Mgter. Celina I. Horak

Depto. Procesos por Radiación

Comisión Nacional de Energía Atómica

Máquinas generadoras de radiación

• Aceleradores de electrones (10MeV)

• Generadoras de rayos X (5MeV)

Fuentes radioisotópicas

• Cobalto 60

• Cesio 137

<1 kGy 1 – 10 kGy 11 – 35 kGy > 35 kGy

TIEMPO DE EXPOSICION

E-beam

Productos de baja densidad,

cuyo empaque final es en

cajas individuales

Productos de media o alta

densidad, cuyo empaque final es

en cajas dispuestos en pallets

Acelerador Rayos X Gamma

Esterilización

Descontaminación microbiana

Mejora tecnológica

Energía que incide sobre el material a tratar, produciendo iones y radicales libres que alteran las bases del ADN, estructuras proteicas y lipídicas, y componentes esenciales para la viabilidad de los microorganismos

Depende de:

• complejidad genética del organismo contenido en ADN

• tamaño

• contenido en agua

RADIO-

SENSIBILIDAD

Factores extrínsecos

Composición del medio (producto: aw, conservantes,

estabilizantes)

Condiciones de irradiación (temperatura, tasa de

dosis)

Condiciones ambientales previo, durante y

posterior a la irradiación (Forma y tiempos previstos de

conservación)

:

1. Elegir la Etapa del proceso de fabricación donde aplicar la irradiación ( )

2. Definir el Nivel de seguridad de esterilidad o calidad higiénica requerida ( )

3. Demostrar que el producto no se modifique significativamente , o evaluar como protegerlo (

4.

5.

Gestión riesgos: • Identificación de puntos críticos: Procesos que ó biocarga

Donde la irradiación puede controlar el riesgo?

1. Materias primas: Cuanto mas “natural” es el producto…Mas alta y diversa es la microflora

2. Envases

• Personal, materiales, equipos utilizados en el proceso

• Áreas de procesamiento

Libre de microorganismos viables

Demostrar que se asegura experimentalmente un NSE o SAL de 10-6

Reducción de microorganismos

Eliminación de microorganismos

patógenos

En la esterilización por irradiación, es la carga microbiana propia del producto la

que define la dosis de tratamiento. No indicadores biológicos

103

106

Dosis (kGy)

Nro

de O

rg.

So

bre

viv

ien

tes

N/N0 = 10-kD

104

105

102

101

Valor D10 Lo

gN

º So

bre

vivi

ente

s

2

4

6

8

Dosis (kGy)

Log N = Log N0 – ____

D10

D

D10

D10 = _____________

Log N0 – Log N

1

1

3

5

7

Dosis necesaria para reducir el 90% ó reducir 1 ciclo de logaritmo de una población homogénea de microorganismos

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

Dosis (kGy)

5

Lo

g N

º so

bre

viv

ien

tes

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

Dosis (kGy)

5

Log

Nº

sob

revi

vien

tes

Bacterias esporuladas: Bacillus, Clostridium

D10: 0,6 - 4,0 kGy

Microorganimos no esporulados: E. coli, Pseudomonas, mohos y levaduras

D10: 0,06 - 2,8 kGy

Dosis mínima de descontaminación: propuesta 1

• Evaluación del producto y los posibles m.o. involucrados

• Determinación de la calidad higiénica s/requerimientos:

– Cuantificación de microorganismos/grupos (BAMT, esporuladas, anaerobias,

HyL)

– Investigación de microorganismos que deben estar ausentes /xx gramos de

producto

• Irradiación de muestras iguales del producto con dosis incrementales y determinación de los microorganismos anteriores sobrevivientes

• Cálculo de la dosis mínima para alcanzar los requerimientos (curva dosis/respuesta y ausencia/xx g)

Celina I. Horak

Dosis mínima de descontaminación: propuesta 2

• Evaluación del producto y los posibles m.o. involucrados

• Cuantificación de microorganismos/grupos (BAMT, esporuladas,

anaerobias, HyL) e Investigación de microorganismos que deben

estar ausentes /xx gramos de producto

Resultado: ausencia de un mo target y se quiere aplicar un

margen de seguridad

• Determinación de la dosis de DESINFECCION: reducción de 5

órdenes de magnitud del m.o. patógeno más resistente

posiblemente encontrado en el producto

• Irradiación de muestras con dicha dosis e investigación de la

sobrevida del microorganismo target

Celina I. Horak

• Determinar la carga microbiana inicial (N0) de B.A.M.T. de muestras del producto

• Determinar la dosis e irradiar muestras con dicha dosis

• Control de esterilidad de las muestras irradiadas

(si los controles son satisfactorios...)

• Extrapolación a la dosis mínima para alcanzar un C.S.E. 10-6 en el producto.

Determinación de la dosis mínima de esterilización

Objetivo: Alcanzar un Nivel de seguridad de esterilización de 10-6

Celina I. Horak

• Determinar la carga microbiana inicial (N0) de B.A.M.T. de muestras del producto

• Determinar la dosis para lograr un NSE establecido e irradiar la cantidad correspondiente de muestras con dicha dosis

• Control de esterilidad de las muestras irradiadas

(si los controles son satisfactorios...)

• Dicha dosis es la requerida para el objetivo

Determinación de una dosis mínima subesterilizante

Objetivo: Alcanzar un recuento poblacional controlado, por ejemplo, la ausencia de todos los microorganismos que podrían estar presentes en 100 g de producto

Demostración gráfica

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

Dosis (kGy)

Log

Nº

sob

revi

vien

tes

Dosis subesterilizante

Dosis subesterilizante

Dosis de descontaminación

Caracterizar los cambios a lo largo del tiempo del Producto (incluido el envase) para definir fecha vencimiento

Identificar los materiales mas sensibles y definir los métodos para caracterizarlos

3.

Metales

Cerámicos

Vidrios

Polímeros:

Materiales

• Naturales: Maderas, Papeles y cartones, Algodón y otras fibras, Goma látex, Catgut, tejidos biológicos

• Sintéticos: Plásticos, Gomas sintéticas, Termoestables

•Acrilonitrilo/butadieno;estireno(ABS)

•Poliestireno

•Polietileno (todas las densidades)

•Poliamidas

•Polisulfonas

•Poliuretano

•Poliester

•Epoxis

•Goma natural

•Silicona

•PVC

•policarbonato

Tolerancias de algunos polímeros

MaterialesNivel de tolerancia

(kGy)Polipropileno natural 20

Polipropileno estabilizado 25 - 60

Poliestireno 10.000

Polisulfona 10.000

PVC 100

Siliconas 50 - 100

Estireno-butadieno 100

Goma natural 100

PET 1.000

Celulosa (papel, corrugados) 100

Policarbonato 1.000

Polietileno (LDPE, HDPE, UHMWPE) 1.000

• Caracterización de los materiales a distintas dosis, mediante ensayos, según:– especificaciones de funcionalidad: producto y envases

• Cuando corresponda, se adicionarán ensayos biológicos y clínicos

Se utiliza para estos ensayos, productos irradiados con las dosis máximas que pudiera recibir en una instalación de irradiación

Otras consideraciones:

• Tamaño del lote de producción

• Frecuencia de fabricación

• Costo del producto

• Sensibilidad de los componentes

Determinar la dosis

mínima, para lograr el objetivo

planeado

Determinar la dosis

máxima, sin deterioro de su

funcionalidad

Calificación de la instalación

Calificación de Operación

Calificación de Desempeño

Verificación y aprobación de los elementosanteriores

Mantenimiento de la validación

No

rma

ISO

1

11

37

par

te 1

dosímetros

El sistema dosimétrico es la medición de la dosis absorbida

mediante el uso de dosímetros trazables y equipos

calibrados, para conocer:

• Validado el proceso, se puede irradiar en forma rutinaria.

Completar Solicitud de dosis mínima y

máxima

Asignación de turno

Recepción en la Planta de Irradiación

IrradiaciónAlmacenamien

to hasta su expedición

Se monitorean las dosis mínimas y máximas, manteniendo el mismo patrón de

carga

Celina Horakhorak@cae.cnea.gov.ar