Le grand débat : écouvillonnage ou rinçage ?

Quelle méthode de prélèvement privilégier en validation nettoyage ?

Une question qui revient souvent sur la table : faut-il privilégier le prélèvement par rinçage (indirect sampling) ou le prélèvement par écouvillonnage (direct sampling) ??

Ces deux approches visent le même objectif : détecter et quantifier les résidus sur les équipements de production. Pourtant, elles reposent sur des principes différents, impliquent des mises en œuvre spécifiques et fournissent des types d’informations distincts.

Les deux méthodes sont acceptées par les autorités réglementaires, mais leur application soulève des nuances importantes. Revenons sur les bases techniques, les exigences réglementaires et les bonnes pratiques d’utilisation.

1. Deux approches, deux logiques de prélèvement

Le prélèvement par écouvillon: quand la précision prime

Le prélèvement direct, ou swab sampling, consiste à frotter une surface définie (souvent 25 cm²) avec un écouvillon imbibé d’un solvant adapté. C’est une méthode redoutablement efficace pour quantifier précisément les résidus présents sur une surface ciblée.

Elle est particulièrement utile quand les résidus sont peu solubles, collants, ou localisés dans des zones critiques comme les joints, les soudures ou les angles difficiles d’accès. En d’autres termes, c’est l’option à privilégier quand on veut aller chercher l’information là où elle se cache vraiment.

Mais cette précision a un revers : la surface analysée reste limitée, et la qualité du prélèvement dépend beaucoup du geste de l’opérateur (d'où la formation nécessaire). De plus, cette méthode n’est absolument pas adaptée aux systèmes fermés ou aux zones inaccessibles.

Vous avez déjà tenté un prélèvement au fond d’une cuve avec une perche de 3 mètres et un écouvillon au bout ?

Si oui, vous savez que ce n’est pas exactement une partie de plaisir....On est très loin du prélèvement idéal, et on ne vous parle meme pas de reproductivilité et de la formation opérateur....

C’est justement l’une des limites du swab sampling : dès qu’on sort des surfaces accessibles à la main, ça devient vite compliqué. Et c’est là que d’autres méthodes, comme le prélèvement par rinçage, peuvent prendre le relais.

Malgré ces contraintes, le prélèvement par écouvillonnage reste une référence incontournable pour obtenir une mesure directe et fiable des résidus.

Le prélèvement par rinçage: l'option simple et efficace

Le prélèvement par rinçage consiste à faire circuler un solvant (généralement de l'eau) sur la surface d'équipement cible, puis à analyser cette eau pour détecter les éventuels résidus entraînés. Cette approche permet de couvrir de grandes surfaces et d’atteindre des zones inaccessibles à l’écouvillon, ce qui en fait une solution particulièrement adaptée dans de nombreux cas.

C’est la méthode de choix dans les systèmes automatisés de type CIP (Cleaning-In-Place), où la reproductibilité est un véritable avantage. Autre atout : il n'est pas nécessaire de démonter l’équipement ni de risquer une recontamination de vos prélèvements en manipulant les surfaces.

Mais attention, le rinçage a aussi ses limites. Si les résidus sont peu solubles ou si des zones difficiles d'accès persistent (On reparlera bientôt des tests d'aspersions), ils risquent de passer entre les mailles du filet. Et en fonction ration volume/surface, la concentration en résidu peut être tellement faible, qu'elle se situe en dessous de la limite de quantification de la méthode analytique (LOQ). D’où l’importance d’avoir une méthode analytique bien calibrée et suffisamment sensible.

2. Ce que disent les textes réglementaires

Les positions officielles de la FDA et de l’EMA (Annexe 15 des GMP) sont claires : les deux méthodes sont acceptables, mais leur usage doit être justifié et scientifiquement démontré.

Voici les différents extraits qui se focalisent sur les prélèvements.

• 🏛️ FDA – Guide to Inspections: Validation of Cleaning Processes (1993)

“There are two general types of sampling that have been found acceptable. The most desirable is the direct method of sampling the surface. Another method is the use of rinse solutions.”

“A larger surface area may be sampled and inaccessible systems can be evaluated.”

“The residue or contaminant may not be soluble or may be physically occluded in the equipment. A direct measurement of the residue or contaminant should be made.”

Source: Texte complet – FDA.gov

• 🏛️ FDA – Current Good Manufacturing Practice Q&A (2015)

“Rinse samples alone would not be acceptable; firms should also measure the residue or contaminant on the equipment surface using a direct method (if feasible).”

Source: Texte complet – FDA.gov

• 🏛️ EMA / EU GMP – Annexe 15 (2015)

“Les protocoles de validation du nettoyage doivent spécifier ou référencer les emplacements à échantillonner ainsi que la justification de la sélection de ces emplacements. L’échantillonnage doit être effectué par frottis et/ou rinçage, ou par d’autres moyens selon l’équipement de production.”

Source: Texte complet– EudraLex Volume 4, Annexe 15 (EMA)

3. Pourquoi le rinçage a parfois mauvaise réputation

Le prélèvement par rinçage a longtemps souffert d’une mauvaise interprétation règlementaire dans l’industrie pharmaceutique.

Deux raisons principales expliquent cette perception : d’une part, des interprétations parfois erronées des textes réglementaires ont pu laisser croire que cette méthode n’était pas conforme ; d’autre part, une mauvaise application sur le terrain a conduit à des résultats peu fiables.

Parmi les erreurs les plus fréquentes, on retrouve l’absence d’études de récupération (taux de recouvrement) spécifiques au rinçage, l'association du rinçage aux méthode analytique non spécifique (conductivité, TOC) pour conclure à la propreté sans mesurer spécifiquement les résidus ciblés, ou encore la confusion entre les prélèvements de validation et ceux réalisés dans le cadre du monitoring de routine.

Pourtant, lorsqu’elle est bien maîtrisée et correctement validée, la méthode de rinçage répond pleinement aux exigences réglementaires et peut jouer un rôle clé dans une stratégie de validation robuste.

4. Quand (et comment) utiliser le rinçage seul

Le rinçage seul : une option possible, sous conditions

Dans certains cas bien définis, le prélèvement par rinçage peut être utilisé comme méthode unique. Pour cela, il doit permettre de couvrir l’ensemble des surfaces de l’équipement et s’appuyer sur une méthode analytique suffisamment sensible pour détecter les résidus ciblés. Il est donc primordial de s’assurer en amont que le ratio surface/volume permet d’obtenir une concentration mesurable et quantifiable par la méthode analytique utilisée.

Une étude du taux de recouvrement est tout aussi indispensable pour démontrer la fiabilité de la méthode, et bien évidement, les limites d’acceptation doivent être clairement justifiées.

Dans les systèmes automatisés, notamment ceux intégrant des procédés de type CIP, la reproductibilité du rinçage est généralement assurée, ce qui en fait une solution particulièrement adaptée. En revanche, pour les systèmes manuels, la procédure doit être rigoureusement encadrée afin de garantir la constance des paramètres critiques : volume, durée, mode opératoire, ..

Pooling des rinçages : un atout pour la méthode

Le prélèvement par rinçage prend tout son sens lorsqu’il est possible de regrouper (ou "pooler") les volumes de rinçage issus de différentes étapes ou zones de l’équipement.

Cette approche permet d’obtenir une vision globale de la propreté tout en simplifiant l’analyse. À l’inverse, lorsqu’il n’est pas possible de pooler, la question du moment optimal pour prélever se pose inévitablement : faut-il échantillonner au début du rinçage, au milieu, à la fin ? Chaque option peut influencer les résultats et leur interprétation.

5. Combiner les deux méthodes : une approche idéale

Lorsque cela est possible, combiner le prélèvement par rinçage et le prélèvement par écouvillon reste la stratégie la plus complète. Le rinçage offre une vue d’ensemble, notamment sur les zones difficiles d’accès, tandis que l’écouvillonnage permet de cibler avec précision les zones critiques, là où le risque de contamination est le plus élevé.

Même si la réglementation n’impose pas systématiquement l’utilisation conjointe des deux méthodes, leur complémentarité renforce la robustesse de la démarche. Cette approche permet de couvrir un spectre plus large de risques potentiels et s’avère plus facilement défendable lors d’une inspection. Elle témoigne d’une volonté d’aller au-delà du strict minimum réglementaire, en s’appuyant sur une logique scientifique et une évaluation rigoureuse des risques.

En résumé

Le choix entre prélèvement par rinçage et prélèvement direct ne doit pas être perçu comme un dilemme, mais comme le résultat d’une analyse scientifique rigoureuse, tenant compte des caractéristiques de l’équipement, de la nature des résidus et des objectifs de la validation.

Le rinçage peut tout à fait être utilisé seul, à condition que toutes les exigences de validation soient remplies : couverture complète des surfaces, méthode analytique adéquate, étude de récupération spécifique, et justification claire des limites d’acceptation.

Cela dit, la combinaison des deux méthodes reste la stratégie la plus robuste. Elle permet de croiser les approches, d’élargir la couverture des zones critiques et d’apporter une réponse plus complète aux exigences réglementaires. Les textes de référence, notamment ceux de la FDA et de l’EMA (Annexe 15 des GMP), offrent un cadre clair pour justifier scientifiquement le choix et la mise en œuvre de ces méthodes.