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Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der biologischen Dekontamination.
Die besondere Anwendung dieser Erfindung steht im Zusammenhang mit
dem Entfernen und/oder Vernichten von schädlichen biologischen Substanzen,
beispielsweise Prionen (Prion, Proteinaceous Infectious Particle – proteinös-ansteckender
Stoff), an medizinischen, dental-medizinischen und pharmazeutischen
Instrumenten und wird daher auch unter besonderer Bezugnahme darauf
beschrieben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Methodik
und das System der vorliegenden Erfindung zur biologischen Dekontamination
eines weiten Bereichs von Einrichtungen, Instrumenten und Oberflächen, die
mit prioninfizierten Substanzen kontaminiert sind, eingesetzt werden
kann, als da sind, Einrichtungen der pharmazeutischen Industrie,
der Lebensmittelindustrie, der Labors von Tierversuchseinrichtungen
einschließlich
der Böden,
Arbeitsflächen,
Ausrüstungen,
Käfigen,
Fermentierungsbehältern,
Flüssigkeitsleitungen
und Ähnlichem.
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Der
Begriff „Prion" wird zur Beschreibung
der proteinös-ansteckenden
Stoffe verwendet, die weitgehend ähnliche, unweigerlich tödliche Gehirnerkrankungen
bei menschlichen und tierischen Organismen erzeugen. Diese Erkrankungen
werden üblicherweise
als TSE (TSE, Transmissible Spongiform Encephalopathy – übertragbare
schwammförmige
Gehirnveränderung)
bezeichnet. TSE Erkrankungen umfassen beim Menschen die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit
(CJK) und deren Variante (vCJK), ferner die auch als Rinderwahnsinn bezeichnete
Bovine Spongiform Encephalopathy (BSE) bei Rindern, Scrapie bei
Schafen und die Aufbrauchkrankheit CWD beim Rehwild (CWD – Chronic
Wasting Disease). Bei allen diese Erkrankungen werden die Nervenzellen
des für
die jeweilige Krankheit empfänglichen
Organismus angegriffen; diese Erkrankungen sind gekennzeichnet durch
eine anfänglich
lange Inkubationszeit, gefolgt von einer kurzen, durch neurologische Symptome
wie Demenz und Koordinationsverlust geprägten Zeitspanne, die dann unweigerlich
im Tod mündet.
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Der
für diese
Erkrankungen verantwortliche Infektionsstoff ist vermutlich ein
einfaches Eiweißmolekül ohne Nukleinsäure. Der
krankheitserregende Ablauf einer solchen Prion-Erkrankung geht vermutlich
von einem ursprünglich
dem Wirt entsprechend verschlüsselten
Eiweißmolekül aus. Dieses
Eiweißmolekül wird einem
Wechsel durch Konformation unterworfen, durch den eine anormale
Form (ein Prion) entsteht, die die Fähigkeit der Selbstvervielfältigung
besitzt. Die genaue Ursache dieses Wechselvorgangs ist derzeit nicht
bekannt. Die anormale Form des Eiweißes wird im Körper nicht
wirksam abgebaut und sammelt sich in bestimmten Zellgeweben an (insbesondere
dem Nervengewebe), was zu einer Schädigung der Gewebes und letztendlich
zum Tod der Zelle führt.
Erst wenn bereits eine wesentliche Schädigung des Nervengewebes erfolgt
ist, werden die klinischen Zeichen sichtbar.
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Eine
Prion-Erkrankung kann somit als Eiweiß-Anhäufungserkrankung klassifiziert
werden, zu der auch einige andere tödlichen Erkrankungen zählen, beispielsweise
die Alzheimer-Krankheit und die Amyloidose. Im Fall der CJK, der
häufigsten
Prion-Erkrankung beim Menschen (Eintrittshäufigkeit ist etwa 1 Fall pro
Jahr pro Million Einwohner), geht man davan aus, dass etwa 85 %
der Fälle
sporadisch auftreten, 10 % erblich bedingt sind und 5 % iatrogen,
d.h. durch ärztliche
Behandlung ausgelöst,
sind.
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Obwohl
nicht als hoch-ansteckend eingestuft, können Prion-Erkrankungen durch
bestimmte hochriskante Gewebearten, beispielsweise Gehirngewebe,
Rückenmarksflüssigkeit
oder Augen, übertragen
werden. Nach einem chirurgischen Eingriff an einem Prion-infizierten
Patienten können
Prionen enthaltende Reststoffe an den chirurgischen Instrumenten
haften bleiben, insbesondere bei neurochirugischen und ophthalmologischen
Instrumenten. Aufgrund der langen Inkubationszeit ist es außerordentlich
schwierig festzustellen, ob ein Patient ein Prionenträger ist.
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Dem
heutigen Wissenstand zufolge, unterscheidet man bei der mikrobiellen
Dekontamination verschiedene Stufen. Beispielsweise bedeutet hygienisches
Reinigen das Entfernen von Dreck und Bakterien durch Waschvorgänge. Das
Desinfizieren erfordert ein Reinigen, das gefährliche Mikroorganismen zerstört. Das
Sterilisieren stellt die höchste
Stufe der biologischen Dekontamination dar, da hierbei alle lebenden
Mikroorganismen zerstört
werden.
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Heute
ist bekannt, dass bestimmte biologischen Stoffe, die weder im konventionelle
Sinn Leben zeigen noch sich reproduzieren, beispielsweise die Prionen,
trotzdem im Stande sind, sich zu vervielfältigen und/oder in gefährliche
Objekte zu verwandeln. Hier benutzen wir „Deaktivierung" als umfassenden
Begriff für
die Zerstörung
dieserart gefährlicher
Stoffe, beispielsweise die Prionen und/oder deren Fähigkeit,
sich zu vervielfältigen
oder durch Konformation in eine gefährliche Art zu verwandeln.
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Die
Dampfsterilisation ist eine bekannte Methode zum Dekontaminieren
oder Sterilisieren der Außenoberflächen wiederzuverwendender
medizinischer Instrumente und ist für die Zwischensterilisation
durch die selektive Anwendung von Unterdruck angepasst worden. Bei
der Dampfsterilisation werden die medizinischen Instrumente in einen
geschlossenen Raum oder eine Kammer gestellt, in dem oder in der
das Sterilisieren erfolgt. Die zu sterilisierenden Gegenstände werden
entweder der Hochvakuum- oder der Durchflussmethode unterzogen.
Ein flüssiges
Sterilisierungsmittel wird in einem aufgeheizten Verdampfer verdampft.
Unmittelbar nach dem Verdampfen wird Hochvakuum eingesetzt, um das
verdampfte Sterilisierungsmittel in die evakuierte geschlossene
Kammer hinein zu saugen. Bei der Durchflussmethode wird das verdampfte
Sterilisierungsmittel mit einem Trägergas vermischt, das den Sterilisierungsmitteldampf
in und durch die Kammer und aus der Kammer heraus transportiert.
Die Kammer kann dabei einen leichten Unter- oder Überdruck
haben.
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Beispielsweise
offenbart das Edwards et alii erteilte
U.S. Patent Nr. 5.779.973 das Sterilisieren
von kunststoffumhüllten
IV-Beuteln mittels Wasserstoffperoxiddampf. Ein offenes Durchflusssystem
wird in dem an Childers erteilte
U.S.
Patent Nr. 5.173.258 offenbart.
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Der
Stand der Technik wird weiter dargestellt durch:
- J.C. DARBORD „Inactivation
of prions in daily medical practice" (Deaktivierung von Prionen in der täglichen medizinischen
Praxis), BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY,
Vol. 53, 1999, Seiten 34-38
- W.A. RUTALA et al. „Creutzfeldt-Jakob
Disease: Recommendations for Disinfection and Sterilization" (Creutzfeld-Jakob-Krankheit:
Empfehlungen zum Desinfizieren und Sterilisieren), CLINICAL INFECTIOUS
DISEASES, Vol. 32, Nr. 9, Mai 2001 (2001-05), Seiten 1348-1356.
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Beide
Veröffentlichungen
betreffen die Deaktivierung von Prionen an medizinischen Geräten. Die
erstgenannte Veröffentlichung
beschreibt (auf deren Seiten 36 bis 37) eine Methode zur Deaktivierung,
die auf einer 1N-Natriumhydroxid-Lösung, dem Erhitzen in einer
Autoklave auf 134 bis 138 °C
und dem Durchtränken mit
einer Chlorbleiche beruht. In der zweitgenannten Veröffentlichung
werden mehrere Dekontaminationsmethoden beschrieben.
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Prionen
sind jedoch dafür
berüchtigt,
sehr zäh
zu sein und auch widerstandsfähig
gegenüber üblichen Methoden
der Dekontamination und Sterilisierung. Anders als bei Mikroorganismen
gibt es bei Prionen keine zu zerstörenden oder aufzubrechenden
DNA oder RNA. Prionen neigen durch ihre hydrophobe Beschaffenheit dazu,
sich zu unauflöslichen
Klumpen zusammen zu binden. Unter vielen Bedingungen, die ein erfolgreiches Sterilisieren
bei Mikroorganismen bewirken, formen Prionen nur dichtere Klumpen
und schützen
sich und die darunter liegenden Prionen somit vor dem Sterilisiervorgang.
Ein Protokoll der Weltgesundheitsorganisation (1997) zur Prion-Deaktivierung
fordert ein zweistündiges
Durchtränken
der Instrumente in konzentriertem Natriumhydroxid oder Natriumhypochlorid,
gefolgt von einer Stunde in einer Autoklave. Diese aggressive Behandlung
ist aber oftmals mit den medizinischen Geräten inkompatibel, insbesondere
den biegsamen Endoskopen und anderen Teilen aus Kunststoff, Messing
oder Aluminium. Viele Geräte
werden durch die Einwirkung hoher Temperaturen zerstört. Ganz
allgemein ist eine chemische Behandlung, beispielsweise durch starke Laugen,
gefährlich
für die
Materialien oder Oberflächen
von medizinischen Geräten.
Glutaraldehyd, Formaldehyd, Ethylenoxid, flüssiges Wasserstoffperoxid,
die meisten Phenolverbindungen, Alkohole, sowie die Verfahren durch
trockene Hitze, Kochen, Gefrieren, UV Bestrahlung, ionisierende
und Mikrowellenbestrahlung werden in Veröffentlichungen allgemein als
ineffektiv bezeichnet. Es besteht darum ganz eindeutig ein Bedarf
für Produkte
und Verfahren, die gegen Prionen wirksam, gleichzeitig aber kompatibel
mit den entsprechenden Oberflächen
sind.
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Die
vorliegende Erfindung zeigt eine neue und verbesserte Apparatur
und Methode zur Behandlung von Oberflächen, die mit prioninfizierten
Stoffen kontaminiert sind, die die oben angeführten und weitere Probleme überwinden.
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Zusammenfassende Beschreibung
der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Methode zur Deaktivierung
von Prionen vorgestellt. Die Methode umfasst eine Vorbehandlung
der mit prioninfizierten Stoffen kontaminierten Oberflächen durch
eine die Prionen angreifende Reinigungslösung und sodann eine Behandlung
der Oberflächen
mit einem gasförmigen
Oxidationsmittel.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Prion-Deaktivierungssystem
zur Entfernung und Deaktivierung der auf einem Gegenstand befindlichen
Prionen vorgestellt. Das System umfasst eine den Gegenstand aufnehmende
Kammer. Ein Trog zur Aufnahme eines konzentrierten alkalischen Reinigungsmittels
ist fließtechnisch
mit der Kammer verbunden. Ein Wasservorrat ist fließtechnisch
mit dem Trog verbunden und stellt das Wasser bereit, das durch Vermischen
mit dem konzentrierten alkalischen Reinigungsmittel die alkalische
Reinigungslösung
ergibt. Eine Quelle für
Wasserstoffperoxid ist ebenfalls fließtechnisch mit der Kammer verbunden.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass damit Instrumente schonend
behandelt werden.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass damit Prionen
schnell und wirksam deaktiviert werden.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass sie kompatibel
ist mit einer großen
Vielfalt von Materialien und Geräten.
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Weitere
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden jedem, der übliche Kenntnisse
in dieser Technik besitzt, beim Lesen und Verstehen der folgenden
detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführung offenbar.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung kann mit verschiedenen Komponenten und Anordnungen
von Komponenten sowie in verschieden Schritten und Schrittfolgen
realisiert werden. Die Zeichnungen dienen lediglich dem Zweck, eine
bevorzugte Ausführung
darzustellen, und dürfen
daher nicht als Einschränkung
der Erfindung gedeutet werden.
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1 zeigt
die Entfernung proteinöser
Substanzen mit verschiedenen Reinigungslösungen;
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2 zeigt
den Verlauf von proteinösen
Substanzen in Abhängigkeit
der Alkalinität;
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3 vergleicht
die Wirkung der KOH-Konzentratian allein und die der Alkalinität in den
zur Entfernung proteinöser
Stoffe eingesetzten Rezepturen der Reinigungslösungen;
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4 zeigt
die Wirksamkeit verschiedener Reinigungslösungen bei der Entfernung einen
Prion-Models (IFDO);
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5a zeigt
den Druckverlauf beispielhaft für
einen Zyklus bei der Vakuum-Prion-Deaktivierung;
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5b zeigt
beispielhaft den Verlauf bei einen unter atmosphärischem Druck durchgeführten Behandlungszyklus;
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6 ist
eine schematische Darstellung eines Prion-Deaktivierungssystems;
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7 zeigt
ein Prion-Deaktivierungssystem nach 6, das zur
Prüfung
und Auswertung der Deaktivierungsbedingungen aufgerüstet ist;
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8 ist
eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführung eines
Prion-Deaktivierungssystems;
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9 zeigt
den Verlauf von log IFDO über
der Zeit für
drei Behandlungszyklen einer Prion-Deaktivierung (ATM = atmosphärische Bedingungen);
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10 ist
die schematische Darstellung eines kombinierten Reinigungs- und
Prion-Deaktivierungssystems;
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11 zeigt
den Verlauf von log IFDO über
der Zeit für
mit IFDO geimpfte Prüfstücke, die
dampfförmigem
Wasserstoffperoxid bei 1,5 mg/l und 30 °C sowie bei 3,0 mg/l und 40 °C ausgesetzt
werden; und
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12 zeigt
beispielhaft den Verlauf eines Vakuum/Dampf Zyklusses mit Wasserstoffperoxid.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungen
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Eine
Methode zur mikrobiellen Dekontamination und Prion-Deaktivierung
von Instrumenten oder anderen Gegenständen, die mit Stoffen behaftet
sind, die mit Prionen kontaminiert sein könnten, umfasst einen Reinigungsgang
mit einer alkalischen Reinigungslösung und die anschließende Behandlung
mit einem gasförmigen
oder dampfförmigen
Oxidationsmittel. Die bevorzugte Methode zur Reinigung und Dekontaminierung einer
durch biologische Stoffe, einschließlich Prionen kontaminierten
Oberfläche
umfasst das Säubern
der Oberfläche
mit einer alkalischen Reinigungslösung, deren pH-Wert mindestens
10 beträgt,
und eine Behandlung der gesäuberten
Oberfläche
mit einem Wasserstoffperoxid enthaltenden Dampf, über eine
ausreichende Dauer, sodass die auf der Oberfläche befindlichen Prionen zerstört werden.
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Die
Zusammensetzung der Reinigungslösung
wird vorzugsweise durch die Verdünnung
eines Konzentrats gebildet, das ein alkalisches Reinigungsmittel
sowie, wahlweise, eines oder mehrere der folgenden Stoffe enthält: ein
Netzmittel, ein Cheliermittel, ein Anti-Anlagerungsmittel, ein kationisches
Polymer, und einen Korrosionshemmer für Metall. Ersatzweise werden
die Komponenten der Reinigungslösung
separat mit Wasser oder einem anderen geeigneten Lösungsmittel
vermischt.
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Das
alkalische Reinigungsmittel ist vorzugsweise eine Hydroxid eines
Alkalimetalls oder eines Erdalkalimetalls. Beispiele für alkalische
Reinigungsmittel sind Kaliumhydroxid und Natriumhydroxid. Der Anteil
des Hydroxids in dem Konzentrat liegt vorzugsweise zwischen 20 und
60 Gew.-%.
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Das
Cheliermittel wird zugefügt,
um die Salze der Wasserhärte,
beispielsweise Salze des Calciums und Magnesiums, die sich auf der
zu reinigenden Oberfläche
niederschlagen, zu chelieren. Geeignete Cheliermittel sind, unter
anderem, die auf Karbonsäure
basierenden Polymere, beispielsweise Polyacrylsäure, und Ethylen-diamin-tetra-Essigsäure (EDTA)
oder deren Salze. Das weiter unten angesprochene Natriumhexametaphosphat
wirkt ebenfalls zu einem gewissen Grad als Cheliermittel. Der Anteil
des Cheliermittels in dem Konzentrat liegt vorzugsweise zwischen
1 und 15 Gew.-%. Eine bevorzugte Zusammensetzung enthält 2 bis
10 Gew.-% Na-EDTA und 0,1 bis 3 Gew.-% Polyacrylsäure.
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Als
Netzmittel wird zur Erhöhung
der Säuberungswirkung
eines aus der Gruppe van anionischen, kationischen, nicht-ionische
und zwitter-ionischen Netzmitteln ausgewählt. Beispiele dieser Netzmittel
sind unter anderem wasserlösliche
Salze oder „higher
fatty acid monoglyceride monosulfates", wie das Natriumsalz des „monosulfated" Monoglyzerids der
hydrierten Kokusöl-Fettsäuren, höhere Alkylsulfate,
beispielsweise das Natriumlaurylsulfat, die Alkylarylsufonate, beispielsweise
das Natriumdodecylbenzolsulfat, die höheren Alkylsulfoacetate, die
höhere
Fettsäureester
der Sulfate des 1,2 Dihydroxypropans, und die vielfach gesättigten
höheren
aliphatischen Alkylamide der niedrigeren Aminocarboxylsäure-Verbindungen,
beispielsweise solche, die 12 bis 16 Kohlenstoffatome enthaltenden
Radikale der Fettsäuren,
der Alkyle oder Acyle, und ähnliche
Stoffe. Beispiele der letztgenannte Amide sind die N-Lauroyl-sarcosine
sowie die Natrium-, Kalium- oder Ethanolamin-Salze des N-Lauroyls,
N-Myristoyls, oder N-Palmitoyl Sarcosins.
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Weitere
Beispiele sind die Kondensationsprodukte von Ethyloxid mit den verschiedenen,
mit ihm reagierenden wasserstoffhaltigen Verbindungen mit langen
hydrophobischen Ketten (z.B. aliphatische Ketten mit etwa 12 bis
20 Kohlenstoffatomen), wobei die Kondensationsprodukte („ethoxamers") hydrophile Polyoxyethylen-Hälften enthalten,
beispielsweise das Poly (-ethylenoxid) mit Fettsäuren, Fettalkoholen, Fettamiden,
Polyoxyethylene (z.B. Polyoxyethylen-sorbitan-monostearat) und Polypropylenoxide
(z.B. Pluronic Gel).
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Geeignete
amphoterische Netzmittel sind die Alkyl-Ampho-Carboxylate, beispielsweise
das gemischte C-8 Ampho-Carboxilat. Ein bevorzugtes Konzentrat enthält das gemischte
C-8 Ampho-Carboxilat in einer Konzentration von etwa 0 bis 5 Gew.-%.
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Das
Anti-Anlagerungsmittel hemmt die Wiederanlagerung der Verschmutzung
an dem Gerät.
Geeignete Anti-Anlagerungsmittel sind unter anderem die Glukonate,
beispielsweise das Natrium-Glukonat, und die Zitratsalze. Polyacrylsäure wirkt
ebenfalls als Anti-Anlagerungsmittel. Der Anteil der Anti-Anlagerungsmittel
in dem Konzentrat liegt vorzugsweise zwischen 1 und 10 Gew.-%. Eine
besonders bevorzugte Zusammensetzung enthält 0,1 bis 3, am besten 0,3
Gew.-% Polyacrylsäure
sowie 1 bis 10, am besten etwa 1 bis 5 Gew.-% Natrium-Glukonat.
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Das
kationische Polymer sorgt dafür,
dass die Magnesium-, Silikat- und Zink-Verbindungen gelöst bleiben,
dass auch die Korrosionshemmer gelöst bleiben, und es hilft im
Fall, dass die Reinigungslösung
hartes Wasser enthält,
zu verhindern, dass die Wasserhärtesalze
als Scaling (feste Niederschläge)
auf den zu reinigenden Oberflächen
ausfallen. Beispiele solcher kationischer Polymere sind carboxylierte
Polymere, die generisch zur Gruppe der wasserlöslichen Carboxylsäure-Polymere
gehören,
beispielsweise die Polyacryl- oder Polymethacrylsäuren oder
die Vinyl-Zusatz Polymere. Bei den in Betracht gezogenen Vinyl-Zusatz
Polymeren sind beispielsweise die Maleinanhydrid-Mischpolymere mit,
z.B., Vinylacetat, Styren, Ethylen, Isobutylen, Acrylsäure und
Vinylethern zu nennen.
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Beispiele
für die
kationischen Polymere sind das Dialkyl-dialyl-Ammoniumsalz (z.B.
die Haliden) Homopolymere oder Copolymere, beispielsweise, das Dimethyl-diallyl-Ammoniumchlorid
Homopolymer, das Dimethyl-diallyl-Ammoniumchlorid/Akrylamid Kopolymer,
das Dimethyldiallyl-Ammoniumchlorid/Akrylsäure Kopolymer und die Vinyl-Imidazol-Pyrrolidon
Kopolymere. Andere geeignete zellulosefreie kationische Polymere sind
im CTFA „Cosmetic
Ingredient Dictionary" unter
der Bezeichnung „Polyquaternium" gefolgt von einer
ganzen Zahl aufgelistet. Alle der obengenannten Polymere sind wasserlöslich oder
wenigstens in Wasser kolloidal verteilbar. Diese durch ein niedriges
Molekulargewicht charakterisierten carboxylierten Polymere – das Molekulargewicht
liegt zwischen etwa 1.000 und weniger als 100.000 – wirken
als Keimbildungshemmer und verhindern, das sich die Karbonate in
den Waschtanks zu dem ungewünschten
Scaling bildet. Ein Beispiel dafür ist
das Polyquaternium 7, ein Dimethyldiallyl-Ammoniumchlorid/Acrylamid
Copolymer. Der Anteil des kationischen Polymers in dem Konzentrat
liegt vorzugsweise zwischen 0 und 10 Gew.-%.
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Beispiele
für die
Metallkorrosionshemmer sind die Salze der Kieselsäure and
der Phosphorsäure,
deren Anteil in dem Konzentrat vorzugsweise zwischen 0 und 10 Gew.-%
liegt.
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TABELLE
1 zeigt die Bereiche der Einzelkonzentrationen für ein bevorzugtes alkalisches
Reinigungsmittelkonzentrat. TABELLE 1
Bestandteile | Empfohlener
Bereich des Gew.-%-igen Anteils im Konzentrat |
45
%-iges Kaliumhydroxid | 45-90 |
40
%-ige Ethylen-diamin-tetra-Essigsäure (EDTA), vierwertiges Natriumsalz | 1-20 |
Natrium-Glukonat | 0-7 |
30
%-iges 2-Propenoic acid propyl ester homopolymer (Polyacrylsäure) | 1-20 |
Gemischtes
C8 Ampho-Carboxylat | 0-5 |
Natrium
Hexametaphophat | 0-10 |
40
%-ige Kieselsäure,
Natriumsalz | 0-10 |
48
%-ige Acrylsäure
Hompolymer | 1-20 |
Dimethyldiallyl-Ammoniumchlorid
und Akrylamid Copolymer (Polyquaternium 7) | 0-10 |
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Besonders
bevorzugt sind die beiden in TABELLE 2 spezifizierten Rezepturen. TABELLE 2
Bestandteile | Rezeptur
A Gew.-%-iger Anteil im Konzentrat | Rezeptur
B Gew.-%-iger Anteil im Konzentrat |
45
%-iges Kaliumhydroxid | 69 | 46 |
40
%-ige Ethylen-diamin-tetra-Essigsäure (EDTA), vierwertiges Natriumsalz | 20 | 10 |
Natrium-Glukonat | 1 | 5 |
30
%-iges 2-Propenoic acid propyl ester homopolymer (Polyacrylsäure) | 3 | 1 |
Gemischtes
C8 Ampho-Carboxylat | 0 | 2 |
Natrium
Hexametaphosphat | 0 | 10 |
weiches
Wasser | 7 | 26 |
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Es
ist zu beachten, das in den TABELLEN 1 und 2 viele der Bestandteile
bereits verdünnt
sind. Daher liegt in dem Konzentrat der tatsächliche Anteil des Kaliumhydroxids
in der Rezeptur A bei etwa 30 Gew.-% und in der Rezeptur B bei etwa
21 Gew.-%.
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Zum
Ausführen
des Reinigungsvorgangs wird das Reinigungskonzentrat auf etwa 8
bis 16 cm3/l mit Wasser verdünnt; die
zu reinigenden Gegenstände
werden in dieser vorzugsweise dauernd umgerührten Reinigungslösung bei
30 bis 60 °C über eine
Zeitraum von 2 bis 30 Minuten behandelt. Ein typischer Gesamtzyklus
in einem automatischen Waschapparat umfasst eine 2-minütige Vorwäsche mit
30 bis 65 °C
warmem Wasser, einen 2 bis 30-minütigen Waschgang mit dem auf
8 bis 16 cm3/l verdünnten alkalischen Reinigungsmittel,
einen 15-sekündigen
Spülgang mit
Wasser, einen 1-minütigen
Spülgang
mit 30 bis 65 °C
warmer Wasser und abschließend
einen Trocknungsgang (falls erforderlich). Alternativ kann der Zyklus
einfacherweise aus einer Vorwäsche,
der alkalischen Reinigung und dem Nachspülen, wie oben beschrieben,
bestehen.
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Das
Reinigungskonzentrat enthält
wahlweise auch geringe Mengen eines mikrobizid wirkenden Stoffs, beispielsweise
ein Phenol, eine quartäre
Ammoniumverbindung, ein Oxidationsmittel (z.B. Natriumhypochlorit, Wasserstoffperoxid,
Peressigsäure)
oder Kombinationen dieser Stoffe.
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Es
werden auch andere Reinigungsmittel in Betracht gezogen. Reinigungsmittel
werden verschieden Kategorien zugerodnet. Enzymatische Reinigungsmittel
umfassen aktive Proteasen, Lipasen und andere Enzyme, die dabei
helfen, Gewebe oder andere Verunreinigungen auf der Oberfläche zu zersetzen.
Diese Produkte helfen bei der Entfernung von Prionen und proteinösen Stoffen,
haben aber nur eine geringe Wirksamkeit gegen Prionen, z.B. sind
Prionen resistent gegen Proteasen. Diese Reinigungsmittel enthalten
eine Reihe von Hilfsstoffen, beispielsweise Netzmittel und Tenside,
die beim Entfernen einer Oberflächenverunreinigung helfen.
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Reinigungsmittel
mit verschiedenen pH-Werten sind mit einem Prion-Model auf ihre
Wirksamkeit bei der Prion-Entfernung getestet worden. Das Bovine
Serum Albumin (BSA) ist, wie Prionen, ein proteinöser Stoff und
hat gezeigt, dass es ein ähnliches
Verhalten bei gleichen Behandlungsvorgängen zeigt, wie Prionen. Im Einzelnen
wurde eine 5 %-ige BSA Lösung
vorbereitet und jeweils 2 ml auf gleiche Prüfstücke aus rostfreiem Stahl pipettiert.
Diese Prüfstücke wurden
eine Stunde lang in einem Ofen bei 43 °C getrocknet, auf Raumtemperatur
abgekühlt
und gewogen. Unter diesen Trocknungsbedingungen bildet das Bovine
Serum Albumin durch Konformation eine kompakte ß-Schicht, die dem ansteckenden
Prion-Protein ähnlich
ist. Die Prüfstücke werden
in einem STERIS 444TM Wasch-/Desinfektionsapparat
unter Verwendung dessen Instrumenten-Zyklus gewaschen. Der Instrumenten-Zyklus
umfasst eine 2-minütige
Vorwäsche,
einen 2-minütigen
Waschgang bei 65 °C,
einen Spülgang,
eine Warmspülung
und einen Trocknungsgang. Im Anschluss an diesen Zyklus werden die
Prüfstücke aus
dem Waschapparat entfernt, gekühlt
und gewogen. 1 zeigt die Menge des entfernten Materials,
wobei die Rezepturen A, B, C und D verschiedene alkalische Reinigungsmittel
mit von A nach D abnehmender Alkalinität darstellen; Rezeptur E ist
ein neutraler Reiniger (Renu-KlenzTM, erhältlich von
STERIS Corp., Mentor, Ohio), die Rezeptur F ist ein säurehaltiges
Reinigungsmittel (CIP-220TM, erhältlich von
STERIS Corp.) und G reines Wasser zur Kontrolle. 2 zeigt
den Verlauf der Menge des entfernten Materials über der theoretischen Gesamt-Alkalinität. Wie man
aus 2 sieht, besteht ein starker Zusammenhang zwischen
der Menge des entfernten Materials und der Alkalinität, wobei
diese Menge mit wachsender Alkalinität der Reinigungslösung ansteigt.
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Die
in der beschriebenen Weise eingesetzte Reinigungslösung entfernt
haftendes proteinöses
Material und auch Proteinklumpen. Die verlbliebenen proteinösen Stoffe
nehmen die Form einer dünnen
Schicht an, in die das Deaktivierungsmittel in einem nachfolgenden Deaktivierungsgang
leichter eindringen kann. Darüber
hinaus zerstört
das bevorzugte alkalische Reinigungsmittel etwa 50 % der Prionen
in dem nach dem Reinigungsgang verbliebenen Film.
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Aufbauend
auf TABELLE 1 sind optimierte Rezepturen des Reinigungsmittels entwickelt
und untersucht worden mit den folgenden Ergebnissen: TABELLE 3
Rezeptur | Mittelwert
des entfernten Proteins (mg/cm2) | Standardabweichung | KOH Äquivalent,
M, der Waschlösung |
Kontrollprobe
Wasser | 0,5 | 0,04 | 0 |
Lauge
1 | 2,36 | 0,57 | 0,020 |
Lauge
2 (A) | 4,18 | 0,52 | 0,033 |
Lauge
3 | 2,97 | 0,75 | 0,031 |
Lauge
4 | 2,52 | 0,29 | 0,029 |
Lauge
5 | 3,56 | 0,18 | 0,035 |
Lauge
6 | 2,44 | 0,49 | 0,020 |
Lauge
7 | 2,32 | 0,30 | 0,020 |
Lauge
8 | 3,11 | 0,17 | 0,033 |
Lauge
9 | 2,85 | 0,74 | 0,034 |
Lauge
10 | 3,46 | 0,55 | 0,034 |
Lauge
11 | 3,53 | 0,52 | nicht
bestimmt worden |
Lauge
12 (B) | 4,06 | 0,40 | nicht
bestimmt worden |
Lauge
13 | 3,34 | 0,42 | nicht
bestimmt worden |
Lauge
14 | 3,49 | 0,20 | nicht
bestimmt worden |
Lauge
15 | 3,28 | 0,75 | nicht
bestimmt worden |
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Die
Zusammensetzungen der wirksamsten Rezepturen (mit A und B bezeichnet)
sind oben in TABELLE 2 spezifiziert. Bevorzugte Reinigungsmittel
haben eine Alkalinität
entsprechend 0,030 Mol KOH oder mehr und einen pH-Wert von wenigstens
pH 10, vorzugsweise pH 13 oder höher.
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Die
Wirksamkeit bei der Entfernung von Eiweißstoffen hängt nicht allein von der Alkalinität dieser
bevorzugten Rezepturen, sondern auch von den Komponenten der Rezepturen
ab. Das wird aus 3 ersichtlich. Die Rezepturen
haben drei wesentliche Bestandteile:
Alkalinität bestimmende
Bestandteile, Wasserqualität
verbessernde Bestandteile sowie Tenside.
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Die
die Alkalinität
bestimmenden Bestandteile können
aber auch wasserqualitätsverbessernd
wirken. Beispielsweise steuert das EDTA der Rezeptur sowohl Alkalinität bei als
auch wasserqualitätsverbessernde Eigenschaften.
Wasserqualitätsverbessernde
Mittel werden bevorzugt eingesetzt, da die Qualität des für die Oberflächenreinigung
benutzten Wassers stark variiert und dadurch die Wirksamkeit einer
bestimmten Rezeptur negativ beeinflussen werden kann. Ein Beispiel
ist die Wasserhärte
mit ihrer umgekehrt proportionalen Löslichkeit; je höher die Temperatur,
desto weniger löslich
sind die Wasserhärtesalze.
Wasserhärtesalze
sind auch weniger löslich
bei höheren
pH-Werten. EDTA oder andere Cheliermittel werden darum bevorzugt
eingesetzt, um die Wasserhärtesalze
in Lösung
zu halten. Es wird vermutet, dass alle drei der oben genannten wesentlichen
Bestandteile synergistisch dazu beitragen, dass die Rezeptur geeignet
ist, die Oberflächen
zu reinigen. Dies wird in 3 dargestellt,
in der neun kommerziell erhältliche
Rezepturen (obere Kurve) mit KOH als alleinige Quelle der Alkalinität (untere
Kurve) verglichen werden.
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Die
alleinige Wirkung von Alkalinität
wurde dadurch bestimmt, dass der Waschapparatur entsprechende Mengen
Kaliumhydroxid (KOH) zugeführt
und der weitere Test wie oben beschrieben durchgeführt wurde. Obwohl
die Wirkung steigender Alkalinität
(ausgedrückt
als Molarität
des KOH) bedeutsam ist (dargestellt in der unteren Kurve von 3),
ergaben die eingesetzten Rezepturen (Beispiele 1 bis 9 aus TABELLE
3) stark erhöhte
Wirksamkeiten bei der Entfernung von Eiweißstoffen; z.B. bei 0,02 Mol
entfernten die kommerziellen Rezepturen 2 bis 2,5 mg/cm2 der
Eiweißstoffe,
während
das KOH allein weniger als 1 mg/cm2 entfernte.
-
Die
hier beteiligten Erfinder fanden heraus, das die richtige Auswahl
der Reinigungslösung
Prionen und proteinöse
Stoffe nicht nur entfernt, sondern die Prionen wenigstens teilweise
auch deaktiviert. Insbesondere zeigen alkalische Reinigungsmittel
eine höhere
Wirksamkeit bei der Prion-Deaktivierung als die enzymatischen, neutralen
oder sauren Reinigungsmittel.
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Verschiedene
Reinigungsmittel wurden gegen ein Prion-Model getestet, bei dem
ein in einer intraluminalen Flüssigkeit
gedeihender Organismus (IFDO – (Ileal
Fluid Dependent Organism) künstlich
in einer veränderten
Mykoplasma-Brühe
gezüchtet,
durch stetige Verdünnung
quantifiziert und auf einem gleichartigen Nährboden aufgetragen wurde.
Der IFDO wurde ursprünglich
aus einer intraluminalen Flüssigkeit
gewonnen, daher der Name. Inzwischen ist er auch in anderen Teilen
des Körpers
entdeckt worden. Der IFDO hat eine starke Korrelation mit echten
Prionen bewiesen bei seiner Reaktion auf Behandlungsprozeduren und
ist daher als Model für
Prion-Aktivität
vorgeschlagen worden. Die Rezepturen wurden in Wasser erstellt und
eine Probe des IFDO direkt darin eingebracht. Die Prüflösungen wurden
dann dreißig
Minuten lang bei 40 °C
bebrütet, Stichproben
daraus entnommen, durch stetige Verdünnung quantifiziert und auf
einen modifizierten Nährboden
aufgetragen. Nach einer 48-ständigen
Inkubation bei 37 °C
wurden die Prüfplättchen ausgezählt und
die log-Werte des verbliebenen IFDO bestimmt. Die Prüfergebnisse
sind in 4 dargestellt, wobei das Reinigungsmittel
A zur Kontrolle reines Wasser ist, Reinigungsmittel B ein alkalisches
Reinigungsmittel (CIP150TM) Reinigungsmittel
C ein etwas geringer alkalisches Reinigungsmittel (CIP100TM), die Reinigungsmittel D (KlenzymeTM) und E (Enzycare 2TM)
neutrale enzymatische Reiniger und das Reinigungsmittel H (CIP 220TM) ein saures Reinigungsmittel (alle beim
Test verwendeten Reinigungsmittel wurden bei STERIS Corp. bezogen).
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Es
ist ersichtlich, dass alkalische Reinigungsmittel nicht nur bei
der Entfernung von Prion-Material wirksamer
sind, sie sind auch wesentlich wirksamer bei der Deaktivierung des möglicherweise
verbliebenem Priors-Materials wie auch des entfernten noch in Lösung befindlichem
Prion-Materials.
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Nach
dem Reinigungsgang werden die Instrumente oder anderen Geräte dem weiteren
Schritt der Prion-Deaktivierung unterzogen. Während des Prion-Deaktivierungsschritts
werden die Gegenstände
einem gasförmigen,
plasmaartigen oder dampfförmigen
Oxidationsmittel ausgesetzt, die hierin insgesamt als gasförmige Oxidationsmittel
bezeichnet werden. Bevorzugte gasförmige Oxidationsmittel sind
unter anderem Wasserstoffperoxiddampf, Plasma und Wasserstoffperoxid
oder Peressigsäure,
Plasma und/oder Persäure,
beispielsweise Peressigsäuredampf,
Chlordioxidgas, und Kombinationen von Wasserstoffperoxid mit einem
oder mehreren Persäuren.
Bei einer Ausführung
wird ein Dampf, beispielsweise Wasserstoffperoxiddampf, auf den
zu dekontaminierenden Gegenständen
kondensiert. Bei der nachfolgenden Belüftung oder der Evakuierung
wird das kondensierte Sterilisierungsmittel in Dampf zurückverwandelt
und somit von den Gegenständen
entfernt. Ein besonders bevorzugtes gasförmiges Oxidationsmittel enthält Wasserstoffperoxiddampf.
Obwohl das System unter besonderem Bezug auf Wasserstoffperoxid
als Prion-Deaktivierungsmittel beschrieben werden wird, sei hier
vermerkt, dass auch andere gasförmigen
Oxidationsmittel in Betracht gezogen werden.
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Die
mit dem gasförmigen
Oxidationsmittel zu behandelnden Gegenstände (die bereits mit einer
alkalischen Reinigungslösung
gereinigt, danach abgespült
und vorzugsweise getrocknet worden sind) werden in eine Sterilisierkammer
gesetzt oder einfach mit einem Zelt, einer Haube oder einer anderen
Abdeckung umschlossen. Vorzugsweise findet die Dampfphase der Prion-Dekontaminierung
bei einer höheren
als Raumtemperatur statt, vorzugsweise bei etwa 25 bis 60 °C, noch besser
bei etwa 45 bis 55 °C
statt. Es wird auch in Betracht gezogen, das Sterilisieren bei Umgebungstemperaturen
(15 bis 30 °C)
durchzuführen,
vorausgesetzt, es besteht ein genügend starker Strom des Sterilisiermitteldampfes.
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Bei
einer Ausführung
wird Wasserstoffperoxiddampf einer Kammer zugeführt, die evakuiert werden kann.
Die die zu behandelnden Gegenstände
enthaltende Kammer, wird zunächst
auf einen Unterdruck von etwa 100 Torr (1,33·104 Pa)
oder weniger, vorzugsweise auf etwa 10 Torr (1,33·103 Pa) oder weniger evakuiert. Wenn der Gegenstand
beim Einstellen in die Kammer nicht trocken ist, wird der Unterdruck
solange aufrechterhalten, bis alle Feuchtigkeitsreste verdampft
sind. Sodann wird Wasserstoffperoxiddampf in die Kammer geleitet,
der auf die Gegenstände
einwirkt. Es wird vermutet, dass die Evakuierung vor der Einleitung
des Wasserstoffperoxids und/oder zwischen den Wasserstoffperoxid-Dampfstößen dabei
hilft, dass der Dampf durch die Verpackung dringt und auch weniger
zugängliche
Bereiche des Gegenstands, beispielsweise schmale Hohlräume, erreicht.
Die Konzentration des Wasserstoffperoxids wird vorzugsweise unter
dem Sättigungswert gehalten,
wodurch eine Kondensation auf den Gegenständen und den Kammerwänden, usw.,
vermieden wird. Beispielsweise wird Wasserstoffperoxid bei 75 bis
95 % des Sättigungswerts
gehalten. Wenn die Kammer imstande ist, die %-genaue Sättigung
auf 1 bis 5 % genau zu halten, dann kann die Konzentration vorzugsweise auf
95 % des Sättigungswerts
eingestellt werden und möglicherweise
noch höher
bei entsprechend kleineren Toleranzen der prozentualen Sättigung.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
werden zwei oder mehr Dampfstöße mit Wasserstoffperoxid
in die Kammer gegeben, wobei vor und nach jedem dieser Stöße, wie
in 5 dargestellt, Evakuierungsschritte ausgeführt werden.
Ein erster Schritt ist in 5 als Leckageprüfungs- und
Konditionierungsschritt dargestellt. Dieser Schritt wird ohne Wasserstoffperoxid
ausgeführt
und umfasst einen Evakuierungsschritt A (auf etwa 10 Torr oder weniger),
gefolgt von einem Halteschritt B, während dessen der Druck in der
Kammer auf Druckänderungen
hin, also auf mögliche
Leckagen, überprüft wird.
Beim Schritt C wird trockene Luft in die Kammer eingeleitet, um
somit die Feuchtigkeit in der Kammer vor der Einleitung des Wasserstoffperoxiddampfes
zu reduzieren. Beim Schritt D wird die Kammer wieder auf 10 Torr
oder weniger evakuiert, bevor dann beim Schritt E durch Einleitung
des Wasserstoffperoxiddampfes der Druck auf 300 bis 500 Torr angehoben
wird. Wahlweise wird durch Einleiten eines trockenen Gases der Druck
weiter auf 500 bis 750 Torr angehoben. Die Instrumente in der Kammer
bleiben bei F mit dem Wasserstoffperoxid über einen Zeitraum von einigen
Sekunden bis einige Minuten in Berührung, wonach die Kammer bei
G auf einen Druck von weniger als etwa 10 Torr evakuiert wird. Die
Schritte E, F und G werden einmal oder mehrmals wiederholt, was
mit E', F' und G' dargestellt ist.
Bei einem abschließenden
Belüftungsschritt,
H, wird gefilterte Luft in die Kammer eingeleitet und bei J wieder
abgesaugt, wobei alles verbleibende Wasserstoffperoxid, das an den
der Prion-Deaktivierung unterworfenen Gegenständen adsorbiert wurde, entfernt
wird. Abschließend
wird erneut gefilterte Luft eingeleitet, um den Kammerdruck auf
atmosphärischen
Druck zu bringen, bevor die Kammer geöffnet wird.
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Bei
einem alternativen Verfahren findet die Dekontamination mit Wasserstoffperoxid
bei atmosphärischem
oder überatmosphärischen
Bedingungen statt. Bei atmosphärischem
oder überatmosphärischem Druck
hat ein typischer Zyklus der Prion-Dekontamierung vier Phasen:
Entfeuchten,
Konditionieren, Prion-Deaktivierung und Belüften. Beim Entfeuchten wird
die relative Luftfeuchtigkeit (RL) in der Kammer durch Trocknen
der Luft auf unter 40 % RL, also auf etwa 10 bis 30 % RL, verringert, beispielsweise,
indem trockene Luft eingeleitet und in der Kammer zirkuliert wird.
Trockene Luft kann dadurch erzeugt werden, dass die Luft durch eine
Trockenpatrone geleitet oder ein Kühlsystem zum Entfernen der
Flüssigkeit
eingesetzt wird. Das Konditionieren erfolgt mit Wasserstoffperoxiddampf,
der durch Verdampfen einer flüssigen
Lösung
aus Wasserstoffperoxid und Wasser erzeugt wird, wobei die Wasserstoffperoxidkonzentration
der Lösung
zwischen 5 und 95 %, besser zwischen 25 und 50 % und am besten zwischen
30 und 37 % liegt. Der Dampf wird dem Fluss der rezirkulierten Luft
zugeführt
und somit in die Kammer und durch die Kammer hindurch geleitet.
Die Prion-Deaktivierung erfolgt dann mit der Zeit. Der Flussrate
der rezirkulierten Luft, der Wasserstoffperoxiddruck und die Temperatur
werden gemessen und geregelt, um konstante Betriebsbedingungen zu
erreichen. Vorzugsweise wird dabei die Konzentration des Wasserstoffperoxids
so eingestellt, dass der Taupunkt sowohl des Wasserstoffperoxid-
als auch des Wasserdampfes unterschritten bleibt, so dass eine Kondensation
auf den Oberflächen
der Gegenstände
und an den Kammerwände
vermieden wird. Bei einer Ausführung
wird dagegen die Konzentration des Dampfes über den Taupunkt hinaus erhöht, so dass
das konzentrierte Wasserstoffperoxid auf den Oberflächen kondensiert;
in einem anschließenden
Belüftungsschritt wird
eine Neubildung des Dampfes erreicht, indem trockene Luft über die
Oberflächen
geleitet wird.
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Die
Höhe der
Konzentration von Wasserstoffperoxid, die möglich ist, ohne dass es auskondensiert, steigt
exponentiell mit der Temperatur. Beispielsweise ist diese Konzentration
bei 20 °C
etwa 1 bis 2 mg/l, bei 30 °C
etwa 3 bis 3 mg/l, bei 40 °C
etwa 4 bis 5 mg/l und bei 50 °C
etwa 8 bis 9 mg/l. Bei Temperaturen über 60 °C findet jedoch bereits ein
schnellerer Zerfall des Wasserstoffperoxids statt, und die Prionen
beginnen, sich in immer engere, schwerer anzugreifende Strukturen
zusammenzuballen. Entsprechend wird eine Temperatur von etwa 45
bis 60 °C,
besser noch 53 bis 57 °C
bevorzugt, obwohl auch tiefere Temperaturen wirksam sind, allerdings
nur bei wesentlich verlängerten
Einwirkungszeiten.
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Unter
Bezugnahme auf 6 umfasst ein Prion-Deaktivierungsbehälter eine
Kammerwand 10, durch die eine innere Kammer 12 abgegrenzt
wird, die unter Druck gesetzt oder evakuiert werden kann. In der
Kammerwand befinden sich eine Dampfeintrittsöffnung 14 und eine
Dampfaustrittsöffnung 16.
Ein Generator 20 versorgt die Kammer 12 mit einem
sterilisierenden Dampf, vorzugsweise mit dem Dampf einer Peroxid-Verbindung,
beispielsweise Wasserstoffperoxid, Peressigsäure oder ein Gemisch daraus,
der von einem Trägergas, beispielsweise
Luft, umschlossen wird.
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Ein
Umwälzsystem
umfasst eine Dampfeinlassleitung 24, durch die der Dampf
vom Generator 20 zur Eintrittsöffnung 14 geleitet
wird. Das Wasserstoffperoxid strömt
durch die Kammer 12 hindurch und verlässt sie durch die Austrittsöffnung 16.
Wahlweise führt
eine Rückführungsleitung 26 das
teilweise verbrauchte Wasserstoffperoxid zur Auffrischung an den
Generator zurück
oder leitet es, wie in 6 dargestellt, durch einen Zerstörer 28 und
einen Trockner 30. Im Zerstörer 28 wird das Wasserstoffperoxid
zu Wasser umgewandelt, das dann im Trockner 30 entfernt
wird.
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Bei
einer anderen Ausführung
wird der Wasserstoffperoxiddampf eine gewisse Zeit lang mittels
der Rückführungsleitung
durch die Kammer rezirkuliert, ohne dass der Dampf mit frischen
Wasserstoffperoxid aus dem Generator aufgefrischt wird.
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Alternativ
wird der aus der Kammer 12 abfließende Dampf, wie in 8 dargestellt,
durch eine katalytischen Konverter 32 geleitet, der den
Dampf in unschädliche
Stoffe, beispielsweise Wasser und Sauerstoff, umwandelt. Bei einer
weiteren Alternative wird der aus der Kammer abfließende Dampf
direkt in die Atmosphäre
freigesetzt, wo dann das Sonnenlicht den Dampf schnell zu Wasser
und Sauerstoff umwandelt. Dampfförmiges
Wasserstoffperoxid wird so lange durch die Kammer 12 geleitet,
bis gewisse Sterilisierbedingungen in Bezug auf Temperatur, Druck,
Einwirkungszeit und Wasserstoffperoxidkonzentration erreicht worden
sind.
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In
einer Alternative wird in einem drucklosen System die Einleitung
des Dampfes in eine Umschließung ermöglicht,
der darin eine gewisse Dauer verbleibt und dann durch Absaugen oder
Belüften
aus der Umschließung
entfernt wird.
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Der
Generator 20 ist bevorzugt einer, der einen regelbaren
Strom von dampfförmigem
Wasserstoffperoxid erzeugt. Besonders bevorzugt ist ein Generator,
bei dem Tropfen von flüssigem
Wasserstoffperoxid beim Kontakt mit einer Heizfläche verdampft werden und dieser
Dampf von einem Trägergas,
beispielsweise Luft, umschlossen wird. Das Trägergas mit dem enthaltenden
Dampf wird sodann zu der Kammer 12 geleitet.
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In
einer Alternative wird das Wasserstoffperoxid in der Kammer selbst
erzeugt, beispielsweise, durch Bearbeitung einer Verbindung, die,
z.B. durch Erhitzen, Wasserstoffperoxid freisetzt. Auch andere Methoden der
Verdampfung können
eingesetzt werden, beispielsweise das Einleiten von flüssigem Wasserstoffperoxid in
eine evakuierte Kammer, wo es dann wegen des Vakuums verdampft wird.
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Das
flüssige
Wasserstoffperoxid wird dem Generator wahlweise aus einer einzigen
Quelle 36 als Mischung aus Wasserstoffperoxid und Wasser
zugeführt,
beispielsweise als wässrigen
Lösung
von 5 bis 95 Gew.-% Wasserstoffperoxid, besser noch 30 bis 37 Gew.-%
Wasserstoffperoxid (8). Die flüssigen Komponenten werden insgesamt
zu Dampf verwandelt, so dass der resultierende Dampf die gleiche
relative Konzentration an Wasserstoffperoxid aufweist wie die Flüssigkeit,
aus der der Dampf erzeugt wird. In einer bevorzugteren in 6 dargestellten
Ausführung
sind die einzelnen Dampfkomponenten in getrennten Behältern und
in höheren
oder niedrigeren Konzentrationen vorhanden, so dass die Zusammensetzung
des Dampfes durch Änderung
der Zufuhrrate jeder Komponente in den Verdampfer veränderbar
ist. In dem Verdampfer wird die flüssige Wasserstoffperoxidlösung auf
die (nicht dargestellte) Heizfläche
getropft oder durch eine Düse
gesprüht,
die das Oxidationsmittel verdampft, ohne es zu zersetzen. Andere
Verdampfungstechniken, beispielsweise Ultraschallverdampfer, Zerstäuber, werden
auch in Betracht gezogen. Eine Quelle, beispielsweise ein Speicher 40 mit
höher konzentriertem
Wasserstoffperoxid, und eine Quelle 42 mit geringer konzentriertem Wasserstoffperoxid
oder Wasser sind mit dem Verdampfer 20 jeweils durch die
Versorgungsleitungen 44 und 46 verbunden, so dass
die Konzentration des Wasserstoffperoxids der in den Verdampfer
eingeleiteten Flüssigkeit
verändert
werden kann.
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Wenn
ein System mit zwei Vorratsbehältern,
wie in 6 dargestellt, verwendet wird, ist ein Zerstören und
Entfernen des verbrauchten Dampfes in der Rückführungsleitung 26 nicht
unbedingt nötig,
es sei denn als Druckausgleich für
die Druckänderungen,
die durch den über
die Einlassöffnung
zufließenden
zusätzlichen Dampf
entstehen (oder aber, dieses Zerstören und Entfernen kann viel
langsamer erfolgen, als bei Systeme mit nur einem Vorratsbehälter). Dies
liegt daran, dass die relative Konzentration des Dampfes durch Justieren des
Verhältnisses
der beiden Komponenten in der Zuleitung auf einen bestimmten Wert
eingestellt und auf diesem Wert gehalten werden kann. Der Gesamtverbrauch
an flüssigem
Wasserstoffperoxid ist daher allgemein geringer, wenn getrennte
Quellen für
das Wasserstoffperoxid und das Wasser eingesetzt werden und diese Stoffe
der Zuleitung zum Verdampfer entsprechend der gewünschten
Wasserstoffperoxidkonzentration zugeführt werden können.
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Die
Mischung aus Wasser und Wasserstoffperoxid wird weiter mit einem
Trägergas,
beispielsweise Luft, vermischt. Das Trägergas wird dem Verdampfer über die
Leitung 48 zugeführt.
Ein Filter, beispielsweise ein Hochleistungsschwebstofffilter (HEPA
filter – High
Efficiency Particulate Air filter) 50, filtert vorzugsweise die
zufließende
Luft. Die Luft wird dann vorzugsweise durch eine Trockner 52 geleitet,
um die Feuchtigkeit zu entfernen, und weiter durch eine Heizgerät 54,
um die Temperatur des Trägergases
zu erhöhen,
bevor das Trägergas
mit dem Wasserstoffperoxiddampf vermischt wird.
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Die
erste und zweite Pumpe 58, 60 pumpen das Wasserstoffperoxid
und Wasser aus ihren Vorratsbehältern 40 und 42.
Getrennt einstellbare Regelventile 62, 64 regulieren
die Durchflussraten der Flüssigkeiten durch
die Leitungen 44, 46. Als Alternative können die
Durchflussraten durch Regelung der Förderraten der Pumpen 58, 60 verändert werden.
Bei einer alternativen Ausführung
ersetzt eine einzige Pumpe die beiden Pumpen 58, 60.
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Wahlweise
umgibt ein Wärmemantel 68,
beispielsweise ein Wassermantel oder eine Widerstandsheizung, den
wesentlichen Teil der Kammer 12. Der Wärmemantel 68 dient
dazu, dass innerhalb der Kammer eine vorgegebene Temperatur aufrechterhalten
bleibt. Eine mit dem Wärmemantel 68 verbundenes
Heizgerät 70 heizt
den Wärmemantel
auf. Als Alternative wird die Kammer 12 isoliert und somit
der Wärmeverlust
aus der Kammer 12 reduziert. In einer besonders bevorzugten
Ausführung
hilft eine zusätzliche
Isolation der Teile, die sich außerhalb des Wärmemantels
befinden, beispielsweise die Türen,
das die innere Temperatur der Kammer 12 erhalten bleibt.
Die zu deaktivierenden Gegenstände
werden durch eine (nicht dargestellte) Tür in die Kammer eingeführt.
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Um
die Wirksamkeit von Wasserstoffperoxid gegen Prionen zu testen,
wird als biologischer Indikator wahlweise ein Resistometer, das
BIER-Vessel, eingesetzt. Das BIER-Vessel funktioniert in ähnlicher
Weise wie die oben beschriebene Prion-Deaktivierungskammer, nur
erlaubt es einen höheren
Grad an Kontrolle und Überwachung
der Kammerbedingungen und stellt somit die Reproduzierbarkeit der
Resultate sicher. Des weiteren werden hierbei die Testgegenstände vorzugsweise
erst dann durch eine Öffnung
in die Kammer eingeführt,
wenn sich die Bedingungen innerhalb der Kammer auf die für die Deaktivierungsstudie
spezifizierten Werte eingestellt haben; dies ist anders als bei
einem normalen Prion-Deaktivierungssystem, wo die zu dekontaminierenden
Gegenstände,
noch bevor die Kammer entfeuchtet und konditioniert worden ist,
durch eine konventionelle Tür
in die Kammer eingeführt
werden. Bei einer Ausführung
ist das BIER-Vessel einfach ein üblicher
Dampfsterilationsbehälter,
der hinsichtlich der genaueren Untersuchungen entsprechend aufgerüstet worden
ist.
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Vorzugsweise,
wie in 7 dargestellt werden die Prüfstücke durch eine kleine, in der
Tür oder
woanders in der Kammerwand befindliche Öffnung 80 in die Kammer
eingeführt.
Eine Eingangsluke 82 erlaubt eine schnelles Einführen der
zu prüfenden
Gegenstände
in die Kammer, ohne dadurch die Kammerbedingungen übermäßig zu verändern. Die
Eingangsluke umfasst vorzugsweise ein hohles Rohr 84, das
außerhalb
der Tür
um die Öffnung 80 herum
angeordnet ist. Das Rohr 84 begrenzt den inneren Durchgang 85,
der so geformt ist, das er einen Prüfstückhalter oder ein D-Rohr 86 aufnehmen
kann. Der Prüfstückhalter
hat eine Reihe von Schlitzen 88 oder andere Haltebuchsen
zur Aufnahme der mit Prionen infizierten Substanzen oder biologischen
Indikatoren kontaminierten Prüfstücke, die
den Kammerbedingungen ausgesetzt werden sollen.
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Vorzugsweise
wird die Eingangsluke 82 so konstruiert, dass der einwärts oder
auswärts
gerichtete Gas- oder Dampfstrom während des Einbringens der Prüfstücke und/oder
biologischen Indikatoren in die Kammer 12 so gering ist,
dass die Gleichgewichtsbedingungen nicht gestört werden. Die kontaminierten
Prüfstücke oder
biologischen Indikatoren werden somit den für die Sterilisierung voreingestellten
Gleichgewichtsbedingungen relativ unvermittelt ausgesetzt. In diesem
Zusammenhang sind zwei Dichtungen 90, 92 innerhalb
des Rohrs 84 angebracht, die beim Ein- und Ausbringen einen
dichten Abschluss zwischen dem Prüfstückhalter und dem Rohr bilden.
Wenn nicht in Gebrauch, wird der innere Gang 85 des Rohrs
mittels eines Ventils 96 abgeschlossen.
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Nach
einer bestimmten Einwirkungsdauer, werden die Prüfstücke und/oder Indikatoren aus
der Kammer 12 entfernt und in Bezug auf die verbleibende
Prionaktivität
und/oder mikrobielle Aktivität
ausgewertet.
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Bei
der dargestellten Ausführung
vermischt ein vorzugsweise innerhalb der Kammer 12 angeordneter Ventilator
oder mehrere Ventilatoren, 104, die in der Kammer befindlichen
Gase, wodurch die Gleichmäßigkeit der
Mischung verbessert und die Flussrate des Sterilisierungsmittels über die
biologischen Indikatoren vergrößert wird.
Obere und untere Lochblechen 106, 108 werden wahlweise
innerhalb der Kammer 12 angeordnet, um dadurch eine Laminarströmung des
Gases durch die Kammer 12 zu erzielen.
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Darüber hinaus
kann der Strom des verdampften Wasserstoffperoxids wahlweise mittels
eines Durchflussreglers 110, beispielsweise eine Pumpe,
eine Vakuumquelle, ein Gebläse,
ein Dämpfer
oder eine andere Regeleinrichtung, geregelt werden, so dass der
Fluss des verdampften Wasserstoffperoxids in die Kammer hinein oder
aus ihr heraus verändert
werden kann. Vorzugsweise wird der Durchflussregler 110 in
die Zufuhrleitung 24 oder in die Rückführungsleitung 26 eingebaut.
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Messfühler 160,
beispielsweise Temperatur-, Druck- oder Feuchtigkeitsfühler, sind
in der Kammer 12 verteilt und messen die Umgebungsbedingungen
innerhalb der Kammer. Die Messfühler
sind an einen Monitor 162 angeschlossen, der die Änderungen
der Umgebungsbedingungen überwacht.
Vorzugsweise sendet der Monitor 162 Signale an eine Steuereinheit 164,
durch die die Umgebungsbedingungen innerhalb der Kammer 12 geregelt
werden, in dem das Heizgerät 70 zur
Regelung der Temperatur des Wärmemantels 68,
oder auch der Durchflussregler 110, der Generator 20 des
Wasserstoffperoxiddampfes, die Pumpen 58, 60,
und die Ventile 62, 64 von der Steuereinheit gesteuert
werden.
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Ein
weiterer Messfühler 166 innerhalb
der Kammer hat die Aufgabe, die Wasserstoffperoxidkonzentration
entweder direkt zu messen oder aber indirekt einzelne Bestandteile
des Dampfes zu messen, aus denen die Konzentration des Wasserstoffperoxids
bestimmt werden kann.
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Für die Prüfungen bei
Unterdruck sorgt eine Vakuumquelle, beispielsweise eine Pumpe 170,
dafür, dass
die Kammer vor, während
oder nach dem Sterilisiervorgang evakuiert wird. Wahlweise wird
ein Dreiwegeventil 172 in der Rückführungsleitung 26 an
eine Vakuumpumpe 170 angeschlossen. Durch Umschalten des Ventils 172 zwischen
einer ersten Stellung, in der die Kammergase durch die Rückführungsleitung 26 an
den Gerator zurück
geleitet werden, und einer zweiten Stellung, in der die Kammergase
zu der Pumpe 170 geleitet werden, wird die Kammer 12 evakuiert.
Wahlweise sorgt ein katalytischer Konverter 174 dafür, dass
der Peroxiddampf zersetzt, und ein Trockner 176 dafür, dass
die Luft getrocknet und erwärmt
wird, bevor sie in den Generator 20 zurückgeleitet wird.
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Am
besten wird das BIER-Vessel System ohne Rezirkulation des Wasserstoffperoxids
oder Trägergases
betrieben. Die Mischung aus Luft und Wasserstoffperoxid fließt in einem
einfachen Durchgang durch die Kammer 12 und wird aus der
Kammer über
den katalytischen Konverter 174 freigesetzt. Dadurch lässt sich das
System besser regeln.
-
Durch
die Steuereinheit 164 wird eines oder mehrere der Kammerwerte,
wie Temperatur und Druck, Verdampfungsrate, Wasserstoffperoxidkonzentration
in der zu verdampfenden Flüssigkeit,
oder Flussrate des Dampfes durch die Kammer, und zwar als Reaktion
auf gemessene Werte gesteuert, um somit die gewünschten Bedingungen innerhalb
der Kammer während
des Einwirkungszyklusses zur Prion-Deaktivierung aufrecht zu erhalten.
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Es
wird in Betracht gezogen, die Hauptmerkmale des oben beschriebenen
BIER-Vessel Systems in dem Prion-Deaktivierungssystem nach 6 einzubauen,
beispielsweise die Steuereinheit, Messfühler, Ventilatoren und Ähnliches,
um die Kammerbedingungen genauer zu Kontrollieren und zu Steuern.
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Prüfstücke, die
mit einem Prion-Model, insbesondere einem in einer intraluminalen
Flüssigkeit
gedeihenden Organismus, dem IFDO, kontaminiert worden sind, wurden
zu Prüfzwecken
in einem BIER-Vessel bei verschiedenen Prüfbedingungen und Einwirkungszeiten
Wasserstoffperoxid ausgesetzt.
-
Das
Ergebnis zeigt, dass ein Zyklus unter Vakuum mit den gleichen, wie
in 5 dargestellten Wasserstoffperoxid-Dampfstößen bei
der Deaktivierung eines Prion-Models
(IFDO) wirksamer ist, als einer unter atmosphärischen Bedingungen (9).
-
Durch
die Kombination mit einem Vorreinigungsgang unter Verwendung eines
alkalischen Reinigungsmittels wie oben beschrieben, ergibt sich
ein wirksames Verfahren zur gesicherten Entfernung und Deaktivierung
von irgendwelchen an medizinischen Instrumenten und Ähnlichem
haften gebliebenen Prionen.
-
Die
Instrumente oder andere teilweise vorgewaschenen Gegenstände werden
vorzugsweise ohne Trocknen und weitere Belüftung in die Kammer des Prion-Deaktivierungssystems überführt. Die
auf den Instrumenten verbliebene Feuchtigkeit wird während der
Phasen der Vorbehandlung und Entfeuchtung entfernt. Wahlweise werden
die Instrumente steril eingewickelt, beispielsweise Gaze oder TyvekTM Band, bevor die Instrumente der Dekontaminierung
mit Wasserstoffperoxid ausgesetzt werden. Ein Reihe alternativer
Verfahren zur Reinigung und Dekontaminierung werden ebenfalls in
Betracht gezogen. Beispielsweise kann ein kombiniertes Reinigungs-
und Sterilisiersystem verwendet werden. Oder die Gegenstände können zum
Sterilisieren und/oder Reinigen auf ein Tablett gelegt werden. Dieses
Tablett kann dann nach Abschluss des Dekontaminiervorgangs versiegelt
werden, so dass die Sterilität
der Gegenstände
bis zu deren erneuten Einsatz gewahrt bleibt.
-
Ein
Verfahren zur Prion-Deaktivierung, das einen alkalischen Reinigungsgangs
und einen anschließenden
Behandlungsgang mit Wasserstoffperoxid oder einem anderen dampfförmigen Sterilisationsmittel
umfasst, ist nicht nur beim Entfernen und Deaktivieren von Prionen,
sondern auch beim Sterilisieren der Gegenstände wirksam. Somit brauchen
medizinische Instrumente oder andere Geräte keinem weiteren Sterilisierverfahren
ausgesetzt zu werden, nur um sicherzustellen, dass die für den Patienten
oder für
Personen, die die Instrumente bedienen, gefährlichen Mikroorganismen ebenfalls
zerstört
worden sind,.
-
Dementsprechend
ist die Kombination eines alkalischen Reinigungsgangs bei einer
Alkalikonzentration von etwa 0,02 Mol bis etwas 0,2 Mol gefolgt
von einer Behandlung mit Wasserstoffperoxiddampf eine wirkungsvolle
Alternative zu der konventionelle Behandlung (1N NaOH und/oder einstündiges Erhitzen
auf 120 °C,
gefolgt von einem mikrobiellen Dekontaminieren) und auch weniger
schädlich
für die
zu behandelnden medizinischen Instrumente oder anderen Gegenstände.
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Das
beschriebene Verfahren wird wahlweise mit einer zusätzlichen
Reinigung und/oder einem mikrobiellen Dekontaminieren oder Prion-Deaktivierung
kombiniert. Beispielsweise wird ein auf Flüssigkeiten beruhender Sterilisier-
und Prion-Deaktivierungsschritt wahlweise vor dem Behandlungsschritt
mit einem gasförmigen
Oxidationsmittel durchgeführt.
Beispielsweise können
Instrumente alkalisch gereinigt, gespült, mit einer Peressigsäure-Lösung sterilisiert,
steril eingewickelt oder auf ein Tablett gelegt und dann abschließend dem Sterilisieren
und der Prion-Deaktivierung
mit Wasserstoffperoxid unterzogen werden.
-
Bei
einer in 10 dargestellten Ausführung, wird
eine Apparatur sowohl als Waschbehälter als auch als Behälter für die Prion-Dekontaminierung
eingesetzt. Dadurch wird vermieden, dass der alkalisch gereinigte Gegenstand
herausgenommen und in einen getrennten Behälter zur Dampf-Behandlung transportiert
werden muss. Die Apparatur gleicht der, die in 6 dargestellt
ist. Die gleichen Teile sind mit einem Hochkomma (') gekennzeichnet,
während
neue Teile durch neue Ziffern ausgewiesen sind. Die Gegenstände werden
in eine Kammer 10' der
Apparatur geladen, mit einem alkalischen Reinigungsmittel gewaschen
und danach abgespült.
Bei einer Ausführung
verwendet eine erster Reinigungsschritt ein erstes (beispielsweise
alkalisches) Reinigungsmittel. Dies wird gefolgt von einem Spülgang und
danach einem weiteren Reinigungsschritt mit einem zweiten (beispielsweise
enzymatischen) Reinigungsmittel sodann einem weiteren Spülgang. Das
Konzentrat des alkalischen Reinigungsmittels wird in flüssiger oder
fester Form in den Vorratsbehälter 180 gegeben.
Vorzugsweise auf 50 bis 60 °C
erhitztes Wasser wird dem Vorratsbehälter durch die Zuleitung 182 zugeführt und
dieses Wasser leitet dann das gelöste alkalische oder andere
Reinigungsmittel zu den innerhalb der Kammer 10' befindlichen
Düsen 184.
Ein Rührwerk 186 bewegt
die Flüssigkeit
in der Kammer. Wahlweise transportiert eine Pumpe 187 das
Reinigungsmittel unter Druck zu Sprühdüsen. Nach einer für die Entfernung des
größten Teils
des möglicherweise
prioninfizierten Materials von den Gegenständen ausreichenden Zeit wird
das alkalische Reinigungsmittel über
eine Abflussleitung 188 aus der Kammer abgezogen. Spülwasser wird
der Kammer für
ein oder zwei Spülgänge zugeführt und
wieder abgezogen. Die Feuchtigkeit in der Kammer wird dann verringert,
indem trockene Luft aus der Zuleitung 48' durch die Kammer geleitet wird.
Wahlweise ist die Kammer für
Unterdruck ausgelegt und kann mittels einer Vakuumpumpe 110' evakuiert werden.
Wasserstoffperoxiddampf wird sodann von einem Generator 20' als Gemisch
mit steriler Luft in die Kammer geleitet. Bei einem Durchflusssystem
wird die Mischung aus Wasserstoffperoxid und Trägergas für eine, zur Prion-Deaktivierung
ausreichend langen Zeit durch die Kammer geleitet. Alternativ wird
ein Dampfstoßsystem, das
oben im Zusammenhang mit 5 beschrieben
worden ist, eingesetzt. Bei diesem System wird die Kammer evakuiert
und sodann ein einzelner Dampfstoß des Wasserstoffperoxids – oder auch
mehrere – in
die Kammer geleitet.
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Die
Kammer ist vorzugsweise mit Temperatur- und Druckmessfühlern, chemischen
Sensoren sowie einer Steuereinheit wie bereit im Zusammenhang mit 7 beschrieben
ausgerüstet,
um eine genaue Überwachung
und Steuerung der Bedingungen in der Kammer zu ermöglichen.
Die Ventile 190, 192 dienen dazu, die Zufuhr des
Dampfes, beziehungsweise des Reinigungsmittels gezielt zu drosseln.
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Wahlweise
werden der eine zu waschende und von Prionen zu dekontaminierende
Gegenstand oder die Gegenstände
in einen Aufnahmebehälter 194 geladen,
der mit den Einlässen 14' und 184 für den Dampf und
das Reinigungsmittel versehen ist. Die Reinigungslösung und/oder
der Dampf wird dann durch den Aufnahmebehälter hindurchgeleitet. Am Ende
des Zyklusses werden die beiden Ventile 196, 198 geschlossen
und somit der Zugang zu dem Aufnahmebehälter abgedichtet, so dass er
bis zu seiner späteren
Verwendung gegen luftgetragene Verunreinigungen geschützt bleibt.
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Obwohl
die Erfindung unter besonderem Bezug auf Prionen beschrieben worden
ist, ist es selbsterklärend,
dass der hier beschriebene Vorgang auch zur Deaktivierung anderer
proteinöser
Substanzen eingesetzt werden kann. Des weiteren, obwohl die Prion-Deaktivierung
unter besonderem Bezug auf einen Behälter oder eine Kammer zur Dekontaminierung
beschrieben worden ist, wird auch erwogen, ganze Räume oder
andere Umschließungen
und deren Inhalte, beispielsweise aseptische Füllleitungen, einer der oben
beschriebenen gleichartigen Reinigung und Prion-Deaktivierung zu
unterziehen.
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Ohne
damit den Anwendungsbereich der Erfindung einengen zu wollen, sind
die folgenden Beispiele geeignet, die Wirkung der Dampfsterilisation
auf Prion-Modelle darzustellen.
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BEISPIELE
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Referenzbeispiel A
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Die
Wirkung von Temperatur und Konzentration auf ein IFDO-Protein wird
bei atmosphärischem
Druck untersucht. Die Vorbereitung der Prüfstücke erfolgt, indem Proben einer
wässerigen
Suspension von IFDO auf Prüfstücke aus
rostfreiem Stahl getropft und diese sodann getrocknet werden. Die
Prüfstücke werden
in aus TyvekTM Band geformte Taschen gesteckt.
Die so eingewickelten Prüfstücke werden
sodann einem Wasserstoffperoxid bei 1,5 mg/l und 30 °C oder bei
3,0 mg/l und 40 °C
ausgesetzt. 11 zeigt die auf den Prüfstücken verbliebene
IFDO Konzentration über
der Zeit. Die Auswirkungen einer höheren Temperatur und einer höheren Konzentration
sind signifikant.
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Beispiel 1
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Die
Prüfstücke werden
in gleicher Weise wie beim Referenzbeispiel A vorbereitet, werden
dann aber weiter mit 0, 10 oder 50 % Blut kontaminiert. Sodann werden
die Prüfstücke Sterilisierzyklen
mit dampfförmigem
Wasserstoffperoxid ausgesetzt, wie in
12 dargestellt,
allerdings mit drei oder sechs Dampfstößen des Wasserstoffperoxids
bei 30 °C
oder 50 °C.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt und zeigen, wie
wichtig es ist, die Gegenstände
vor der eigentlichen Prion-Deaktivierung zu säubern. Tabelle 1
Temperatur
(°C) | Konzentration dampfförmiges Wasserstoffperoxid
(mg/l) | Zahl
der Dampfstöße | Verunreinigung | Logarithmus
der
IFDO
Verminderung |
30 | 2,0 | 6 | keine | > 7 |
30 | 2,0 | 6 | 10
% Blut | 4-5 |
30 | 2,0 | 6 | 50
% Blut | 1-2 |
50 | 7,0 | 3 | keine | > 7 |
50 | 7,0 | 3 | 10
% Blut | > 7 |
50 | 7,0 | 3 | 50
% Blut | 3-4 |
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Es
wird ersichtlich, dass der Wasserstoffperoxiddampf nur dann die
Prionen wirkungsvoll entfernen kann, wenn zuvor alle Verunreinigungen
(durch 0 % Blut simuliert) oder aber die meisten Teile der Verunreinigungen
(durch 10 % Blut simuliert) entfernt worden sind; dies gilt insbesondere
bei einem 50 °C-Zyklus
mit einer Konzentration des Wasserstoffperoxids von 7,0 mg/l.
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Beispiel 2
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In
diesem Fall werden die Prüfstücke vorbereitet,
indem Proben einer homogenen Mischung von menschlichem CJK-kontaminiertem
Gehirngewebe und Wasser auf Prüfstücke aus
rostfreiem Stahl getropft und diese sodann getrocknet werden. Die
Prüfstücke werden
in aus Tyvek
TM Band geformte Taschen gesteckt. Die
so eingewickelten Prüfstücke werden
ohne einen vorausgehenden Reinigungsschritt verschiedenen Behandlungsvorgängen, entweder
unter atmosphärischem
Druck oder unter Vakuum, sowohl mit und ohne Wasserstoffperoxid
ausgesetzt. Nach der Einwirkungszeit werden die Püfstücke in einer
Phosphat gepufferten Kochsalzlösung
einer ultraschallbasierten Extraktion unterzogen. Die einzelnen
Extrakte werden aufkonzentriert und sodann mit der als SDS-PAGE
bezeichneten Elektrophorese und den so genannten „Western
Blots" analysiert.
Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Prion-Proteins (P
RP
SC) wird mittels
einer Antikörper-Anordnung
bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt und zeigen,
dass dampfförmiges
Wasserstoffperoxid ein wirksamer Stoff zur Zerstörung der gefährlichen
Form des Prion-Proteins ist. Tabelle 2
Temperatur
(°C) | Konzentration
dampfförmiges
Wasserstoffperoxid
(mg/l) | Bedingungen | PRPSC
festgestellt |
25 | 1,7 | Einwirkungszeit
3 Stunden, atmosphärischer Druck | Nein |
25 | 0 | Einwirkungszeit
3 Stunden, atmosphärischer Druck | Ja |
30 | 2,2 | Vakuum,
6 Dampfstöße | Nein |
50 | 7,0 | Vakuum,
3 Dampfstöße | Nein |
50 | 0 | Vakuum | Ja |