Kriterien zur Auswahl von Desinfektionsmitteln für Flächen ... - Arcana

Kriterien zur Auswahl
von Desinfektionsmitteln
für Flächen und Personal
Dr. Jörg Siebert und Dipl. Ing. Margarete Witt-Mäckel
Schülke &Mayr GmbH, Norderstedt
Korrespondenz: Dr. Jörg Siebert, Schülke &Mayr GmbH, Robert-Koch-Str. 2,
22840 Norderstedt (Germany), e-mail: joerg.siebert@schuelke.com
n ZUSAMMENFASSUNG
Der bei der Durchführung einer Desinfektion angestrebte Erfolg
stellt sich nur ein, wenn ein dem Anwendungsbereich angemessenes
Desinfektionsverfahren eingesetzt wird. Bestimmend
für den Erfolg sind das Desinfektionsmittel und seine
Wirkstoffe, die Konzentration der Gebrauchslösung, die zur
Anwendung kommende Menge, die Verteilung am Objekt, die
Einwirkzeit sowie mechanische Einflussgrößen. Beschrieben
und erläutert werden neben den Verfahren zur Prüfung der
mikrobiologischen Wirksamkeit der Desinfektionsmittel für
Flächen und Hände die generellen Anforderungen an diese
Präparate für den Einsatz in GMP-Bereichen.
1. Einleitung
Regelmäßig im Zuge des Herstellungsprozesses durchgeführte
Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen stellen
Grundvoraussetzungen sowohl für die gewünschte
mikrobiologische Stabilität der Produkte als auch für
den notwendigen Gesundheitsschutz dar. Sowohl die
Händereinigung und -desinfektion als auch die Flächendesinfektion
von Böden und Gerätschaften sind in diesem
Zusammenhang wichtige Maßnahmen. Dabei stellt
sich der bei der Durchführung einer Desinfektion angestrebte
Erfolg nur ein, wenn ein dem Anwendungsbereich
angemessenes Desinfektionsmittel zur Anwendung
kommt. Bestimmend für den Erfolg sind das Desinfektionsmittel
und seine Wirkstoffe, die Konzentration der
Gebrauchslösung, die zur Anwendung kommende Menge,
die Verteilung am Objekt, die Einwirkzeit sowie mechanische
Einflussgrößen. Beschrieben und erläutert
werden nachfolgend die Verfahren zur Prüfung der mikrobiologischen
Wirksamkeit von Desinfektionsmitteln
zur Flächendesinfektion und zur hygienischen Händedesinfektion
sowie die Kriterien zur Auswahl der optimalen
Präparate.
n ABSTRACT
Wissenschaft und Technik
Originale pharmind
Selection Criteria for Disinfectants for Surfaces and
Personnel
Successful disinfection can only be guaranteed when the correct
product is used for the given application. This success
depends onseveral factors: active ingredients, concentration,
application and distribution, contact time and mechanical influence.
Microbiological efficacy testing of disinfectants for
hand and surfaces together with the general requirements for
their uses in GMP areas are explained within this document.
2. Generelle Anforderungen
Vielfältige Anforderungen bestimmen den Einsatz von
Desinfektionsmitteln in der Praxis (Tab. 1). Anforderungen
zur Wirksamkeit müssen vom Anwender definiert werden.
Insbesondere ist zu klären, gegen welche Arten von Mikroorganismen
– Bakterien, Pilze, Bakteriensporen, Mykobakterien,
Viren – eine Wirksamkeit benötigt wird. Weiterhin
ist festzulegen, bei welchen Einwirkzeiten, unter welchen
Schmutzbelastungen, mit welchen Wirkstoffklassen oder
unter welchen Umgebungseinflüssen die Wirkung erzielt
werden soll. Schließlich können Randbedingungen hin-
n KEY WORDS
• Desinfektionsmittel
• Europäische Normen
• Flächendesinfektion
• GMP
• Händedesinfektion
• Hygienische Händewaschung
Pharm. Ind. 72, 1081–1085 (2010)
sichtlichReinigungsvermögen, Materialverträglichkeit
oder Akzeptanz durch das
Personal bedeutsam sein.
Als Wirkstoffe sind aus
den einzelnen zur Verfügung
stehenden Substanzklassen
in aller Regel nur einzelne
Vertreter geeignet. Sterische
Eigenschaften, Dampfdruck,
Toxikologie und Verträglich-
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pharmind
n Tabelle1
Auswahlkriterien.
Wissenschaft und Technik
Originale
Auswahlkriterien für Flächendesinfektionsmittel können
sein:
• betriebliche Vorgaben,
• Konformität zur Biozid-Richtlinie,
• Sterilität,
• geprüfte mikrobiologische Wirksamkeit nach standardisierten
Methoden (z. B. europäische Normen) mit entsprechenden
Gutachten,
• Art der Wirkstoffe,
• Wechselwirkung der Wirkstoffe bei Einsatz zweier Desinfektionsmittel
im Wechsel und zwischen Reinigern und Desinfektionsmitteln
(Seifenfehler),
• Dosierbarkeit, Konzentration, Einwirkzeit,
• Reinigungswirkung und Belastbarkeit bei Verschmutzung
(Eiweißfehler),
• Materialverträglichkeit, Korrosivität,
• Toxikologie und Sicherheit für Mensch und Umwelt,
• Geruch,
• Abspülbarkeit, Rückstandsfreiheit (keine Beeinträchtigung für
das Produkt),
• Kosten.
n Tabelle2
Wirkungsspektrum verschiedener Wirkstoffklassen.
Bakterien/ Viren Bakterien-
Pilze
sporen
Alkohole × (×) –
Aldehyde × × ×
Oxidationsmittel × × ×
Amine × (×) –
Phenole × (×) –
Quaternäre Ammoniumverbindungen
× (×) –
×=wirksam; (×) =eingeschränkt wirksam; – =unwirksam
keit, vor allem aber gute oder schlechte Wirkung bestimmen
maßgeblich den Einsatz. Weitere Einschränkungen
ergeben sich aus der Biozid-Richtlinie mit einer zukünftig
nur begrenzten Vielfalt an zugelassenen Wirkstoffen sowie
aus Arbeitssicherheitsaspekten (z. B. Diskussion um den
Einsatz von Formaldehyd). Während die Mehrzahl der in
Desinfektionsmitteln eingesetzten Wirkstoffegegen Bakterien
und Pilze wirksam sind (Tab. 2), ist die Wirksamkeit
z. B. gegenüber Bakteriensporen bei einigen Wirkstoffen
eingeschränkt. Darüber hinaus gibt es auch innerhalb
von Wirkstoffklassen, z. B. den Alkoholen, abhängig von
der Kettenlänge und sterischen Besonderheiten häufig
deutliche Wirksamkeitsunterschiede (Tab. 3). Wirkungslücken
bei einzelnen Wirkstoffen können durch Kombination
mehrerer Wirkstoffe (z. B. Ethanol/Propanol oder
quaternäre Ammoniumverbindungen/Biguanid) optimal
ausgeglichen und die Wirksamkeit teilweise sogar syner-
n Tabelle3
Mikrobizide Wirksamkeit aliphatischer Alkohole
gegen Staphylococcus aureus bzw. Pseudomonas
aeruginosa. Konzentration (w/w) imquantitativen
Suspensionsversuch nach 2min Einwirkzeit.
KonzentraStaphylococ- Pseudomonas
tion %w/w cus aureus aeruginosa
Methanol 50
–
×
60
×
×
Ethanol 40
–
–
50
×
×
n-Propanol 15
–
–
20
×
×
n-Butanol 5
–
–
10
×
×
n-Hexanol 3
–
×
5
×
×
n-Octanol 5 – ×
n-Dodecanol 5
–
–
15
×
×
×=kein Wachstum, Desinfektionserfolg; – =Wachstum, kein
Desinfektionserfolg.
gistisch gesteigert werden. Daher bestehen die meisten
ausformulierten Desinfektionsmittel aus mehr als nur einem
Wirkstoff. Wichtig ist letztendlich die Wirksamkeit
der Gesamtformulierung. Dies wird durch entsprechende
Begutachtungen belegt. Hierfür gibt es standardisierte
Methoden wie beispielweise die entsprechenden europäischen
Normen der Arbeitsgruppe CEN/TC 216.
3. Flächendesinfektion
Bei den Produkten zur Flächendesinfektion handelt es
sich entweder um gebrauchsfertige Lösungen oder um
Konzentrate, die entsprechend der Angaben der Hersteller
mit Wasser auf Anwendungskonzentration verdünnt
werden müssen. Besonders bei Konzentraten waren früher
Aldehyde als Wirkstoffe sehr beliebt. Heutzutage
werden bevorzugt aldehydfreie Produkte, beispielsweise
auf Basis von quaternären Ammoniumverbindungen
oder Aktivsauerstoff, eingesetzt. Alkohole werden üblicherweise
als gebrauchsfertige Produkte angeboten und
eignen sich insbesondere für Bereiche, wo eine schnelle
Abtrocknung notwendig ist.
Welche Applikation bzw. Methode (Sprühen und/
oder Wischen) geeignet ist, wird durch den zu desinfizierenden
Gegenstand vorgegeben. Für die Ausbringung
der Desinfektionsmittel gibt es zudem eine Vielzahl von
Geräten. Angefangen von Systemwagen für die Wischdesinfektion
großer Flächen über handliche Sprühflaschen
für das Besprühen kleinerer Flächen und schwer
wischbarer Bereiche und Gegenstände bis hin zu fahrbaren
Sprühgeräten für größere Aufbringmengen zur Desinfektion
von Anlagen. Zur Herstellung und leichten Ent-
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nahme von gebrauchsfertigen Lösungen aus Konzentraten
eignen sich spezielle Dosiergeräte, die eine konstante
und geprüfte Konzentration der Gebrauchslösung
ermöglichen.
Zur Beurteilung der Wirksamkeit von Flächendesinfektionsmitteln
dienen standardisierte Methoden z. B.
nach europäischen Normen. Diese unterteilen sich in
Phase 1- und Phase 2-Prüfungen. Während die Prüfungen
der Phase 1 „Basisteste“ sind, die die grundsätzliche
Wirksamkeit gegen Bakterien, Pilze und Bakteriensporen
belegen (EN 1040, EN 1275, EN14374), gehen die
Prüfungen der Phase 2stärker auf die besonderen Anwendungsbedingungen
der Produkte ein. Die Phase 2-
Prüfungen untergliedern sich in zwei Stufen.
Phase 2/Stufe 1sind quantitative Suspensionsversuche
(Abb. 1), die die bakterizide, fungizide oder sporizide
Wirksamkeit eines Produktes unter simulierten Praxisbedingungen
bestätigen sollen. Bei diesen Untersuchungen
geht es darum, zuzeigen, dass das Produkt für die
vorgesehene Verwendung geeignet ist, indem das Desinfektionsmittel
im Gegensatz zu Phase 1-Prüfungen nun
in Anwesenheit von organischer Belastung getestet wird
(z. B. Rinderserumalbumin). Dabei wird unterschieden
zwischen hoher (z. B. 0,3 % Rinderserumalbumin) und
niedriger organischer Belastung (z. B. 0,03 %Rinderserumalbumin).
Die Art der Belastungssubstanz orientiert sich
dabei ander vorgesehenen Verwendung des Produktes.
Gefordert ist hier eine Reduktion der Keimzahl von mindestens
3,0 log für sporizide Wirksamkeit (EN 13 704),
von mindestens 4,0 log für fungizide Wirksamkeit (z. B.
EN 1650) und eine Reduktion von mindestens 5,0 log
für bakterizide Wirksamkeit (z. B. EN 1276).
Noch praxisnäher sind die Prüfungen der Phase 2/
Stufe 2. Denn durch sogenannte Keimträgerversuche
(Abb. 2), d. h. Testungen auf definierten Testoberflächen
mit spezifischen Belastungssubstanzen in Analogie der
Phase 2-Stufe 1-Versuche und weiteren Simulationsparametern
wie beispielsweise die Antrocknung auf Oberflächen,
wird die vorgesehenen Anwendung möglichst praxisnah
nachgestellt. Gefordert ist hier eine Reduktion
der Keimzahl von mindestens 4,0 log für bakterizide
Wirksamkeit (z. B. EN 13 697) und eine Reduktion von
mindestens 3,0 log für fungizide Wirksamkeit (z. B.
EN 13 697).
Für den Einsatz von Flächendesinfektionsmitteln in
pharmazeutischen Betrieben sind allerdings neben den
oben genannten Aspekten auch gesetzliche Forderungen
zu berücksichtigen. Der EU-GMP-Leitfaden einer Guten
Herstellungspraxis für Arzneimittel fordert in den ergänzenden
Leitlinien für die Herstellung steriler Arzneimittel
(Annex 1) ebenso wie die FDA-Leitlinie für die
Herstellung steriler Arzneimittel unter aseptischen Bedingungen,
dass Reinigungs- und Desinfektionsmittel
vor dem Einsatz in den Reinheitsklassen Aund B(ISO-
Klasse 5) steril sein sollen. Für sensible Bereiche außerhalb
der Reinheitszonen Aund Bbieten keimfiltrierte
Abb. 1: Prinzip des Suspensionsversuchs. Merkmale: frei bewegliche
Organismen, unbegrenzte Desinfektionsmittelmenge.
Einwirkmöglichkeiten von allen Seiten.
Abb. 2: Prinzip des Auftrageverfahrens für Keimträgerversuche.
Merkmale: fixierte Organismen, die evtl. durch organische
Materie geschützt sind; begrenzte Desinfektionsmittelmenge;
eingeschränkte Einwirkzeiten.
Produkte einen besonderen Schutz. Eine mögliche Selektion
adaptiv-resistenter Keime im Produktionsbereich
soll durch den durch die Leitlinien geforderten Wechsel
der Desinfektionsmitteltypen vermieden werden. Dieser
Wechsel von Desinfektionsmittelwirkstoffen lässt sich
gut mit einer weiteren Forderung der FDA-Leitlinie für
die Herstellung steriler Arzneimittel unter aseptischen
Bedingungen verbinden. Routinemäßig ist der Einsatz
von Desinfektionsmitteln, die gegen die unter normalen
Bedingungen zu erwartende vegetative Keimflora wirksam
sind, zwar ausreichend, dennoch sollte ein effektives
Desinfektionsprogramm ein sporizides Desinfektionsmittel
beinhalten. Dessen Einsatz erfolgt nach
einem vorgeschriebenen Wechsel und sobald durch das
mikrobiologische Monitoring die Anwesenheit von Bakteriensporen
festgestellt wird. Wird für ein Desinfektionsprogramm
ein nicht sporizides Desinfektionsmittel,
z. B. auf Basis von quaternären Ammoniumverbindungen,
und ein sporizides Desinfektionsmittel, z. B. auf Basis
von Aktivsauerstoff, ausgewählt und im Wechsel eingesetzt,
so werden beide zuletzt genannten Forderungen
erfüllt.
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pharmind
Wissenschaft und Technik
Originale
Abb. 3: Standardverfahren zur Sicherstellung der vollständigen Desinfektion aller
Hautpartien der Hand (Standardeinreibemethode gem. EN 1500).
4. Händereinigung und-desinfektion
Die Hände stellen eine der wichtigsten Übertragungsquellen
für mögliche Krankheits- und Verderbniserreger
dar. Das Ziel der hygienischen Händedesinfektion ist es,
diese an der Hand haftenden Kontaminationskeime abzutöten
oder zu inaktivieren, um durch eine derartige
Maßnahme eine Übertragung auf andere Personen, Gegenstände
oder Produkte durch Kontakt zu verhindern.
In der pharmazeutischen Industrie wird ein direkter
Kontakt mit der Hand in der Regel durch das Tragen
von Handschuhen vermieden. Da Mikroperforationen
bei neuen oder in Gebrauch befindlichen Handschuhen
nicht ausgeschlossen werden können, stellt das Tragen
von Handschuhen keinen Ersatz für eine regelmäßig
durchzuführende Händedesinfektion dar.
Bei alkoholbasierten Einreibepräparaten („rub in“-
Produkte) ist zum Zwecke der Hautschonung eine vorher
durchgeführte Seifenwaschung im Allgemeinen nicht
notwendig. Lediglich bei sichtbarer Verschmutzung der
Hände oder vor Arbeitsbeginn sollte vor der Händedesinfektion
eine vollständige Reinigung der Hände mit Hilfe
eines Waschpräparates erfolgen und die Hände nachfolgend
mit Einmalhandtüchern getrocknet werden. Die
Hände müssen mit dem Händedesinfektionsmittel vollständig
benetzt werden. Das Einreiben erfolgt sehr sorgfältig,
vor allem die Nagelfalzen werden häufig vergessen.
Die Einwirkungszeiten liegen im Allgemeinen bei
30 Sekunden. Hierzu ist meist eine Menge von 3mlausreichend.
Die Händedesinfektionsmittel bestehen in der
Regel aus einer Wirkstoffkombination von kurzkettigen
Alkoholen (d. h. Ethanol und/oder 1- bzw. 2-Propanol)
in hoher Konzentration (50–80 %). Die Alkohole sind für
die schnelle und umfassende Wirksamkeit verantwortlich
und verflüchtigen sich aufgrund ihres hohen Dampfdruckes
schnell von den desinfizierten Hautarealen.
Weitere Wirkstoffe ingeringen Konzentrationen können
den Händedesinfektionsmitteln zusätzlich zugesetzt
sein, um eine sogenannte remanente Wirkung über die
eigentliche Einwirkzeit hinaus zu gewährleisten.
Als weitere Möglichkeit können bei stärkerer Fettund
Proteinbelastung der Hände auch antimikrobielle
Präparate zur hygienischen Händewaschung („Scrub“-
Produkte) eingesetzt werden.
Die Überprüfung der Präparate auf ausreichende
Wirksamkeit erfolgt abhängig vom Produkttyp nach verschiedenen
harmonisierten europäischen Normen. Bei
der hygienischen Händedesinfektion nach EN 1500 als
Einreibeverfahren unter Verwendung Alkohol-basierter
Präparate ohne Zusatz von Wasser darf die Verringerung
der Keimabgabe nach künstlicher Kontamination
der Hände freiwilliger Probanden mit dem Prüfkeim
Escherichia coli und nachfolgender Desinfektion nicht
signifikant geringer sein als die durch das Referenzpräparat
(2-Propanol, 60 %). Bei dem zweiten Verfahren,
der desinfizierenden Händewaschung nach EN 1499,
wird das Präparat unter Anwendung von Leitungswasser
als Waschpräparat eingesetzt. Die Wirksamkeit des Präparates
muss signifikant besser sein als die einer nichtantimikrobiellen
Seife.
Neben Art und Menge der eingesetzten Wirkstoffe sowie
der Einwirkzeit hängt die Wirksamkeit der Präparate
maßgeblich auch von der gleichmäßigen und vollständigen
Benetzung der Hände ab. Diese Benetzung ist
durch ein entsprechendes Einreibe- bzw. Waschverfahren
sicherzustellen (Abb. 3).
5. Fazit
Grundsätzlich zeigt sich, dass die Durchführung der
Desinfektion um so wirtschaftlicher und effektiver wird,
je besser sie im Vorfeld geplant und organisiert wird. Die
richtige Auswahl der Desinfektionsmittel entsprechend
den betrieblichen und regulatorischen Anforderungen
unterstützt das Ziel, einen hohen Hygienestatus zu erreichen.
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1084 Siebert et al. · Auswahl von Desinfektionsmitteln ©ECV · Editio Cantor Verlag, Aulendorf (Germany)
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n LITERATUR
[1] EN 1040. Chemische Desinfektionsmittel und Antiseptika –
Quantitativer Suspensionsversuch zur Bestimmung der bakteriziden
Wirkung (Basistest) chemischer Desinfektionsmittel und Antiseptika
– Prüfverfahren und Anforderungen (Phase 1). 2006.
[2] EN 1275. Chemische Desinfektionsmittel und Antiseptika –
Quantitativer Suspensionsversuch zur Bestimmung der fungiziden
oder levuroziden Wirkung (Basistest) chemischer Desinfektionsmittel
und Antiseptika – Prüfverfahren und Anforderungen
(Phase 1). 2006.
[3] EN 1276. Chemische Desinfektionsmittel und Antiseptika –
Quantitativer Suspensionsversuch zur Bestimmung der bakteriziden
Wirkung chemischer Desinfektionsmittel und Antiseptika in
den Bereichen Lebensmittel, Industrie, Haushalt und öffentliche
Einrichtungen – Prüfverfahren und Anforderungen (Phase 2/
Stufe 1). 1997.
[4] EN 1499. Chemische Desinfektionsmittel und Antiseptika – Desinfizierende
Händewaschung – Prüfverfahren und Anforderungen
(Phase 2/Stufe 2). 1997.
[5] EN 1500. Chemische Desinfektionsmittel und Antiseptika – Hygienische
Händedesinfektion – Prüfverfahren und Anforderungen
(Phase 2/Stufe 2). 1998.
[6] EN 1650. Chemische Desinfektionsmittel und Antiseptika –
Quantitativer Suspensionsversuch zur Bestimmung der fungiziden
oder levuroziden Wirkung chemischer Desinfektionsmittel
und Antiseptika in den Bereichen Lebensmittel, Industrie, Haushalt
und öffentliche Einrichtungen – Prüfverfahren und Anforderungen
(Phase 2, Stufe 1). 1998.
[7] EN 13 697. Chemische Desinfektionsmittel und Antiseptika –
Quantitativer Oberflächen-Versuch zur Bestimmung der bakteriziden
und/oder fungiziden Wirkung chemischer Desinfektionsmittel
in den Bereichen Lebensmittel, Industrie, Haushalt und öffentliche
Einrichtungen – Prüfverfahren und Anforderungen
(Phase 2/Stufe 2). 2001.
[8] EN 13 704. Chemische Desinfektionsmittel – Quantitativer Suspensionsversuch
zur Bestimmung der sporiziden Wirkung chemischer
Desinfektionsmittel in den Bereichen Lebensmittel, Industrie,
Haushalt und öffentliche Einrichtungen – Prüfverfahren
und Anforderungen (Phase 2, Stufe 1). 2002.
[9] EN 14 347. Chemische Desinfektionsmittel und Antiseptika – Sporizide
Wirkung (Basistest) – Prüfverfahren und Anforderungen
(Phase 1). 2005.
[10] EU-Leitfaden einer Guten Herstellungspraxis für Arzneimittel.
Teil Iund II mit den ergänzenden Leitlinien 1bis 19. Schopfheim:
Maas &Peither GMP-Verlag; 2008.
[11] European Committee for Standardisation. CEN/TC 216 – Application
of European standards for chemical disinfectants and
antiseptics. European Committee for Standardisation. Brussels,
Belgium. 2003.
[12] Steinhauer K. Nutzen der EN-Prüfungen von Desinfektionsmitteln.
Reinraumtechnik. 2006;3:20–24.
[13] US Food and Drug Administration. Finale Guidance for Industry.
Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing – Current
Good Manufacturing Practice. 2004. http://www.fda.gov/cder/
guidance/pv.htm
[14] Witt-Mäckel M. Das richtige Desinfektionsmittel für Ihren Betrieb.
Contamination Control Report. 2008;2:12–15.
Pharm. Ind. 72, Nr. 6, 1081–1085 (2010)
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