Zuverlässiges Monitoring von kritischen Bereichen: Anforderungen an Instrumente und Einwegartikel

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Hersteller von Pharmazeutika legen großen Wert auf die Zuverlässigkeit ihres Partikel- und Umgebungsmonitorings – schließlich können Kontaminationen die Produktauslieferung verzögern oder sogar zu Rückrufaktionen führen. Deshalb sind sie ständig bemüht, die Verfahren und Produkte für die Überwachung von Luft und Oberflächen in Reinräumen und Isolatoren zu testen, bewerten und optimieren.

Berücksichtigt werden meist nur solche Produkte, die nach anerkannten Standards (z.B. FDA) validiert sind. Namhafte Lieferanten gewährleisten dies für ihre Instrumente, um ihren Kunden Zeit und Kosten zu ersparen. Für Nährmedien führen sie Studien durch, um ihren Kunden die In-House-Validierung zu erleichtern.

Einwegartikel wie Sedimentationsplatten, Abklatschplatten und Swabs sollten in Reinräumen hergestellt werden, die hohe mikrobiologische Standards erfüllen. Je nach Reinraumklasse, für die sie bestimmt sind, sind die Produkte doppelt oder dreifach verpackt. Für die Reinraumklasse A (ISO 5) und Isolatoren sind transparente Dreifachverpackungen ideal. Um eine bestimmte Menge des üblicherweise zur Dekontamination eingesetzten H2O2 zu neutralisieren, supplementiert Merck Millipore alle Kulturmedien für diesen Einsatz in Isolatoren entsprechend.

Optimale Dosierung

Nährmedien für das Umgebungsmonitoring in kritischen Bereichen werden in der Endverpackung gamma-bestrahlt. Dadurch wird das Kontaminationsrisiko auf ein Minimum reduziert, zugleich aber sicherstellt, dass das das Wachstum von Mikroorganismen nicht beeinträchtigt wird. Merck Millipore hat über die Jahre die Erfahrung gemacht, dass eine Dosis zwischen 9 und 20 kGy in Verbindung mit der aseptischen Produktion im Reinraum die optimale Balance bietet. Von den im Jahr 2011 bestrahlten Sedimentations- und Abklatschplatten war keine einzige als Folge des Herstellungsprozesses durch lebensfähige Mikroorganismen kontaminiert. 

Da die fürs passive Monitoring eingesetzten Sedimentationsplatten mehrere Stunden lang offen stehen, trocknet der Agar allmählich aus. Dadurch kann das Wachstum von Mikroorganismen beeinträchtigt werden.  Üblicherweise werden Sedimentationsplatten für einen Zeitraum von 4 Stunden im unidirektionalen Luftstrom exponiert. Die Höhe des Wasserverlustes hängt von der  Temperatur, Luftfeuchte, Luftgeschwindigkeit und eventuellen Luftverwirbelungen  ab.  Die Sedimentationsplatten von Merck Millipore weisen zur Verringerung des prozentualen Wasserverlustes ein erhöhtes Füllvolumen auf.

Besondere Nährmedienzusätze

Zum Testen von Oberflächen, wie z.B. auf Sicherheitswerkbänken, Fußböden, an Handschuhen und Personal, kommen Abklatschplatten zum Einsatz, deren Agar  über den Schalenrand gewölbt ist. Bei der Probennahme werden Rückstände von den weltweit hunderten, zur Reinigung und Dekontamination genutzten Desinfektionsmitteln aufgenommen. Diese Rückstände können das Wachstum eventuell vorhandener Kontaminanten hemmen. Um sie zu neutralisieren, werden den Kulturmedien Inaktivierungsmittel zugesetzt. Geeignete Kombinationen von Lecithin, Polysorbat 80, Histidin und Natriumthiosulfat inaktivieren bis 80% aller üblichen Desinfektionsmittel. Um einen größeren Anteil abzudecken, hat Merck Millipore Abklatschplatten mit der Substanzmischung „Enthemmer A“ eingeführt. Enthemmer A konnte alle bisher getesteten Desinfektionsmittel erfolgreich inaktivieren, so dass die Wiederfindungen von Testkeimen vergleichbar mit  Kontrollplatten ohne Desinfektionsmittel war.

Da TSA per Definition tierische Inhaltsstoffe enthält – und somit das Potenzial besitzt BSE/TSE zu übertragen – hat Merck Millipore ein Medium aus Rohstoffen pflanzlichen Ursprungs entwickelt, das vergleichbare wachstumsfördernde Eigenschaften wie TSA aufweist. Neben den vegetarischen Nährmedien für das Umgebungsmonitoring hat Merck Millipore auch Trocken- oder Flüssignährmedium für Media Fill-Studien entwickelt.

Durchdachte Swabs

Zum Testen trockener, gekrümmter Oberflächen, wie in Ecken, Spalten, englumigen Gefäßen und an Abfüllnadeln, kommen vorbefeuchtete Swabs zum Einsatz. Bei herkömmlichen Swabs wird der Abstrichtupfer nach Probenahme in Kulturmedium resuspendiert und geschüttelt, um möglichst viele der aufgenommenen Mikroorganismen zu übertragen. Das Medium wird anschließend überprüft, z.B. über einen direkten Ausstrich oder über Membranfiltration und Inkubation des Filters auf einem Nährboden.

Jeder dieser Arbeitsschritte stellt ein Risiko für anwendungsbedingte Kontaminationen dar. Damit ein Röhrchen nicht mehrmalig, sondern nur einmal geöffnet werden muss, ist der dreifach verpackte und gamma-bestrahlte ICR Swab mit integriertem Kulturmedium-Vorratsbehälter entwickelt worden. Nach Rückführung des Tupfers wird der Vorratsbehälter abgeknickt und ausgedrückt, woraufhin das Medium den Tupfer flutet. Eine Trübung des Mediums nach Inkubation des Röhrchens zeigt eine Kontamination an.

Instrumentelles Design

Instrumente für aktives Partikel- oder Hygiene-Monitoring ziehen ein vorbestimmtes Volumen von Umgebungsluft an. Luftkeimsammler lenken ihren Luftstrom zur Sammlung auf einen Agarnährboden oder -streifen. Der Betrieb oder eine Umsetzung des Instruments sollte jedoch die laminare Strömung des Reinraums oder Isolators so wenig stören wie möglich, da sich Partikel sonst leichter am Gehäuse anlagern. Luftkeimsammler wie MAS-100® und RCS High Flow Touch (Merck Millipore) sind speziell mit abgerundeten Kanten konzipiert worden, um Störungen der laminaren Luftströmung zu minimieren.

Partikelzähler sind in vielen Produktionsstätten vorinstalliert. Muss jedoch später das Partikelmonitoringsystem angepasst werden, kann dies die Abläufe in der Herstellung empfindlich stören. Viele Pharmaunternehmen entscheiden sich daher für die Flexibilität tragbarer Geräte. So kann der APC SmartTouch von Merck Millipore von seinem Touchscreen aus programmiert werden und die Messpunkte in einem Reinraum visuell darstellen, was das Risiko von Bedienungsfehlern reduziert, und – dank zweier leistungsstarker Akkus – kontinuierlich Proben ziehen. Letztlich ist es eine strategische Entscheidung, ob die Wahl auf vorinstallierte oder tragbare Partikelzähler fällt.

MAS-100 ist eine eingetragene Wortmarke der MBV AG, Stäfa, Schweiz