Verdampftes H2O2 (VHP) als Dekontaminationsverfahren in Produktion und Forschung

Verdampftes H₂O₂ (VHP) als Dekontaminationsverfahren in Produktion und Forschung

Naast de bekende thermische sterilisatieprocedures met stoom- of hete-luchtsterilisatoren worden steeds vaker lage-temperatuur- of gassterilisatiemethoden gebruikt in de farmaceutische productie, evenals in onderzoek en ontwikkeling. Redenen hiervoor zijn de hogere eisen aan de steriliteitssicherheit en het toenemende aantal toepassingen waarbij temperatuurgevoelige stoffen en materialen, evenals elektrische of elektronische apparaten, worden onderworpen aan een bio-decontaminatie of moeten worden. De eisen aan sterilisatie- en desinfectatiemethoden zijn over het algemeen: microbiële werkzaamheid, korte verwerkingstijd, veilige toepassing, goede materiaaleigenschappen, valideerbaarheid, een geringe milieubelasting en niet in de laatste plaats de kosteneffectiviteit van de gebruikte procedure.

Aspecten bij de keuze van het procedure
Met name bij de geautomatiseerde procedures zijn waterstofperoxideprocedures de standaard geworden. Daarbij onderscheidt men 3 methoden:
- Verneveld waterstofperoxide
- Verdampft waterstofperoxide (Vaporized Hydrogen Peroxide, VHP)
- Verdampft waterstofperoxide en met vacuümpulsen (VHP-MD)

Voor de keuze van de meest geschikte H2O2-methode voor de toepassing moet de gebruiker zijn eisen afwegen. De procedures verschillen vooral in materiaaleigenschappen, cyclustijd en doordringingsvermogen door verpakkingsmaterialen.

H2O2-methoden die werken met generatoren die een waterstofperoxidenebel genereren, vormen een minder complexe en dus kosteneffectieve oplossing qua apparaattechniek. Deze kunnen echter alleen bevredigend worden ingezet als alle materialen in het te gassen volume bestand zijn tegen gecondenseerd waterstofperoxide. De tijd die nodig is voor het afzuigen van het waterstofperoxide na de sterilisatiefase is bij deze 'natte' procedures veel langer dan bij de zogenaamde 'droge' procedure (VHP).

Bij de droge H2O2-methode (VHP) wordt in de generator een gas geproduceerd dat in de te gassen ruimte niet zichtbaar is als nevel. Door rekening te houden met de laagste temperatuur in de ruimte, het volume en de beladingdichtheid, kan door een juiste instelling van de cyclische parameters de waterstofperoxideconcentratie altijd onder het verzadigingspunt worden gehouden. Voor het handhaven van deze toestand zijn de belangrijkste cyclische parameters de verhouding H2O2-injectiesnelheid / luchtstroom en de kamertemperatuur. Omdat door deze methode condensatie wordt voorkomen, is het mogelijk om het waterstofperoxide na de sterilisatiefase snel te verwijderen en de MAK-waarde (maximaal toegestane werkplekconcentratie) van 1 ppm te bereiken.

De materiaaleigenschappen van deze methode zijn zo overtuigend dat al laboratoria met laboratoriumapparatuur, ambulances en zelfs vliegtuigen hiermee worden gedesinfecteerd. Inmiddels is ook bewezen (bijvoorbeeld in ruimtebehandelingen bij het MPI in Berlijn) dat tuberkulose-microbacteriën door deze methode worden uitgeroeid. De uitgebreide ervaring met deze procedure, gebaseerd op vele toepassingen in de aseptische productie van geneesmiddelen en de bijbehorende publicaties, ondersteunt de gebruiker bij de validatie.

Een onderdeel van de validatie bij de H2O2-methode is het ontwikkelen van een cyclus die rekening houdt met de kamertemperaturen, isolator- en oppervlaktetemperaturen van de te steriliseren apparaten. Voor de controle van de gasverdeling worden chemische indicatorstrips gebruikt die bij aanwezigheid van waterstofperoxide van kleur veranderen. Een optimale gasverdeling wordt bereikt wanneer alle indicatoren in de containment ongeveer gelijktijdig beginnen te verkleuren. Voor het aantonen van de biologische werkzaamheid van de H2O2-methoden worden meestal sporen van Geobacillus Stearothermophilus 105 of 106 gebruikt. Uit vergelijkende studies met andere sporenvormers, virussen, bacteriën en schimmels blijkt herhaaldelijk dat deze bij blootstelling aan waterstofperoxide de hoogste D-waarden veroorzaken. Verder behoort tot de cyclusvalidatie het bewijs dat na een decontaminatiecyclus de grenswaarde op de werkplek veilig wordt bereikt. Dit kan bijvoorbeeld worden aangetoond met H2O2-draagrohrjes.

Bij alle H2O2-methoden is een goede milieuvriendelijkheid gegarandeerd, omdat waterstofperoxide na verloop van tijd ook zonder katalysator afbreekt en dit zonder toxische residuen. Dit proces wordt echter ondersteund door de in de generatoren geïntegreerde katalysatoren om korte cyclustijden te realiseren.