Fachbeitrag
Autor: Dipl. Ing. (FH) Margarete Witt-Mäckel, Dipl. Kfm. Dietmar Pfennig

Reinheitstauglichkeit – eine Herausforderung für die Praxis

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Der heutige Stand der Technik und Wissenschaft zeigt, dass Betriebsmittel und Verbrauchsmaterialien direkt oder indirekt die Prozesse in den Reinräumen beeinflussen können. Der Einfluss kann eine unerwünschte Erhöhung der Partikelanzahl in der Raumluft sein, aber auch ein schlechtes Ergebnis eines reinheitskritischen Prozesses wie die Inaktivierung produktschädlicher oder pathogener Keime.

Beurteilung eines Betriebs- und Verbrauchsmittel für den jeweiligen Einsatz im Reinraum

Es wäre schön, wenn es einen Standard gäbe, in dem der Anwender, vergleichbar wie mit der Desinfektionsliste der VAH, eine Tabelle hätte, und aus dieser nicht nur für seinen Prozess das geeignete Betriebs- und Verbrauchsmittel auswählen, sondern auch noch die Produkte mehrerer Anbieter vergleichen könnte. Da die Eignung der Betriebsmittel und Verbrauchsmaterialien von den betriebsspezifischen Prozessen abhängt, ist eine generelle Aussage schwer zu treffen und so eine Übersichtstabelle nur als Richtschnur erstellbar. Kompetente Hersteller von Betriebsmitteln und Verbrauchsmaterialien werden aus Erfahrungen und Untersuchungen Empfehlungen aussprechen, die dem Anwender als Basis für seine Auswahl dienen und ihn unterstützen. Die tatsächliche Eignung muss aber vom Anwender in seinem Prozess unter seinen betriebsspezifischen Bedingungen bestätigt werden. Dies setzt voraus, dass der Anwender vor der Auswahl eines geeigneten Materials die für ihn wichtigen Parameter zur Bewertung definiert und gegebenfalls über eine Risikobewertung Prioritäten setzt. Denn nicht immer ist ein Betriebs- oder Verbrauchsmittel auf dem Markt erhältlich, das alle Parameter erfüllen kann.  

Unterstützung bei der Festlegung der Bewertungsparameter und der grundlegenden Eigenschaften, die ein geeignetes Betriebsmittel oder Verbrauchsmaterial für einen bestimmten Produktionsbereich haben sollte, findet der Anwender in den beiden Richtlinien VDI 2083, Blatt 9.1 und 9.2.

Definition der reinheitskritischen Parameter

Bestimmte Eigenschaften wie eine erhöhte Partikelemission durch Abrieb oder Freigabe von Fasern oder eine unzureichende Aufnahme von Flüssigkeiten können einen Prozess und damit die Produktqualität nachteilig beeinflussen. Daher ist die Definition der prozessspezifischen Eigenschaften Voraussetzung für eine Bewertung. Zusätzlich sind regulatorische Vorgaben, beispielsweise die EU-GMP-Richtlinie für die Herstellung pharmazeutischer Produkte oder die Normenreihe DIN EN ISO 14644, zu beachten.

Umsetzung am Beispiel der Wischdesinfektion größerer Flächen im Reinraum

Der reinheitsrelevante Prozess, der in diesem Beispiel betrachtet wird, ist die Desinfektion, d.h. die Inaktivierung aller produktschädlichen und pathogenen Mikroorganismen. Systemkomponenten dieses Prozesses sind das Personal, das Desinfektionsmittel, die Gerätschaften und die Wischbezüge. Im Weiteren betrachtet werden nun die Gerätschaften, die zur Arbeitsorganisation, zum Transport der Materialien sowie zur Präparation der Wischbezüge genutzt werden und die Wischbezüge. Für die Gerätschaften und für die Wischbezüge gilt es nun reinheitskritische Parameter, d.h. Eigenschaften, die die Qualität des Ergebnisses beeinflussen können, zu definieren und im weiteren Schritt zu bewerten.

Reinheitskritische Parameter

Für Gerätschaften und Wischbezüge sind in den unterschiedlichen Regularien, beispielsweise in der EU-GMP-Richtlinie für die Herstellung pharmazeutischer Produkte, in der Normenreihe DIN EN ISO 14644 oder in der Richtlinienreihe 2083, einige Anforderungen beschrieben. Diese sind teilweise klar definiert, aber auch sehr allgemein gehalten. Zu diesen Anforderungen gehören Vorgaben an die Verarbeitung und Konstruktion, an die Reinigbarkeit, chemische Beständigkeit, Partikelemission, Sterilisierbarkeit, Validierbarkeit und mehr. Da es sich bei der Wischdesinfektion um eine manuelle Tätigkeit handelt, sind auch Ergonomie und Anwendersicherheit zu beachten, aber auch andere Aspekte wie die Verschleißbeständigkeit, die Effizienz und Leistung. Je nach Einsatzbereich kommen betriebsspezifische Eigenschaften hinzu wie beispielsweise das elektrostatische Verhalten.

Definition und Bewertung reinheitskritischer Parameter am Beispiel eines Systemwagens zur Präparation von Reinraum-Wischbezügen

Gerätschaften, die in Reinräumen für die Wischdesinfektion eingesetzt werden, müssen wie alle anderen Betriebsmittel für den vorgegebenen Einsatz im jeweiligen Reinraum geeignet sein. Bei Gerätschaften mit beweglichen Komponenten wie z.B. einer Flachpresse wird die Abgabe der Partikel, die durch die Reibung bei der mechanischen Bewegung an der Presse entsteht, in eine definierte Luftmenge gemessen und einer Luftreinheitsklasse zugeordnet. Damit wird der Einfluss bestimmt, den dieses Gerät bei Anwendung in einer definierten Luftreinheitsklasse hat. Der Partikelabrieb kann durch die Materialauswahl für die beweglichen Komponenten reduziert, aber nicht vermieden werden. Denn die Bewegungen bleiben bestehen, da sonst das Auspressen des Wischbezugs nicht möglich wäre. Eine Alternative wäre eine Vorpräparation der Wischbezüge bei der keine Mechanik notwendig ist.

Poröse Oberflächen oder Korrosion erzeugen Partikel und bieten gute Versteckmöglichkeiten für Kontaminationen. Damit sind bestimmte Materialien zu vermeiden. Ebenfalls aus demselben Grund sind Ecken und scharfe Kanten, schlecht verarbeitete Schweißnähte oder nicht ablaufende Bestandteile zu vermeiden. Damit die Gerätschaften keine Anlagerungsmöglichkeiten für Kontaminationen geben, muss die gesamte Konstruktion gut reinigbar sein und keine Materialunverträglichkeit mit den eingesetzten Desinfektionsmitteln und ggf. vorhandenen Produktresten zeigen. Hier empfiehlt es sich mit den Empfehlungen der European Hygienic Engineering Design Group zu arbeiten.

Die Gerätschaften müssen eine Beständigkeit aufweisen und eine geringstmögliche Änderung der Parameter über den definierten Lebenszyklus. Diese Beständigkeit wird vor allem für Gerätschaften interessant, die in den Sterilbereichen (GMP-Reinheitsklasse B) eingesetzt werden und daher häufig autoklaviert werden. Beständigkeit bedeutet aber auch, dass keine unerwünschten Substanzen beispielsweise durch Extraktion in Anwesenheit von Lösemitteln frei werden. In einigen Produktionsbereichen ist die elektrostatische Leitfähigkeit wichtig.

Da die Wischdesinfektion eine manuelle Tätigkeit ist, spielen anwenderbezogene Parameter eine wichtige Rolle. Dazu gehört die Ergonomie, eine einfache Handhabung und die Vermeidung von Querkontaminationen durch sich überlappende Arbeitsschritte. Ein perfekt konstruiertes Gerät kann dennoch zu schlechten Prozessergebnissen führen, wenn der Anwender das Gerät nicht versteht und nicht ordnungsgemäß anwenden kann.

Definition und Bewertung reinheitskritischer Parameter am Beispiel eines Mehrweg-Wischbezugs

Bei der Angabe der Eignung von Textilien für den Einsatz im Reinraum wird von einigen Anbietern und Marktteilnehmern vor allem die Partikelemission, d.h. die Freigabe von Partikeln und Fasern durch das Textil, betont. Das kommt sicher einerseits daher, dass die Faserabgabe bei Textilien leicht nachvollziehbar ist, und dass andererseits durch die Reinraumtechnik und die Reinheitsklassen eine Klassifizierung über die Luftpartikel gegeben und allgemein bekannt ist. So kommt es schnell zu Aussagen wie „ISO-5-zertifiziertes Reinraumtuch“. Für viele Prozesse sind aber andere Eigenschaften fast noch relevanter und - was oft übersehen wird - was wird eigentlich bei der Angabe der Partikelemission tatsächlich geprüft und ausgesagt?

Welche reinheitskritischen Parameter sind für einen Wischbezug zu definieren und zu beachten? Da ist natürlich zunächst die Reinraumtauglichkeit. Dahinter verbirgt sich wie bereits oben genannt die Eignung für den vorgegebenen Einsatz in einer jeweiligen Reinheitsklasse durch Messung der abgegebenen Partikel in eine definierte Luftmenge. Diese Messung erfolgt i.d.R. mit dem trockenen Textil, das auf eine standardisierte Art bewegt wird. Diese Aussage ist v.a. dann interessant, wenn das Textil trocken und produktnah eingesetzt wird. Der Wischbezug für die Wischdesinfektion wird aber weder direkt am Produkt noch im trockenen Zustand, sondern getränkt mit einer Desinfektionslösung eingesetzt. Zudem beschreibt die Messung einen Zustand zu einem bestimmten Zeitpunkt im Lebenszyklus eines Wischbezugs.

Ziel der Wischdesinfektion ist die Inaktivierung der unerwünschten Mikroorganismen. Dazu müssen die Wirkstoffe über den Wischbezug auf die Oberfläche in ausreichender Menge aufgetragen werden.  Damit werden Parameter definiert, die für den Desinfektionserfolg wesentlich relevanter sind als die Partikelabgabe des trockenen Wischbezugs: das Flüssigkeitsaufnahmevermögen einerseits und das Flüssigkeitsabgabevermögen andererseits. Zu berücksichtigen hierbei sind auch die bereits bekannten Wechselwirkungen zwischen Textil und bestimmten oberflächenaktiven Wirkstoffen. Wird der Wischbezug im Sterilbereich (GMP-Reinheitsklasse B) eingesetzt, muss dieser steril aufbereitet, d.h. entweder bestrahlt oder autoklaviert werden. Nicht alle Textilien sind dazu geeignet.

Zusammenfassung

Die bereits vorhandenen Regelwerke, vor allem die Richtliniengruppe VDI 2083, sowie die Unterstützung durch fachlich kompetente Lieferanten entbindet den Anwender nicht, sich Gedanken über seine reinheitskritischen Prozesse zu machen und einen möglichen Einfluss der dazu verwendeten Betriebsmittel und Verbrauchsmaterialien zu definieren und zu bewerten. Eine wirkliche Aussage über die Eignung der Betriebsmittel und der Verbrauchsmaterialien gibt nur der Test im Betrieb, eine gute Validierung der Prozesse sowie ein regelmäßiges Monitoring der reinheitskritischen Parameter.



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