Leki do wstrzykiwań lub wszczepialne urządzenia medyczne skażone endotoksynami mogą wywołać u pacjenta bardzo poważną reakcję.

Zanieczyszczenie partii roztworów do wstrzykiwań lub implantów endotoksynami może mieć również poważne konsekwencje finansowe dla producenta.

W związku z tym monitorowanie pod kątem skażenia endotoksynami sterylnych rękawiczek nitrylowych i lateksowych przeznaczonych do pomieszczeń czystych jest kluczową kwestią w przypadku środowisk krytycznych, w tym przemysłu wyrobów medycznych do wszczepiania oraz przemysłu farmaceutycznego.

 

Czym są endotoksyny bakteryjne i jaki jest ich wpływ?

Czym są endotoksyny bakteryjne?

Endotoksyny, czyli lipopolisacharydy (LPS), to fragmenty błony zewnętrznej bakterii Gram-ujemnych (w technice barwienia Grama bakterie Gram-ujemne barwią się na różowo, a bakterie Gram-dodatnie na fioletowo). Przykładami bakterii Gram-ujemnych są E. coli, Salmonella, Legionella, Neisseria itp.

 

Rycina 1 – Ściana komórkowa bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych

 

Bakterie Gram-ujemne występują wszędzie w środowisku (w wodzie, systemach grzewczych, przewodzie pokarmowym, kale…), dlatego obecność endotoksyn może stanowić bardzo wysokie ryzyko. Cząsteczki endotoksyn są uwalniane podczas lizy (rozpadu błony komórkowej pod wpływem czynników fizycznych, chemicznych lub biologicznych).

Jakie są konsekwencje zanieczyszczenia endotoksynami?

Biologiczna struktura endotoksyn wpływa na układ odpornościowy ludzi i zwierząt i może powodować reakcje alergiczne. W konsekwencji mogą one prowadzić do stosunkowo silnych reakcji zapalnych. Mogą one również prowadzić do poważnych infekcji u pacjentów osłabionych (z obniżoną odpornością), małych dzieci (wcześniaków) lub starszych.

Najczęstszą reakcją jest gorączka. Dlatego endotoksyny Gram-ujemne są uważane za „pirogeny”, czyli cząsteczki, które wywołują wzrost temperatury ciała poprzez aktywację układu odpornościowego.

Endotoksyny, wdychane, mogą również powodować zespół ostrej niewydolności oddechowej (ARDS). Po dostaniu się do organizmu po wstrzyknięciu, endotoksyny mogą wywołać rozsiane wykrzepianie wewnątrznaczyniowe, a nawet wstrząs septyczny, gdy duża ich ilość dostanie się do krwiobiegu.

W środowiskach krytycznych, takich jak przemysł farmaceutyczny, monitorowanie endotoksyn jest niezbędne. Dotyczy to zwłaszcza produkcji wody o jakości farmaceutycznej (wody oczyszczonej), a także leków pozajelitowych i iniekcyjnych (płynów infuzyjnych, płynów dializacyjnych…) oraz wszczepialnych wyrobów medycznych.

 

Zmniejszanie poziomu endotoksyn w rękawicach do pomieszczeń czystych

Endotoksyny są znanym źródłem pirogenów w produktach farmaceutycznych i wyrobach medycznych.

Endotoksyny to pozostałości błonowe bakterii Gram-ujemnych. Te ostatnie są żywotne i występują licznie w środowisku. Ponadto endotoksyny są wysoce odporne na procesy dezynfekcji i sterylizacji, w tym napromieniowanie gamma.

Dlatego też przed sterylizacją rękawiczek nitrylowych i lateksowych należy w jak największym stopniu ograniczyć ich zanieczyszczenie biologiczne.

Obciążenie biologiczne to koncentracja wszystkich rodzajów żywych mikroorganizmów na powierzchni lub w urządzeniu. To obciążenie biologiczne pochodzi głównie z:

• Surowce używane w procesie produkcji (w tym woda o jakości farmaceutycznej).
• Operatorzy biorący udział w procesie produkcyjnym.
• Czyszczenie i pakowanie wyrobów gotowych.

Wykrywanie i kwantyfikacja skażenia mikrobiologicznego na sterylnych rękawiczkach SHIELD Scientific jest przeprowadzana przez organizację zewnętrzną, zgodnie z normą ISO 11737-1. Stanowi to fundamentalną część procesu kontroli jakości SHIELD Scientific.

W związku z tym wszystkie surowce, opakowania i sprzęt ochronny używany w produkcji produktów farmaceutycznych lub wszczepialnych wyrobów medycznych muszą spełniać wymogi sanitarne dotyczące nie tylko sterylności, ale także pirogenności.

Sterylność: Aby zagwarantować poziom sterylności (SAL) wynoszący 10-6 (zgodnie z wymogami Farmakopei Europejskiej), rękawice muszą przejść walidację mikrobiologiczną zgodnie z normą ISO 11137-2:2015 (Sterylizacja produktów leczniczych – Promieniowanie – Część 2: Ustalanie dawki sterylizującej).

 

Rysunek 2 – Rękawiczki sterylne SHIELDskin XTREME™ w worku foliowym ze wskaźnikiem sterylizacji

Apirogeneza: Depirogenizację można przeprowadzić na wiele sposobów:

• Płukanie wodą do wstrzykiwań (WFI) lub inną wodą wysokiej jakości, np. wodą dejonizowaną.
• Obróbka cieplna na sucho poprzez poddanie działaniu wysokich temperatur.
• Obróbka cieplna w wilgotnym środowisku poprzez połączenie ciśnienia i nadtlenku wodoru (Uwaga: autoklaw nie niszczy endotoksyn).
• Ultrafiltracja endotoksyn w zależności od ich masy cząsteczkowej.
• Zniszczenie tlenkiem etylenu.

 

Dlaczego ważne jest kontrolowanie poziomu endotoksyn w sterylnych rękawicach do pomieszczeń czystych?

Wymagania dotyczące sterylności (brak obecności żywych mikroorganizmów) i pirogenności (brak cząsteczek pirogennych, takich jak endotoksyny) są priorytetem dla wielu producentów produktów farmaceutycznych i wszczepialnych wyrobów medycznych.

Aby ograniczyć w jak największym stopniu ryzyko związane z endotoksynami, należy kontrolować zanieczyszczenia na każdym etapie procesu produkcyjnego– od surowców po produkty gotowe – łącznie ze sprzętem ochronnym operatorów pomieszczeń czystych.

Dłoń w rękawiczce może mieć bezpośredni kontakt z roztworami do wstrzykiwań lub ich pojemnikami, a także z wszczepialnymi wyrobami medycznymi. Rękawiczki stanowią zatem potencjalne źródło zakażenia.

 

Rysunek 3 – Igła maszyny napełniającej wymieniana przez operatora w podwójnej parze sterylnych rękawiczek SHIELD Scientific

 

Standardowe jednorazowe rękawice nitrylowe i lateksowe przechodzą minimalną obróbkę po zanurzeniu i wysuszeniu. W związku z tym poziom czystości rękawic może nie być akceptowalny w przypadku zastosowań w pomieszczeniach czystych. Należy również pamiętać, że rękawice mogą być silnie obciążone bakteriami Gram-ujemnymi. Nawet sterylne rękawice do pomieszczeń czystych, które zazwyczaj są chlorowane i prane w wodzie oczyszczonej, często nie dają gwarancji co do poziomu endotoksyn.

Ponadto, ponieważ cząsteczki mogą przenosić endotoksyny, wybór rękawic o „gwarantowanym niskim poziomie” cząsteczek może pomóc wzmocnić strategię kontroli zanieczyszczeń.

Dlatego rozwiązaniem może być wybór rękawiczek, które mają niską zawartość endotoksyn (<20 EU/para zgodnie z definicją w normie EN 455-3:2015) i, co jeszcze lepsze, których partie zostały przebadane pod kątem obecności endotoksyn.

 

W jaki sposób monitoruje się poziom endotoksyn w sterylnych rękawicach do pomieszczeń czystych?

Ramy regulacyjne dotyczące zanieczyszczenia rękawiczek sterylnych endotoksynami

Załącznik 1 do GMP Unii Europejskiej jest jednym z głównych dokumentów regulujących wytwarzanie i kontrolę produktów leczniczych. Dokument ten zawiera wytyczne dotyczące zarządzania ryzykiem jakości. W szczególności, załącznik I do nowych GMP określa, że ​​należy unikać zanieczyszczenia produktów końcowych drobnoustrojami, cząstkami stałymi oraz endotoksynami/pirogenami. Dlatego też jałowe rękawice do pomieszczeń czystych muszą zostać włączone do zarządzania ryzykiem jakości (QRM).

Norma EN 455-3:2015 (Jednorazowe rękawice medyczne – Część 3: Wymagania i badania do oceny biologicznej) nakłada na producentów jałowych rękawiczek jednorazowych obowiązek kontroli zanieczyszczenia rękawic endotoksynami. Metody badań powinny być zgodne z wymaganiami Farmakopei Europejskiej, monografia 2.6.14.

Krab podkowasty do wykrywania endotoksyn

Najpowszechniej stosowaną i najbardziej uznaną metodą pomiaru poziomu endotoksyn bakteryjnych w sterylnych rękawicach do pomieszczeń czystych jest metoda z użyciem lizatu amebocytów limulusowych (LAL).

Skrzypłocz jest pierwotnym stawonogiem morskim, którego szczególną cechą jest niebieska krew (lub raczej hemolimfa w przypadku bezkręgowców).

 

Rycina 4 – Krab podkowaty – Limulus polyphemus

 

Hemolimfa ta zawiera komórki amebocytów o owalnym kształcie, które w obecności endotoksyn tracą ten kształt i tworzą skrzep. To krzepnięcie krwi skrzypłocza stanowi podstawę różnych metod oznaczania endotoksyn.

Metody badań służące do oznaczania skażenia rękawiczek jałowych endotoksynami

Zewnętrzną powierzchnię pary rękawic poddaje się najpierw ekstrakcji 40–50 ml wody wolnej od endotoksyn (woda LAL zgodnie z Farmakopeą Europejską) przez 40–60 minut w temperaturze od 37°C do 40°C. Następnie, w razie potrzeby, ekstrakt jest wirowany (2000 g przez 15 minut) w celu usunięcia cząstek. Następnie jest on dekantowany przed natychmiastowym poddaniem go testowi na obecność endotoksyn.

Istnieją 3 główne metody badania endotoksyn bakteryjnych z wykorzystaniem lizatu amebocytów Limulus:

• Test żel-skrzep (test „jakościowy” = może wykryć obecność endotoksyn, ale bez możliwości dokładnego określenia ich ilości): tworzenie się żelu („skrzepu”) po zmieszaniu ekstraktu i środka LAL.
• Badanie turbidymetrii kinetycznej (badanie „ilościowe” = pozwalające na wykrycie obecności endotoksyn i określenie ich ilości): powstawanie zmętnienia po zmieszaniu z odczynnikiem LAL.
• Test chromogeniczny (test „ilościowy” = pozwalający na wykrycie obecności endotoksyn i określenie ich ilości): pojawienie się zabarwienia po zmieszaniu z odczynnikiem LAL.

Wynik testu podawany jest w jednostkach endotoksyny (EU) na parę rękawiczek.

Norma EN 455-3:2015 stanowi, że aby rękawice mogły zostać oznaczone jako „o niskiej zawartości endotoksyn”, ich zawartość endotoksyn musi wynosić maksymalnie 20 EU na parę rękawic.

 

Rękawice sterylne SHIELD Scientific o niskiej zawartości endotoksyn do stosowania w środowiskach krytycznych

Aby ograniczyć ryzyko wystąpienia niektórych powikłań u pacjentów, należy używać rękawiczek sterylnych dobrej jakości, o niskiej zawartości endotoksyn.

W ramach ogólnej strategii kontroli zanieczyszczeń i zarządzania ryzykiem jakości (QRM) pomocne może okazać się zastanowienie się nad wyborem rękawic i jego zastosowaniem w środowisku krytycznym.

Dlatego SHIELD Scientific opracowała gamę rękawic nitrylowych i lateksowych do pomieszczeń czystych, które oferują różne poziomy czystości, bezpośrednio zależne od ilości prania w wodzie dejonizowanej. W przypadku tej gamy rękawic jednorazowych istnieje prosta klasyfikacja:

DI: Rękawice prane pojedynczo w wodzie dejonizowanej w celu podstawowej kontroli zanieczyszczeń i uzyskania poziomu cząstek < 3000 na cm² > 0,5 μm.
DI+: Rękawice prane potrójnie w wodzie dejonizowanej w celu wysokiej kontroli zanieczyszczeń i uzyskania poziomu cząstek < 1200 na cm² > 0,5 μm.
DI++: Rękawice prane wielokrotnie w wodzie dejonizowanej w celu ekstremalnej kontroli zanieczyszczeń i uzyskania poziomu cząstek < 850 na cm² > 0,5 μm.

Wszystkie SHIELDskin XTREME™ sterylne rękawice marki zostały zaprojektowane tak, aby spełniać standardy jakości wymagane przez operatorów pracujących zgodnie z GMP, w celu zmniejszenia ryzyka skażenia. Wszystkie SHIELD Scientific do pomieszczeń czystych są testowane partiami, aby wykazać niską zawartość endotoksyn, <20 UE (jednostek endotoksyn) na parę rękawic oraz poziom zapewnienia sterylności (SAL) 10-6 (sterylizacja promieniowaniem gamma).

Do każdej partii sterylnych rękawic nitrylowych i lateksowych SHIELD Scientific do pomieszczeń czystych dołączony jest Certyfikat Napromieniowania (CoI). Certyfikat Zgodności (CoC) zawiera dane dotyczące poziomu cząstek i endotoksyn dla poszczególnych partii.

 

PONIEWAŻ KONTROLA ZANIECZYSZCZENIA ENDOTOKSYNAMI JEST NIEZBĘDNA W ŚRODOWISKACH KRYTYCZNYCH, NIE CZEKAJ DŁUŻEJ, ABY ZAMÓWIĆ PRÓBKI LUB ZWRÓCIĆ SIĘ O PORADĘ DO SHIELD Scientific PRZEDSTAWICIELA.