Medicamentos injetáveis ​​ou dispositivos médicos implantáveis ​​contaminados com endotoxinas podem causar reações muito graves nos pacientes.

A contaminação por endotoxinas em lotes de soluções injetáveis ​​ou implantes também pode ter consequências financeiras significativas para o fabricante.

Portanto, o monitoramento da contaminação por endotoxinas em luvas de nitrilo e látex estéreis para salas limpas é uma preocupação fundamental em ambientes críticos, incluindo a indústria de dispositivos médicos implantáveis ​​e a indústria farmacêutica.

 

O que são endotoxinas bacterianas e qual o seu impacto?

O que são endotoxinas bacterianas?

Endotoxinas ou lipopolissacarídeos (LPS) são fragmentos da membrana externa de bactérias Gram-negativas (utilizando a técnica de coloração de Gram, as bactérias Gram-negativas produzem uma coloração rosa, enquanto as bactérias Gram-positivas apresentam coloração roxa). Alguns exemplos de bactérias Gram-negativas são E. coli, Salmonella, Legionella, Neisseria, etc.

 

Figura 1 – Parede celular de bactérias Gram-positivas e Gram-negativas

 

As bactérias Gram-negativas estão presentes em todos os lugares no ambiente (na água, em sistemas de aquecimento, no trato digestivo e nas fezes…) e, portanto, a presença de endotoxinas pode representar um risco muito alto. As moléculas de endotoxina são liberadas durante a lise (destruição da membrana celular pela ação de agentes físicos, químicos ou biológicos).

Quais são as consequências da contaminação por endotoxinas?

A composição biológica das endotoxinas afeta o sistema imunológico humano e animal, podendo causar reações alérgicas. Consequentemente, podem levar a reações inflamatórias relativamente intensas. Também podem causar infecções graves em pacientes debilitados (imunocomprometidos), jovens (prematuros) ou idosos.

A reação mais comum é a febre. É por isso que as endotoxinas Gram-negativas são consideradas “pirógenos”, ou seja, moléculas que provocam um aumento da temperatura corporal ao ativar o sistema imunológico.

As endotoxinas, quando inaladas, também podem causar Síndrome da Angústia Respiratória Aguda (SARA). Ao entrarem no organismo após uma injeção, as endotoxinas podem causar coagulação intravascular disseminada ou mesmo choque séptico quando uma grande quantidade atinge a corrente sanguínea.

Em ambientes críticos, como na indústria farmacêutica, o monitoramento de endotoxinas é essencial. Isso é especialmente verdadeiro na produção de água de grau farmacêutico (água purificada), além da fabricação de medicamentos parenterais e injetáveis ​​(fluidos de infusão, fluidos de diálise, etc.) e dispositivos médicos implantáveis.

 

Redução dos níveis de endotoxinas em luvas para salas limpas

Sabe-se que as endotoxinas são a fonte mais comum de pirogênios em produtos farmacêuticos e dispositivos médicos.

As endotoxinas são resíduos de membrana de bactérias Gram-negativas. Estas são viáveis ​​e numerosas no ambiente. Além disso, as endotoxinas são altamente resistentes a processos de desinfecção ou esterilização, incluindo a irradiação gama.

Por isso, a carga microbiana das luvas de nitrilo e látex deve ser limitada ao máximo antes da esterilização.

A carga microbiana é a concentração de todos os tipos de microrganismos viáveis ​​em uma superfície ou dispositivo. Essa carga microbiana provém principalmente de:

• Matérias-primas utilizadas durante o processo de produção (incluindo água de grau farmacêutico).
• Operadores envolvidos no processo de fabricação.
• Operações de limpeza e embalagem de produtos manufaturados.

A detecção e quantificação da contaminação microbiana em luvas estéreis SHIELD Scientific é realizada por uma organização externa, em conformidade com a norma ISO 11737-1. Trata-se de uma parte fundamental do processo de controle de qualidade da SHIELD Scientific.

Assim, todas as matérias-primas, embalagens ou equipamentos de proteção utilizados na fabricação de produtos farmacêuticos ou dispositivos médicos implantáveis ​​devem atender aos requisitos de saúde não apenas em relação à esterilidade, mas também à pirogenicidade.

Esterilidade: Para garantir um Nível de Garantia de Esterilidade (NGE) de 10-6 (de acordo com os requisitos da Farmacopeia Europeia), as luvas devem ser submetidas à validação microbiológica em conformidade com a norma ISO 11137-2:2015 (Esterilização de produtos para a saúde – Radiação – Parte 2: Estabelecimento da dose de esterilização).

 

Figura 2 – Luvas estéreis SHIELDskin XTREME™ em saco de PE com indicador de esterilização

Apirogenicidade: A despirogenização pode ser feita de várias maneiras:

• Lavagem com água para injeção (WFI) ou outra água de alta qualidade, como água deionizada.
• Tratamento térmico a seco por exposição a altas temperaturas.
• Tratamento térmico úmido por combinação de pressão e peróxido de hidrogênio (Atenção: a autoclave não destrói as endotoxinas).
• Ultrafiltração de endotoxinas de acordo com seu peso molecular.
• Destruição por óxido de etileno.

 

Por que é importante controlar os níveis de endotoxinas em luvas estéreis para salas limpas?

Os requisitos de esterilidade (ausência de microrganismos vivos) e pirogenicidade (ausência de moléculas pirogênicas, como endotoxinas) são fundamentais para muitos fabricantes de produtos farmacêuticos e dispositivos médicos implantáveis.

Para limitar, tanto quanto possível, os riscos associados às endotoxinas, a contaminação deve, portanto, ser controlada em todos os processos de produção, desde as matérias-primas até os produtos acabados, incluindo os equipamentos de proteção dos operadores da sala limpa.

De fato, a mão enluvada pode entrar em contato direto com soluções injetáveis ​​ou seus recipientes e dispositivos médicos implantáveis. As luvas são, portanto, uma fonte potencial de contaminação.

 

Figura 3 – Agulha da máquina de enchimento trocada por um operador usando dois pares de luvas estéreis SHIELD Scientific

 

As luvas descartáveis ​​padrão de nitrilo e látex recebem tratamento mínimo após as etapas de imersão e secagem. Portanto, o nível de limpeza dessas luvas pode não ser adequado para aplicações em salas limpas. Além disso, é importante observar que as luvas podem estar altamente contaminadas com bactérias Gram-negativas. Mesmo as luvas estéreis para salas limpas, que geralmente são cloradas e lavadas em água purificada, muitas vezes não oferecem garantia em relação aos níveis de endotoxinas.

Além disso, como as partículas podem transmitir endotoxinas, selecionar luvas com um "nível baixo garantido" de partículas pode ajudar a fortalecer sua estratégia de controle de contaminação.

Portanto, selecionar luvas que apresentem baixo teor de endotoxinas (<20 EU/par, conforme definido na norma EN 455-3:2015) e, melhor ainda, que sejam testadas em lote para endotoxinas, pode ser uma solução.

 

Como é monitorado o nível de endotoxina em luvas estéreis para salas limpas?

Quadro regulatório relacionado à contaminação por endotoxinas em luvas estéreis

O Anexo I das Boas Práticas de Fabricação (BPF) da União Europeia é um dos principais documentos que regem a fabricação e o controle de medicamentos. Este documento fornece diretrizes para a Gestão de Riscos da Qualidade. Em particular, o Anexo I das novas BPF especifica que a contaminação microbiana, por partículas e por endotoxinas/pirogênios dos produtos finais deve ser evitada. Portanto, o uso de luvas estéreis para salas limpas deve ser integrado à Gestão de Riscos da Qualidade (GRQ).

A norma EN 455-3:2015 (Luvas médicas descartáveis ​​– Parte 3: Requisitos e ensaios para avaliação biológica) exige que os fabricantes de luvas estéreis descartáveis ​​controlem a contaminação por endotoxinas nas luvas. Os métodos de ensaio devem estar em conformidade com os requisitos da Farmacopeia Europeia, Monografia 2.6.14.

O caranguejo-ferradura para detectar endotoxinas

O método mais amplamente utilizado e reconhecido para medir o nível de endotoxinas bacterianas em luvas estéreis para salas limpas é o que utiliza o lisado de amebócitos de Limulus (LAL).

O caranguejo-ferradura é um artrópode marinho ancestral que tem a peculiaridade de possuir sangue azul (ou melhor, hemolinfa, no caso de um invertebrado).

 

Figura 4 – Caranguejo-ferradura - Limulus polyphemus

 

Essa hemolinfa contém amebócitos com formato ovoide, que perdem essa forma e se agregam formando um coágulo na presença de endotoxinas. Essa coagulação do sangue do caranguejo-ferradura é a base para os diversos métodos de teste de determinação de endotoxinas.

Métodos de ensaio para determinação da contaminação por endotoxinas em luvas estéreis

A superfície externa de um par de luvas é inicialmente submetida a uma extração com 40 a 50 ml de água livre de endotoxinas (água LAL, de acordo com a Farmacopeia Europeia) durante 40 a 60 minutos a uma temperatura entre 37 °C e 40 °C. O extrato é então, se necessário, centrifugado (2.000 g durante 15 minutos) para remover as partículas. Em seguida, é decantado antes de ser imediatamente submetido a um teste de endotoxinas.

Existem 3 principais métodos de teste de endotoxinas bacterianas usando lisado de amebócitos de Limulus:

• Teste de gel-coágulo (um teste “qualitativo” = pode detectar a presença de endotoxinas, mas sem ser capaz de determinar com precisão a quantidade): formação de um gel (“coágulo”) após a mistura do extrato e do agente LAL.
• Teste de turbidimetria cinética (um teste “quantitativo” = permite detectar a presença de endotoxinas e determinar a quantidade): desenvolvimento de turbidez após a mistura com o reagente LAL.
• Teste cromogênico (um teste “quantitativo” = permite detectar a presença de endotoxinas e determinar a quantidade): desenvolvimento de uma cor após a mistura com o reagente LAL.

O resultado do teste é apresentado em Unidades de Endotoxina (UE) por par de luvas.

A norma EN 455-3:2015 estabelece que, para serem rotuladas como "de baixo teor de endotoxinas", as luvas devem ter um limite de teor de endotoxinas de 20 EU por par de luvas.

 

Luvas estéreis SHIELD Scientific com baixo teor de endotoxinas para ambientes críticos

Para limitar o risco de algumas complicações em pacientes, deve-se ter o cuidado de usar luvas estéreis de boa qualidade com baixo teor de endotoxinas.

Como parte de uma estratégia geral de controle de contaminação e gerenciamento de riscos de qualidade (QRM), pode ser útil pensar na seleção de luvas e como isso se aplica ao seu ambiente crítico.

Por isso, SHIELD Scientific desenvolveu uma gama de luvas para salas limpas em nitrilo e látex que oferecem diferentes níveis de limpeza diretamente relacionados à quantidade de lavagem em água deionizada. Para esta gama de luvas descartáveis, existe uma classificação simples:

DI: Luvas lavadas uma vez em água deionizada para controle básico de contaminação e especificação de nível de partículas < 3.000 por cm² > 0,5 μm.
DI+: Luvas lavadas três vezes em água deionizada para alto controle de contaminação e especificação de nível de partículas < 1.200 por cm² > 0,5 μm.
DI++: Luvas lavadas múltiplas vezes em água deionizada para controle extremo de contaminação e especificação de nível de partículas < 850 por cm² > 0,5 μm.

Todas SHIELDskin XTREME™ as luvas estéreis da marca são projetadas para atender aos padrões de qualidade exigidos por operadores que trabalham em conformidade com as Boas Práticas de Fabricação (BPF), a fim de reduzir o risco de contaminação. Todas SHIELD Scientific são testadas em lote para demonstrar um baixo teor de endotoxinas de < 20 UE (Unidades de Endotoxina) por par de luvas e um Nível de Garantia de Esterilidade (NGE) de 10⁻⁶ (por esterilização por irradiação gama).

Um Certificado de Irradiação (CoI) é fornecido com cada lote de luvas estéreis de nitrilo e látex para salas limpas SHIELD Scientific . Um Certificado de Conformidade (CoC) fornece dados específicos do lote sobre os níveis de partículas e endotoxinas.

 

Como o controle da contaminação por endotoxinas é vital em ambientes críticos, não espere mais para solicitar amostras ou pedir conselhos a um SHIELD Scientific representante de vendas.