Auch wenn wir es vielleicht nicht bemerken, kann jeder Mensch weltweit von der Verwendung steriler Produkte betroffen sein. Dies kann die Verwendung von Nadeln zur Injektion von Impfstoffen, die Einnahme lebensrettender verschreibungspflichtiger Medikamente wie Insulin oder Adrenalin oder – im Jahr 2020 hoffentlich selten, aber sehr real – das Einführen eines Beatmungsschlauchs umfassen, um Patienten mit Covid-19 das Atmen zu ermöglichen.
Viele parenterale oder sterile Produkte können in einer sauberen, aber nicht sterilen Umgebung hergestellt und anschließend terminal sterilisiert werden. Es gibt jedoch auch viele andere parenterale oder sterile Produkte, die nicht terminal sterilisiert werden können.
Zu den üblichen Desinfektionsmaßnahmen zählen feuchte Hitze (z. B. Autoklavieren), trockene Hitze (z. B. Depyrogenisierungsofen), die Verwendung von Wasserstoffperoxiddampf und die Anwendung oberflächenaktiver Chemikalien, die allgemein als Tenside bezeichnet werden (wie z. B. 70 % Isopropanol [IPA] oder Natriumhypochlorit [Bleichmittel]), oder Gammabestrahlung mit dem Isotop Kobalt 60.
In manchen Fällen kann der Einsatz dieser Methoden zu Schäden, Qualitätsverlust oder Inaktivierung des Endprodukts führen. Auch die Kosten dieser Methoden haben einen erheblichen Einfluss auf die Wahl des Sterilisationsverfahrens, da der Hersteller die Auswirkungen auf die Kosten des Endprodukts berücksichtigen muss. Beispielsweise kann ein Wettbewerber den Produktionswert des Produkts mindern, sodass es anschließend zu einem niedrigeren Preis verkauft werden kann. Dies bedeutet nicht, dass diese Sterilisationstechnologie nicht auch bei aseptischen Verfahren eingesetzt werden kann, bringt aber neue Herausforderungen mit sich.
Die erste Herausforderung bei der aseptischen Verarbeitung ist die Produktionsanlage. Die Anlage muss so konstruiert sein, dass geschlossene Oberflächen minimiert werden, hocheffiziente Partikelfilter (HEPA) für eine gute Belüftung sorgen und leicht zu reinigen, zu warten und zu dekontaminieren sind.
Die zweite Herausforderung besteht darin, dass die Geräte zur Herstellung von Komponenten, Zwischenprodukten und Endprodukten im Raum leicht zu reinigen und zu warten sein müssen und nicht abfallen dürfen (Partikelfreisetzung durch Kontakt mit Gegenständen oder Luftstrom). In einer sich ständig weiterentwickelnden Branche ist bei Innovationen die Kosten-Nutzen-Abwägung entscheidend, ob man die neueste Ausrüstung kauft oder an bewährten Technologien festhält. Mit zunehmendem Alter der Geräte können Schäden, Ausfälle, Schmiermittellecks oder Teileabscherungen (selbst auf mikroskopischer Ebene) auftreten, die zu einer möglichen Kontamination der Anlage führen können. Deshalb ist ein regelmäßiges Wartungs- und Rezertifizierungssystem so wichtig, denn bei korrekter Installation und Wartung der Geräte lassen sich diese Probleme minimieren und leichter kontrollieren.
Die Einführung spezifischer Geräte (wie Werkzeuge zur Wartung oder Entnahme von Materialien und Komponenten, die zur Herstellung des Endprodukts benötigt werden) stellt weitere Herausforderungen dar. Alle diese Gegenstände müssen aus einer zunächst offenen und unkontrollierten Umgebung in eine aseptische Produktionsumgebung wie ein Lieferfahrzeug, ein Lagerhaus oder eine Vorproduktionsanlage gebracht werden. Aus diesem Grund müssen die Materialien vor dem Eintritt in die Verpackung in der aseptischen Verarbeitungszone gereinigt und die Außenschicht der Verpackung unmittelbar vor dem Eintritt sterilisiert werden.
Ebenso können Dekontaminationsmethoden die in die aseptische Produktionsanlage gelangenden Produkte beschädigen oder zu kostspielig sein. Beispiele hierfür sind die Hitzesterilisation von pharmazeutischen Wirkstoffen, die Proteine ​​oder Molekülbindungen denaturieren und so die Verbindung deaktivieren kann. Der Einsatz von Strahlung ist sehr teuer, da die Sterilisation mit feuchter Hitze für nichtporöse Materialien eine schnellere und kostengünstigere Option darstellt.
Die Wirksamkeit und Robustheit jeder Methode muss regelmäßig neu bewertet werden, was normalerweise als Revalidierung bezeichnet wird.
Die größte Herausforderung besteht darin, dass der Verarbeitungsprozess zeitweise zwischenmenschliche Interaktion erfordert. Dies kann durch den Einsatz von Schutzmaßnahmen wie Handschuhen oder durch maschinelle Bearbeitung minimiert werden. Doch selbst wenn der Prozess vollständig isoliert sein soll, erfordern Fehler oder Störungen menschliches Eingreifen.
Der menschliche Körper beherbergt in der Regel eine große Anzahl von Bakterien. Berichten zufolge besteht ein durchschnittlicher Mensch zu 1-3 % aus Bakterien. Tatsächlich beträgt das Verhältnis der Bakterienzahl zur Anzahl der menschlichen Zellen etwa 10:1.1
Da Bakterien im menschlichen Körper allgegenwärtig sind, ist es unmöglich, sie vollständig zu eliminieren. Bei Bewegung verliert der Körper durch Abnutzung und Luftstrom ständig Haut. Im Laufe eines Lebens kann dies bis zu 35 kg betragen.
Hautablösungen und Bakterien stellen bei aseptischen Prozessen eine große Kontaminationsgefahr dar und müssen durch Minimierung der Wechselwirkung mit dem Prozess sowie durch den Einsatz von Barrieren und fusselfreier Kleidung zur optimalen Abschirmung kontrolliert werden. Der menschliche Körper selbst ist bislang der schwächste Faktor in der Schadstoffkontrollkette. Daher ist es notwendig, die Anzahl der an aseptischen Tätigkeiten beteiligten Personen zu begrenzen und die Entwicklung der mikrobiellen Kontamination im Produktionsbereich zu überwachen. In Kombination mit effektiven Reinigungs- und Desinfektionsverfahren trägt dies dazu bei, die Keimbelastung im aseptischen Prozessbereich relativ gering zu halten und bei Kontaminationsspitzen frühzeitig eingreifen zu können.
Kurz gesagt: Wo möglich, können viele Maßnahmen ergriffen werden, um das Kontaminationsrisiko im aseptischen Prozess zu reduzieren. Dazu gehören die Kontrolle und Überwachung der Umgebung, die Wartung der eingesetzten Anlagen und Maschinen, die Sterilisation der Eingangsmaterialien und eine präzise Prozessführung. Darüber hinaus gibt es zahlreiche weitere Kontrollmaßnahmen, darunter die Nutzung von Differenzdruck zur Entfernung von Luft, Partikeln und Bakterien aus dem Produktionsprozessbereich. Obwohl hier nicht erwähnt, ist menschliches Eingreifen das größte Problem, wenn es um versagende Schadstoffkontrollen geht. Daher sind unabhängig vom eingesetzten Verfahren stets eine kontinuierliche Überwachung und Überprüfung der eingesetzten Kontrollmaßnahmen erforderlich, um sicherzustellen, dass schwerkranke Patienten weiterhin eine sichere und regulierte Lieferkette mit aseptischen Produkten erhalten.