SOP Sterilisasi Gas Etilen Oksida (EO): Panduan Lengkap Validasi, Pemantauan, dan Revalidasi untuk Produk Alat Kesehatan

Daftar Isi

1. Tujuan
2. Ruang Lingkup
3. Prinsip Metode Overkill
4. Tanggung Jawab Tim
5. Persyaratan Validasi
6. Prosedur Pelaksanaan
7. Pemantauan Rutin
8. Revalidasi dan Tinjauan Berkala

1. Tujuan

Standar Prosedur Operasional ini dibuat untuk menguraikan langkah-langkah kerja dalam melakukan validasi serta pemantauan berkala terhadap proses sterilisasi gas Etilen Oksida (EO) dengan menerapkan metode overkill berdasarkan pedoman AAMI/ISO 11135 Metode C. Tujuan utamanya adalah memastikan bahwa seluruh proses sterilisasi dapat secara konsisten mencapai tingkat jaminan sterilitas (Sterility Assurance Level/SAL) yang telah ditetapkan untuk produk alat kesehatan yang diproduksi.

Validasi sterilisasi EO merupakan komponen kritis dalam menjaga mutu dan keamanan produk medis, karena gas etilen oksida merupakan salah satu metode sterilisasi yang paling banyak digunakan di industri farmasi dan alat kesehatan, terutama untuk produk-produk yang tidak tahan terhadap proses sterilisasi panas maupun radiasi.

2. Ruang Lingkup

SOP ini berlaku untuk kegiatan validasi, pemantauan berkelanjutan, dan revalidasi terhadap proses sterilisasi gas etilen oksida yang diterapkan pada produk alat kesehatan. Ruang lingkup ini mencakup seluruh tahapan yang dilakukan di fasilitas sterilisasi kontrak, mulai dari persiapan protokol validasi, pelaksanaan uji mikrobiologi, pemantauan parameter siklus, hingga pengujian residu etilen oksida pada produk akhir.

Penerapan SOP ini juga mencakup produk yang diproses melalui pihak ketiga (fasilitas sterilisasi kontrak), sehingga seluruh persyaratan regulasi dan standar mutu tetap terpenuhi meskipun proses sterilisasi tidak dilakukan di lokasi pabrik sendiri.

3. Prinsip Metode Overkill

Metode overkill merupakan pendekatan validasi yang didasarkan pada bukti bahwa proses sterilisasi mampu memberdayalahan (inaktivasi) tantangan mikroba yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan kontaminasi mikroba alami yang melekat pada produk (bioburden). Dengan demikian, jika proses sterilisasi dapat membunuh mikroorganisme uji yang tingkat resistensinya lebih besar, maka dapat dipastikan bahwa kontaminasi alami pada produk juga akan berhasil diberdayalahan.

Dalam penerapannya, indikator biologis (BI) yang mengandung spora Bacillus atrophaeus digunakan sebagai organisme tantangan (challenge organism). Spora bakteri ini dipilih karena memiliki tingkat resistensi yang sangat tinggi terhadap sterilisasi gas etilen oksida, sehingga menjadi tolok ukur yang sangat reliabel untuk membuktikan efektivitas proses sterilisasi.

4. Tanggung Jawab Tim

Pelaksanaan validasi sterilisasi EO melibatkan beberapa unit kerja yang masing-masing memiliki peran dan tanggung jawab tersendiri. Berikut pembagian tugasnya:

Bagian Jaminan Mutu (Quality Assurance/QA)

• Bertanggung jawab untuk menyetujui dokumen protokol validasi maupun laporan hasil validasi sebelum diterapkan.
• Memastikan bahwa seluruh proses sterilisasi berjalan sesuai dengan standar dan regulasi yang berlaku, termasuk persyaratan dari badan regulasi terkait.
• Melakukan tinjauan terhadap data pemantauan rutin untuk memastikan tren proses sterilisasi masih dalam batas normal.

Laboratorium Mikrobiologi

• Menjalankan pengujian bioburden dan uji sterilitas sesuai dengan metode yang telah divalidasi.
• Memproses indikator biologis dan sampel mikroba yang diperlukan selama pelaksanaan validasi.
• Memastikan bahwa lingkungan laboratorium memenuhi persyaratan untuk pengujian mikrobiologi.

Fasilitas Sterilisasi

• Menyediakan peralatan sterilisasi yang telah terkalibrasi dan memenuhi standar operasional.
• Menjalankan siklus validasi sesuai dengan parameter yang telah ditetapkan dalam protokol.
• Memastikan pencatatan data proses sterilisasi dilakukan dengan akurat dan lengkap.

5. Persyaratan Validasi

Validasi sterilisasi EO mencakup beberapa aspek mikrobiologi dan proses yang harus dipenuhi secara komprehensif. Berikut adalah komponen-komponen utama yang menjadi bagian dari kegiatan validasi:

• Penyusunan protokol validasi: Dokumen yang menguraikan seluruh rencana, metode, dan kriteria penerimaan untuk proses validasi.
• Validasi metode bioburden: Proses pengujian untuk memastikan metode yang digunakan dalam penentuan tingkat kontaminasi mikroba dapat memulihkan mikroorganisme secara efektif dari produk.
• Enumerasi bioburden: Penghitungan jumlah mikroorganisme yang terdapat pada produk sebelum proses sterilisasi dilakukan.
• Uji bakteriostasis/fungistasis: Pengujian untuk memastikan bahwa produk tidak menghambat pertumbuhan mikroorganisme selama uji sterilitas.
• Tantangan mikroba menggunakan indikator biologis: Penggunaan BI untuk membuktikan kemampuan proses sterilisasi dalam memberdayalahan mikroorganisme tantangan.
• Evaluasi resistensi produk dibandingkan indikator biologis: Perbandingan untuk memastikan bahwa BI lebih resisten dibandingkan bioburden produk.
• Validasi indikator biologis eksternal: Pengujian BI yang ditempatkan di luar kemasan produk.
• Konfigurasi muatan produk: Penataan produk dalam ruang sterilisasi sesuai skenario muatan terberat.
• Pemantauan siklus EO: Pengukuran parameter proses selama siklus sterilisasi berlangsung.
• Pengujian residu etilen oksida: Pengukuran sisa gas EO pada produk untuk memastikan keamanan produk akhir.

6. Prosedur Pelaksanaan

6.1 Penyusunan Protokol Validasi

Sebelum pelaksanaan validasi sterilisasi dimulai, protokol validasi harus disusun dan disetujui terlebih dahulu. Protokol ini menjadi acuan utama bagi seluruh pihak yang terlibat dalam proses validasi. Dokumen protokol harus memuat informasi sebagai berikut:

• Deskripsi lengkap mengenai produk alat kesehatan yang akan divalidasi, termasuk jenis, komponen, dan karakteristik materialnya.
• Parameter proses sterilisasi yang akan digunakan, meliputi suhu, kelembaban, konsentrasi gas EO, waktu eksporsi, dan waktu aerasi.
• Prosedur pengujian yang akan dilakukan beserta kriteria penerimaan yang harus dipenuhi.
• Jumlah dan lokasi sampel yang akan diuji selama proses validasi.
• Penempatan indikator biologis di dalam maupun di luar produk.
• Metode uji sterilitas yang akan digunakan untuk pengujian sampel.

Satuan sampel produk yang representatif harus dikirim ke laboratorium pengujian untuk dievaluasi lebih lanjut sebelum pelaksanaan validasi dimulai.

6.2 Validasi Metode Bioburden

Metode yang digunakan untuk penentuan bioburden secara rutin harus divalidasi terlebih dahulu guna memastikan dua hal utama: pertama, bahwa mikroorganisme dapat dipulihkan secara efektif dari permukaan atau bagian dalam produk; dan kedua, bahwa pertumbuhan mikroba selama pengujian berlangsung secara memadai.

Proses validasi metode bioburden ini terdiri dari dua tahap utama:

a) Skrining Zat Adversi (Adverse Substance Screening)

Tahap ini bertujuan untuk menentukan apakah produk memiliki sifat yang menghambat pemulihan mikroorganisme. Jika produk mengandung zat antimikroba atau sifat inhibisi lainnya, maka faktor koreksi (recovery factor) perlu diterapkan pada hasil pengukuran bioburden rutin.

b) Uji Pemulihan (Recovery Testing)

Uji pemulihan dilakukan menggunakan salah satu dari dua metode berikut:

Metode Berulang (Exhaustive Method)

• Jumlah sampel yang direkomendasikan: 5 sampel non-steril
• Jumlah sampel minimum: 3 sampel

Metode Inokulasi Produk (Simulated Method)

• Jumlah sampel yang direkomendasikan: 5 sampel steril
• Jumlah sampel minimum: 3 sampel

Studi ini menentukan apakah faktor pemulihan harus diterapkan pada hasil bioburden rutin. Jika hasil menunjukkan bahwa pemulihan mikroba dari produk tidak mencapai tingkat yang memadai tanpa koreksi, maka faktor pemulihan harus ditetapkan dan digunakan dalam penghitungan bioburden rutin.

6.3 Enumerasi Bioburden

Tingkat bioburden harus ditentukan sebelum sterilisasi dilakukan. Pengukuran ini menjadi dasar dalam menentukan parameter sterilisasi yang sesuai. Persyaratan pengujian meliputi:

• Pengujian bakteri aerob dan fungi harus dilakukan pada setiap sampel.
• Jumlah sampel yang diuji adalah 10 sampel dari masing-masing tiga lot produksi.
• Sampel harus merepresentasikan waktu produksi atau pengemasan yang berbeda untuk memastikan variasi proses tercakup dalam pengujian.
• Sampel harus dikumpulkan sesegera mungkin sebelum sterilisasi dilakukan.
• Total sampel yang direkomendasikan: 30 sampel non-steril.

Data bioburden yang diperoleh dari pengukuran ini sangat penting karena menjadi acuan dalam menentukan apakah kondisi sterilisasi yang diterapkan sudah memadai untuk mencapai SAL yang ditargetkan.

6.4 Uji Bakteriostasis/Fungistasis

Metode uji sterilitas harus divalidasi terlebih dahulu untuk memastikan bahwa produk tidak memiliki sifat yang menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Tujuan utama pengujian ini adalah mencegah terjadinya hasil sterilitas negatif palsu (false negative) yang dapat menyesatkan.

Persyaratan sampel untuk pengujian ini adalah 6 sampel steril. Jika sampel steril tidak tersedia, pengujian boleh dilakukan menggunakan sampel dari siklus parsial atau siklus setengah (half cycle).

6.5 Tantangan Mikroba Menggunakan Indikator Biologis

Indikator biologis yang digunakan dalam validasi harus memenuhi spesifikasi berikut:

• Jenis organisme: Spora Bacillus atrophaeus
• Spesifikasi BI standar: 10⁶ CFU per strip spora
• Persyaratan: Verifikasi populasi untuk setiap lot BI harus dilakukan, dan tiga replika BI diuji untuk setiap lot.

Penggunaan BI dengan konsentrasi spora yang tinggi ini memastikan bahwa tantangan mikroba dalam validasi lebih berat dibandingkan kontaminasi alami produk, sehingga membuktikan bahwa proses sterilisasi memiliki margin keamanan yang memadai.

6.6 Evaluasi Resistensi Produk versus Indikator Biologis

Siklus parsial (fractional cycles) digunakan untuk membuktikan bahwa indikator biologis memiliki tingkat resistensi yang lebih tinggi terhadap sterilisasi EO dibandingkan dengan organisme bioburden yang terdapat pada produk. Setelah siklus parsial dilakukan, baik strip produk maupun strip BI harus menjalani uji sterilitas.

Kriteria penerimaan: hasil sterilitas produk harus negatif (tidak tumbuh mikroorganisme), sedangkan pada BI, pertumbuhan mikroorganisme masih diperbolehkan terjadi dalam siklus parsial. Jika kondisi ini terkonfirmasi, maka pemantauan rutin dapat mengandalkan pengujian BI saja dalam siklus setengah (half cycle).

6.7 Penempatan Indikator Biologis

Sebelum EO diproses, indikator biologis harus ditempatkan di dalam kemasan produk pada lokasi-lokasi yang merepresentasikan titik penetrasi gas terburuk (worst-case). Perhitungan jumlah BI didasarkan pada volume ruang sterilizer:

• 20 BI untuk 5 m³ pertama
• 2 BI per m³ untuk volume antara 5–10 m³
• 1 BI per m³ untuk volume di atas 10 m³
• Persyaratan minimum: 20 BI ditambah 1 BI kontrol positif

Penempatan BI yang tepat sangat krusial karena menentukan representativitas data validasi. Titik-titik penempatan harus mencerminkan kondisi paling sulit bagi penetrasi gas sterilisasi.

6.8 Indikator Biologis Eksternal

Indikator biologis eksternal dapat divalidasi untuk pengujian pelepasan produk secara rutin. Prosedurnya adalah menempatkan BI tambahan di luar kemasan produk, memprosesnya selama siklus parsial, dan mengonfirmasi bahwa resistensi BI eksternal sama atau lebih besar dibandingkan resistensi BI internal.

Jika BI eksternal menunjukkan resistensi yang memadai, maka penggunaannya dalam pemantauan rutin dapat mengurangi jumlah BI internal yang diperlukan, sehingga menghemat biaya pengujian tanpa mengorbankan keandalan data.

6.9 Konfigurasi Muatan Produk

Selama pelaksanaan siklus validasi, sterilizer harus dimuati dengan jumlah produk maksimum menggunakan konfigurasi muatan paling padat. Produk yang mengandung sampel BI harus didistribusikan merata di seluruh ruang sterilizer.

Diagram penempatan muatan harus disertakan dalam dokumentasi validasi dan memuat informasi mengenai:

• Lokasi produk dalam ruang sterilizer
• Lokasi penempatan indikator biologis
• Lokasi sensor suhu
• Lokasi sensor kelembaban

Konfigurasi muatan paling padat ini merepresentasikan kondisi operasional terberat, sehingga validasi dapat menjamin sterilisasi efektif dalam kondisi apapun.

6.10 Parameter Siklus EO dan Pemantauan

Siklus validasi harus dilakukan menggunakan sterilizer yang telah menyelesaikan tahap Kualifikasi Instalasi (Installation Qualification/IQ) dan Kualifikasi Operasional (Operational Qualification/OQ). Parameter yang harus dipantau selama siklus berlangsung meliputi:

• Suhu ruang sterilizer
• Suhu produk
• Konsentrasi gas EO
• Kelembaban ruang sterilizer
• Kelembaban produk

Sensor suhu harus ditempatkan pada lokasi-lokasi di mana sampel BI ditempatkan, sehingga data suhu yang tercatat benar-benar merepresentasikan kondisi di sekitar indikator biologis.

6.11 Validasi Mikrobiologi – Pemrosesan Sampel

Prosedur siklus validasi meliputi tahapan berikut:

1. Muat produk ke dalam ruang sterilizer sesuai konfigurasi yang telah ditentukan.
2. Lakukan preconditioning (pra-kondisi) selama waktu minimum yang telah ditetapkan.
3. Jalankan siklus sterilisasi sesuai parameter yang telah didefinisikan.
4. Keluarkan produk dan sampel BI setelah masa eksporsi selesai.
5. Sampel harus dikirim ke laboratorium mikrobiologi pada hari yang sama atau hari berikutnya untuk dilakukan uji sterilitas.

Persyaratan Siklus Validasi:

Siklus Parsial (Fractional Cycles)

• Jumlah siklus: 1 siklus atau lebih
• Pengujian: produk dan BI (internal maupun eksternal)

Siklus Setengah (Half Cycles)

• Jumlah siklus: 3 siklus
• Pengujian: BI saja

Siklus Penuh (Full Cycles)

• Jumlah siklus: 3 siklus
• Termasuk tiga muatan sterilisasi rutin pertama

Kriteria Penerimaan:

Validasi dinyatakan dapat diterima jika: hasil uji sterilitas produk pada siklus parsial negatif; seluruh BI dari siklus setengah hasilnya negatif; dan hasil BI siklus penuh mengonfirmasi hasil siklus setengah.

6.12 Pengujian Residu Etilen Oksida

Pengujian residu EO harus dilakukan untuk memastikan bahwa sisa gas etilen oksida pada produk akhir memenuhi batas yang diizinkan oleh regulasi. Opsi pengujian yang tersedia meliputi analisis pada titik waktu aerasi akhir atau studi kurva pelepasan EO (EO dissipation curve).

Pengambilan sampel yang direkomendasikan adalah 3–5 titik waktu, dengan persyaratan sampel: 2 sampel steril per titik waktu dan 1 sampel kontrol non-steril. Pengujian ini menetapkan waktu karantina yang diperlukan sebelum produk dapat dilepas ke pasar.

7. Pemantauan Rutin

7.1 Pemantauan Siklus Rutin

Muatan sterilisasi rutin harus selalu menyertakan pemantauan indikator biologis. Jumlah BI yang direkomendasikan untuk pemantauan rutin adalah:

• 10 BI untuk 5 m³ pertama
• 1 BI per m³ untuk volume antara 5–10 m³
• 1 BI per m³ untuk volume di atas 10 m³
• Persyaratan minimum: 10 BI ditambah 1 BI kontrol positif

Muatan produk dapat dilepas setelah hasil uji sterilitas BI menunjukkan hasil yang dapat diterima. Pemantauan rutin ini menjadi benteng pertahanan terakhir untuk memastikan setiap siklus sterilisasi berjalan efektif.

7.2 Pemantauan Bioburden Rutin

Pemantauan bioburden rutin merupakan bagian penting dari pengendalian mikrobiologi dalam proses manufaktur. Tingkat bioburden dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor, termasuk kualitas bahan baku, kinerja pemasok, kebersihan personel, kondisi peralatan, kualitas sistem air, serta variasi musiman.

Frekuensi pengujian bioburden rutin yang direkomendasikan adalah minimal setiap kuartal (empat kali dalam setahun). Data bioburden yang terkumpul secara berkala ini harus dianalisis untuk mendeteksi tren atau perubahan signifikan yang mungkin mempengaruhi efektivitas sterilisasi.

8. Revalidasi dan Tinjauan Berkala

8.1 Tinjauan Tahunan

Tinjauan tahunan yang terdokumentasi terhadap proses manufaktur dan sterilisasi harus dilakukan secara berkala untuk memastikan bahwa tidak terjadi perubahan signifikan yang dapat mempengaruhi efektivitas sterilisasi. Tinjauan ini meliputi evaluasi data bioburden, tren pemantauan BI, serta perubahan parameter proses yang mungkin terjadi selama periode pelaporan.

8.2 Revalidasi Berkala

Proses sterilisasi EO harus divalidasi ulang setidaknya setiap dua tahun. Kegiatan revalidasi minimum meliputi:

• Pengujian bioburden
• Satu siklus sub-lethal (siklus di bawah kondisi kematian mikroba)
• Satu siklus setengah (half cycle)
• Pengujian residu etilen oksida

8.3 Revalidasi Penuh yang Wajib Dilakukan

Revalidasi penuh harus dilakukan jika terjadi perubahan-perubahan berikut:

• Perubahan desain produk yang dapat mempengaruhi penetrasi gas sterilisasi.
• Perubahan kemasan yang dapat mengubah kondisi aerasi atau residu EO.
• Perubahan proses manufaktur yang dapat mempengaruhi bioburden produk.
• Perubahan parameter sterilisasi, termasuk modifikasi suhu, tekanan, konsentrasi gas, atau waktu eksporsi.

Revalidasi penuh mengulangi seluruh tahapan validasi awal untuk memastikan bahwa perubahan yang terjadi tidak menurunkan efektivitas proses sterilisasi. Dokumentasi hasil revalidasi penuh harus disimpan dan tersedia untuk inspeksi regulatori sewaktu-waktu.