Demonstrando a Correlação do Método Microbiológico Alternativo com o Método Tradicional de Contagem em Placas
A indústria farmacêutica está buscando cada vez mais métodos microbianos modernos (métodos microbiológicos alternativos) para cumprir com as normas regulatórias em evolução, como o Anexo 1, para controle de contaminação e melhorar a eficiência. Um aspecto crítico da adoção de métodos alternativos é demonstrar sua correlação com contagens de placas tradicionais, muitas vezes envolvendo uma variedade de microrganismos, como os descritos em USP <61>, USP <62>, E.P. 2.6.12, EP 2.6.13 e JP 4.05.
Esta pesquisa apresenta um estudo de comparação abrangente para avaliar o desempenho do analisador rápido de biocarga Sievers Soleil em relação ao método compendial envolvendo 11 microrganismos e uma combinação de isolados de água comuns, que são testados em vários locais de laboratório, analistas e instrumentos. Esta pesquisa foi originalmente apresentada como apresentação em pôster no PDA Pharmaceutical Microbiology Conference.
O estudo de verificação de microrganismos Sievers Soleil está alinhado com os parâmetros mencionados na USP <1223> "VALIDAÇÃO DE MÉTODOS MICROBIOLÓGICOS ALTERNATIVOS". Os resultados demonstram:
- O analisador rápido de biocarga Sievers Soleil detecta e quantifica com sucesso bactérias, fungos Gram-positivos, Gram-negativos, fungos e bolores, mostrando forte correlação com contagens tradicionais de placas em água ultrapura (UPW)
- Desempenho em todas as principais métricas, incluindo precisão, linearidade, precisão, alcance, robustez e robustez, com um limite de detecção (LOD) de 5 UFC/100 mL
- O Sievers Soleil é um método de enumeração microbiana confiável, rápido e sensível para testes de água farmacêutica
Contexto: Implementação de métodos microbianos modernos (MMM) para conformidade com o anexo 1
A publicação do Anexo 1 despertou um interesse crescente entre as empresas farmacêuticas na implementação de Métodos Microbianos Modernos (MMMs). Os MMMs representam um avanço significativo na obtenção de resultados de biocarga para permitir a tomada de decisões proativas, em vez de reativas.
Métodos micro rápidos alternativos oferecem uma alternativa promissora aos métodos tradicionais de plaqueamento, aumentando a eficiência e a confiabilidade nos testes microbianos. No entanto, estudos de correlação abrangentes e a adesão às diretrizes farmacopeias, como os critérios USP <1223>, permanecem essenciais para garantir sua eficácia e confiabilidade para adoção generalizada.
Ao selecionar um MMM como uma tecnologia analítica de processo (PAT), é crucial garantir a correlação com os métodos tradicionais.
As farmacopeias globais recomendam a comparação de resultados de métodos alternativos com métodos compendiais, tipicamente usando microrganismos comuns. A farmacopeia japonesa sugere especificamente o uso de microrganismos em estado de fome para simular eventos de contaminação do mundo real.
Em resposta a essas diretrizes e às necessidades do setor, um estudo de comparação abrangente foi realizado entre o analisador rápido de biocarga Sievers Soleil e os métodos tradicionais de revestimento de teste de biocarga. Este extenso estudo envolveu:
- 11 microrganismos individuais e uma cultura mista
- Dois locais de laboratório
- Seis analistas
- Seis instrumentos
A avaliação seguiu as diretrizes da USP <1223> (Validação de Métodos Microbiológicos Alternativos), avaliando:
- Faixa
- Linearidade
- Robustez
- Precisão
- Reprodutibilidade
- Robustez
Esta pesquisa apresenta a metodologia, os resultados e as conclusões do estudo de correlação, demonstrando a eficácia e confiabilidade do analisador rápido de biocarga Sievers Soleil como uma alternativa aos métodos tradicionais de plaqueamento em testes microbianos farmacêuticos.
Desenho do estudo: Comparação de métodos tradicionais de plaqueamento com análise rápida de biocarga para detecção de biocarga
Como parte da inicialização diária, os Controles Negativos e os Padrões de Adequação do Sistema foram executados e tiveram que passar pelos critérios de aceitação antes que os testes pudessem começar.
Foram criadas soluções de material de trabalho para os seguintes organismos:
- A. brasiliensis
- B. cepacia
- B. diminuta
- B. subtilis
- C. albicans
- E. coli
- P. aeruginosa
- R. pickettii
- S. aureus
- S. enterica
- S. maltofilia
- Mistura de B. diminuta, R. pickettii, S. maltophilia, & B. cepacia
Preparação da amostra:
- Concentrações direcionadas a 0,05, 0,1, 1, 10 e 100 UFC/mL
- Os volumes das amostras foram feitos em frascos de 250mL e, em seguida, aliquotados em amostras de 100mL - uma corrida em Soleil, outra para plaqueamento
- Diluições seriadas foram realizadas para atingir as concentrações desejadas, e soluções foram adicionadas a água tamponada para cultura celular (WFCC) para manter a integridade celular.
Método tradicional de chapeamento:
- As placas de ágar foram preparadas utilizando:
- Agar Soja Tríptico (TSA) para bactérias
- Ágar Sabouraud Dextrose (SDA) para fungos (conforme indicado pela USP <61> e USP <62>)
- Filtração de amostras
- Cada solução filtrada através de um coletor em um filtro estéril
- Filtro transferido assepticamente para a placa de agar apropriada Incubação
- Placas incubadas em incubadora celular Período mínimo de incubação: 3 dias
Nota: Para as amostras de 100 UFC/mL foram utilizadas placas de inundação.
Resultados e Conclusões: Demonstração de detecção e quantificação por critérios delineados na USP <1223>
A recuperação percentual média é detalhada no gráfico abaixo. A linearidade média de todos os organismos foi de 0,983 e o coeficiente de variação médio (CV%) foi de 28% para Soleil e placas compendiais.
O estudo de correlação abrangente entre o analisador rápido de biocarga Sievers Soleil e os métodos tradicionais de plaqueamento atendeu aos critérios descritos na USP <1223>.
- Detecção e Quantificação: Bactérias Gram-positivas, Gram-negativas, leveduras e bolores detectadas e quantificadas com sucesso
- Métricas de desempenho: Exatidão, linearidade, precisão, alcance, robustez e robustez aceitáveis demonstradas
- Sensibilidade: Limite de Detecção (LoD): 0,05 UFC/mL; Limite de Quantificação (LoQ): ≤1,0 UFC/mL
Em conclusão, o Sievers Soleil demonstrou correlação com contagens de placas tradicionais em UFC/mL. Os critérios acima demonstram que o Soleil é uma alternativa confiável, eficiente e sensível aos métodos de chapeamento compendial.
Métodos microbianos modernos com Sievers Soleil
O analisador rápido de biocarga Sievers Soleil serve como uma ferramenta complementar promissora aos testes compendiais, fornecendo dados acionáveis quase em tempo real com correlação demonstrada com contagens de placas tradicionais de acordo com as diretrizes USP <1223>. Como uma solução de Tecnologia Analítica de Processo (PAT) que capacita os fabricantes a implementar estratégias de controle de contaminação mais robustas e baseadas em risco, a Soleil pode aprimorar o controle geral do processo, permitindo a detecção rápida de excursões microbianas e desencadeando ações corretivas no mesmo dia.
Baixe agora: Teste de verificação rápida do método microbiano Sievers Soleil para USP <1223>
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Autores:
- Meg Provenzano
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Meg Provenzano é gerente global de produtos para instrumentos de endotoxina Sievers na Veolia. Ela possui mais de 10 anos de experiência na indústria de testes de endotoxinas bacterianas e ocupou vários cargos em controle de qualidade, suporte técnico e gerenciamento de produtos. Antes de ingressar na Veolia, Meg foi gerente de produtos da Charles River Laboratories. Ela tem foco no cliente e gosta de resolver problemas na prática, seja para questões técnicas, assistência de ensaio ou software. Meg é bacharel em Ciências Marinhas e Biologia pela Coastal Carolina University, onde se concentrou na pesquisa populacional de golfinhos-nariz-de-garrafa.
- Irma Pérez
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Irma Perez é gerente de aplicações de produtos na Veolia, especializada em aplicações de microbiologia para instrumentos Sievers. Ela tem mais de 10 anos de experiência em microbiologia abrangendo ciências da vida, ciências ambientais, instalações de tratamento de água e instrumentação analítica. Em sua função atual, ela desenvolve e implementa métodos analíticos para plataformas de teste de endotoxinas e biocarga. Anteriormente, o Irma dirigiu experimentos para o desenvolvimento de ensaios de microbiologia de diagnóstico rápido, incluindo testes de suscetibilidade a antibióticos e identificação. Ela é movida por uma filosofia enraizada na gestão ambiental e na responsabilidade pela saúde pública. Irma é bacharel em Ciência Ambiental pela Universidade do Arizona.
- Cort Lourenço
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Cort Lawrence é pesquisador líder e atua como especialista de suporte a aplicativos para a linha de produtos de instrumentos Sievers Soleil na Veolia. Desde que obteve seu Bacharelado em Microbiologia pela Universidade do Arizona em 2016, Cort trabalhou em várias capacidades como especialista no assunto de microbiologia, com um foco particular em citometria de fluxo. Conhecido por sua abordagem prática de solução de problemas, Cort se dedica ao avanço da tecnologia de biodetecção e ao fornecimento de soluções inovadoras para a indústria de biotecnologia. Quando não está no laboratório, ele gosta de ler, nadar e explorar o ar livre.
- Matt Shallenberger
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Matt Shallenberger é especialista em aplicação de produtos na Veolia especializado em testes de endotoxinas e esteve envolvido na pesquisa e no desenvolvimento da plataforma de monitoramento rápido de biocarga Soleil. Antes de suas funções na indústria de instrumentação, Matt foi professor de cursos laboratoriais em microbiologia na Universidade do Arizona. Ele é bacharel em Bioquímica pela Universidade do Arizona, com foco em genética de fungos e biotecnologia microbiana industrial.
- Jake Vincent
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Jake Vincent é especialista em biodetecção e pesquisador líder avançado do grupo de pesquisa e desenvolvimento Sievers da Veolia, especializado no desenvolvimento de instrumentação analítica de biodetecção. Um dos principais colaboradores do analisador de endotoxinas Sievers Eclipse, Vincent foi responsável por projetar os padrões pré-depositados apresentados no dispositivo consumível. Sua experiência se reflete na publicação em co-autoria, "Miniaturization, Parallelization, and Automation of Endotoxin Detection by Centrifugal Microfluidics", publicada na Analytical Chemistry. Antes de sua função atual, Vincent contribuiu para os métodos analíticos para testes de vacinas contra flavivírus na Inviragen e na Takeda Vaccines, incluindo a realização de testes clínicos para a vacina contra a dengue Qdenga. Ele é formado pela Colorado State University.
- Gary Silver
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Gary Silver é pesquisador líder avançado no grupo de P&D da Veolia, especializado no desenvolvimento de instrumentação analítica de biodetecção. Como um dos principais colaboradores do analisador de endotoxinas Sievers Eclipse, Gary foi responsável pelo desenvolvimento e validação de processos de fabricação, metodologia analítica e estabilidade do produto. Antes de ingressar na Veolia, Gary passou 20 anos na indústria biofarmacêutica com várias funções em P&D, controle de qualidade e garantia de qualidade. Ele é PhD em Química pela Universidade do Colorado, onde sua pesquisa se concentrou em vias bioquímicas e mecanismos de emissões de hidrocarbonetos de árvores de aspen.
- Anne Little
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Anne Little é engenheira de projeto que apoia a linha de produtos de instrumentos Sievers na Veolia. Ela é formada em Biologia e Química pela Colorado State University-Pueblo. A carreira de Anne a levou por vários setores, começando no tratamento de água antes de fazer a transição para a indústria farmacêutica.