Wanneer is een cleanroomhandschoen een "cleanroomhandschoen"?

Reinraum-Handschuhe aus Nitril / Clean room nitrile gloves

Overzicht 1: Samenvatting van de belangrijkste voordelen van de verschillende handschoenmaterialen

Tabel 1: Samenvatting van de belangrijkste kenmerken van handschoenmaterialen

Certificaat van conformiteit

Certificaat van Irradiatie

Overzicht 2: Samenvatting van de belangrijkste tests bij RR handschoenen

Tabel 2: Samenvatting van belangrijke testgegevens voor cleanroomhandschoenen

De validatie van een handschoen die in de cleanroom gebruikt moet worden, is een langdurig en veeleisend proces. Gezien het feit dat de cleanrooms steeds strengere regels krijgen, heeft dit ook een grote invloed gehad op de eisen aan wegwerphandschoenen. Veertig jaar geleden was het nog normaal om standaardhandschoenen simpelweg in PE-zakken te verpakken en ze vervolgens als cleanroomhandschoenen te gebruiken. Destijds 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 operatiehandschoenen in papierverpakking naar operatiehandschoenen 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, wat het begrip van deeltjesreinheid in de lucht aanzienlijk vereenvoudigde. 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 geneesmiddelen, infusen en vaccins volgen de bijlagen van de GMP voor medische producten. Hoewel geen van deze ontwikkelingen de focus legde op de vele wegwerpproducten die in cleanrooms worden gebruikt, verschoof de trend steeds meer naar het zoeken en inzetten van schonere producten – een duidelijke eis voor een schonere omgeving aan de gebruiksmaterialen. Als mogelijke oplossing voor deze lacune heeft de VDI zich ingespannen om in ieder geval de basisvereisten te dekken in VDI Reinraum Technologie Verbruiksmaterialen 2083 Blad 5.1 Bijlage H.

De beoordelingsgrondslagen voor wegwerpproducten in cleanrooms zijn ingrijpend veranderd en de eisen zijn aangescherpt, vooral in de elektronica-, luchtvaart- en zonne-energie-industrie. Helaas zijn deze veranderingen niet met dezelfde snelheid doorgevoerd in de farmaceutische industrie. Hier worden in sommige gebieden nog steeds eenvoudig steriele operatiehandschoenen (voor aseptische gebieden) en standaard onderzoekshandschoenen (voor niet-steriele gebieden) gebruikt. Veel ziekenhuisapotheken, waar cytostatica, infusen en parenterale preparaten worden vervaardigd, werken uit kostenoverwegingen nog altijd 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 EC GMP-regelgeving, beginnen ook deze sectoren zich nu te bezinnen op de noodzakelijke veranderingen.

Waarom hebben cleanroomhandschoenen een speciale reinruimtehandschoen nodig?

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

Zie overzicht 1: Samenvatting van de belangrijkste voordelen van de verschillende handschoenmaterialen.

Voor gebieden waar ESD een belangrijke rol speelt, moeten de volgende punten in acht worden genomen:

- Natuurrubber latexhandschoenen zijn statisch isolerend – statisch isolerende materialen hebben een zeer hoge oppervlakweerstand – hoger dan 1 x 10¹² ohm/vierkante. Het grote gevaar is dat het materiaal zich enorm opbouwt en deze lading vervolgens oncontroleerbaar weer afgeeft. Zelfs als het oppervlak een hoge ionencontaminatie vertoont, blijft de handschoen statisch isolerend.
- Nitrilhandschoenen hebben een oppervlakweerstand die ligt tussen statisch isolerend en statisch dissipatief. Intensieve reiniging met DI-water brengt de oppervlakweerstand meer in de region van het statisch dissipatief gedrag. Statisch dissipatief betekent hier dat een aanwezige lading op gecontroleerde wijze kan worden afgevoerd zonder het product te beschadigen. Een handschoen wordt als statisch dissipatief aangeduid als de oppervlakweerstand zich bevindt in het bereik van 1 x 10^9 maar lager dan 1 x 10^11 ohm/vierkante.
- Vinylhandschoenen (voorheen vaak aangeduid als ESD-handschoenen) bieden de beste eigenschappen qua oppervlakweerstand – duidelijk door de zeer hoge ionencontaminatie op het oppervlak.
- Neopreen/Polyisopreen-handschoenen kunnen mogelijk dezelfde ESD-eigenschappen hebben als nitril. Probleem is dat de meeste neopreenhandschoenen een interne coating hebben (PU of siliconen). Deze coating vergemakkelijkt het aantrekken, maar heeft als nadeel dat een reiniging met DI-water niet mogelijk is. Dit leidt tot een grotere achterstand op het oppervlak. Het is aannemelijk dat het eventueel acceptabele ESD-gedrag voortkomt uit 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 minder luchtgedragen deeltjes zijn toegestaan. Terwijl de elektronica-industrie zich richt op deeltjes en uitlokkende resten, 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 sectoren, steril of niet-steriel, moeten deeltjes, residu-waarden en microbiologische belasting in overweging worden genomen. Al deze factoren kunnen leiden tot contaminatie van het product. Handschoenfabrikanten kunnen zorgen dat de contaminatiewaarden laag blijven: door passende wasprocessen met DI-water, het drogen van handschoenen in HEPA-gefilterde drogers en dat alles, samen met sorteren en verpakken, in de cleanroom gebeurt. Alles volgens het bijbehorende 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 andere belangrijke factor in het validatieproces is de beschikbare documentatie.

Draagcomfort en gebruiksgemak

Goede draageigenschappen en comfort zijn essentieel. Als een medewerker zich zeer ongemakkelijk voelt, is het voor de hand liggend dat fouten zullen ontstaan. Aan de andere kant betekent comfortabel niet automatisch dat een handschoen de juiste keuze is. Natuurrubber latex is meestal het meest comfortabele materiaal, maar brengt het risico van 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 verloopt prettig en snel door 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 het minimaliseren van residu- en deeltjeswaarden.

Nitrilhandschoenen bieden waarschijnlijk niet hetzelfde comfort als natuurrubber latex handschoenen, maar hebben als voordeel dat bij intensieve nabehandeling met DI-water de uitlokkende resten aanzienlijk kunnen worden verminderd. De slijtvastheid tijdens het dragen is bovendien veel minder dan bij natuurrubber latex handschoenen. De geleidbaarheid bij statische lading is bij goed gereinigde nitrilhandschoenen controleerbaar – in tegenstelling tot natuurrubber latex. Hier zou een volledige ontlading van statische lading volledig oncontroleerbaar plaatsvinden.

Beschikbaarheid van de documentatie

De mogelijkheden van fabrikanten om betrouwbare en uitgebreide documentatie te leveren, maken deel uit van het validatieproces. Een bijkomend voordeel van zo'n uitgebreide documentatie kan de kostenbesparing voor de gebruiker zijn – niet elke batch hoeft getest te worden. Om deze reden is een batchgerichte documentatie vaak te verkiezen boven periodieke rapportages. Veel periodieke inspecties vinden plaats per kwartaal of halfjaar – een mogelijk te lange oncontroleerbare periode. Al vele jaren is in de elektronica-industrie de batchgerichte documentatie standaard in de "Standard Operating Procedures" (SOPs). Steeds meer krijgen deze documentaties ook in de farmaceutische industrie een belangrijke rol en worden ze 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 – CC005.4 (2014)
- Endotoxinetest per batch voor steriele handschoenen – bevestiging van de zogenaamde "low endotoxin claim". Getest volgens de "Limulus Amoebocyte Lysate kinetic turbidimetric" (LAL) test
- Sterilisatiebevestiging per batch: gamma-sterilisatie volgens SAL (Sterility Assurance Level) van 10⁻⁶ volgens ANSI/AAMI/EN ISO 11137:2006

Productgegevensbladen die op de website van de fabrikant te vinden zijn, geven slechts een globaal overzicht van de beschikbare kwaliteitsgegevens. Om te kunnen beoordelen of een fabrikant continue documentatie kan leveren, moeten gebruikers vragen naar voorbeelden van verschillende analysecertificaten. Certificaten van minimaal 3 of meer batches bieden een goed overzicht van de continuïteit in productie. Een voorbeeld van zo'n analysecertificaat wordt hier genoemd. Onder fysische testgegevens wordt het aantal monsters van het eindproduct vermeld 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. Daarnaast wordt de deeltjescontaminatie weergegeven – in "gemiddeld aantal deeltjes per cm²" – en de zogenaamde "extractables" – de in DI-water oplosbare residu-waarden, gemeten in µg/g. (zie Certificate of Conformance)

Voor degenen die in steriele omgevingen werken, is het belangrijk om te vragen naar een sterilisatiecertificaat, zoals het onderstaande Certificate of Irradiation. 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 sterilisatie, batchnummer van het te steriliseren product, aantal dozen, steriliseringsmethode, dosis, enzovoort. (zie Certificate of Irradiation)

Standaarden en normen

Als onderdeel van risicomanagement worden wegwerphandschoenen ook ingezet ter bescherming van personen. Het is belangrijk erop te letten dat de handschoenen getest zijn volgens de Persoonlijke Beschermingsmiddelen-richtlijn 89/686/EEC en gecertificeerd als Kat III (complex ontwerp) voor chemische bescherming, indien de bescherming van de persoon essentieel 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 beter dan 0,65 (niveau 3) hebben. De AQL (Acceptable Quality Level) is een belangrijke parameter voor het aantonen van de barrièrefunctie 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 zeer relevant voor 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 – zij 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 uitsluitend bedoeld voor micro-organismen en sporen. Vooral fabrikanten van vaccins zijn zeker geïnteresseerd in een hoge bescherming tegen virussen. Hier moet ofwel de norm ASTM F1671 Virenpenetratietest of ISO 16604:2004 worden toegepast.

Vereisten voor speciale verpakking

Standaardhandschoenen zijn verpakt in papierverpakkingen en daarom niet geschikt voor de cleanroom. Wanneer handschoenen zo verpakt zijn, is het onvermijdelijk dat deeltjes die loskomen van de papierverpakking ook op de handschoenen en de omgeving terechtkomen. Het uitpakken van de handschoenen uit de doos versterkt het probleem van deeltjesafgifte. Het simpelweg verpakken van handschoenen in PE-folie in plaats van in dozen lost het probleem van deeltjesafgifte tijdens gebruik niet op, tenzij de handschoenen vooraf grondig zijn gereinigd. Over het algemeen geldt dat cleanroomhandschoenen alleen in PE-verpakking in de cleanroom mogen worden ingebracht. Vaak worden cleanroomhandschoenen dubbel verpakt in PE voor transport. Isopropanol-bestendige inkt helpt verdere contaminatie te voorkomen.

In steriele gebieden is het onveilig om verder te werken met standaard operatiehandschoenen met een PE-buitenverpakking en een papieren binnenzak waarin de handschoenen zitten – dit vormt een risico op contaminatie. Een ander punt is dat deze handschoenen volgens de medische productenrichtlijn (93/42/EEC) gecertificeerd zijn en mogelijk niet de juiste producten zijn vanuit het oogpunt van arbeidsveiligheid (risicomanagement – PBM) om 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 zijn gereinigd met DI-water, gedroogd in HEPA-gefilterde drogers en in de cleanroom verpakt – bij voorkeur volgens ISO klasse 5 of 4. Daarnaast is vermeld dat niet elk materiaal zonder meer geschikt is voor intensieve wasprocessen. Ook kunnen niet alle materialen meerdere keren met DI-water worden gereinigd. De conclusie is dat vinylhandschoenen mogelijk niet de juiste keuze zijn wanneer 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 zich kunnen vrijmaken bij de overgang van handschoen naar mantel/overall. Het wordt daarom aanbevolen om langere handschoenen te gebruiken (30 cm) om de opening te sluiten.

De criteria voor de keuze van cleanroomhandschoenen zijn besproken. Ook de punten persoonsbescherming en productbescherming zijn voldoende belicht. Documentatie is een cruciaal aspect voor de lange termijn prestaties van het product. Als samenvatting kan de testoverzicht voor productkeuze behulpzaam zijn. (zie overzicht 2: Samenvatting van de belangrijkste tests bij cleanroomhandschoenen)

Referenties:

1) ISO 14644-1:1999 "Cleanroom and associated controlled environments – Part 1: Classification of air cleanliness"
2) VDI 2083 Deel 5.1 (september 2007) "Cleanroom technology – Cleanroom operation" (VDI-vereniging Civiele Techniek & Bouwtechniek)
3) EC Guide to Good Manufacturing Practice [Beschikbaar via de Europese Commissie, Directorate General Enterprise op ec.europa.eu/health/documents/eudralex/]
4) IEST-RP-CC005.3 "Gloves and Finger Cots used in Cleanroom and other Controlled Environment" (Institute of Environmental Science and Technology)
5) ISO 11137:2006 "Sterilisatie van medische hulpmiddelen – straling"
6) EN374-1:2003 "Beschermende handschoenen tegen chemicaliën en micro-organismen – Deel 1: Terminologie en prestatie-eisen"
7) EN374-2:2003 "Beschermende handschoenen tegen chemicaliën en micro-organismen – Deel 2: Bepaling van weerstand tegen penetratie"
8) EN374-3:2003 "Beschermende handschoenen tegen chemicaliën en micro-organismen – Deel 3: Bepaling van weerstand tegen permeatie door chemicaliën"
9) ASTM F1671-97b / ISO 16604:2004 "Standaard testmethode voor resistentie van materialen gebruikt in beschermende kleding tegen penetratie door bloedgedragen pathogenen met behulp van Phi-X174 bacteriofaag penetratietest"
10) EN455-2:2009 + A2:2013 "Medische handschoenen voor eenmalig gebruik: Deel 2: Vereisten en testen voor fysieke eigenschappen"
11) EN455-3:2015 "Medische handschoenen voor eenmalig gebruik: Deel 3: Vereisten en testen voor biologische evaluatie"
12) ISO 10993-10 "Biologische evaluatie van medische hulpmiddelen – Deel 10: Tests voor irritatie en vertraagde hypersensitiviteit"
13) ASTM D257-14 "Standaard testmethoden voor DC-weerstand of geleidbaarheid van isolatiematerialen"
14) EN1149-1:1996 "Beschermende kleding, elektrostatische eigenschappen, oppervlakweerstand (testmethoden en eisen)"