Veilige en effectieve desinfectie van steriele installaties via de lucht

Fig. 1: Opbouw van het gebied en locatie van de verschillende elementen

Abb. 2: Gemeten luchtvochtigheid (drie sensoren) tijdens de desinfectie

Minncare DryFog Systeem

Oguz Özker

Bij de reinraumdesinfectie gaat het om een routinematige procedure in steriele farmaceutische productiefaciliteiten. Naast een voorgeschreven dagelijkse low-level-desinfectie vereist de FDA (1) een sluitend desinfectieprogramma, dat ook het regelmatige gebruik van een sporizide desinfectiemiddel volgens een schriftelijk vastgelegd plan omvat. Bovendien stelt de United States Pharmacopeia (USP) 29 NF-24 dat de enige effectieve sporizide desinfectiemiddelen aldehyden, bleek, ozon, waterstofperoxide en peressigsuur zijn.

In werkelijkheid kunnen slechts enkele van deze chemicaliën worden gebruikt, omdat ze ofwel een toxische, carcinogene en/of mutagene werking hebben (aldehyden, bleek, ozon) of in de hoge concentraties die nodig zijn voor een effectieve sporizide werking gevaarlijk zijn. Peressigsuur is een van de weinige sporizide technologieën die deze taak veilig en effectief vervult. De belangrijkste reden hiervoor is dat peressigsuur (PES) al in zeer lage concentraties (minder dan 1%) een werkzaam sporizide is.

Het gebruik van een kouddesinfectiemiddel

De term "kouddesinfectiemiddel" wordt tegenwoordig steeds vaker gebruikt in faciliteiten van de farmaceutische industrie. Volgens de USP is een "kouddesinfectiemiddel" toegestaan voor een volledige vernietiging van alle microbiologische levensvormen. Deze werking van het chemische middel gaat verder dan die van een gewoon sporizide.

Kouddesinfectiemiddelen zoals Actril®- en Minncare® Cold Sterilants (Medivators) zijn zeer effectieve bactericide, fungicide, mycobactericide, sporizide en virucidale middelen. Het gebruik van de peressigsuur (PES)-technologie en haar grondstoffen van farmaceutische kwaliteit leidt tot minimale residuen en de geringste sporen van zware metalen. Actril® Cold Sterilant wordt gebruikt voor handmatige desinfectie van werkoppervlakken en apparatuur en kan in combinatie met een reinigingsmiddel worden gebruikt om een hogere werking bij biofilms te bereiken. Het Minncare® Cold Sterilant wordt gebruikt voor de sterilisatie van medische apparatuur en voor de desinfectie van hoogwaardige en gevoelige waterzuiveringsinstallaties en is in combinatie met de Minncare® Dry Fog™-technologie ook goedgekeurd voor aerosolgebaseerde desinfectie van cleanrooms.

Het Minncare® Dry Fog™-concept

Minicare® Dry Fog™ biedt sinds tien jaar een zeer goed en uniek concept voor de desinfectie van oppervlakken in veeleisende omgevingen.
Het autoclaarbare systeem produceert een nevel van uiterst fijne druppeltjes met een exacte diameter van 7,5 micron. De druppeltjes parelen van de oppervlakken af zonder deze echt te bevochtigen (droognebeleffect), en de Minncare®-dampfase verspreidt zich snel en effectief door de hele ruimte. De grootte van de druppeltjes is hierbij de centrale factor: grotere druppeltjes zouden niet lang genoeg in de lucht blijven om correct te disperseren en zouden condenseren, waardoor het risico op corrosie en de droogtijd toenemen. Te kleine druppeltjes daarentegen kunnen in de verflagen van muren of apparatuur doordringen en deze permanent beschadigen.

Met behulp van een eenvoudige persluchtbron produceert het systeem dampen die noch de vloeistof verwarmen, noch het gebruik van een zeer complex of computergestuurd apparaat vereisen.

Het Minncare®-droognebelconcept staat gelijk aan een eenvoudige toepassing, onderhoud en controle. Het systeem is flexibel inzetbaar voor ruimten van 20 tot 1000 kubieke meter. Ook kan één systeem worden gebruikt voor de desinfectie van meerdere kamers binnen een gebied, met een voorbereidingstijd van enkele uren in plaats van dagen.

Het Minncare® Dry Fog™-systeem is samen met bedrijven ontwikkeld voor gebruik in de farmaceutische industrie en met het oog op documentatie, certificering, kwalificatie en traceerbaarheid volgens de geldende normen in de farmaceutische sector. Tot nu toe zijn meer dan 600 van deze systemen wereldwijd geïnstalleerd in door de FDA goedgekeurde farmaceutische productievoorzieningen.

Casestudy's

Er zijn twee representatieve gevallen geselecteerd uit honderden gebruikers in steriele farmaceutische faciliteiten, farmaceutische proeflaboratoria, biotechnologische productielocaties en -laboratoria, productiebedrijven voor medische apparatuur en andere gecontroleerde productieomgevingen.

Casestudy 1: Geschiktheid van het Minncare® Dry Fog™ voor een cleanroom voor farmaceutische productie

Gebied (Fig. 1):

Een gebied met negen kamers (klasse A, B en C) met een totaalvolume van 653 kubieke meter. De kamers zijn volledig ingericht met standaardapparatuur: vulinstallaties, wagens, kasten en diverse instrumenten.

Opbouw van het Minncare® Dry Fog™-systeem:

Een Minncare® Dry Fog™ met twee verstuivers is op een strategische plek geïnstalleerd, zodat het in twee richtingen kan sproeien en de dampen gelijkmatig kan verdelen.

Gedispergeerde oplossing:

- Op basis van de vooraf geformatteerde Minncare® Dry Fog™-Excel-berekeningstabel en bij een beginsituatie van 35% relatieve luchtvochtigheid bedroeg de gebruikte hoeveelheid Minncare® 1.345 ml verdund in 10.094 ml WFI-water.
- Diffusietijd: 122 minuten
- Contacttijd: 60 minuten
- Ventilatieperiode: 50 minuten
- Totale duur van de procedure: 232 minuten of minder dan vier uur.

Controle van de dampdesinfectie:

Op verschillende posities in de ruimte werden 6-log-bioindicators van B. atrophoeus (subtilis) (Apex roestvrijstalen dragers in een Tyvek®-hoes) geplaatst (gele punten in Fig. 1).

Drie meetsensoren voor de relatieve luchtvochtigheid op drie verschillende plaatsen meten de relatieve luchtvochtigheid in het gebied tijdens de gehele desinfectieprocedure. De curves van de relatieve luchtvochtigheid geven de dispersie van de dampen weer (Fig. 2).

Afwijkend van gebruikelijke processen wordt daarnaast een H2O2-sensor ingezet om de H2O2-concentratie tijdens de procedure te meten.

Controle van chemische residuen:

Na de desinfectie kon de concentratie van de resterende H2O2 en het peressigsuur in de lucht eenvoudig worden gemeten met behulp van de Dry Fog™-dampdetectieset en een draagbaar elektronisch H2O2-meetinstrument.

Resultaten na minder dan vier uur desinfectatietijd inclusief ventilatie:

Microbiologie: Alle bioindicators waren na zeven dagen incubatie negatief, waardoor een vermindering van de microbieel belasting met 6-log-stappen op elke locatie werd bevestigd.

Recondensatie: Er werd slechts een recondensatie vastgesteld nabij de vloer in de buurt van het diffusieapparaat. In de rest van de ruimte was de maximale relatieve vochtigheid 75% en lager dan het dauwpunt.

Maximale H2O2-concentratie: In het gemeten gebied bedroeg deze 102 ppm. Dit bewijst dat zelfs met dispersie van slechts zeer geringe hoeveelheden chemicaliën een effect kan worden bereikt zonder de gebruikelijke problemen van corrosie en residuen.

Corrosie: Overal werden geen sporen van corrosie vastgesteld, noch op grote oppervlakken, noch op apparatuur en instrumenten.

Residuen: Er werden geen residuen op de oppervlakken aangetroffen. Op het moment dat de medewerkers de ruimte betraden om de bioindicators uit de apparatuur te verwijderen, toonden de controles in de lucht concentraties van minder dan 1 ppm H2O2 en 10 ppm peressigsuur. Na de desinfectie hoeven de oppervlakken niet te worden gereinigd of afgeveegd.

Casestudy 2: Oncontroleerbaar contaminatieprobleem in een farmaceutisch productiegebied

Locatie:

Nieuw cleanroom-gebouw in Zuid-Europa, 212 vierkante meter

Probleem:

Klasse A, B en C ruimtes bevinden zich vanwege een hardnekkige microbiële besmetting buiten de voorgeschreven specificaties. Geïdentificeerd micro-organisme: Chrysonilia Sitophila.

Voorgeschiedenis:

De lokale medewerkers en externe dienstverleners voerden verschillende maatregelen uit met diverse technologieën voor biologische decontaminatie, maar zonder noemenswaardig succes:

- Handmatige oppervlaktereiniging: 4 verschillende biociden met verschillende formuleringen, inclusief isopropylalcohol en chloor.
- Biologische decontaminatie via de lucht:
- 30-50% formaldehyde: De resterende microbiële besmetting is nog steeds hoger dan toegestaan voor herclassificatie
- Ozon: Drie keer in de kamers en in het gehele ventilatiesysteem: de besmetting keerde na een week terug
- Gevaporizerd 33% waterstofperoxide: De werking was niet voldoende voor herclassificatie van het gebied.

De situatie leek uitzichtloos, na de enorme uitgaven voor de biologische decontaminatie was er geen veelbelovende oplossing in zicht.

Onderzoek door Mar Cor Purification:

Om de situatie in te schatten en mogelijke bronnen van besmetting te identificeren, werd een beoordeling uitgevoerd. Daaruit bleek dat een naburig fabriekje in het noorden houten meubels produceert. De nieuwe cleanroom was tijdens de zomer in aanbouw. De weersomstandigheden waren ongeveer 35 °C en 80% relatieve luchtvochtigheid. Daarnaast blies in die periode een sterke wind uit het noorden. En tot slot: de bestaande HEPA-filters bestaan uit cellulose. Al deze punten leidden tot de reconstructie van de feiten: de nieuwe cleanroom werd tijdens de bouw besmet door het naburige bedrijf. Deze werd volledig vervuild met houtstof. De schimmel Chrysonilia Sitophila komt van hout en kon zich uitstekend voeden met de cellulose in de HEPA-filters.

Maatregel:

Handmatige desinfectie met Actril® Cold Sterilant:
Met de dubbel verpakte cleanroom-versie van Actril werd elk moeilijk bereikbaar gebied systematisch met de hand bespoten: muur-/plafondhoeken, apparatuur- en tafelpoten op de vloer, gebieden rondom de deuren, en elk afzonderlijk toegankelijk HEPA-filter.

Biologische decontaminatie via de lucht:
Met de Minncare® Dry Fog™ werd elke ruimte systematisch gedampt. Daarbij werd de procedure zodanig aangepast dat verzekerd was dat de dampen ook in de juiste concentratie door het hele ventilatiesysteem gingen, inclusief elk HEPA-filter. De Minncare® Dry Fog™-procedure werd twee keer herhaald.

Resultaten:

De microbioloog ter plaatse bevestigde enkele dagen later dat alle tests negatief waren, en ook enkele weken later werd geen nieuwe besmetting vastgesteld. De ruimtes voldeden officieel aan de voorschriften en werden opnieuw ingedeeld.

Conclusie

De peressigsuurtechnologie biedt een goede en veilige oplossing voor de desinfectie van cleanrooms in steriele faciliteiten van de farmaceutische industrie. Ze kan in een gebruiksklare vorm worden ingezet voor handmatig afnemen en besproeien van oppervlakken. De technologie kan ook worden toegepast in combinatie met het biologische decontaminatiesysteem Minncare® Dry Fog™ voor luchtdesinfectie.

In elk geval voldoet de PES-technologie aan de eisen van de FDA en USP met betrekking tot werking en periodieke vernietiging van bacteriesporen.
Last but not least kan peressigsuur in zeer lage concentraties worden gebruikt en is het, bij correct gebruik, volkomen veilig voor gebruikers, oppervlakken, apparatuur en het milieu.

Honderden gebruikers uit de farmaceutische sector hebben dit zelf uitgeprobeerd en passen deze technologie dagelijks toe.

(1) Guidance For Industry, Sterile Drug Produced by Aseptic Processing Current Good Manufacturing Practice September 2004 Pharmaceutical CGMPs Section x.
Laboratory Controls Part A. Environmental Monitoring Point 3. Effectiviteit van desinfectie.