Demostración de la correlación de un método microbiológico alternativo con el método tradicional de recuento en placa
La industria farmacéutica busca cada vez más métodos microbianos modernos (métodos microbiológicos alternativos) para cumplir con la evolución de las normas, como el Anexo 1, para el control de la contaminación y para mejorar la eficiencia. Un aspecto crítico de la adopción de métodos alternativos es demostrar su correlación con los recuentos en placa tradicionales, que a menudo involucran una variedad de microorganismos, como los descritos en USP <61>, USP <62>, E.P. 2.6.12, EP 2.6.13 y JP 4.05.
Esta investigación presenta un estudio comparativo integral para evaluar el rendimiento del analizador rápido de carga biológica Sievers Soleil en comparación con el método compendial que involucra 11 microorganismos y una combinación de aislados de agua comunes, que se prueban en múltiples sitios de laboratorio, analistas e instrumentos. Esta investigación se presentó originalmente como póster en la Conferencia de Microbiología Farmacéutica PDA.
El estudio de verificación de microorganismos Sievers Soleil se alinea con los parámetros mencionados en USP <1223> "VALIDACIÓN DE MÉTODOS MICROBIOLÓGICOS ALTERNATIVOS". Los resultados demuestran:
- El analizador de carga biológica rápida Sievers Soleil detecta y cuantifica con éxito bacterias grampositivas, gramnegativas, levaduras y mohos, lo que muestra una fuerte correlación con los recuentos en placa tradicionales en agua ultrapura (UPW)
- Rendimiento en todas las métricas clave, como exactitud, linealidad, precisión, alcance, robustez y robustez, con un límite de detección (LOD) de 5 UFC/100 ml
- El Sievers Soleil es un método de enumeración microbiana confiable, rápido y sensible para pruebas de agua farmacéutica
Antecedentes: Implementación de métodos microbianos modernos (MMM) para el cumplimiento del Anexo 1
La publicación del Anexo 1 despertó un mayor interés entre las empresas farmacéuticas en la implementación de métodos microbianos modernos (MMM). Los MMM representan un avance significativo hacia la obtención de resultados de carga biológica para permitir una toma de decisiones proactiva, en lugar de reactiva.
Los micrométodos rápidos alternativos ofrecen una alternativa prometedora a los métodos tradicionales de recubrimiento al mejorar la eficiencia y la confiabilidad en las pruebas microbianas. Sin embargo, los estudios de correlación exhaustivos y el cumplimiento de las directrices de la farmacopea, como los criterios USP <1223>, siguen siendo esenciales para garantizar su eficacia y fiabilidad para su adopción generalizada.
Al seleccionar un MMM como tecnología analítica de procesos (PAT), es crucial garantizar la correlación con los métodos tradicionales.
Las farmacopeas mundiales recomiendan comparar los resultados de métodos alternativos a los métodos compendiales, que suelen utilizar microorganismos comunes. La Farmacopea Japonesa sugiere específicamente el uso de microorganismos en estado de inanición para simular eventos de contaminación en el mundo real.
En respuesta a estas pautas y a las necesidades de la industria, se llevó a cabo un estudio comparativo integral entre el analizador rápido de carga biológica Sievers Soleil y los métodos tradicionales de siembra de prueba de carga biológica. Este extenso estudio implicó:
- 11 microorganismos individuales y un cultivo mixto
- Dos laboratorios
- Seis analistas
- Seis instrumentos
La evaluación siguió las directrices de la USP <1223> (Validación de Métodos Microbiológicos Alternativos) y evaluó:
- Rango
- Linealidad
- Robustez
- Precisión
- Reproducibilidad
- Robustez
Esta investigación presenta la metodología, los resultados y las conclusiones del estudio de correlación, demostrando la eficacia y confiabilidad del analizador rápido de carga biológica Sievers Soleil como alternativa a los métodos tradicionales de siembra en pruebas microbianas farmacéuticas.
Diseño del estudio: Comparación de los métodos tradicionales de siembra con el análisis rápido de la carga biológica para la detección de la carga biológica
Como parte de la puesta en marcha diaria, se ejecutaron los controles negativos y los estándares de idoneidad del sistema, que debían pasar los criterios de aceptación antes de que pudieran comenzar las pruebas.
Se crearon soluciones de material de trabajo para los siguientes organismos:
- A. brasiliensis
- B. cepacia
- B. diminuta
- B. subtilis
- C. albicans
- E. coli
- P. aeruginosa
- R. pickettii
- S. aureus
- S. enterica
- S. maltophilia
- Mezcla de B. diminuta, R. pickettii, S. maltophilia y B. cepacia
Preparación de la muestra:
- Concentraciones dirigidas a 0.05, 0.1, 1, 10 y 100 UFC/mL
- Los volúmenes de muestra se hicieron en frascos de 250 ml y luego se alicuscribieron en muestras de 100 ml, una ejecutada en Soleil y otra para el enchapado
- Se realizaron diluciones en serie para alcanzar las concentraciones deseadas y se añadieron soluciones al agua tamponada para cultivo celular (WFCC) para mantener la integridad celular.
Método de enchapado tradicional:
- Las placas de agar se prepararon mediante:
- Agar tríptico de soja (TSA) para bacterias
- Agar dextrosa Sabouraud (SDA) para hongos (según las indicaciones de USP <61> y USP <62>)
- Filtración de muestras
- Cada solución se filtró a través de un colector sobre un filtro estéril
- Filtro transferido asépticamente a la placa de agar apropiada Incubación
- Placas incubadas en una incubadora celular Periodo mínimo de incubación: 3 días
Nota: Para las muestras de 100 UFC/mL, se utilizaron placas de inundación.
Resultados y conclusiones: demostración de detección y cuantificación según los criterios descritos en la USP <1223>
El porcentaje promedio de recuperación se detalla en el siguiente gráfico. La linealidad promedio de todos los organismos fue de 0.983 y el coeficiente de variación promedio (CV%) fue de 28% para Soleil y placas compendiales.
El estudio integral de correlación entre el analizador rápido de carga biológica Sievers Soleil y los métodos tradicionales de siembra cumplió con los criterios descritos en USP <1223>.
- Detección y cuantificación: Detectó y cuantificó con éxito bacterias grampositivas, bacterias gramnegativas, levaduras y moho
- Métricas de rendimiento: Exactitud, linealidad, precisión, alcance, robustez y robustez aceptables demostradas
- Sensibilidad: Límite de detección (LoD): 0,05 UFC/ml; Límite de cuantificación (LoQ): ≤1.0 UFC/mL
En conclusión, el Sievers Soleil demostró correlación con los recuentos en placa tradicionales en UFC/ml. Los criterios anteriores demuestran que el Soleil es una alternativa confiable, eficiente y sensible a los métodos de recubrimiento compendial.
Métodos microbianos modernos con Sievers Soleil
El analizador rápido de carga biológica Sievers Soleil es una herramienta complementaria prometedora para las pruebas compendiales, ya que proporciona datos procesables casi en tiempo real con una correlación demostrada con los recuentos en placa tradicionales de acuerdo con las pautas de USP <1223>. Como solución de tecnología analítica de procesos (PAT) que permite a los fabricantes implementar estrategias de control de la contaminación más sólidas y basadas en el riesgo, Soleil puede mejorar el control general del proceso al permitir la detección rápida de desviaciones microbianas y desencadenar acciones correctivas en el mismo día.
Descargar ahora: Pruebas rápidas de verificación del método microbiano Sievers Soleil para USP <1223>
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Autores:
- Meg Provenzano
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Meg Provenzano es la gerente global de productos de instrumentos para endotoxinas Sievers en Veolia. Tiene más de 10 años de experiencia en el sector de las pruebas de detección de endotoxinas bacterianas y ha ocupado diversos puestos en las áreas de Control de calidad, Asistencia técnica y Gestión de productos. Antes de unirse a Veolia, Meg fue gerente de productos en Charles River Laboratories. Está centrada en el cliente y disfruta de la resolución práctica de problemas, ya sea para cuestiones técnicas, asistencia para ensayos o software. Meg tiene una licenciatura en Ciencias del mar y biología de la Coastal Carolina University, donde se especializó en la investigación de la población de delfines mulares.
- Irma Perez
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Irma Perez es gerente de aplicaciones de productos en Veolia y se especializa en aplicaciones microbiológicas para instrumentos Sievers. Tiene más de 10 años de experiencia en microbiología que abarca ciencias de la vida, ciencias ambientales, instalaciones de tratamiento de agua e instrumentación analítica. En su puesto actual, desarrolla e implementa métodos analíticos para plataformas de pruebas de endotoxinas y carga biológica. Anteriormente, Irma dirigió experimentos para el desarrollo rápido de ensayos microbiológicos de diagnóstico, incluidas las pruebas de susceptibilidad a los antibióticos y la identificación. Está impulsada por una filosofía arraigada en la administración ambiental y la responsabilidad por la salud pública. Irma tiene una licenciatura en Ciencias Ambientales de la Universidad de Arizona.
- Cort Lawrence
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Cort Lawrence es investigador principal y se desempeña como especialista en soporte de aplicaciones para la línea de productos de instrumentos Sievers Soleil de Veolia. Desde que obtuvo su Licenciatura en Ciencias en Microbiología de la Universidad de Arizona en 1010, Cort ha trabajado en diversas capacidades como experto en la materia de microbiología, con un enfoque particular en la citometría de flujo. Conocido por su enfoque práctico de resolución de problemas, Cort se dedica al avance de la tecnología de biodetección y a ofrecer soluciones innovadoras a la industria de la biotecnología. Cuando no está en el laboratorio, le gusta leer, nadar y explorar el aire libre.
- Matt Shallenberger
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Matt Shallenberger es especialista en aplicación de productos en Veolia y se especializa en pruebas de endotoxinas y participó en la investigación y el desarrollo de la plataforma de monitoreo rápido de carga biológica Soleil. Antes de trabajar en la industria de la instrumentación, Matt fue profesor de cursos de laboratorio en microbiología en la Universidad de Arizona. Tiene una licenciatura en Bioquímica de la Universidad de Arizona, con especialización en genética fúngica y biotecnología microbiana industrial.
- Jake Vincent
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Jake Vincent es el especialista en biodetección e investigador principal avanzado del grupo de investigación y desarrollo Sievers de Veolia, y se especializa en el desarrollo de instrumentos analíticos de biodetección. Vincent, un colaborador clave del analizador de endotoxinas Sievers Eclipse, fue responsable de diseñar los estándares de depósito previo que se incluyen en el dispositivo de consumo. Su experiencia se refleja en la publicación en coautoría, "Miniaturización, paralelización y automatización de la detección de endotoxinas mediante microfluidos centrífugos", que apareció en Analytical Chemistry. Antes de ocupar su puesto actual, Vincent contribuyó a los métodos analíticos para las pruebas de la vacuna contra el flavivirus en Inviragen y Takeda Vaccines, incluida la realización de pruebas de ensayos clínicos para la vacuna contra el dengue Qdenga. Tiene una licenciatura en ciencias de la Colorado State University.
- Gary Silver
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Gary Silver es investigador principal avanzado en el grupo de investigación y desarrollo de Veolia, y se especializa en el desarrollo de instrumentación analítica de biodetección. Como colaborador clave del analizador de endotoxinas Sievers Eclipse, Gary fue responsable del desarrollo y la validación de los procesos de fabricación, la metodología analítica y la estabilidad del producto. Antes de unirse a Veolia, Gary trabajó 20 años en la industria biofarmacéutica, con diversos puestos en las áreas de investigación y desarrollo, control de calidad y control de calidad. Tiene un doctorado en Química de la Universidad de Colorado, donde su investigación se centró en las vías bioquímicas y los mecanismos de las emisiones de hidrocarburos de los álamos.
- Anne Little
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Anne Little es ingeniera de proyectos y trabaja en la línea de productos de instrumentos Sievers de Veolia. Es licenciada en Biología y Química por la Universidad Estatal de Colorado-Pueblo. La carrera de Anne la ha llevado a través de múltiples sectores, comenzando en el tratamiento de agua antes de hacer la transición a la industria farmacéutica.