Vor einiger Zeit hat mich eine sehr interessante Anfrage erreicht, die ich zum Anlass für diesen Blogbeitrag nehmen möchte.

Die Fragestellung

Gemäß dem Entwurf zum überarbeiteten Annex 1 „Manufacture of Sterile Medicinal Products“ des EU GMP-Leitfadens sollen Sterilfilter nach ihrer Verwendung verworfen werden. Ihre Mehrfachnutzung wird ausgeschlossen, ausgenommen, dass eine Nutzung für mehr als einen Arbeitstag validiert wurde. Diese Formulierung ist nicht gerade eindeutig. Wie also sollen wir folgende Forderung „Liquid sterilizing filters should be discarded after the processing of a single lot. The same filter should not be used for more than one working day unless such use has been validated.“ (8.89) interpretieren?

Im Rahmen der Freigabe von parenteralen Pharmazeutika muss nach der Abfüllung die Sterilität der Arzneimittel sichergestellt werden. Da eine direkte Überprüfung jedes abgefüllten Vials oder jeder Spritze nicht durchführbar ist, werden stattdessen die Sterilfilter auf ihre Integrität, genauer genommen ihren Porendurchmesser, überprüft. Nach den Vorgaben der WHO ist für eine Sterilfiltration ein Porendurchmesser von maximal 0,2 µm zulässig [1], entsprechend resultiert bei einer Filtration mit einem Sterilfilter mit einem Porendurchmesser kleiner / gleich 0,2 µm ein steriles Filtrat.

Kürzlich bin ich mit der Frage konfrontiert worden, ob ich wisse, warum beim Bakterienrückhaltetest gemäß ASTM F838 ein Maximaldruck von 30 psi (= 2,07 bar) vorgegeben sei. Dürfte der nicht überschritten werden, weil dann keine Bakterienrückhaltung des Filters mehr gegeben sei? Diese Frage ist klar zu verneinen, Filtermembranen sind auch bei deutlich höheren Drücken noch bakterienzurückhaltend.

Bei Pharma-Unternehmen, deren Produktherstellung unter aseptischen Bedingungen erfolgt, gehört die Sterilfiltration im letzten Schritt vor der Abfüllung einfach dazu. Die Validierung des Herstellprozesses umfasst dabei auch den Schritt der Sterilfiltration. Entsprechend muss im Rahmen der Filtervalidierung nachgewiesen werden, dass der Filter in der Lage ist, Bakterien zurück zu halten und damit die Keimfreiheit des Produkts zu gewährleisten. Dieser Nachweis wird mit einem Bakterienrückhaltetest oder auch bakteriellem Belastungstest gemäß ASTM F838-20 erbracht. Bevor dieser Bakterienrückhaltetest jedoch durchgeführt werden kann, muss zuvor mit einem Viabilitätstest geprüft werden, dass die zu testende Produktlösung keinen negativen Effekt auf das im Bakterienrückhaltetest eingesetzte Bakterium hat. Das hört sich kompliziert an? Das soll es nicht – stellen Sie sich einfach vor, was wäre, wenn Ihre Produktlösung das Testbakterium töten würde…

Bei der pharmazeutischen Produktion, insbesondere der aseptischen Herstellung von Parenteralia, werden Sterilfilter eingesetzt. Im Rahmen der Filtervalidierung muss der Nachweis erbracht werden, dass der zur Sterilfiltration eingesetzte Filter in der Lage ist, Bakterien und potentielle unerwünschte Bestandteile wie Partikel oder Fasern zurückzuhalten und damit die Sterilität des Produktes zu gewährleisten. Die entsprechende Prüfung erfolgt als Bakterienrückhaltetest (Bacterial Challenge Test, "Bakterielle Belastungsprüfung") gemäß ASTM F838-20. Dabei wird der Filter mit einer definierten Anzahl an besonders kleinen Bakterien (Brevundimonas diminuta) in Lösung angeströmt und das Filtrat anschließend auf Bakterienwachstum untersucht. Ein steriles Filtrat zeigt, dass der Filter in der Lage ist > 10⁷ KBE/cm² Filterfläche zurückzuhalten und damit für seinen Einsatzzweck geeignet ist.

In diesem Blogbeitrag wollen wir uns mit dem Einfluss der Parameter des Filterintegritätstests auf die Bakterienrückhaltung beschäftigen.

Sterilfilter können z.B. während der Herstellung von Parenteralia eingesetzt werden. Bei einer aseptischen Herstellung, wenn das Produkt z.B. eine Proteinlösung ist, sind zwei Filtrationsschritte gefordert. Zunächst eine Bioburden-Reduktionsfiltration und unmittelbar vor der Abfüllung eine Sterilfiltration.