубаторы для культивирования микроорганизмов».

Протоколы и отчёт о валидации

Валидация существует только в документах. Типовой комплект выглядит так.

1. Мастер-план или план валидации — что валидируется, кто отвечает, какие этапы, какие загрузки, какой наихудший случай и почему.
2. Протоколы IQ, OQ, PQ — для каждого этапа: перечень испытаний, методика, оборудование для измерений с данными калибровки, критерии приёмки, места для записи результатов и подписей.
3. Первичные данные — распечатки или файлы регистратора, записи цикла самого стерилизатора, результаты индикаторов, фото схем загрузки.
4. Отчёты об отклонениях — что пошло не так, причина, корректирующее действие, повторное испытание.
5. Итоговый отчёт — вывод о пригодности, утверждённые программы с параметрами, утверждённые схемы загрузки, периодичность повторной валидации.

Запись цикла самого стерилизатора — часть первичных данных и затем основа рутинного контроля. По каждому циклу должны сохраняться номер, программа, время, кривые или таблица температуры и давления, фактическая выдержка, сообщения об ошибках. Способ вывода у разных серий разный: встроенный принтер, выгрузка файла, подключение к системе регистрации данных. Какой вариант есть у выбранной модели и нужен ли он вам, называйте при запросе — наши инженеры подтвердят комплектацию.

Повторная валидация: когда и в каком объёме

Валидированное состояние не вечно: уплотнители стареют, датчики дрейфуют, меняются упаковка и загрузка. Поэтому валидация повторяется — по графику и по событиям.

Периодическая проверка

Периодичность устанавливает пользователь в итоговом отчёте исходя из требований своей системы качества и истории прибора; на производстве её чаще всего задают ежегодной. Обычно повторяют термометрию пустой камеры и PQ на наихудшем случае, а не весь объём первичной валидации. Если результаты совпадают с исходными, прибор подтверждается в валидированном состоянии.

Изменения, после которых проверяют заново

• ремонт камеры, двери, вакуумного насоса, парогенератора или клапанов;
• замена или перенастройка датчиков температуры и давления;
• обновление управляющей программы прибора или изменение параметров программы стерилизации;
• новая схема загрузки, новый вид упаковки, новые изделия тяжелее наихудшего случая;
• перенос стерилизатора в другое помещение, изменение источника пара или качества воды;
• повторяющиеся отказы тестов: Боуи — Дика, на натекание, биологических индикаторов.

Для каждого изменения выполняют оценку влияния: какие этапы затронуты. Замена уплотнителя двери может потребовать только теста на натекание и Боуи — Дика, замена датчика — калибровки и термометрии пустой камеры, новая загрузка — только PQ этой загрузки. Решение и его обоснование документируют.

Что подготовить к валидации заранее

Большая часть задержек при валидации связана не с испытаниями, а с тем, что не готово к их началу. Перечень, который стоит закрыть до приезда специалистов:

1. спецификация требований пользователя и перечень типовых загрузок с упаковкой и массой;
2. документация на стерилизатор: паспорт, руководство, схемы, перечень программ, сертификаты калибровки датчиков;
3. подключения по проекту: электросеть, вода нужного качества, слив, пар для исполнений от внешнего пара;
4. доступ для ввода датчиков в камеру или автономные логгеры;
5. биологические и химические индикаторы, тест-пакеты Боуи — Дика, термостат для инкубации индикаторов;
6. реальные изделия и упаковка для PQ — не заменители;
7. утверждённые СОП на загрузку, работу и ежедневный контроль, обученный персонал.

Те же принципы — документированное доказательство, калиброванные приборы, критерии приёмки — применяют к другому оборудованию асептической зоны. Например, для боксов микробиологической безопасности измеряют скорость потоков и защитную эффективность; методика описана в статье «Проверка защитной эффективности БМБ и валидация ламинарных боксов». Если стерилизатор работает на участке с чистыми помещениями, валидацию автоклава планируют вместе с квалификацией помещений и оборудования из раздела «Оборудование для чистых помещений».

Какой автоклав проще валидировать

Валидировать можно любой исправный стерилизатор, но затраты сильно различаются. Облегчают работу: принудительное удаление воздуха вакуумными импульсами для пористой и полой загрузки; хорошая равномерность температуры по камере; точный независимый датчик; запись цикла, которую можно приложить к протоколу; защищённые программы; порт для ввода внешних датчиков. Мы поставляем вертикальные, настольные и горизонтальные автоклавы разных исполнений; ниже — ориентир, какие серии рассматривать под задачи, где валидация обязательна.

Перед заказом стоит прямо спросить про то, что понадобится при квалификации: какая документация идёт с моделью, как выводится запись цикла, можно ли ввести внешние датчики в камеру, какие программы защищены от изменения. Ответы зависят от серии и комплектации, и наши инженеры дадут их при подборе. Как выбрать вид, объём и способ удаления воздуха под ваши загрузки, разобрано в статье «Как выбрать лабораторный автоклав».