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Testes de esterilidade

O teste de esterilidade é um requisito essencial das Boas Práticas de Fabricação (BPF) para confirmar que produtos farmacêuticos, dispositivos médicos, produtos biológicos e terapias celulares e genéticas estejam livres de microrganismos viáveis antes da administração ao paciente. Um teste de esterilidade com resultado inadequado — seja um resultado verdadeiro positivo ou falso — acarreta consequências significativas: recalls de produtos, riscos à segurança do paciente e investigações regulatórias onerosas.

À medida que as normas da farmacopeia evoluem e o escrutínio regulatório se intensifica, os programas modernos de testes de esterilidade devem enfrentar três desafios interligados: precisão metodológica, integridade dos dados e rapidez na liberação. Compreender os métodos de teste de esterilidade disponíveis, seus marcos regulatórios e os avanços mais recentes em fluxos de trabalho digitais e métodos microbiológicos rápidos é essencial para qualquer laboratório de controle de qualidade que opere de acordo com as BPF.

Desde a seleção do método de teste adequado para seu produto e formato de embalagem até o atendimento às expectativas regulatórias em constante evolução em relação à integridade dos dados e à rapidez de liberação, este guia orienta você em todos os aspectos-chave dos testes de esterilidade.

Métodos de teste de esterilidade farmacêutica
Teste de esterilidade por filtração por membrana
Teste de esterilidade por inoculação direta
Métodos microbiológicos rápidos (RMM) para testes de esterilidade
Integridade e governança de dados em testes de esterilidade
Aplicações dos testes de esterilidade: de produtos farmacêuticos a terapias celulares e genéticas
Fluxos
de trabalho para testes de esterilidade

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Consumíveis, meios de cultura e instrumentos para testes de esterilidade

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Acelere o tempo de obtenção de resultados com testes microbianos rápidos, utilizando nossos sistemas completos de filtração por membrana; empregados em testes de carga microbiana, análise de alimentos e bebidas e testes microbiológicos de cannabis.

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Métodos de teste de esterilidade de produtos farmacêuticos

Os testes de esterilidade de produtos farmacêuticos, conforme as normas farmacopéicas, são regidos pela USP <71>, Ph. Eur. 2.6.1 e JP <4.06>, que exigem que as amostras sejam cultivadas em dois meios distintos durante um período de incubação de 14 dias. Dois meios de cultura são utilizados para garantir uma cobertura abrangente de microrganismos: o Meio Fluido de Tioglicolato (FTM) para bactérias anaeróbicas e aeróbicas (incubado a 32,5 °C) e o Meio de Digestão de Caseína de Soja (SCDM), também chamado de Caldo de Soja com Tripticase (TSB), para bactérias aeróbicas e fungos (incubado a 22,5 °C). Qualquer turbidez observada após a incubação indica possível contaminação microbiana e deve ser investigada.

Dois métodos farmacopéicos são reconhecidos: filtração por membrana e inoculação direta. A escolha do método depende da natureza do produto, do seu formato de embalagem e de suas propriedades físico-químicas. Quando a natureza do produto permitir, a filtração por membrana é o método de escolha, conforme estabelecido pela USP <71>, Ph. Eur. 2.6.1 e JP <4.06>, devido à sua sensibilidade superior e capacidade de remover substâncias inibidoras. A inoculação direta continua sendo aplicável nos casos em que a filtração não é viável.

Embora o período de incubação de 14 dias continue sendo o padrão farmacopeico, os Métodos Microbiológicos Rápidos (RMMs) baseados na tecnologia de bioluminescência de ATP são cada vez mais aceitos pelas autoridades regulatórias para produtos com vida útil curta, incluindo terapias celulares e genéticas. O novo capítulo da USP <73> — “Métodos Microbiológicos Baseados na Bioluminescência de ATP para a Detecção de Contaminação em Produtos de Vida Útil Curta” — fornece uma estrutura regulatória clara para a adoção dos RMMs e para a validação e implementação dessa tecnologia, com vigência a partir de agosto de 2025.

Independentemente do método selecionado, os requisitos de integridade de dados se aplicam igualmente a todos os fluxos de trabalho de testes de esterilidade: todos os dados de teste devem ser totalmente rastreáveis, prontos para auditoria e em conformidade com ALCOA++, 21 CFR Parte 11 e Anexo 11 da UE — desde o recebimento da amostra até o registro do resultado final.

Testes de esterilidade por filtração por membrana

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Sterility Testing membrane filtration through a 0.45 µm membrane filter

Com mais de 50 anos de experiência como pioneira no setor, a solução Steritest® oferece testes de esterilidade robustos e seguros, garantindo resultados confiáveis. A filtração por membrana é o método regulatório preferido para produtos farmacêuticos filtráveis, de acordo com a USP <71>, a Ph. Eur. 2.6.1 e a JP <4.06>. A amostra passa por um filtro de membrana de 0,45 µm, onde os microrganismos são retidos e, posteriormente, cultivados em meios apropriados.

Esse método oferece vantagens importantes em relação à inoculação direta:

Maior sensibilidade — toda a amostra, ou uma amostra composta, é filtrada por meio de uma única membrana
Remoção de inibidores — compostos antimicrobianos, como antibióticos ou conservantes, podem ser eliminados por enxágue antes da incubação, evitando resultados falso-negativos
Proteção do sistema fechado — dispositivos modernos de filtração em sistema fechado garantem que o produto nunca seja exposto ao ambiente durante o teste, reduzindo significativamente o risco de contaminação externa e resultados inválidos

O uso de dispositivos de filtração por membrana de uso único em sistema fechado é considerado a melhor prática em ambientes de testes de esterilidade em conformidade com as BPF, tanto em capelas de fluxo laminar quanto em isoladores.

Teste de esterilidade por inoculação direta

No teste de esterilidade por inoculação direta, um pequeno volume da amostra é transferido assepticamente para um meio de cultura adequado e incubado. Embora seja simples de realizar, esse método apresenta várias limitações que os laboratórios devem levar em consideração:

Sensibilidade reduzida — apenas pequenos volumes de amostra podem ser inoculados, aumentando o risco de não detectar contaminações de baixo nível
Interferência da turbidez — produtos inerentemente turvos ou coloridos podem mascarar o crescimento microbiano durante o exame visual
Inibição antimicrobiana — produtos com propriedades antimicrobianas devem ser neutralizados antes da inoculação para evitar resultados falso-negativos

Automated microcolony counting for Rapid Sterility Testing

Métodos Microbiológicos Rápidos (RMM) para testes de esterilidade

À medida que os marcos regulatórios evoluem para acomodar a inovação, os Métodos Microbiológicos Rápidos (RMMs) estão ganhando aceitação como alternativas cientificamente validadas aos testes tradicionais de esterilidade previstos nos compêndios. Os RMMs são particularmente relevantes para produtos com vida útil curta — como terapias celulares e genéticas, radiofármacos e produtos biológicos de vida útil curta — nos quais um período de incubação de 14 dias é incompatível com os prazos de liberação do produto ou com os cronogramas de tratamento dos pacientes.

Entre as tecnologias de RMM mais consolidadas, a bioluminescência de ATP detecta a luz emitida por microrganismos viáveis após a reação com um reagente de bioluminescência, permitindo a detecção rápida, sensível e quantitativa de contaminação. Ao contrário dos métodos tradicionais baseados em incubação, a bioluminescência de ATP substitui a avaliação visual subjetiva da turbidez por uma medição quantitativa, realizada por instrumentos, possibilitando uma interpretação mais precoce e reprodutível dos resultados.

A introdução da USP <73> — “Métodos Microbiológicos Baseados na Bioluminescência de ATP para a Detecção de Contaminação em Produtos de Vida Útil Curta”, em vigor a partir de agosto de 2025 — marca um marco regulatório significativo, fornecendo aos laboratórios uma estrutura farmacopéica clara para implementar e validar testes de esterilidade baseados em RMM. Isso é complementado pela USP <1071>, que oferece orientações mais abrangentes sobre a implementação e validação de métodos microbianos rápidos.

Os RMMs são adequados não apenas para testes de esterilidade de produtos finais, mas também para o monitoramento da carga microbiana durante o processo ao longo de todo o fluxo de trabalho de fabricação, oferecendo aos laboratórios uma solução versátil e em conformidade para diversas aplicações de controle de qualidade.

O Milliflex® Rapid System 2.0 está totalmente alinhado aos requisitos da USP <73> e permite que seu laboratório implemente um fluxo de trabalho validado e em conformidade para testes de esterilidade baseados em RMM — fornecendo resultados em 5 dias ou menos.

Steritest Testing test record analysis using the M-Trace software

Integridade e governança de dados em testes de esterilidade

A confiabilidade do resultado de um teste de esterilidade depende da confiabilidade dos dados em que se baseia — e as agências regulatórias em todo o mundo estão colocando a integridade dos dados no centro da conformidade com as BPF (Boas Práticas de Fabricação) em microbiologia. Além da metodologia, é dada igual importância à forma como os dados dos testes de esterilidade são gerados, registrados e mantidos ao longo de todo o ciclo de vida do teste. Órgãos regulatórios, incluindo a FDA, a EMA e a PMDA, exigem que todos os dados laboratoriais atendam aos princípios ALCOA++: os dados devem ser Atribuíveis, Legíveis, Contemporâneos, Originais e Precisos, com expectativas adicionais em relação à integridade, consistência e disponibilidade.

Nos EUA, a norma 21 CFR Parte 11 define os requisitos para registros eletrônicos e assinaturas eletrônicas, tornando a documentação digital legalmente equivalente aos registros em papel. Na Europa, o Anexo 11 da UE estabelece expectativas equivalentes para sistemas informatizados em ambientes de BPF. Juntas, essas regulamentações estabelecem uma estrutura clara para a integridade dos dados de laboratórios de controle de qualidade, incluindo testes de esterilidade: a captura de dados em tempo real, a geração automática de trilha de auditoria e a rastreabilidade digital completa de ponta a ponta — desde a identificação do operador e os dados dos instrumentos até as informações das amostras e os resultados finais — são cada vez mais exigidas pelos órgãos reguladores durante as inspeções de BPF e consideradas as melhores práticas do setor. O software e o aplicativo móvel M-Trace® ajudam seu laboratório a atender a essas expectativas regulatórias.

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Aplicações dos testes de esterilidade: de produtos farmacêuticos a terapias celulares e genéticas

Os testes de esterilidade são um requisito rotineiro de controle de qualidade em uma ampla gama de setores regulamentados pelas BPF. Embora os princípios fundamentais permaneçam consistentes, a escolha do método, o marco regulatório e os requisitos de rapidez na obtenção de resultados variam significativamente de acordo com o segmento:

Produtos farmacêuticos — incluindo injetáveis, preparações oftálmicas e fluidos para infusão — representam o maior volume de testes de esterilidade, regidos pela USP <71>, Ph. Eur. 2.6.1 e JP <4.06>
Produtos biológicos, biossimilares e vacinas — produtos parenterais estéreis que exigem testes rigorosos de liberação de lotes de acordo com as BPF
Dispositivos médicos — testes de esterilidade adaptados ao formato do dispositivo, utilizando métodos de transferência direta ou de lavagem do produto
Terapias celulares e genéticas (CGT) e ATMPs — produtos com prazo de validade curto ou ultracurto, nos quais métodos microbiológicos rápidos costumam ser a única opção viável para decisões de liberação no mesmo dia ou no dia seguinte
Radiofármacos — produtos com meia-vida medida em horas, para os quais a incubação tradicional de 14 dias não é viável e os métodos microbiológicos rápidos (RMMs) são cada vez mais exigidos
Medicina de tecidos e regenerativa — confirmação da esterilidade antes do transplante ou da administração"

Fluxos de trabalho para testes de esterilidade

Fluxo de trabalho tradicional de referência — filtração por membrana

O fluxo de trabalho passo a passo a seguir descreve o teste de esterilidade por filtração por membrana, conforme realizado de acordo com a USP <71>, Ph. Eur. 2.6.1 e JP <4.06>.

Preparação do teste — Monte o dispositivo de filtração por membrana e conecte a tubulação à bomba de teste de esterilidade dentro do ambiente controlado (cabine de fluxo laminar ou isolador)

Enxágue e pré-umedecimento da membrana/filtro — Pré-umeça a membrana para otimizar a eficiência da filtração e minimizar a adsorção do produto ao filtro
Filtração da amostra — Filtre volumes iguais do produto em ambos os recipientes; os microrganismos são retidos na membrana
de 0,45 µm
Enxágue — Remova os compostos inibidores usando uma solução de enxágue validada para evitar resultados
falso-negativos
Enchimento dos meios de cultura — Encha os dispositivos de filtração por membrana com os meios
de cultura estéreis SCDM (TSB) e FTM
Incubação — 14 dias a 32,5 °C (FTM) e 22,5 °C (SCDM). Essas temperaturas representam os pontos médios das faixas da farmacopeia de 30–35 °C e 20–25 °C, respectivamente, conforme especificado na USP <71>, Ph. Eur. 2.6.1 e JP <4.06>
Análise dos resultados — Verificação visual da turbidez; qualquer turbidez deve ser investigada como possível contaminação
microbiana
Registro digital do teste — A captura simultânea e automática de todas as etapas do teste, ações do operador e dados do instrumento em um único registro eletrônico auditável garante a conformidade com a norma 21 CFR Parte 11, os princípios de integridade de dados ALCOA++ e a prontidão para inspeções regulatórias

As descrições das etapas estão alinhadas aos requisitos farmacopéicos da USP <71>, Ph. Eur. 2.6.1 e JP <4.06>. A etapa 8 reflete as expectativas regulatórias atuais para integridade de dados de acordo com a 21 CFR Parte 11 e o Anexo 11 da UE, indo além dos requisitos farmacopéicos.

Fluxo de trabalho para testes rápidos de esterilidade — bioluminescência de ATP

Para produtos com vida útil curta — incluindo terapias celulares e genéticas, radiofármacos e produtos biológicos de vida útil curta —, o período tradicional de incubação de 14 dias costuma ser incompatível com os prazos de liberação do produto. Os Métodos Microbiológicos Rápidos (RMMs) oferecem uma alternativa cientificamente validada e aceita pelas autoridades regulatórias.

A bioluminescência de ATP é uma das tecnologias de RMM mais consolidadas para testes de esterilidade. Ela detecta a luz emitida por microrganismos viáveis após a reação com um reagente de bioluminescência, permitindo a detecção rápida, sensível e quantitativa de contaminação. O novo capítulo da USP <73> — “Métodos microbiológicos baseados na bioluminescência de ATP para a detecção de contaminação em produtos de vida útil curta” — fornece uma estrutura regulatória clara para a adoção dos RMMs, com vigência a partir de agosto de 2025.

Um fluxo de trabalho típico de teste rápido de esterilidade por bioluminescência de ATP ocorre da seguinte forma:

Filtragem da amostra — A amostra é filtrada por meio de uma membrana específica, retendo os microrganismos viáveis
Aplicação do reagente de ATP — Reagentes de bioluminescência são aplicados à membrana, visando células viáveis
Detecção e quantificação automatizadas — Uma câmera de detecção altamente sensível captura e quantifica os sinais de luz emitidos por microrganismos viáveis
Resultados em 5 dias ou menos — Resultados até 75% mais rápidos do que o método farmacopéico tradicional de 14 dias. O tempo real para obtenção do resultado depende do método validado e do tipo de produto.
Registro eletrônico do teste — Todos os resultados são registrados em um registro digital totalmente auditável e em conformidade com a norma 21 CFR Parte 11

Este fluxo de trabalho baseia-se na tecnologia de bioluminescência de ATP, conforme descrito na USP <73>. A Etapa 5 reflete as expectativas regulatórias atuais quanto à integridade dos dados e à manutenção de registros eletrônicos de acordo com a norma 21 CFR Parte 11 e o Anexo 11 da UE.

Os RMMs que utilizam bioluminescência de ATP são adequados tanto para testes de esterilidade quanto para o monitoramento da carga biológica durante o processo, proporcionando aos laboratórios uma solução versátil, rápida e em conformidade com as normas em todo o fluxo de trabalho de fabricação.