Verontreiniging van de binnenwanden van injectiespuiten die worden gebruikt voor het samenstellen en toedienen van gevaarlijke geneesmiddelen

Abstract Inleiding:

Het evalueren van de contaminatie op de binnenwanden van tonvormige spuiten die gebruikt worden voor het bereiden en toedienen van gevaarlijke geneesmiddelen door middel van veegmonsters.

Doel

Het doel van het onderzoek was om de contaminatie te meten op de binnenwanden van injectiespuiten die gebruikt worden voor het bereiden van gevaarlijke geneesmiddelen. Aangezien de spuiten in open verbinding staan met de omgeving, kan verdamping van de geneesmiddelen leiden tot milieuverontreiniging en mogelijke blootstelling van gezondheidswerkers.

Methoden

Drieënveertig BD Plastipak luer lock-spuiten van 50 ml werden verzameld na eenmalig gebruik bij het bereiden van gevaarlijke geneesmiddelen. Bij elke spuit werd de binnenwand van de houder afgeveegd. Potentiële resterende verontreiniging werd ook gemeten door vloeistofextractie om de effectiviteit van de afveegprocedure te verifiëren. Er werden zes gevaarlijke drugs getest. Vloeistofchromatografie-tandemmassaspectrometrie werd gebruikt voor de analyse van cyclofosfamide, doxorubicine, 5-fluorouracil, ifosfamide en methotrexaat. Platina-analyse van cisplatine werd uitgevoerd met voltammetrie.

Resultaten

Besmetting werd gevonden voor alle cyclofosfamide-, doxorubicine-, ifosfamide- en methotrexaatspuiten, voor acht van de tien 5-fluorouracilspuiten, en voor geen van de cisplatinespuiten. De contaminatie als deel van de overgebrachte dosis verschilt tussen de geneesmiddelen met de hoogste contaminatie voor doxorubicine (mediaan 21,90 ppm), gevolgd door cyclofosfamide (mediaan 1,24 ppm) en ifosfamide (mediaan 0,60 ppm). De laagste contaminatie werd gemeten voor 5-fluorouracil (mediaan 0,02 ppm) en methotrexaat (mediaan 0,006 ppm).

Conclusie

Verontreiniging werd aangetroffen op bijna alle spuiten en verschilt per geneesmiddel, wat aangeeft dat sommige geneesmiddelen meer aan de binnenwanden en plunjerschachten kleven dan andere. Verontreiniging houdt een potentieel blootstellingsrisico in, aangezien gevaarlijke geneesmiddelen uit de open spuiten kunnen verdampen, de werkomgeving kunnen verontreinigen en zorgverleners kunnen blootstellen.

Inleiding

Wanneer een spuit tijdens het bereidingsproces wordt gevuld met een gevaarlijk geneesmiddel (HD), komt de binnenwand van het spuitvat in contact met het geneesmiddel dat kan reageren en aan het oppervlak kan kleven. Na het overbrengen van de HD naar een infuuszak of pompreservoir, of na toediening als bolusinjectie, ontstaat er een open verbinding tussen de binnenwand van het spuitvat en de omgeving. Hierdoor kunnen HD's verdampen en mogelijk de werkomgeving verontreinigen. Bovendien kan de zuiger van de spuit verontreinigd raken door contact met de binnenwand van de spuit. Het geneesmiddel kan ook overgebracht worden naar de zuiger tijdens het manipuleren van de spuit. Dit kan zelfs toenemen als de spuit wordt gebruikt voor meerdere manipulaties, zoals in de dagelijkse praktijk, bijvoorbeeld als het volume voor magistrale bereidingen groter is dan het maximale volume van de spuit. Zelfs bij batch- en doseerbandproductie is het gebruikelijk om spuiten meerdere keren te hergebruiken. De verontreiniging op de plunjer kan uiteindelijk via de handschoenen van het apotheekpersoneel, de verpleegkundige en andere medewerkers in de gezondheidszorg worden overgedragen op andere oppervlakken, wat leidt tot verspreiding van de verontreiniging in de werkomgeving en mogelijke blootstelling van de medewerkers. Dit moet uiteraard zoveel mogelijk worden voorkomen.


Zelfs na de bereiding en toediening, wanneer de spuiten worden weggegooid, gaat het verdampingsproces door, wat leidt tot contaminatie in en rond de HD-afvalbak. Als de spuiten niet op de juiste manier worden weggegooid (grondig verpakt of verzegeld), kan het personeel dat betrokken is bij het transport en de afvalverwerking hieraan worden blootgesteld.

Verontreiniging op spuiten die worden gebruikt bij de bereiding van geneesmiddelen is al eerder onderzocht, maar de studies waren voornamelijk gericht op verontreiniging op de plunjers. In 2005 ontdekten Favier et al. cyclofosfamide op de plunjers van alle geteste Becton Dickinson® spuiten.1 In 2010 herhaalde Kiffmeyer het onderzoek voor Becton Dickinson®, Terumo® en Equashield® spuiten.2 Voor elke spuit werden twee, vier of acht manipulaties uitgevoerd. De hoogste besmetting met cyclofosfamide werd gevonden op de plunjers van de Becton Dickinson® spuiten. In een aparte test werd ook cyclofosfamide aangetroffen op de binnenwanden van bijna alle Becton Dickinson® en Terumo® spuiten. In 2014 voerden Smith et al. een vergelijkbaar onderzoek uit en vergeleken ze de verontreiniging van de plunjers van Becton Dickinson® en Equashield® spuiten.3 Er werden twee, vier of acht manipulaties uitgevoerd voor elke spuit.

Er werd een significant hogere besmetting met cyclofosfamide gevonden voor de Becton Dickinson® spuiten in vergelijking met de Equashield® spuiten. De uitvoering en uitkomst van het onderzoek werden echter in twijfel getrokken en besproken, omdat het onderzoek geen routinematige bereidingsomstandigheden (meerdere manipulaties) zou reflecteren, de statistische analyse werd afgezwakt, controles ontbraken en de grootte van de monsters verschilde.4-6 Onlangs hebben Barta et al. de HD-verontreiniging gekwantificeerd op de binnenwanden van standaard spuiten met open vaten die waren aangesloten op het Becton, Dickinson and Company PhaSeal® Closed System Drug Transfer Device (CSTD). Er werden afzonderlijke manipulaties uitgevoerd voor veertien spuiten 5-fluorouracil, cyclofosfamide en ifosfamide. De binnenwanden van alle veertig spuiten waren besmet na het overbrengen van het geneesmiddel van flacon naar spuit naar infuuszak.7 Concluderend kan worden gesteld dat alle onderzoeken HD-besmetting aantonen op plunjers en binnenwanden van spuiten met open vaten na bereiding, wat duidt op een potentieel risico van omgevingsbesmetting en blootstelling van medewerkers in de gezondheidszorg.


Het doel van ons onderzoek was het evalueren van contaminatie op de binnenwanden van spuiten die worden gebruikt voor het eenmalig toedienen van HD's door middel van veegmonsters en het testen op meer HD's. Spuiten voor eenmalig gebruik of manipulatie worden beschouwd als dagelijkse praktijk. Er werden spuiten geselecteerd met cyclofosfamide, ifosfamide, 5-fluorouracil, doxorubicine, methotrexaat en cis-platin. Deze spuiten vertegenwoordigen HD's met verschillende fysische en chemische eigenschappen, zoals concentratie, vluchtigheid, viscositeit en affiiteit ten opzichte van het oppervlak van de spuit.


Materialen en methoden


Het onderzoek werd uitgevoerd door Exposure Control Sweden AB (Bohus-Björkö, Zweden).
HD-spuiten getest
Drieënveertig 50 ml BD Plastipak luer lock-spuiten werden verzameld op de apotheekafdeling van de Universitaire Ziekenhuizen Leuven in België (Tabel 1). De spuiten zijn spuiten met open huls die vaak worden gebruikt voor HD bereidingen. De spuiten werden verzameld na het bereiden van HD's voor eenmalig gebruik. De medicijnen werden overgebracht van de flacons via de spuiten naar de infuuszakken met behulp van de ChemoClave en Spiros CSTD (ICU Medical, San Clemente, VS). De volumes overgebrachte geneesmiddelen varieerden van 36 tot 60 ml. Veertien operators (apothekers en apotheektechnici) waren betrokken bij de bereiding van de spuiten.

Het aanraken van de plunjerschachten was niet toegestaan om contaminatie op de binnenwanden van de spuiten te voorkomen, veroorzaakt door de handschoenen van de operators tijdens het mengen. Alleen de externe knop aan het uiteinde van de zuiger werd gebruikt om vast te houden. Om er zeker van te zijn dat de schacht van de zuiger niet werd aangeraakt, werden de veegmonsters ook geanalyseerd voor negen andere HD's naast het gehanteerde en overgebrachte geneesmiddel, behalve voor cisplatine, omdat de procedure voor het reinigen van het monster en de analyse anders was dan bij de andere geteste HD's. Op deze manier werd een mogelijke overdracht van contaminatie naar andere HD's voorkomen. Op deze manier kon de mogelijke overdracht van contaminatie door de handschoenen van de operators naar de geprepareerde spuiten worden vastgesteld.


Er werden zes HD's getest omdat de fysische en chemische eigenschappen van geneesmiddelen verschillen en dit verschillende resultaten zou kunnen opleveren. Voor het testen werden alleen spuiten van 50 ml verzameld, zodat de doekjes er gemakkelijk bij konden. Gezien de vereiste 50 ml werden de volgende HD's in het onderzoek opgenomen: 5-fluorouracil (50 mg/mL), cyclofosfamide (20 mg/mL), ifosfamide (40 mg/mL), methotrexaat (100 mg/mL), doxorubicine (2 mg/mL) en cisplatine (1 mg/mL). Twee tot tien spuiten van elke HD werden verzameld, afhankelijk van de beschikbaarheid van de spuiten tijdens de verzamelperiode.

Na de medicijnoverdracht werden de spuiten individueel verpakt en verzegeld in een plastic minizakje. De spuiten waren nog steeds aangesloten op de Spiros CSTD om morsen met de HD's te voorkomen. Elke spuit werd voorzien van een unieke code en de gegevens werden geregistreerd (tabel 1). De spuiten werden bewaard bij 2-8 °C tot de veegmonsters werden genomen, het monster werd voorbereid en geanalyseerd bij Exposure Control Sweden AB.


Wipe sampling procedure
Cyto Wipe Kits van Exposure Control Sweden AB werden gebruikt voor oppervlakte wipe sampling (www.exposurecontrol. net). Om een goede bemonstering uit te voeren, werd het oorspronkelijke doekje (45 cm × 24 cm) opgerold tot een cilindervormig doekje van 12 cm lang en ongeveer 1 cm in diameter, zodat het gemakkelijk in het vat kon worden geschoven (figuur 1). De zuiger werd ingesteld op 10 ml om voldoende toegang tot het spuitvat te hebben om het veegmonster te kunnen nemen en om aanraking van de zuigeras te voorkomen. Bijgevolg werd de binnenwand tussen 0 en 10 ml niet afgeveegd. Nadat het veegje in het vat was geplaatst, werd de spuit rechtop gezet en werd 5 ml 0,1% mierenzuuroplossing of 5 ml 0,5 M HCL-oplossing (voor cisplatine) op het veegje gedruppeld. Vervolgens werd de zuiger rondgedraaid om ervoor te zorgen dat het voorbevochtigde doekje in contact kwam met het totale oppervlak van de binnenwand van de spuit.

De voorbevochtigde doekjes werden verzameld en geëxtraheerd met 20 ml 0,1% mierenzuuroplossing. Voor cisplatine werd 20 ml 0,5 M HCL-oplossing gebruikt. Het totale extractievolume voor de veegmonsters was 25 ml. Na extractie werd een deel van het extract gebruikt voor analyse.

De resterende contaminatie op de binnenwanden van de spuiten werd ook gemeten na het afvegen om de effectiviteit van de afveegprocedure te verifiëren. Daartoe werden de spuiten rechtop gezet met de zuiger nog steeds ingesteld op 10 ml en werd 50 ml 0,1% mierenzuuroplossing in de ruimte tussen vat en zuiger gegoten.2 Voor de cisplatinespuiten werd 50 ml 0,5 M HCL-oplossing gebruikt. De vloeistoffen werden na 60-90 min verwijderd en apart van de veegmonsters geanalyseerd.

De veegmonsters en vloeistoffen werden ook geanalyseerd op negen andere drugs naast de drugs die werden gehanteerd en overgebracht, behalve voor cisplatine, omdat de monsterreinigingsprocedure en de analyse verschilden van de andere geteste drugs.

Figuur 1. Cilindervormig doekje en spuit met cilindervormig doekje in het vat

Figuur 1. Cilindervormig doekje en spuit met cilindervormig doekje in het vat

Vloeistofchromatografie met tandemmassa
spectrometrie-analyse

Vloeistofchromatografie met tandemmassaspectrometrie (LC-MS/MS) werd gebruikt voor de analyse van cyclofosfamide, doxorubicine, 5-fluorouracil, ifosfamide, methotrexaat en de andere five HD's die niet werden gehanteerd en overgebracht, maar gemeten om te controleren op mogelijke (kruis)contaminatie op de plunjerschacht (cytarabine, docetaxel, etoposide, gemcitabine en paclitaxel). Details over de analysemethode en de gebruikte apparatuur zijn onlangs gepubliceerd.8 De detectielimiet is 0,01 ng/mL voor cyclofosfamide, cytarabine, gemcitabine, ifosfamide en methotrexaat, 0,2 ng/mL voor docetaxel, doxorubicine en paclitaxel, en 0,5 ng/mL voor etoposide en 5-fluorouracil.

Stripping voltametrische analyse

Platina-analyse van cisplatine werd uitgevoerd met stripping voltammetrie.9 0,5 mL van het extract werd vernietigd met waterstofperoxide, zoutzuur en UV-licht, wat resulteerde in de vorming van platina-ionen. Uiteindelijk werden de platina-ionen geanalyseerd in plaats van cisplatine. De monsters werden in tweevoud geanalyseerd, inclusief de vernietigingsstap. Gemiddelde waarden worden gerapporteerd. Vanwege de achtergrondniveaus van platina is de kwantificeringslimiet gesteld op 0,1 ng/ml. Dit komt overeen met 0,16 ng/mL cisplatine.

Statistische analyse

Alle analyses werden uitgevoerd in R (versie 4.4.1) met behulp van het R-pakket rstatix (versie 0.7.2) voor statistische tests en ggplot2 (versie 3.5.1) voor visualisatie. De niet-parametrische test van Wilcoxon werd gebruikt voor de vergelijking van de contaminatie tussen veegmonsters en vloeistoffen voor elk van de HD's (tabel 1). De totale contaminatie in de spuiten als onderdeel van de totale hoeveelheid overgedragen HD en gepresenteerd in ppm, werd ook vergeleken tussen de zes HD's met behulp van de Wilcoxon's test. p-waarden werden gecorrigeerd voor meervoudige vergelijking met behulp van de Holm's methode. Voor waarden onder de detectiegrens werd de helft van de detectiegrens gebruikt. p-waarden onder 0,05 werden beschouwd als significant verschillend.

Resultaten

Besmetting gemeten door middel van veegmonsters werd aangetroffen op de binnenwanden van alle cyclofosfamide-, doxorubicine-, ifosfamide- en methotrexaatspuiten (Tabel 1). 5-Fluorouracil werd aangetroffen op de binnenwanden van vier van de tien spuiten. Besmetting met platina, dat cisplatine vertegenwoordigt, werd niet gedetecteerd op de vier geteste spuiten. Vergelijkbare resultaten werden gevonden voor de resterende verontreiniging gemeten in de vloeistoffen, om de effectiviteit van de veegmonsterprocedure te verifiëren. Er werd opnieuw contaminatie gevonden voor alle cyclofosfamide-, doxorubicine-, ifosfamide- en methotrexaatspuiten, voor zeven van de tien 5-fluorouracilspuiten en voor geen van de cisplatinespuiten (Tabel 1).


De hoogste totale contaminatie (veegmonsters en vloeistoffen) werd gemeten voor doxorubicine (mediaan 1989 ng), gevolgd door ifosfamide (mediaan 1204 ng) en cyclofosfamide (mediaan 956 ng). De laagste verontreiniging werd gemeten voor 5-fluorouracil (mediaan 45 ng) en methotrexaat (mediaan 27 ng). Cisplatine werd niet gedetecteerd.


Voor cyclofosfamide was de contaminatie hoger in de vloeistoffen dan in de veegmonsters (p = 0,01), terwijl er geen verschillen werden gevonden voor de andere HDs. Dit geeft aan dat de veegmonsters op de binnenwanden niet effectief waren. Een effectieve veegmonstername zou hebben geresulteerd in een hogere contaminatie in veegmonsters dan contaminatie in vloeistoffen.

Verontreiniging op de spuiten met de negen andere HD's, afgezien van de bereide HD, om te controleren op mogelijke overdracht van verontreiniging door de handschoenen van de operators, werd niet aangetroffen bij de veegmonsters en de vloeistoffen, wat aangeeft dat er geen sprake was van kruisbesmetting van HD's tijdens het ophalen van de spuiten en de bemonstering in het laboratorium.


Om de contaminatie tussen de zes HD's te vergelijken, moet de totale HD-dosis die is overgebracht voor elk van de spuiten worden berekend door de HD-concentratie te vermenigvuldigen met het overgebrachte volume. Vervolgens wordt de contaminatie als deel van de totale hoeveelheid overgedragen HD-dosis berekend en uitgedrukt in deeltjes per miljoen (tabel 1). Mediaanwaarden en bereiken worden gepresenteerd en gebruikt voor statistische analyse. De hoogste totale contaminatie wordt berekend voor doxorubicine (mediaan 21,90 ppm), gevolgd door cyclofosfamide (mediaan 1,24 ppm) en ifosfamide (mediaan 0,60 ppm). De laagste totale contaminatie wordt berekend voor 5-fluor-acil (mediaan 0,02 ppm) en methotrexaat (mediaan 0,006 ppm). Significant hogere contaminatie werd gevonden voor doxorubicine vergeleken met cyclofosfamide, ifosfamide en 5-fluorouracil (p = 0,001), en voor cyclofosfamide (p = 0,0003), en ifosfamide (p = 0,002), vergeleken met 5-fluorouracil.

Discussie

Het doel van het onderzoek was om contaminatie op de binnenwanden van spuiten te meten door middel van veegmonsters. Besmetting werd gevonden op alle doxorubicine-, methotrexaat-, cyclofosfamide- en ifosfamidespuiten. Een paar spuiten met 5-fluorouracil waren ook besmet, maar geen enkele spuit met cis-platine. Hoewel de focus lag op het afvegen van de binnenwanden van de spuiten, kan niet worden uitgesloten dat de gemeten contaminatie ook contaminatie op de plunjeras omvat.


De effectiviteit van de veegmonsterprocedure werd gevalideerd door na het afvegen de resterende vervuiling op de binnenwanden van de spuiten te meten. Hiervoor werd een vloeistof in het vat gegoten zodat de resterende drugs konden oplossen. De resultaten laten echter hogere hoeveelheden drugs zien in de vloeistoffen dan in de veegmonsters, behalve voor de cisplatinespuiten waar geen verontreiniging werd gevonden. Dit wijst erop dat de veegmonsterprocedure minder effectief was dan het gebruik van de vloeistof. Daarnaast kan er ook verontreiniging aanwezig zijn op de plunjerschachten. Aangezien de doekjes ook de plunjerschachten aanraken, wordt er ook contaminatie op de plunjerschachten bemonsterd. Dit betreft ook de bemonstering met de vloeistoffen.


Elke spuit (behalve voor cisplatine) werd ook gecontroleerd op verontreiniging met negen andere geneesmiddelen om de mogelijke overdracht van verontreiniging door de handschoenen van de operators op de plunjerschachten te meten. Er werden geen andere geneesmiddelen gedetecteerd dan de samengestelde geneesmiddelen. Dit geeft aan dat het zeer onwaarschijnlijk is dat de gemeten verontreiniging op de binnenwanden en plunjerschachten van de spuiten veroorzaakt is door andere (eerdere) activiteiten dan het bereiden zelf. Het toont ook aan dat de spuiten op de juiste manier zijn ingezameld en dat de veegtesten en het inzamelen van de vloeistoffen in het laboratorium zonder verontreiniging zijn uitgevoerd.


Het moet worden opgemerkt dat de binnenwanden van de spuiten niet werden afgeveegd tussen 0 en 10 mL, omdat de zuiger was ingesteld op 10 mL om de veegmonsters te nemen. Dit duidt op een onderschatting van de contaminatie met ongeveer 20 procent op basis van het overgebrachte volume (mediaan 50 ml; range 36-60 ml).


De resultaten zijn niet gecorrigeerd voor terugvinding en het blijft onduidelijk of alle drugs door de doekjes zijn verwijderd of in de vloeistof aanwezig waren. Laboratoriumtests die in tweevoud zijn uitgevoerd geven enige indicatie en laten hoge terugvindingspercentages zien voor cyclofosfamide (96%) en ifosfamide (92%), matige terugvindingspercentages voor cisplatine (80%), methotrexaat (69%) en 5-fluorouracil (62%), en lage terugvindingspercentages voor doxorubicine (19%). Dit wijst erop dat sommige geneesmiddelen meer aan de binnenwanden van de spuiten kleven dan andere, vooral doxorubicine. De verschillen kunnen worden verklaard door verschillende productkenmerken, zoals de fysische en chemische eigenschappen van de geneesmiddelen.


De belangrijkste beperking van het onderzoek betreft de ineffectieve veegbemonstering, maar dit werd gecompenseerd door de extra extractie van HD's op de binnenwanden en plunjerschachten. Daarnaast blijft het onbekend of en hoeveel van elke HD uit de binnenkant van de injectiespuiten verdampt en uiteindelijk als verontreiniging in het milieu terechtkomt.


Sommige (delen van de) geneesmiddelen kunnen permanent aan de binnenwanden en plunjerschachten van de spuiten blijven kleven en komen niet in het milieu terecht. Ondanks deze onzekerheden is de totale hoeveelheid HD-verontreiniging op de binnenwanden en plunjerschachten van de spuiten relevant, omdat ze een potentieel risico vormen voor milieuverontreiniging en blootstelling van gezondheidswerkers. Verdamping van HD's bij kamertemperatuur is bewezen, naast het vrijkomen van HD-deeltjes tijdens het samenpersen.12-16


Gezien de hiërarchie van beheersingsmaatregelen om werknemers te beschermen tegen blootstelling aan HD's, moet de nadruk liggen op technische beheersingsmaatregelen (niveau 3) om werknemers te isoleren van de HD's, aangezien eliminatie (niveau 1: verwijderen van de HD's) en vervanging (niveau 2: vervangen van de HD's) onmogelijk zijn.10,11 Patiënten hebben HD's nodig voor behandeling. Administratieve controles (niveau 4) en ten slotte persoonlijke beschermingsmiddelen (niveau 5) zijn de volgende stappen, maar deze worden beschouwd als de minst effectieve manier om gezondheidswerkers te beschermen. Technische controlemaatregelen, om de mogelijke verspreiding van besmetting van de binnenwanden en plunjerschachten van de injectiespuiten naar de omgeving te minimaliseren, kunnen bestaan uit:

/ Eenmalige bereiding van de spuiten (één keer trekken en persen).

/ Wikkel of verzegel de spuiten onmiddellijk na gebruik. Dit geldt ook voor het overbrengen van flacons in zakken en pompreservoirs tijdens de bereiding en na toediening aan patiënten.

/ Zorg ervoor dat de spuiten goed zijn verpakt of verzegeld als ze worden weggegooid in een bak voor gevaarlijk afval, om besmetting door dampen en deeltjes van HD-afval te voorkomen.

/ Gebruik geen spuiten met open vaten, maar verzegelde spuiten. Het opvolgen van deze aanbevelingen kan resulteren in een vermindering van de milieuvervuiling en mogelijke blootstelling van de operators en verpleegkundigen.

Het opvolgen van deze aanbevelingen kan leiden tot een vermindering van de milieuvervuiling en mogelijke blootstelling van de operators en het verplegend personeel.

Conclusie

Dit onderzoek heeft aangetoond dat routinematige HD-samenstellingen bij vijf van de zes geteste HD's hebben geleid tot contaminatie op de binnenwanden en plunjerschachten van de spuiten. Sommige HD's kleven meer aan de binnenwanden en plunjerschachten dan andere, wat resulteert in verschillen in contaminatie tussen de HD's onderling. Het belangrijkste is echter dat de contaminatie op de binnenwanden en plunjerschachten van de injectiespuiten kan leiden tot het vrijkomen van geneesmiddelen in de werkomgeving en blootstelling van zorgverleners. Met dit fenomeen moet rekening worden gehouden bij het nemen van risicobeheersmaatregelen bij het werken met HDs.

Bronvermelding
Statistische ondersteuning van Björn Andersson en Jari Martikainen (statistici bij het Bioinformatica- en Gegevenscentrum aan de Sahlgrenska Academie, Universiteit van Göteborg, Göteborg, Zweden) wordt vriendelijk erkend.


Bijdragen van auteurs
Alle auteurs ontwierpen het onderzoek; PS en BT verzamelden de gegevens; PS voerde de analyse uit en interpreteerde de resultaten; PS stelde het manuscript op. Alle auteurs hebben de definitieve versie van het manuscript beoordeeld en goedgekeurd.


Belangenverklaring
De auteurs verklaarden geen potentiële belangenconflicten te hebben met betrekking tot het onderzoek, het auteurschap en/of de publicatie van dit artikel.


Financiering
De auteurs maakten melding van de ontvangst van de volgende financiële steun voor het onderzoek, het auteurschap en/of de publicatie van dit artikel: Financiële steun voor het onderzoek en het schrijven van deze publicatie werd verleend door Equashield Medical Ltd, Migdal Tefen, Israël.


ORCID iD
Paul Sessink https://orcid.org/0000-0002-8580-0044

Een beoordeling van blootliggende spuitbinnenwanden als blootstellingsroute van gevaarlijke geneesmiddelen

Abstract Inleiding:

Het is van het grootste belang dat personeel in de gezondheidszorg in een veilige werkomgeving kan werken, met name personeel dat regelmatig met gevaarlijke medicijnen omgaat. Onderzoeken hebben aangetoond dat bij gebruik van gesloten transferapparaten. (CSTD's) worden gebruikt in combinatie met standaard spuiten met open cilinders, cyclofosfamide (CP), een veelgebruikte HD, wordt overgedragen op de plunjer van de spuit tijdens bereidings- of toedieningsprocessen. Deze verontreiniging kan vervolgens worden overgedragen naar de werkomgeving, waardoor werknemers in gevaar komen.

Doel:

Het doel van dit onderzoek was het kwantificeren van contaminatie van HD aan de binnenkant van standaard spuiten met open cilinders en het vergelijken van contaminatieniveaus tussen drie veelgebruikte HD's: 5-fluorouracil (5-FU), CP en ifosfamide (IF).

Methoden:

Elke HD werd overgebracht van een injectieflacon naar een intraveneuze (IV) zak met behulp van een standaard spuit met open vaten en Becton, Dickinson and Company (BD) PhaSealTM CSTD-connectoren. Er werden monsters genomen van de binnenkant van elk van de spuitvaatjes om de hoeveelheid HD-verontreiniging te meten. Elk geneesmiddel werd 15 keer getest en vergeleken met een positieve controle.

Resultaten:

Significante hoeveelheden van elk geneesmiddel werden overgebracht naar de binnenkant van de spuiten. De gemiddelde hoeveelheden van elk gemeten geneesmiddel waren: 5-FU, 1327,7 ng (standaarddeviatie [SD] =873,6 ng); CP, 1074,8 ng (SD=481,6 ng); en IF, 1700,0 ng (SD =1098,1 ng). Er was geen statistisch significant verschil tussen de drie geneesmiddelen (p=0,14).

Conclusie:

Dit onderzoek onderstreept de aanwezigheid van HD-besmetting op de binnenoppervlakken van standaard spuiten met open cilinders na het overbrengen van een geneesmiddel van een flacon naar een spuit naar een infuuszak. Dergelijke besmetting kan zich verspreiden in de werkomgeving en werknemers in de gezondheidszorg blootstellen aan schade.

1. Inleiding

Gevaarlijke medicijnen (HD's), zoals gedefinieerd door het National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), zijn door de Food and Drug Administration goedgekeurde medicijnen die voldoen aan bepaalde toxiciteitscriteria voor mensen of dieren. Van deze medicijnen is vastgesteld dat ze kankerverwekkend, reproductietoxisch, ontwikkelingstoxisch, genotoxisch en/of toxisch zijn voor specifieke organen (bijv. hart, longen, nieren, lever).1,2 Veel voorkomende HD's zijn onder andere antineoplastische middelen (bijv, 5-fluorouracil [5-FU], cyclofosfamide [CP] en ifosfamide [IF]), nucleosiden en nucleotiden (bijv. ribavirine), immunosuppressieve middelen (bijv. tacrolimus), ziektemodificerende antireumatische middelen (bijv. leflunomide), hormoontherapieën (bijv. oestradiol) en andere niet-neoplastische middelen.3

Ziekteverwekkers vormen niet alleen een risico voor patiënten die ze therapeutisch krijgen toegediend, maar ook voor het personeel in de gezondheidszorg dat ze samenstelt, toedient, vervoert, weggooit en/of er anderszins mee omgaat.1,2 Blootstelling aan dergelijke geneesmiddelen kan plaatsvinden door absorptie door de huid en slijmvliezen, inademing, incidentele inname of via een naald. Blootstelling aan HD kan op zijn beurt schadelijke effecten veroorzaken, waaronder huiduitslag, onvruchtbaarheid en kanker.2,4-6

Daarom is het voorkomen van blootstelling van werknemers in de gezondheidszorg aan Ziekteverwekkers van het grootste belang voor het handhaven van een veilige werkomgeving. Dit kan worden bereikt door het gebruik van technische controles, persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM's) en administratieve controles.2 Gesloten systeem transfer devices (CSTD's) zijn één type technische controle. Met deze naaldloze apparaten kunnen HD-manipulaties plaatsvinden binnen een gesloten systeem, waardoor zorgverleners worden beschermd tegen onnodige blootstelling.

Als een CSTD goed is ontworpen, op de juiste manier is gefabriceerd en op de juiste manier wordt gebruikt, zou het werkers in de gezondheidszorg moeten beschermen tegen blootstelling aan HD tijdens het samenstellen en toedienen van HD-producten. Alle CSTD-spuitadapters vereisen het gebruik van een spuit, die afhankelijk van het ontwerp het gesloten karakter van een CSTD-systeem in gevaar kan brengen. Het open vat van een standaardspuit kan mogelijk leiden tot omgevingsbesmetting en dus gevaar voor zorgverleners. De mate van mogelijke contaminatie is afhankelijk van het gebruikte geneesmiddel en de vluchtigheid, concentratie, viscositeit en affiniteit voor het oppervlak van de spuit.7,8

In tegenstelling tot standaard spuiten met open cilinders, zijn CSTD-spuiten met gesloten cilinders ontworpen om een volledig gesloten systeem te bieden. Het typische gebruik van een HD vereist het vullen van een spuit met het geneesmiddel en het overbrengen ervan naar een intraveneuze (IV) zak of IV-toedieningslijn. Tijdens het opzuigen van een HD uit een flacon in een spuit, komt de HD gedurende een bepaalde tijd in direct contact met de binnenwand van de spuit. Door deze blootstelling kan de HD zich aan het oppervlak van de spuit hechten door chemische affiniteit of cohesieve adhesiekrachten. Nadat het geneesmiddel uit de spuit is overgebracht, wordt het binnenoppervlak - en eventuele resterende HD die zich aan het binnenoppervlak heeft gehecht - blootgesteld aan de omgeving.

Potentiële besmetting van de werkomgeving met de HD kan via twee mogelijke routes plaatsvinden: verdamping van de HD of direct contact met de binnenwand van de spuit. Dit laatste type besmetting kan zich dan via handschoenen of direct contact met andere oppervlakken verspreiden naar de werkomgeving of de zorgverlener. Deze besmettingsmethode moet zoveel mogelijk worden voorkomen en zou idealiter niet mogen voorkomen tijdens het hanteren van HD. Er kunnen verschillende besmettingsniveaus worden waargenomen bij verschillende HD's vanwege de unieke fysische en chemische eigenschappen van elk geneesmiddel.

Onderzoeken naar het gebruik van CSTD's bij de bereiding en toediening van HD's hebben een significante vermindering van de besmettingsniveaus aan het oppervlak aangetoond.9,10 Bij het gebruik van sommige CSTD's zijn echter detecteerbare niveaus van HD's waargenomen. Dit suggereert dat sommige systemen niet volledig gesloten zijn of dat, als het systeem gesloten is, er andere manieren zijn waarop mensen kunnen worden blootgesteld. Uiteindelijk blijven gezondheidswerkers risico lopen op blootstelling door het gebruik ervan.10,11 Eén onderzoek met een oppervlaktebewakingstechniek onderzocht omgevingscontaminatie via contaminatie van de plunjer van injectiespuiten tijdens routinematige medicijnbereiding in ziekenhuisapotheken.7

Besmetting door CP op een standaard zuiger van een injectiespuit met open trommel werd bevestigd, gelokaliseerd en gekwantificeerd. De resultaten van andere onderzoeken hebben de overdracht van CP op een standaard injectiespuit bevestigd.8,9 In deze onderzoeken werden zowel de handschoenen als de werkomgeving verontreinigd door medicijnresten op de injectiespuit.

Het doel van dit onderzoek was het kwantificeren van contaminatie van HD aan de binnenkant van standaard spuiten met open vaten en het vergelijken van contaminatieniveaus tussen drie veelgebruikte HD's: 5-FU, CP en IF.

2. Methoden

Er werden drie gangbare HD-producten bereid onder reële bereidingsomstandigheden om de verontreinigingsniveaus van de binnenwanden van standaardspuiten met open cilinders te meten. Met behulp van een aangepast NIOSH-prestatieprotocol voor CSTD's12 werd in totaal 50 ml geneesmiddel overgebracht van een injectieflacon naar een 50 ml-spuit met open houder en vervolgens van de spuit naar een infuuszak, met behulp van de juiste CSTD-connectoren voor injectieflacons, spuiten en infuuszakken. De geëvalueerde geneesmiddelen waren 5-FU (50 mg/ml), CP (20 mg/ml) en IF (50 mg/ml). Becton, Dickinson and Company (BD) PhaSealTM CSTD's werden gebruikt voor elk van de manipulaties van de medicijnoverdracht.

The research team was comprised of a pharmacy school faculty member with extensive cleanroom experience, a pharmacy student with aseptic technique training, and a senior research associate with a doctorate in pharmacy. United States Pharmacopeia General Chapter <800> standards for protecting health care workers from HDs were adhered to throughout the testing (e.g., use of PPE, ventilated hoods, and biosafety cabinets).13

ChemoGLOTM HDClean Wipes werden gebruikt om de binnenkant van de spuiten te bemonsteren en alle gegevens werden genoteerd op het ChemoGLOTM Site Map Form.14 Na afloop werden de ChemoGLOTM Site Map Forms, samen met de bijbehorende veegmonsters, naar het ChemoGLOTM laboratorium gestuurd voor analyse (Chapel Hill, North Carolina).

Voor elke test werd een CSTD flaconadapter aangesloten op een flacon met de te testen HD, een CSTD zakadapter werd aangesloten op een infuuszak en een CSTD spuitadapter werd aangesloten op een standaard spuit met open vaten. Het geneesmiddel werd vervolgens gereconstitueerd volgens de instructies van de fabrikant, indien nodig (d.w.z. CP en IF). De injectiespuit werd vervolgens via de CSTD-adapters op de injectieflacon aangesloten en er werd 50 ml geneesmiddel in de injectiespuit opgezogen. De 50 ml geneesmiddel werd vervolgens in de IV-zak geïnjecteerd via de CSTD IV-zakadapter. Nadat elke infuuszak was geprepareerd, werd het vat van de spuit getest op de aanwezigheid van HD-verontreiniging.

Om de binnenkant van elke gebruikte spuit te testen, werd een ChemoGLOTM doekje gebruikt om alle vier de kwadranten van het spuitvat af te vegen volgens het volgende proces:

  • Een kwart van de knop van het plunjervat werd verwijderd,
    waardoor gecontroleerde en gemakkelijke toegang tot het vat van de spuit
    mogelijk werd zonder tussenkomst van de plunjer van de spuit.
    Hierdoor kon de blootliggende binnenwand van de
    spuit worden afgeveegd.
  • Een doekje werd in het open gedeelte geplaatst en een houten staaf
    werd gebruikt om het doekje op en neer te bewegen.
  • De zuigerstang van de spuit werd 90 graden gedraaid en het proces
    werd herhaald om ervoor te zorgen dat het hele vat van de spuit
    werd afgeveegd.
  • Een extra ChemoGLOTM doekje werd gebruikt om
    elk kwadrant van de spuit een tweede keer af te vegen, volgens dezelfde
    methode.
  • Elk doekje werd vervolgens verpakt en gelabeld volgens de instructies op
    die bij het monsternemingspakket zaten.

Elke test werd 15 keer herhaald voor elk van de drie drugs, voor een totaal van 45 tests. De steekproefgrootte van 15 spuiten was gebaseerd op steekproefgroottes die in vergelijkbare onderzoeken zijn gebruikt.7,8 Het gebruik van een volle 50 ml per injectie was ook gebaseerd op eerdere onderzoeken.7,8


Positieve controles voor elk geneesmiddel werden ook getest door een spuitvat met het geneesmiddel te enten, gevolgd door veegbemonstering van de binnenwand van de spuit volgens dezelfde hierboven beschreven methode. Er werden geen negatieve controles getest omdat de ChemoGLOTM veegmonsterprocedure een gevalideerd proces is waarbij geen negatief monster nodig is.15

De ondergrens van kwantificering van de ChemoGLOTM assay is 10,0 ng/ft2 (0,011 ng/cm2) per geneesmiddel, en de bovengrens van kwantificering (ULQ) is 4000,0 ng/ft2 (4,31 ng/cm2).16 De totale hoeveelheid geneesmiddel die op elke geteste spuit werd gevonden, werd bepaald door de hoeveelheden van de twee voor bemonstering gebruikte doekjes (veegje 1 plus veegje 2) bij elkaar op te tellen.

Aangezien er drie onafhankelijke groepen gegevens waren en de 5-FU- en IF-gegevens niet normaal verdeeld waren, werd een Kruskal-Wallis-test met een significantieniveau van 0,05 toegepast op de ChemoGLOTM-testresultaten om te bepalen of er een statistisch significant verschil was in besmettingsniveaus tussen de drie geteste HD's. Statistische en beschrijvende analyses werden uitgevoerd met GraphPad Prism 10.0.2 (232) software.

Resultaten

De resultaten van dit onderzoek toonden aan dat de binnenkant van alle 45 spuiten besmet was met de geteste HD. De gemiddelde hoeveelheid 5-FU gedetecteerd door de ChemoGLOTM veegset voor de 15 geteste spuiten was 1327,7 ng (standaardafwijking [SD]=873,6 ng). De gemiddelde hoeveelheid gedetecteerd CP was 1074,8 ng (SD =481,6 ng) en de gemiddelde concentratie gedetecteerd IF was 1700,0 ng (SD = 1098,1 ng). De positieve controles voor elke drug resulteerden in metingen van meer dan 4000,0 ng elk, wat duidt op hoeveelheden boven de ULQ van de test. Op basis van eerder werk van Cox et al. wordt de procentuele terugvinding van het geneesmiddel op elk oppervlak geschat op >95%.15 Zie tabel 1 voor een volledige lijst van de verzamelde gegevens.


De Kruskal-Wallis-test die op de gegevens werd uitgevoerd, liet zien dat er geen statistisch significant verschil was tussen het besmettingsniveau van de verschillende drugs (p=0,14).

Discussie

De resultaten van dit onderzoek toonden een significante contaminatie aan van elk van de drie geneesmiddelen op de binnenwanden van de spuiten met open vaten. Het verschil in contaminatieniveau tussen de drie geneesmiddelen was niet statistisch significant, wat benadrukt dat contaminatie aan de binnenkant door de meeste HD's waarschijnlijk is wanneer spuiten met open vaten worden gebruikt tijdens de bereiding en toediening. Eventuele verschillen tussen verschillende HD's zijn waarschijnlijk te wijten aan de verschillende chemische en fysische eigenschappen van de drugs - zoals hun polariteit, aantal waterstofbruggen die donoren en accepteren, en viscositeit - en hun relatieve affiniteit voor het spuitoppervlak. Een hogere SD, zoals het geval is bij IF, duidt op een grotere variabiliteit in verontreinigingsniveaus.

Deze bevindingen komen overeen met resultaten van andere onderzoeken. Eén onderzoek waarin de mate van CP-verontreiniging op injectiespuiten werd beoordeeld, liet verontreiniging zien in hoeveelheden variërend van 3,7 tot 445,7 ng bij tests via gaschromatografie/massaspectrometrie (GC/MS).7 Een ander onderzoek, waarbij ChemoGLOTM veegtestmonsters werden gebruikt, vond CP-verontreinigingsniveaus van meer dan 2000 ng op injectiespuiten met een open houder en geen detecteerbare verontreiniging op injectiespuiten met een verzegelde houder nadat een aliquot van 50 ml CP in elke injectiespuit was opgezogen en meerdere keren in de CP-flacon wasgeïnjecteerd8. Het verschil tussen de CP-resultaten van dit onderzoek en de resultaten van deze twee onderzoeken is waarschijnlijk te wijten aan de verschillen in de gebruikte analyse-instrumenten (GC/MS vs. ChemoGLOTM veegtests), het aantal keren dat CP in elke spuit werd opgezogen (meerdere keren vs. één keer) en/of de gebruikte bemonsteringstechnieken.

Een van de beperkingen van dit onderzoek was dat de positieve controles voor elk geneesmiddel resulteerden in metingen van elk meer dan 4000 ng. Aangezien de ChemoGloTM -test een ULQ van 4000,0 ng heeft, kon de werkelijke hoeveelheid geneesmiddel voor de controles niet worden bepaald. De hoeveelheid achtergebleven medicijn kan van 4000 ng tot ordes van grootte meer zijn geweest. Hoewel de verontreiniging van de vaten van de injectiespuiten met deze drie drugs kan worden gekwantificeerd en vergeleken via deze testmethode, kan de volledige klinische betekenis van de resultaten niet worden bepaald door deze
studie alleen.

Bovendien werd er een volledige 50 ml geneesmiddel in elke 50 ml spuit gedaan om de binnenkant van de spuit maximaal bloot te stellen aan het geneesmiddel. Dit soort gebruik is niet gebruikelijk bij magistrale bereidingen en kan hebben geleid tot een overschatting van de hoeveelheid restmedicijn die normaal gesproken achterblijft op de binnenwand van de spuit tijdens de steriele bereiding of toediening. Daarom zijn deze resultaten mogelijk niet volledig generaliseerbaar naar gangbare bereidingspraktijken.

Het verschil in concentratie tussen de CP-oplossing en de 5-FU- en IF-preparaten kan ook van invloed zijn geweest op de relatieve hoeveelheid geneesmiddel die zich aan de spuitwand hechtte. De geneesmiddelpreparaten die in dit onderzoek werden gebruikt (50 mg/mL voor 5-FU, 20 mg/mL voor CP en 50 mg/mL voor IF) zijn echter standaardconcentraties voor magistrale bereidingen, dus deze resultaten weerspiegelen vergelijkingen in de praktijk, waardoor ze beter generaliseerbaar zijn.

Tot slot werden in dit onderzoek slechts drie HD-medicijnen getest, waardoor het mogelijk is dat andere HD-medicijnen met andere chemische en fysische eigenschappen andere resultaten opleveren.

Er zijn aanvullende onderzoeken nodig om de mate van verontreiniging na meerdere overdrachten en bij langdurig gebruik te analyseren, die beide de kans op blootstelling aan HD kunnen vergroten. Inzicht in de mate van contaminatie bij dergelijk gebruik zou een betere afspiegeling zijn van de risico's die samenhangen met de praktijk van magistrale bereidingen. Verder onderzoek naar de mate van overdracht van HD van de binnenwand van de spuit naar de handschoenen van de gebruiker en de werkruimte van de magistrale bereidingen voor deze drie geneesmiddelen en andere HD is nodig om een beter inzicht te krijgen in de mate van risico voor werkers in de gezondheidszorg bij het gebruik van spuiten met open vaten.

Conclusie

Dit onderzoek onderstreept de aanwezigheid van HD-besmetting op de binnenoppervlakken van standaard spuiten met open cilinders na overdracht van het geneesmiddel van flacon naar spuit naar infuuszak. De gedetecteerde hoeveelheden van elk van de drie geneesmiddelen (5-FU, CP en IF) op de binnenkant van standaard spuiten met open vaten waren hoog (variërend van 1074,8 tot 1700,0 ng), vooral gezien het feit dat de maximaal gemeten hoeveelheid (voor één monster van IF) de ULQ van de ChemoGLO assay (4000,0 ng) overschreed. Dergelijke niveaus van contaminatie met medicijnen zijn zorgwekkend omdat ze kunnen worden overgedragen naar de werkomgeving en gezondheidswerkers kunnen blootstellen aan schade. Het identificeren van manieren om besmetting en blootstelling te beperken is belangrijk voor de veiligheid van alle werkers in de gezondheidszorg die regelmatig met HDs werken.

Bijdrage van de auteurs

BTB en SFE bedachten het onderzoek en waren betrokken bij de protocolontwikkeling en gegevensverzameling. Alle auteurs onderzochten de literatuur en voerden de gegevensanalyse uit. LTA schreef het eerste concept van het manuscript. Alle auteurs beoordeelden en bewerkten het manuscript en keurden de definitieve versie van het manuscript goed.

Verklaring van tegenstrijdige belangen

Equashield® zorgde voor de financiering en stelde het algemene kader van het onderzoek voor. SFE en LTA hebben ook financiële steun ontvangen van BD, Daiwa Can Company en Shandong Ande Healthcare Apparatus Co., Ltd. voor aanvullend CSTD-gerelateerd onderzoek. SFE is medeoprichter van ChemoGLOTM. De auteurs verklaren geen andere belangenconflicten te hebben.

Financiering

De auteur(s) maakte(en) bekend de volgende financiële ondersteuning te hebben ontvangen voor het onderzoek, auteurschap en/of publicatie van dit artikel: Dit werk werd ondersteund door Equashield®.


ORCID iD

Lori T Armistead https://orcid.org/0000-0002-4680-0156