Untuk memahami perbedaan antara sterilisasi dan depirogenasi, kita harus mendiskusikan kedua istilah tersebut secara terpisah. Pada dasarnya, sterilisasi adalah metode untuk menghilangkan, membunuh dan mendeaktivasi mikroorganisme di dalam permukaan seperti permukaan alat-alat produksi steril, pada media dan lain-lain.
Endotoksin adalah bagian dari mikroorganisme yang dapat bersifat pirogenik, yaitu bila masuk ke dalam darah zat pirogen tersebut dapat menyebabkan demam ke pasien. Oleh karena itu produk steril harus bebas dari pirogen di dalam sediaannya. Berbeda dengan sterilisasi mikroorganisme, zat pirogen sangat bervariasi pada berat molekulnya sehingga sulit sekali untuk disterilisasi. Depirogenisasi adalah menghilangkan pirogen dari larutan sediaan parenteral.
Bila mikroorganisme / bakteri masuk ke dalam tubuh baik lewat makanan ataupun lewat injeksi akan menyebabkan infeksi demam pada pasien. Sterilisasi dilakukan pada makanan dan obat selama produksi untuk menghilangkan mikroorganisme/ bakteri berbahaya yang dapat mengkontaminasi makanan dan obat.
Sterilisasi dilakukan dengan 4 metode yaitu:
- Sterilisasi panas
Sterlisasi panas merupakan metode sterilisasi paling dijumpai dan juga paling murah. Sterlisasi dilakukan menggunakan autoclave pada suhu dan waktu tertentu. Sterilisasi cara panas merupakan sterilisasi yang dianggap paling efektif, tetapi kelemahannya tidak bisa diaplikasikan pada zat aktif yang tidak tahan panas. Sterilisasi cara panas dibagi menjadi dua, antara lain: Sterilisasi panas basah dan sterilisasi panas kering. Paling sering adalah menggunakan alat Autoclave di Industri Farmasi.
- Sterilisasi dengan bahan kimia/gas
Sterlisasi bahan kimia dilakukan dengan cara bahan kimia penetrasi ke material yang disterilisasi. Metode sterilisasi ini tidak stabil, bahan kimia/gas yang digunakan sangat beracun (misal : etilen oksida) dan mudah meledak (sehingga karbon dioksida ditambahkan untuk mengurangi potensi ledakan) - Sterilisasi dengan filtrasi
Filtrasi adalah dengan melakukan penyaringan bakteri pada larutan dengan filter bakteri. Metode sterlisasi ini cocok untuk larutan yang tidak tahan panas. Akan tetapi metode ini mempunyai kekurangan yaitu filter mudah tersumbat dan membutuhkan waktu yang lama untuk penyaringan (misal larutan parenteral ada skala produksi ratusan liter). Filter membran dapat dibuat dari selulosa dan ditempatkan pada siringe untuk sterlisasi online dengan gas. Filter tipe seitz merupakan filter yang tipis daripada membran filter.
Membran filter yang digunakan untuk menyaring dalam sterilisasi harus dilakukan uji integritas filter.
Uji Integritas filter membran dapat menggunakan metode yang sesuai, seperti uji bubble point, diffusive flow atau pressure hold sesuai dengan CPOB 2018.
- Bubble point test (uji titik gelembung) menggunakan prinsip mengukur sisa udara. Uji titik gelembung mampu mendeteksi kerusakan atau ukuran pori di luar yang seharusnya. Pengujian secara manual memerlukan pengaturan sisi hilir filter dan dapat bersifat subyektif. Tekanan harus diberikan secara perlahan dan bertahap, distabilisasi setiap kali dinaikkan. Nilai benar titik gelembung bisa terlewati jika tekanan dinaikkan terlalu cepat.
- Diffusive flow menggunakan prinsip mengukur aliran udara. uji aliran difusif mengukur aliran gas melalui pori yang terbasahi. Pengukuran aliran difusif dilakukan pada bagian hilir filter membran terbasahi, di bawah tekanan uji konstan, atau pada bagian hulu dengan mengukur aliran udara yang dibutuhkan untuk mempertahankan tekanan uji konstan. Pengujian dilakukan terhadap membran yang telah dibasahi dan kelebihan cairan sudah dikeluarkan. Selanjutnya, sisi hulu filter diberi tekanan dan aliran difusif diukur.
- Pressure hold menggunakan prinsip mengukur beda tekanan udara. Uji penahanan tekanan merupakan variasi dari uji aliran difusif. Dalam pengujian ini, housing filter diberi tekanan hingga ke besaran yang telah ditentukan dan kemudian saluran dari sumber aliran ditutup. Membran yang terbasahi memberikan lapisan cairan yang digunakan sebagai jalur pergerakan gas secara difusi dari sisi hilir ke hulu. Aliran gas melalui membran ini secara kuantitatif diukur sebagai penurunan tekanan sisi hulu selama periode waktu tertentu. Uji integritas sisi hulu ini berguna diterapkan pada cairan kritis karena tidak mengganggu sterilitas sistem sisi hilir.
- Sterilisasi dengan radiasi pengion
Radiasi pengion ini dapat digunakan radiasi gamma atau radiasi dengan elektron beam. Kedua metode radiasi diatas dapat dipilih dan diperbolehkan oleh CPOB (Cara Pembuatan Obat yang Baik) 2018. Penggunaan radiasi pengion dalam pembuatan obat lebih spesifik diatur dalam CPOB 2018 pada Aneks 10. PENGGUNAAN RADIASI PENGION DALAM PEMBUATAN OBAT halaman 379-392. Radiasi pengion dapat digunakan pada tahap proses pembuatan untuk berbagai tujuan termasuk menurunkan bioburden dan sterilisasi bahan awal, bahan pengemas atau produk, dan penanganan bahan pengemas untuk produk darah.
Depirogenisasi dilakukan di industri farmasi yang memiliki fasilitas steril parenteral, ini dilakukan dengan menghilangkan zat pirogen yang berada pada permukaan alat yang digunakan dalam pembuatan obat. Depirogenisasi dilakukan juga pada wadah larutan parenteral. Berbeda dengan sterilisasi, zat pirogen sangat sulit dihilangkan dengan metode sterilisasi bahkan oleh bahan kimia/gas. Untuk melakukan depirogenisasi yaitu melakukan oksidasi pada larutan parenteral dengan bantuan hidrogen peroksida.
Pirogen dapat dihilangkan dengan panas yaitu Bioburden Based cycle. Bioburden based cycle adalah metode sterilisasi yang memerlukan monitoring ketat dan terkontrol terhadap beban mikroba sekecil mungkin di beberapa lokasi jalur produksi sebelum menjalani proses sterilisasi lanjutan dengan tingkat sterilitas yang dipersyaratkan SAL 10 . Sterilisasi dengan panas basah (uap) sangat populer digunakan di industri farmasi, proses sterlisasi ini juga dapat digunakan untuk menghilangkan pirogen. Depirogenisasi dari vial kaca sangat populer dalam proses sterilisasi. Prosesnya adalah vial kaca dilewatkan pada terowongan untuk depirogenasi (depyrogenation tunnel). Terowongan ini didesain sehingga sepanjang terowongan suhu sterilisasi stabil, berbeda dengan sterlisasi biasa yang tidak stabil sehingga tidak bisa menghilangkan pirogen. Depirogenasi dan sterlisasi panas basah secara prinsip proses yang berbeda akan tetapi mempunyai tujuan yang sama yaitu membunuh endotoksin dan eksotoksin yang berbahaya bagi manusia.
Dalam sterilisasi harus dilakukan uji SAL (Sterilization Assurance Level). Tingkat jaminan sterilitas (SAL) adalah probabilitas suatu bahan/benda menjadi nonsteril meskipun telah melewati proses sterilisasi yang tervalidasi. SAL ini adalah cara untuk menunjukkan kemungkinan mikroorganisme yang masih hidup. Semakin efektif suatu proses sterilisasi maka semakin rendah nilai SAL. Sterilitas suatu produk ditentukan dengan nilai probabilitas mikroorganisme pada produk yang telah disterilkan dan dinyatakan dengan 10-n. Nilai tingkat jaminan sterilitas 10-6 umumnya diterima untuk proses sterilisasi yang menunjukkan bahwa satu juta sediaan steril hanya boleh maksimum 1 yang tidak steril. Semakin rendah nilai SAL menunjukkan jaminan sterilitas yang lebih besar. Dalam kasus persiapan aseptik, pengisian (filling) dan prosedur produksi nilai probabilitas SAL diasumsikan sebesar 10-3 yang menunjukkan bahwa seribu sediaan steril hanya boleh maksimum 1 yang tidak steril.
Selain sterilisasi dan depirogenasi perlu mengetahui mengenai Bioburden di fasilitas produksi steril. Bioburden adalah populasi mikroorganisme yang ada pada bahan atau produk yang tidak disterilkan (Food and Drug Administration, 2014). Jumlah dan jenis bioburden pada bahan dapat mempengaruhi proses sterilisasi bahan atau produk. Pengetahuan bioburden dapat digunakan untuk (International Organization for Standardization, 2006):
- validasi dan validasi ulang proses sterilisasi.
- Pemantauan rutin untuk mengontrol proses produksi.
- Pemantauan bahan baku, komponen atau kemasan.
- Penilaian tingkat efisiensi proses pembersihan.
Demikian berbagai informasi saya mengenai sterilisasi dan depirogenasi dalam produksi sediaan steril.
Semoga Bermanfaat
M. Fithrul Mubarok, M. Farm.,Apt
Referensi :
- https://www.pharmaguideline.com/2016/11/difference-between-sterilization-and-depyrogenation.html
- Food and Drug Administration, 2014
