Wie je A zegt, moet je ook B zeggen

Typische reinraumreinigungs­tücher für verschiedene Anwendungen.

In de farmaceutische industrie wordt vooral bij fabrikanten van parenteralia en implantaten al lange tijd aandacht besteed aan de endotoxinebelasting van producten en verbruiksartikelen. Zo moet bijvoorbeeld bij handschoenen en proceschemicaliën zoals WFI (water voor injecties) regelmatig de endotoxinegehalte worden gecontroleerd en het productieproces worden gevalideerd. Ook in de sector van de reiniging van cleanrooms krijgt het onderwerp meer aandacht, wat zich onder andere uit in het toenemend gebruik van WFI bij de productie van reinigings- en desinfectiemiddelen. Fabrikanten van reinigingsproducten voldoen aan de eisen door middel van gevalideerde en gecertificeerde productieprocessen en garanderen gebruikers een vastgestelde endotoxinebelasting van hun producten. Ook aanbieders van reinigingsdoeken hebben deze behoefte onderkend en hebben passende producten ontwikkeld die geoptimaliseerd zijn voor gebruik met andere endotoxine-gereduceerde producten. Opvallend is dat momenteel veel meer endotoxine-gereduceerde handschoenen en reinigingsvloeistoffen worden gebruikt dan bijbehorende reinigingsdoeken. Dit leidt tot de veronderstelling dat in veel gevallen endotoxine-gereduceerde reinigingsprocessen worden nagestreefd, maar dat deze processen nog niet consequent worden doorgevoerd.

Endotoxines zijn bestanddelen van de buitenste celmembraan van gram-negatieve bacteriën en bestaan uit lipopolysacchariden. Ze worden door de bacteriën niet voor de afgifte gevormd, maar liggen bij gram-negatieve bacteriën in vivo oppervlakkig gebonden of worden bij het afsterven van de bacteriën vrijgezet als onderdeel van celdebris. Hun medische relevantie berust op de fysiologisch-werkzame eigenschap dat ze bij binnendringen in het menselijk lichaam immunologische reacties zoals koorts of ontstekingen kunnen veroorzaken. Endotoxines behoren daarom tot de groep pyrogenen, en in veel publicaties worden de termen pyogeen en endotoxine synoniem gebruikt. Naast parenteraal toegediende medicijnen gelden er grenswaarden voor medische producten die in contact komen met lichaamsvloeistoffen tijdens het beoogde gebruik, voor de maximale toegestane belasting. Deze worden uitgedrukt in EU (Endotoxin Units) en bijvoorbeeld voor hersenvocht bedraagt de grens 2,15 EU/apparaat, en voor lymfe/bloed 20 EU/apparaat (Ph. Eur. 2.6.14 en USP hoofdstuk 85). In aflopende volgorde gelden aanvullende grenswaarden voor contact met interne organen, het spijsverteringskanaal en contact met de huid. Voor het vaststellen van deze grenswaarden zijn onder andere de Europese en Amerikaanse farmacopees verantwoordelijk.

Voor het bepalen van de EU's volgens de bovengenoemde farmacoep (Ph. Eur. 2.6.14 en USP hoofdstuk 85) staan voor gebruikers en fabrikanten verschillende testmethoden ter beschikking, waaronder de LAL-test. Voor deze Limulus Amebocyte Lysate-test wordt algemeen een lysaat uit de bloedcomponenten (amebocyten) van de paardenkreeft gebruikt, dat bij contact met endotoxines coaguleert en via een turbidimetrische of kleurreactie kwantitatief kan worden bepaald met een microplaatlezer. Deze door de farmacopees toegestane analysemethode maakt een zeer gevoelige detectie mogelijk. Het gebruik van dieren als donoren leidt niet tot uitbuiting van dierlijke hulpbronnen, omdat de paardenkreeften na het verkrijgen van het lysaat weer worden vrijgelaten en de populaties onder controle staan. Als alternatief dat momenteel niet door de farmacopees is toegestaan, wordt sinds enkele jaren ook een testmethode gebruikt die gebaseerd is op phagen-ligand-technologie, volledig biotechnologisch gewonnen, zonder dierlijke bestanddelen en via fluorescentie in een microplaatlezer kan worden geëvalueerd.

Waarom zijn endotoxines dan kritisch in de farmaceutische industrie? De producten die worden gebruikt, worden toch vóór gebruik gesteriliseerd. Helaas zijn endotoxines zeer robuust en overleven ze zowel stoomsterilisaties als gamma-straling relatief onbeschadigd. Alleen door droge hitte of hoge doses gamma-straling kan de endotoxinebelasting worden verminderd, hoewel verschillende publicaties verschillende gegevens geven over de mate van mogelijke reductie. Vaak verdragen de producten zo'n rigide sterilisatiebehandeling echter niet zonder schade en moeten er alternatieven worden gevonden voor latere verwijdering. Voor vloeistoffen zoals WFI of desinfectiemiddelen bieden ultrafiltratie via positief geladen filters en het gebruik van actieve-koolfilters een extra mogelijkheid om endotoxines af te scheiden. Op vaste oppervlakken, waar endotoxines door uitdroging stevig zijn vastgehecht, is verwijdering veel moeilijker. Aanbevolen worden bijvoorbeeld een droge hittebehandeling bij +200°C gedurende 5 uur of een 15 uur durend bad in 1 molar natronloog.

Aangezien de hoeveelheid endotoxines in of op een product in zekere mate afhangt van het totale aantal micro-organismen en latere verwijdering of vernietiging op vaste productoppervlakken duidelijk moeilijk is, ligt de sleutel tot controle van de endotoxinebelasting in de consequente vermindering van het aantal micro-organismen gedurende het gehele productieproces. Voor de productie van reinigingsdoeken betekent dit dat de microbiële zuiverheid van alle processtappen en gebruikte procesmiddelen moet worden gecontroleerd en gevalideerd. De met deze methoden geproduceerde reinigingsdoeken worden wel als 'endotoxinevrij' op de markt gebracht, wat echter niet betekent dat alle endotoxines volledig afwezig zijn, maar dat de vastgestelde grenswaarden volgens de farmacopees worden nageleefd. Recentelijk zijn verschillende reinigingsdoeken beschikbaar die voldoen aan de strengste grenswaarde voor contact met hersenvocht van 2,15 EU/stuk (0,06 EU/ml volgens USP hoofdstuk 161). Afgestemd op de verschillende eisen met betrekking tot slijtvastheid, zijn zowel doeken van viscose/polyestervlies als pure polyestergeweven stoffen beschikbaar als endotoxine-gereduceerde versies.

Bij het reinigen van steriele gebieden met een hoge endotoxinegevoeligheid kunnen nu dus veilige reinigingsprocessen worden opgezet met endotoxine-gereduceerde reinigingsproducten, zonder het risico van contaminatieoverdracht van het reinigingsdoek op het oppervlak.