Filtración esterilizante: qué significa 0,2 µm y cómo se valida un filtro
Qué define a un filtro esterilizante, cómo se valida la retención bacteriana según ASTM F838 y cuándo conviene 0,1 µm en lugar de 0,2 µm en procesos farmacéuticos.
Un filtro esterilizante es el que, desafiado con al menos 10⁷ bacterias Brevundimonas diminuta por cm² de superficie filtrante, entrega un filtrado estéril. Esa es la base de la filtración esterilizante: el método de desafío está normalizado en ASTM F838, y el «0,2 µm» del rótulo es el nombre del grado que supera ese ensayo, no una medida de los poros tomada con regla.
Validar un filtro tiene dos partes. El fabricante demuestra la retención bacteriana de la membrana y la vincula con un ensayo de integridad que no destruye el cartucho. La planta demuestra que esa retención se mantiene con su producto y sus condiciones de proceso, y ensaya la integridad de cada filtro antes y después de usarlo. En este artículo repasamos cada paso, cuándo hace falta bajar a 0,1 µm y qué declaran los cartuchos de grado farmacéutico LifePure y UltraPure.
Qué es un filtro esterilizante y qué significa «0,2 µm»
Una membrana de microfiltración no es un tamiz de agujeros iguales. Es una red de poros con una distribución de tamaños y un recorrido tortuoso a lo largo de su espesor. Por eso el grado no se define midiendo un poro, sino por lo que la membrana retiene en un ensayo normalizado.
La guía de la FDA sobre medicamentos estériles elaborados por procesamiento aséptico (2004) define el filtro esterilizante por su resultado: tiene que remover de forma reproducible los microorganismos viables del fluido y producir un efluente estéril. La misma guía señala que estos filtros suelen tener un tamaño de poro nominal de 0,2 µm o menor.
Las designaciones 0,2 µm y 0,22 µm se usan como equivalentes: cada fabricante rotula su grado esterilizante con una u otra. Lo que iguala a dos filtros no es la cifra impresa, sino el resultado del desafío bacteriano.
Cómo se valida la retención bacteriana según ASTM F838
ASTM F838 describe cómo determinar la retención bacteriana de filtros de membrana para líquidos (nuestros catálogos citan la revisión F838-20). El organismo de desafío es Brevundimonas diminuta (ATCC 19146), una bacteria de tamaño muy pequeño que representa el peor caso para una membrana de 0,2 µm. En términos generales, el ensayo sigue estos pasos:
- Se prepara una suspensión del organismo con una concentración conocida.
- Se la hace pasar por la membrana hasta aplicar al menos 10⁷ unidades formadoras de colonias (UFC) por cm² de superficie filtrante efectiva.
- Se recoge todo el filtrado sobre una membrana de análisis, que se incuba en un medio de cultivo.
- Si no crece ninguna colonia, el filtrado es estéril y la membrana retuvo el desafío completo.
Los catálogos del LifePure Plus Pharma, el LifePure Protec Pharma, el UltraPure Plus Pharma y el UltraPure Protec Pharma declaran justamente eso: fueron evaluados según ASTM F838-20 con B. diminuta (ATCC 19146) y un desafío ≥ 10⁷ UFC/cm², con retención completa, y cumplen los requisitos para filtros esterilizantes de 0,2/0,22 µm.
La validación del proceso le corresponde a la planta
El ensayo del fabricante se hace con un fluido de referencia, y el producto real puede cambiar el resultado. La FDA enumera, entre los factores que afectan el desempeño de un filtro, la viscosidad y la tensión superficial del fluido, el pH, la compatibilidad de la formulación con la membrana, la presión, el caudal, la temperatura y el tiempo máximo de uso.
Por eso cada proceso valida la retención bacteriana con su propio producto y en condiciones de peor caso, por lo general con discos de la misma membrana en un laboratorio. Los cuatro modelos citados tienen guía de validación disponible para armar ese legajo.
¿0,2 o 0,1 µm? Cuándo hace falta retener micoplasmas
Para la filtración esterilizante, 0,2 µm es el grado de referencia. El motivo para bajar a 0,1 µm son los micoplasmas: bacterias sin pared celular, muy pequeñas y deformables, que pueden atravesar una membrana de 0,2 µm. El riesgo aparece sobre todo en medios de cultivo celular, sueros y componentes de origen animal.
ASTM F838 no cubre este caso. Para calificar la retención de micoplasmas se usa como organismo de desafío Acholeplasma laidlawii, de la misma clase que los micoplasmas (Mollicutes). Estos son los modelos cuyo catálogo declara esa retención en el grado de 0,1 µm:
| Modelo | Membrana | A. laidlawii en 0,1 µm | B. diminuta en 0,1 y 0,2 µm |
|---|---|---|---|
| LifePure | PES | > 10⁴/cm² | > 10⁷/cm² |
| LifePure Plus | PES | > 10⁴/cm² | > 10⁷/cm² |
| LifePure Protec (0,1 + 0,4 µm) | PES, doble capa | 10⁴/cm² | 10⁷/cm² |
| UltraPure F&B | Nylon 6,6 | > 10⁴/cm² | > 10⁷/cm² |
| UltraPure | Nylon 6,6 | > 10⁴/cm² | > 10⁷/cm² |
| UltraPure Plus F&B | Nylon 6,6 | > 10⁴/cm² | > 10⁷/cm² |
| UltraPure Plus | Nylon 6,6 | > 10⁴/cm² | > 10⁷/cm² |
Los cuatro modelos de grado farmacéutico (LifePure Plus Pharma, LifePure Protec Pharma, UltraPure Plus Pharma y UltraPure Protec Pharma) ofrecen 0,1 µm, como grado o como capa final, y declaran retención de B. diminuta, pero sus catálogos no informan retención de A. laidlawii. Si tu validación necesita un dato de retención de micoplasmas, conviene revisar con nosotros qué modelo y qué documentación corresponden.
Pasar a 0,1 µm tiene un costo: a igual superficie, una membrana más cerrada da menos caudal o pide más presión. Por eso 0,1 µm se reserva para los procesos donde el riesgo de micoplasmas lo justifica.
USP <88> Clase VI y USP <665>: qué agregan los modelos de grado farmacéutico
En LifePure y UltraPure, los modelos de grado farmacéutico son las versiones Pharma. Los cuatro comparten un paquete de calidad pensado para procesos regulados:
- ASTM F838-20: retención bacteriana completa con B. diminuta, como vimos más arriba.
- USP <88>: ensayos de reactividad biológica in vivo. Los cuatro cumplen los criterios de aceptación para plásticos Clase VI, la más exigente de las seis clases de la USP.
- USP <665>: el capítulo sobre los componentes plásticos que se usan en la fabricación de medicamentos y sus extractables. Los catálogos informan que no se encontraron niveles significativos de compuestos que interfieran con el proceso o con la seguridad del producto; en el UltraPure Plus Pharma y el UltraPure Protec Pharma, el estudio se hizo con solventes representativos.
- Trazabilidad: integridad ensayada en el 100 % de los cartuchos en planta, grabado de lote, modelo, tamaño de poro y número de parte, certificado de calidad por unidad y guía de validación.
- Fabricación: área limpia ISO 7, enjuague con agua purificada después de fabricar para remover extractables y materiales conformes a FDA 21 CFR 177 para contacto con alimentos.
Son los documentos que pide un legajo de validación para un filtro en contacto con el producto: seguridad biológica de los materiales, evaluación de extractables y trazabilidad de cada unidad. La página de filtración para farmacéutica y biotecnología ordena estos modelos por etapa de proceso, junto con prefiltros y carcasas.
Simple o doble capa: cómo elegir el cartucho esterilizante
| Modelo | Membrana | Construcción | Grados | Superficie por 10″ |
|---|---|---|---|---|
| LifePure Plus Pharma | PES asimétrica | Simple capa | 0,1 a 1,2 µm | 8.000 cm² |
| LifePure Protec Pharma | PES asimétrica | Doble capa | 0,1 + 0,2 a 0,8 + 1,2 µm | 6.500 cm² |
| UltraPure Plus Pharma | Nylon 6,6 | Simple capa | 0,1 a 1,2 µm | 9.500 cm² |
| UltraPure Protec Pharma | Nylon 6,6 | Doble capa | 0,1 + 0,2 a 0,65 + 0,8 µm | 7.500 cm² |
En los Protec, la capa aguas arriba es más abierta y trabaja como prefiltro: retiene los contaminantes de mayor tamaño y protege a la capa final, que define el grado. Según sus catálogos, eso aumenta la capacidad de retención y extiende la vida útil en fluidos con alta carga de partículas o bioburden. No es una barrera redundante: cada capa tiene un poro distinto.
Para filtración esterilizante, el LifePure Protec Pharma indica la combinación de 0,1 + 0,2 µm para soluciones biológicas y farmacéuticas críticas, y la de 0,2 + 0,4 µm, que suma prefiltración de alta eficiencia, para fluidos con alta carga. En el UltraPure Protec Pharma, las combinaciones de grado esterilizante son las de capa final de 0,1 o 0,2 µm: 0,1 + 0,2 µm y 0,2 + 0,45 µm.
La simple capa, en cambio, aloja más superficie en el mismo cartucho: 8.000 contra 6.500 cm² en LifePure y 9.500 contra 7.500 cm² en UltraPure. Con fluidos limpios, más superficie significa más caudal a igual caída de presión. La elección entre PES y nylon 6,6 depende sobre todo de la química del fluido, y la desarrollamos en membrana de PES o de nylon: cómo elegir el filtro final.
Del desafío bacteriano al ensayo de integridad
El desafío con B. diminuta es destructivo: no se puede hacer sobre el cartucho que se va a instalar. El puente entre la validación y cada unidad es el ensayo de integridad, una medición física no destructiva —punto de burbuja o flujo difusivo— cuyos límites el fabricante correlaciona con la retención bacteriana. Un cartucho que cumple esos límites se comporta como los que superaron el desafío. La guía de la FDA pide que la especificación de integridad del filtro de producción sea coherente con los datos de la validación de retención.
En la planta, el ensayo se repite con cada uso:
- Antes de filtrar, para detectar daños del transporte, la instalación o la esterilización. El Anexo 1 de las GMP de la Unión Europea, en su revisión de 2022, pide hacerlo con el filtro ya esterilizado (PUPSIT), salvo que un análisis de riesgo justifique otro enfoque.
- Después de filtrar, para confirmar que el filtro se mantuvo íntegro durante todo el lote. La FDA indica que el ensayo posterior al uso debe hacerse de rutina.
Los cuatro modelos de grado farmacéutico se ensayan en integridad en planta, uno por uno. Cómo funciona cada método y qué errores lo invalidan está en nuestra nota sobre el test de integridad por punto de burbuja y flujo difusivo.
Cómo te ayudamos a elegir y validar el filtro esterilizante
Fabricamos los cartuchos LifePure y UltraPure en sala limpia ISO 7. Si estás definiendo el grado, la membrana o la construcción de un filtro esterilizante, o necesitás la guía de validación y los certificados de un modelo, consultá a nuestro equipo de ingeniería con el fluido, el volumen por lote y las condiciones de proceso.
Preguntas frecuentes
¿Conviene poner dos filtros esterilizantes en serie?
Es una práctica habitual cuando el riesgo del proceso lo justifica: si el filtro principal no pasa el ensayo de integridad posterior al uso, el segundo da respaldo. La guía de la FDA sobre procesamiento aséptico indica que el uso de filtros esterilizantes redundantes debería considerarse en muchos casos. Cada filtro de la serie se ensaya en integridad por separado.
¿Cuándo hay que cambiar un cartucho esterilizante?
Cuando no pasa el ensayo de integridad, cuando se cumple el tiempo máximo de uso validado o cuando la diferencia de presión llega al valor de cambio. Los catálogos del LifePure Plus Pharma, el UltraPure Plus Pharma y el UltraPure Protec Pharma fijan en 2 bar la diferencia de presión máxima para el cambio; el del LifePure Protec Pharma indica 2 bar como valor recomendado.
¿Qué pasa si el ensayo de integridad falla después de filtrar?
Primero se descartan causas del ensayo: humectación incompleta, O-rings mal asentados, temperatura inestable o valores de referencia que no corresponden a ese cartucho. Si la falla se confirma al repetirlo, el lote filtrado no puede darse por estéril y se investiga según el sistema de calidad de la planta.
