Wanneer is een cleanroomhandschoen een „cleanroomhandschoen”?

De validatie van een handschoen die in de cleanroom gebruikt moet worden, is een lang en veeleisend proces. Gezien het feit dat de cleanrooms steeds strengere regels ondergaan, heeft dit ook een dramatische invloed gehad op de eisen aan wegwerphandschoenen. Tien jaar geleden was het nog normaal om standaardhandschoenen eenvoudig in PE-zakken te verpakken en ze vervolgens als cleanroomhandschoenen te gebruiken. Er werden vooral vinylhandschoenen ingezet, vooral in de halfgeleiderindustrie. Een steeds beter begrip van contaminatie en barrièrefunctie heeft ertoe geleid dat deze handschoenen steeds meer van de markt verdwijnen. Tegelijkertijd ontwikkelde de farmaceutische industrie zich van standaard operationele handschoenen in papierverpakking naar operationele handschoenen in PE-verpakking – vooral voor gebruik in aseptische omgevingen.

Na de invoering van ISO 14644-1 begin 2000 kwam er eindelijk een internationale standaard voor de classificatie van cleanrooms en werd het begrip van deeltjesreinheid in de lucht veel eenvoudiger. Een vergelijkbare benadering vond plaats in Europa binnen de farmaceutische industrie door de publicatie van de "Guide to Good Manufacturing Practice for Medicinal Products and its Annexes" (EC GMP). Vooral fabrikanten van steriele medicatie, infusen en vaccins volgen de bijlagen van de GMP voor medische producten. Terwijl geen van deze ontwikkelingen de focus legde op de vele wegwerpproducten die in de cleanroom worden gebruikt, verschoof de trend steeds meer naar het zoeken en inzetten van schonere producten – een duidelijke eis van een schonere omgeving voor de verbruiksmaterialen. Als mogelijke oplossing voor deze lacune in de voorschriften heeft de VDI zich ingespannen om in ieder geval basisvereisten te dekken in de VDI Cleanroom Technologie Verbruiksartikelen 2083 blad 5.1 bijlage H.

De evaluatiegrondslagen voor wegwerpproducten in de elektronica-, luchtvaart- en zonne-energie-industrie zijn ingrijpend veranderd en de eisen zijn verscherpt. Helaas hebben deze veranderingen niet met dezelfde snelheid plaatsgevonden in de farmaceutische industrie. Hier worden in sommige gebieden nog steeds eenvoudig steriele operatiehandschoenen (in aseptische gebieden) en standaard onderzoekshandschoenen (in niet-steriele gebieden) gebruikt. Veel ziekenhuiskantoren, waar cytostatica, infusen en parenterale producten worden vervaardigd, werken uit kostenoverwegingen nog steeds met kliniekhandschoenen. Er wordt vaak nog te weinig aandacht besteed aan de veiligheid van medewerkers, het product en de omgeving. Door de invloed van de voorschriften van ISO 14644 en vooral de voorschriften van EC GMP, beginnen ook deze gebieden zich te bezighouden met de noodzakelijke veranderingen.

Waarom hebben cleanrooms speciale cleanroomhandschoenen nodig?

In veel gevallen wordt het dragen van handschoenen voorgeschreven om het product te beschermen tegen contaminatie. Naast de hoge kosten door productiestilstanden door contaminatie, kan de besmetting met biologische agentia bij parenterale producten, infusen, enzovoort, ernstige gevolgen voor de patiënten hebben. Een vergelijkbaar gevaar komt ook uit de omgeving van de cleanroom – ook verontreiniging in de omgeving kan desastreuze gevolgen hebben voor het product en daarmee voor de patiënt.

De eerste stap van de evaluatie is de selectie van het handschoenmateriaal
· Gebieden waar ESD een belangrijke rol speelt, dienen de volgende punten in acht te nemen: 
· Natuurrubberhandschoenen zijn statisch isolerend – statisch isolerende materialen hebben een zeer hoge oppervlakweerstand – hoger dan 1 x 10¹² ohm/vierkant. Het grote gevaar is dat het materiaal zich enorm oplaadt en deze lading vervolgens oncontroleerbaar afgeeft. Zelfs als het oppervlak een hoge ionencontaminatie vertoont, gedraagt de handschoen zich statisch isolerend.
· Nitrilhandschoenen hebben een oppervlakweerstand die zich tussen statisch isolerend en statisch dissipatief beweegt. Intensieve nabehandeling met DI-water brengt de oppervlakweerstand meer in de regio van het statisch dissipatieve gedrag. Statisch dissipatief betekent hier dat een aanwezige lading op gecontroleerde wijze kan worden afgevoerd en niet tot beschadiging van het product leidt. Een handschoen wordt als statisch dissipatief beschouwd wanneer de oppervlakweerstand zich bevindt in het bereik van 1 x 10⁸ maar lager dan 1 x 10¹¹ ohm/vierkant.
· Vinylhandschoenen (voorheen ook vaak ESD-handschoenen genoemd) bieden de beste eigenschappen qua oppervlakweerstand – duidelijk door de zeer hoge oppervlaktecontaminatie met ionenrestanten.
· Neopreenhandschoenen kunnen mogelijk dezelfde ESD-eigenschappen hebben als nitril. Probleem is dat de meeste neopreenhandschoenen een interne coating hebben (PU of siliconen). Deze binnenlaag vergemakkelijkt het aantrekken, maar heeft als nadeel dat een nabehandeling met DI-water slecht mogelijk is. Dit leidt tot sterkere residu-belasting op het oppervlak. Het is aannemelijk dat het acceptabele ESD-gedrag mogelijk wordt bepaald door de oppervlaktebelasting.

Waarom is het belangrijk om te letten op de classificatie van de cleanroom?

Volgens ISO 14644-1 geldt dat hoe lager de ISO-klasse, des te meer luchtgedragen deeltjes toegestaan zijn. Terwijl de elektronica-industrie zich richt op deeltjes en uitlokkende residuen, concentreert de farmaceutische industrie zich vooral op de bacteriële belasting. Voor gebruikers die onder steriele omstandigheden werken, is de endotoxinebelasting van bijzonder belang. Waar de waardes ook liggen, voor beide gebieden, steril of niet-steriel, moeten deeltjes, residu-waarden en microbiologische belasting van belang zijn. Al deze factoren kunnen leiden tot contaminatie van het product. Handschoenfabrikanten kunnen ervoor zorgen dat de contaminatiewaarden laag blijven door passende wasprocessen met DI-water, het drogen van de handschoenen in HEPA-gefilterde drogers en dit alles, samen met sorteren en verpakken, in de cleanroom uit te voeren. Alles met het juiste cleanroomprotocol voor traceerbaarheid van data en resultaten. Dit wordt tegenwoordig al gedaan bij enkele fabrikanten in ISO 5 of zelfs ISO 4 cleanrooms.

Andere selectiecriteria voor cleanroomhandschoenen

Comfort en persoonlijke veiligheid zijn de belangrijkste factoren voor medewerkers. Een belangrijk onderdeel van de validatie is de beschikbare documentatie.

Pasvorm en comfort

Goede pasvorm en comfort zijn essentieel. Als de medewerker zich zeer ongemakkelijk voelt, is het voor de hand liggend dat fouten zullen gebeuren. Aan de andere kant betekent een comfortabel handschoen niet automatisch dat het de juiste keuze is. Natuurrubber is het meest comfortabele materiaal, maar brengt het risico van een latexallergie met zich mee en het materiaal geeft door het hoge slijtagegehalte veel deeltjes af tijdens gebruik. Handschoenen met interne coating (zogenaamde "gecoate handschoenen") zijn zeker zeer comfortabel voor de gebruiker. Het aantrekken is aangenaam en snel dankzij de coating. Helaas is het zeer onwaarschijnlijk dat deze handschoenen een intensief reinigingsproces doorstaan – vooral met DI-water. Nabehandeling met DI-water is echter essentieel voor lage residu- en deeltjeswaarden.

Nitrilhandschoenen bieden zeker niet het comfort dat natuurrubberhandschoenen bieden, maar hebben wel het voordeel dat bij intensieve nabehandeling met DI-water de uitlokkende residuen aanzienlijk kunnen worden verminderd. De slijtvastheid tijdens het dragen is bovendien veel lager dan bij natuurrubberhandschoenen. De geleidbaarheid bij statische lading is bij goed gereinigde nitrilhandschoenen zeer goed te controleren – in tegenstelling tot natuurrubber. Hier zou een statische lading volledig uncontrolled worden ontladen.

Beschikbaarheid van prestatie- en testdocumentatie

De mogelijkheden van fabrikanten om betrouwbare en uitgebreide documentatie te verstrekken, maken deel uit van het validatieproces. Een bijkomend voordeel van zo'n uitgebreide documentatie kan de kostenbesparing voor de gebruiker zijn – het hoeft niet elke batch te worden getest. Om die reden is een batchgerichte periodieke documentatie te prefereren boven een continue. Veel periodieke inspecties vinden plaats per kwartaal of halfjaar – een mogelijk lange, oncontroleerbare periode. Al vele jaren is in de elektronica-industrie de batchgerichte documentatie onderdeel van de "Standard Operating Procedures" (SOPs). Steeds meer worden deze documentaties ook in de farmaceutische industrie belangrijk en onderdeel van de dagelijkse routine. De volgende gegevens zouden routinematig moeten worden opgevraagd:
· Partikelaantallen per batch voor steriele en niet-steriele handschoenen. Getest volgens IEST – RP – CC005.3
· Endotoxinetest per batch voor steriele handschoenen – bevestiging van de zogenaamde "low endotoxin claim". Getest volgens de "Limulus Amoebocyte Lysate kinetic turbidimetric" (LAL) test
· Validatie van sterilisatie per batch: gamma-steriel volgens SAL (Sterility Assurance Level) van 10⁻⁶ volgens ANSI/AAMI/EN ISO 11137:2006

Productgegevensbladen die op de website van fabrikanten te vinden zijn, geven slechts een globaal overzicht van de beschikbare kwaliteitsgegevens. Om te kunnen beoordelen of een fabrikant continue documentatie kan bieden, moeten gebruikers vragen naar voorbeelden van verschillende analysecertificaten. Certificaten van minimaal 3 batches of meer geven een goed overzicht van de continuïteit in de productie. Een voorbeeld van zo'n analysecertificaat wordt hier vermeld. Onder fysische testgegevens wordt het aantal monsters van het eindproduct aangegeven dat voor de fysische tests is gebruikt. De kolom met "barrier defects" geeft de AQL aan – de statistische bepaling van microscopisch kleine gaatjes. De acceptatie van een batch hangt af van het aantal defecten dat in deze statistische test wordt vastgesteld (AQL-waarde). "Pass" geeft aan of aan de criteria is voldaan bij de betreffende test. Daarnaast worden de deeltjescontaminatie en de zogenaamde "extractables" – de oplosbare residu-waarden in DI-water, gemeten in µg/g – gerapporteerd.

Voor degenen die in steriele omgevingen werken, is het belangrijk te vragen naar een sterilisaattcertificaat, zoals het daaropvolgende Irradiatiecertificaat. Deze certificaten per batch worden vaak bij GMP-audits door de auditors opgevraagd en vormen een basis bij evaluatieprocessen. Alle belangrijke en relevante informatie wordt hierin vermeld: plaats van sterilisation, batchnummer van het te steriliseren product, aantal dozen, steriliseringsmethode, dosis, enzovoort.

Standaarden en normen

Als onderdeel van risicobeheer worden wegwerphandschoenen ook ingezet ter bescherming van personen. Het is belangrijk erop te letten dat de handschoenen getest zijn volgens de Persoonlijke Beschermingsmiddelenrichtlijn 89/686/EEC en gecertificeerd als Cat III (complex ontwerp) voor chemische spuitbescherming, indien de bescherming van de persoon vereist is.

Handschoenen van categorie III zijn bedoeld ter bescherming tegen micro-organismen en sporen en moeten minimaal een AQL van 1,5 (niveau 2) hebben – gebaseerd op de waterpenetratietest. Handschoenen van dit type kunnen ook een AQL van beter dan 0,65 (niveau 3) hebben. De AQL (Acceptable Quality Level) is een belangrijke parameter voor het aantonen van de barrièreprestatie van een handschoen. Bij een statistische test betekent een AQL van minder dan 0,65 dat de toegestane foutmarge minder dan de helft is van die bij een AQL van 1,5. De AQL is ook een zeer belangrijke factor bij de bescherming tegen menselijke deeltjescontaminatie. In gebieden waar een hoge bescherming tegen contaminatie met micro-organismen en sporen vereist is, moet men kiezen voor handschoenen met een AQL van 0,65 – ze bieden de hoogste bescherming tegen dit soort contaminatie.

In gebieden waar ook bescherming tegen virussen relevant is, moet men weten dat de norm geen bescherming biedt tegen virussen. Ze is alleen bedoeld voor micro-organismen en sporen. Vooral fabrikanten van vaccins zijn zeker geïnteresseerd in een hoge bescherming tegen virussen. Hier kan de norm ASTM F1671 Virenpenetratietest een zeer nuttige aanvullende test zijn.

Vereisten voor speciale verpakking

Standaardhandschoenen worden verpakt in papieren dozen en zijn daardoor niet geschikt voor de cleanroom. Wanneer handschoenen zo verpakt zijn, is het onvermijdelijk dat ze deeltjes afgeven die loskomen van de papierverpakking, ook op de handschoenen en de omgeving. Het uit de doos halen van de handschoenen versterkt het deeltjesafgifteprobleem. Het simpelweg verpakken van de handschoenen in PE-film in plaats van dozen lost het probleem van de deeltjesafgifte tijdens gebruik niet op, tenzij de handschoenen vooraf correct zijn gereinigd. In principe moet worden gesteld dat cleanroomhandschoenen alleen in PE-verpakking in de cleanroom mogen worden gebracht. Vaak zijn cleanroomhandschoenen dubbel verpakt in PE voor de introductie. Isopropanol-resistente inkt helpt verdere contaminatie te voorkomen.
In steriele gebieden is het verder werken met standaard operatiehandschoenen met een PE-buitenverpakking en een papieren binnenzak waarin de handschoenen zitten, een betrouwbare bron van contaminatie. Een ander punt is dat deze handschoenen volgens de Medische Producten Richtlijn (93/42/EEC) gecertificeerd zijn en mogelijk niet de juiste producten zijn vanuit het oogpunt van arbeidsveiligheid (Risicomanagement – PBM) om de medewerkers voldoende te beschermen.

Samenvatting

Om de contaminatie van het product en de omgeving onder controle te houden, is het belangrijk om zo veel mogelijk handschoenen te gebruiken die grondig met DI-water zijn gereinigd, in HEPA-gefilterde drogers zijn gedroogd en in de cleanroom zijn verpakt (bij voorkeur ISO klasse 5 of 4). Daarnaast is vermeld dat niet elk materiaal zonder meer intensieve wasprocessen kan doorstaan. Ook kunnen niet alle materialen meerdere keren worden gereinigd met DI-water. De conclusie is dat vinylhandschoenen mogelijk niet de juiste keuze zijn als hoge reinheid vereist is. In minder kritische cleanrooms (bijvoorbeeld ISO 8 of D – volgens EC GMP-classificatie) kunnen mogelijk ook kortere handschoenen worden gebruikt (240 mm). Het is echter belangrijk te bedenken dat ook hier problemen kunnen ontstaan door menselijke huiddeeltjes en dergelijke, die bij de overgang van handschoen naar mantel/overall kunnen vrijkomen. Het wordt ook aanbevolen om langere handschoenen (30 cm) te gebruiken om ook hier de kloof te dichten.

De discussie over de selectiecriteria voor cleanroomhandschoenen is voldoende uiteengezet. Ook de punten persoonsbescherming en productbescherming zijn voldoende belicht. De documentatie is een cruciaal criterium voor de langdurige prestaties van het product. Als samenvatting kan de onderstaande overzichtstabel nuttig zijn voor de productkeuze: