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Handschuhe erfahren

Kontrolle der Endotoxinbelastung auf sterilen REINRAUM

Mit Endotoxinen kontaminierte injizierbare Arzneimittel oder implantierbare Medizinprodukte können eine sehr schwere Patientenreaktion hervorrufen.

Eine Endotoxin-Kontamination von Chargen injizierbarer Lösungen oder Implantate kann auch erhebliche finanzielle Folgen für den Hersteller haben.

Daher ist die Überwachung steriler reinraum Nitrilhandschuhe und Latexhandschuhe auf Endotoxin-Kontamination ein wichtiges Anliegen für kritische Umgebungen, einschließlich der Implantatindustrie und der pharmazeutischen Industrie.

Was sind bakterielle Endotoxine und welche Auswirkungen haben sie?

Was sind bakterielle Endotoxine?

Endotoxine, auch Lipopolysaccharide (LPS) genannt, sind Bestandteile der äußeren Membran gramnegativer Bakterien. Beispiele für gramnegative Bakterien sind E. coli, Salmonellen, Legionellen und Neisseria.

Abbildung 1 – Zellwand von grampositiven und gramnegativen Bakterien

Gramnegative Bakterien sind weit verbreitet in der Umwelt, unter anderem in Gewässern und im Verdauungstrakt. Beim Abbau oder der Lyse dieser Bakterien können Endotoxine freigesetzt werden, die auch dann noch vorhanden sein können, wenn die Bakterien selbst nicht mehr lebensfähig sind.

Welche Folgen hat eine Endotoxin-Kontamination?

Bakterielle Endotoxine können das Immunsystem von Mensch und Tier aktivieren und eine Entzündungsreaktion auslösen. Je nach Expositionsgrad kann diese Reaktion von Fieber bis hin zu schwerwiegenderen systemischen Reaktionen reichen.

Fieber ist eine der charakteristischen Reaktionen auf eine Endotoxinbelastung. Deshalb werden bakterielle Endotoxine als Pyrogene eingestuft, also als Substanzen, die einen Anstieg der Körpertemperatur verursachen können.

Gelangen Endotoxine in den Blutkreislauf, können hohe Konzentrationen schwere systemische Entzündungsreaktionen auslösen. Daher ist die Kontrolle von Endotoxinen besonders wichtig für injizierbare Arzneimittel und andere Produkte, die mit dem Blutkreislauf in Kontakt kommen.

In kritischen Umgebungen wie der pharmazeutischen Industrie ist die Endotoxinüberwachung unerlässlich. Dies gilt insbesondere für die Herstellung von Wasser in pharmazeutischer Qualität, parenteralen und injizierbaren Arzneimitteln, einschließlich Infusions- und Dialyseflüssigkeiten, sowie implantierbaren Medizinprodukten.

Reduzierung des Endotoxingehaltes auf reinraum

Endotoxine sind bekanntermaßen die häufigste Quelle von Pyrogenen in Arzneimitteln und Medizinprodukten.

Endotoxine sind Membranreste gramnegativer Bakterien, die weit verbreitet in der Umwelt vorkommen. Darüber hinaus sind Endotoxine gegenüber Desinfektions- und Sterilisationsverfahren, einschließlich Gammabestrahlung, äußerst resistent.

Aus diesem Grund sollte die Keimbelastung von Nitril- und Latexhandschuhen vor der Sterilisation so gering wie möglich gehalten werden.

Bioburden bezeichnet die Gesamtheit der auf oder in einem Produkt vorhandenen lebensfähigen Mikroorganismen. Mögliche Quellen für Bioburden bei der Handschuhherstellung sind:

• Rohstoffe und Prozesswasser, die bei der Herstellung verwendet werden.
• Die am Herstellungsprozess beteiligten Bediener.
• Handschuhreinigungs- und Verpackungsvorgänge.

Die mikrobielle Belastung der sterilen Handschuhe von SHIELD Scientific wird im Rahmen des Qualitätskontrollprozesses SHIELD Scientific von einem unabhängigen externen labor gemäß ISO 11737-1 geprüft.

Bei kritischen Anwendungen müssen daher sowohl Sterilität als auch Endotoxinkontrolle bei der Auswahl von Materialien und Schutzausrüstungen berücksichtigt werden, die zu einer Produktkontamination beitragen könnten.

Sterilität: Bei strahlensterilisierten Handschuhen muss der Sterilisationsprozess validiert werden, um das spezifizierte Sterilitätssicherheitsniveau (SAL) zu erreichen. ISO 11137-2 definiert Methoden zur Bestimmung der Sterilisationsdosis, die erforderlich ist, um ein SAL von 10⁻⁶ zu erreichen.

Abbildung 2 – Sterile SHIELDskin XTREME™ -Handschuhe im PE-Beutel mit Sterilisationsindikator

Endotoxinkontrolle: Sterilisation und Endotoxinkontrolle sind nicht dasselbe. Sterilisation dient der Abtötung lebensfähiger Mikroorganismen, während bakterielle Endotoxine auch nach dem Absterben der Mikroorganismen bestehen bleiben können. Daher ist die Kontrolle der Keimbelastung und des Endotoxingehaltes während des gesamten Handschuhherstellungsprozesses wichtig, unter anderem durch geeignete Wasch- und Hygienemaßnahmen vor der Sterilisation.

Warum ist es wichtig, den Endotoxingehalt auf sterilen reinraum zu kontrollieren?

Sterilität und niedrige Endotoxinwerte sind zwei unterschiedliche Aspekte der Kontaminationskontrolle. Ein steriler Handschuh wurde einem validierten Sterilisationsprozess unterzogen, um lebensfähige Mikroorganismen zu eliminieren; dies garantiert jedoch nicht zwangsläufig einen niedrigen Endotoxingehalt.

Für Pharmahersteller und Hersteller implantierbarer Medizinprodukte sollte daher die Endotoxinbelastung während des gesamten Produktionsprozesses, von den Rohstoffen bis zum fertigen Produkt, einschließlich der Schutzausrüstung der reinraum Operatoren, berücksichtigt werden.

Tatsächlich kann die behandschuhte Hand in direkten Kontakt mit Injektionslösungen oder deren Behältnissen sowie mit implantierbaren Medizinprodukten kommen. Handschuhe stellen daher potenziell eine Kontaminationsquelle dar.

Abbildung 3 – Bediener wechselt die Nadel einer Abfüllmaschine und trägt dabei zwei Paar sterile Handschuhe von SHIELD Scientific (doppelt übereinander)

Standardmäßige Nitril- und Latex-Einweghandschuhe werden nach dem Eintauchen und Trocknen nur minimal weiterbehandelt. Ihr Reinheitsgrad ist daher möglicherweise nicht für reinraum geeignet. Eine Kontamination mit gramnegativen Bakterien vor der Sterilisation kann zu einer Restendotoxinbelastung beitragen. Selbst bei sterilen reinraum gibt die Sterilität allein keine Auskunft über den Endotoxingehalt.

Darüber hinaus können Partikel als potenzielle Träger von Endotoxinen fungieren. Die Auswahl reinraum mit niedrigen und kontrollierten Partikelkonzentrationen kann daher dazu beitragen, das Risiko der Übertragung partikelgebundener Endotoxine zu verringern und die gesamte Strategie zur Kontaminationskontrolle zu unterstützen.

Die Auswahl steriler reinraum mit niedrigem Endotoxingehalt (≤ 20 EU pro Paar, gemäß EN 455-3:2023) kann daher die Kontrolle der Endotoxinkontamination unterstützen. Chargenprüfungen liefern zusätzliche chargenspezifische Informationen über die Endotoxinkonzentrationen.

Wie wird der Endotoxingehalt steriler reinraum überwacht?

Rechtsrahmen für die Endotoxinkontamination steriler Handschuhe

Anhang 1 der EU-GMP-Richtlinie ist eines der wichtigsten Dokumente zur Herstellung und Kontrolle von Arzneimitteln. Dieses Dokument bietet Leitlinien für die Herstellung steriler Arzneimittel auf Grundlage des Qualitätsrisikomanagements (QRM) mit dem Ziel, mikrobielle, partikuläre und endotoxin-/pyrogene Kontaminationen des Endprodukts zu verhindern. Es verpflichtet Hersteller außerdem zur Implementierung einer Kontaminationskontrollstrategie (CCS) , um kritische Kontrollpunkte zu identifizieren und die Wirksamkeit der Kontaminationskontrollmaßnahmen zu bewerten. Im Rahmen dieses risikobasierten Ansatzes sollten daher sterile reinraum in Betracht gezogen werden, wenn diese eine potenzielle Kontaminationsquelle darstellen könnten.

EN 455-3:2023 (Medizinische Einweghandschuhe – Teil 3: Anforderungen und Prüfungen zur biologischen Bewertung) legt die Anforderungen für die Bewertung bakterieller Endotoxine fest. Der Endotoxingehalt wird in Endotoxineinheiten (EU) pro Paar Handschuhe angegeben. Bei sterilen Handschuhen mit der Kennzeichnung „endotoxinarm“ darf der Endotoxingehalt 20 EU pro Paar nicht überschreiten. Die Prüfung erfolgt gemäß den Prüfmethoden für bakterielle Endotoxine der Europäischen Pharmakopöe, Monographie 2.6.14.

Methoden zum Nachweis bakterieller Endotoxine

Der Nachweis bakterieller Endotoxine (BET) basiert traditionell auf Limulus-Amöbozytenlysat (LAL), einem Reagenz, das aus Amöbozyten des Pfeilschwanzkrebses gewonnen wird. LAL reagiert in Gegenwart bakterieller Endotoxine und bildet die Grundlage für verschiedene qualitative und quantitative Testmethoden.

Abbildung 4 – Pfeilschwanzkrebs – Limulus polyphemus

Rekombinanter Faktor C (rFC) stellt eine tierversuchsfreie Alternative für den Nachweis bakterieller Endotoxine dar. Die überarbeitete Europäische Arzneimittel-Agentur (Ph. Eur.) 2.6.14 führt rFC als Methode G ein, die ab dem 1. Januar 2027 anwendbar ist.

Testmethoden zur Bestimmung des Endotoxingehaltes auf sterilen Handschuhen

Zur Bestimmung des Endotoxingehaltes steriler Handschuhe wird die Außenfläche jedes Paares 40 bis 60 Minuten lang mit endotoxinfreiem Wasser bei einer Temperatur zwischen 37 °C und 40 °C extrahiert. Der Extrakt kann anschließend zentrifugiert werden, um Partikel zu entfernen, bevor er auf bakterielle Endotoxine untersucht wird.

Die traditionelle LAL-basierte Testung bakterieller Endotoxine umfasst drei Hauptverfahren:

• Gelgerinnungstest: eine qualitative oder semiquantitative Methode, bei der das Vorhandensein von Endotoxinen zur Gelbildung führt.
• Kinetischer turbidimetrischer Test: eine quantitative Methode, die Veränderungen der Trübung im Laufe der Zeit nach der Reaktion zwischen Endotoxinen und dem LAL-Reagenz misst.
• Chromogener Test: eine quantitative Methode, die eine Farbreaktion misst, die als Antwort auf Endotoxine entsteht.

Das Testergebnis wird in Endotoxineinheiten (EU) pro Paar Handschuhe angegeben. Gemäß EN 455-3:2023 dürfen sterile Handschuhe mit der Kennzeichnung „endotoxinarm“ nicht mehr als 20 EU pro Paar enthalten.

Sterile Handschuhe SHIELD Scientific mit niedrigem Endotoxingehalt für kritische Umgebungen

Bei der Herstellung von Arzneimitteln, der Produktion implantierbarer medizinischer Geräte und anderen kritischen Umgebungen kann die Auswahl steriler reinraum mit spezifizierten niedrigen Endotoxinwerten dazu beitragen, das Risiko einer Endotoxin-Kontamination zu verringern.

Die Auswahl der Handschuhe sollte daher als Teil der gesamten Strategie zur Kontaminationskontrolle (CCS) und des Qualitätsrisikomanagements (QRM) betrachtet werden, zusammen mit anderen Maßnahmen zur Kontrolle mikrobieller, partikulärer und endotoxin-/pyrogener Kontaminationen.

SHIELD Scientific hat eine Reihe von Nitril- und Latex- reinraum mit unterschiedlichen Reinheitsgraden entwickelt, die durch Waschverfahren mit deionisiertem Wasser erreicht werden. Die DI-Klassifizierung hilft, diese unterschiedlichen Reinheitsgrade der Handschuhe zu identifizieren:

DI – Grundlegende Kontaminationskontrolle: Reinraum mit einmaligem Waschen mit deionisiertem Wasser, mit einer Partikelgrenzwertspezifikation von

DI+ – Hohe Kontaminationskontrolle: Reinraum Handschuhe mit drei Waschgängen in deionisiertem Wasser, mit einer Partikelgrenzwertspezifikation von

DI++ – Extrem hohe Kontaminationskontrolle: Reinraum mit mehrfachem Waschen mit deionisiertem Wasser, mit einer Partikelgrenzwertspezifikation von

SHIELDskin XTREME™ Sterile reinraum Die wurden für die Kontaminationskontrolle in kritischen Umgebungen entwickelt, darunter auch pharmazeutische Produktionsstätten, die GMP-Anforderungen unterliegen. SHIELD Scientific sterilen Nitril- und Latex- reinraum werden chargenweise auf Endotoxine geprüft und weisen einen festgelegten Endotoxingehalt auf.

Jeder Charge steriler Nitril- und Latex- reinraum von SHIELD Scientific liegt ein Bestrahlungszertifikat (CoI) bei. Ein Konformitätszertifikat (CoC) liefert chargenspezifische Daten zu Partikel- und Endotoxinwerten und dient der Dokumentation der Handschuhreinheit und Kontaminationskontrolle.

Suchen Sie sterile reinraum mit kontrollierten Partikel- und Endotoxinwerten?

Fordern Sie Muster an oder kontaktieren Sie einen SHIELD Scientific Vertreter um die am besten geeigneten Handschuhe für Ihre Anforderungen an die Kontaminationskontrolle zu besprechen.