Michael Rieth - Endotoxine und Pyrogene

1 Cover

2 Titelblatt Michael Rieth

3 Urheberrechte Autor Dr. Michael Rieth Holzhofallee 12 64295 Darmstadt Deutschland Titelbild Veronika Emendörfer www.veronika-emendoerfer.de Alle Bücher von WILEY-VCH werden sorgfältig erarbeitet. Dennoch übernehmen Autoren, Herausgeber und Verlag in keinem Fall, einschließlich des vorliegenden Werkes, für die Richtigkeit von Angaben, Hinweisen und Ratschlägen sowie für eventuelle Druckfehler irgendeine Haftung. Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. © 2021 WILEY-VCH GmbH, Boschstr. 12, 69469 Weinheim, Germany Alle Rechte, insbesondere die der Übersetzung in andere Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form – durch Photokopie, Mikroverfilmung oder irgendein anderes Verfahren – reproduziert oder in eine von Maschinen, insbesondere von Datenverarbeitungsmaschinen, verwendbare Sprache übertragen oder übersetzt werden. Die Wiedergabe von Warenbezeichnungen, Handelsnamen oder sonstigen Kennzeichen in diesem Buch berechtigt nicht zu der Annahme, dass diese von jedermann frei benutzt werden dürfen. Vielmehr kann es sich auch dann um eingetragene Warenzeichen oder sonstige gesetzlich geschützte Kennzeichen handeln, wenn sie nicht eigens als solche markiert sind. Print ISBN 978-3-527-34695-0 ePDF ISBN 978-3-527-82468-7 ePub ISBN 978-3-527-82469-4 oBook ISBN 978-3-527-82467-0 Umschlaggestaltung ADAM Design, Weinheim Satz le-tex publishing services GmbH, Leipzig Gedruckt auf säurefreiem Papier. 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

4 Vorwort

5 1 Historisches zu Pyrogenen und Endotoxinen 1.1 Chronologie ab 19. Jahrhundert 1.2 Fieber 1.3 Pyrogene 1.4 Endotoxine, Exotoxine und Enterotoxine Literatur

6 2 Nachweis von fiebererzeugenden Substanzen 2.1 Neun Augen, zehn Beine, zwölf Zangen: ein Schwertschwanz 2.2 Tests auf Endotoxine Literatur

7 3 Prüfung auf Pyrogene (Ph. Eur. 2.6.8) Literatur

8 4 Prüfung auf Bakterienendotoxine (Ph. Eur. 2.6.14 und 5.1.10) 4.1 Rekonstitution des Lysats 4.2 Referenzstandards 4.3 Kontrollen während des Tests 4.4 Bestätigung der Lysatempfindlichkeit durch das Labor 4.5 Prüfung eines Produkts 4.6 Eliminierung von Störfaktoren und Interferenzen 4.7 BET mit öligen Substanzen Literatur

9 5 Alternative Verfahren 5.1 Prüfung auf Monozytenaktivierung (Ph. Eur. 2.6.30) 5.2 Monocyte-activation test for vaccines containing inherently pyrogenic components 5.3 Bakterieller Endotoxintest mit rFC (Ph. Eur. 2.6.32) 5.4 Bakterieller Endotoxintest mit drei rekombinanten Enzymen 5.5 Weitere Verfahren Literatur

10 6 LER-Effekt ( low endotoxin recovery , LER) 6.1 Entdeckung des LER-Effekts und der Maskierung 6.2 Demaskierung Literatur

11 7 Vorkommen und Nachweis von Glucanen Literatur

12 8 Probenzug und Probenvorbereitung 8.1 Schulung zum Musterzug 8.2 Probenvorbereitung 8.3 Prüfung von Wasserproben 8.4 Prüfung von Primärpackmitteln 8.5 Prüfung von Medizinprodukten Literatur

13 9 Methodenvalidierung9.1 Validierung der Prüfung auf Bakterienendotoxine 9.2 Validierung des bakteriellen Endotoxintests mit rFC 9.3 Validierung der Prüfung auf Monozytenaktivierung Literatur

14 10 Eliminierung und Inaktivierung von Endotoxinen Literatur

15 11 Ausrüstung11.1 Das Prüflabor 11.2 Automationsmöglichkeiten 11.3 Qualifizierung und Kalibrierung der Messgeräte Literatur

16 12 Vorgehensweisen bei Out-of-Specification -Ergebnissen 12.1 OOS beim BET 12.2 OOS beim Pyrogentest Literatur

17 13 Weitere Einsatzgebiete der Prüfung auf Bakterienendotoxine 13.1 Monitoring des Umfelds 13.2 Reinigungsvalidierung 13.3 Untersuchung von Biofilmen 13.4 Korrelieren Endotoxineinheiten zur Keimzahl gramnegativer Bakterien? Literatur

18 Anhang: Formeln

19 Abkürzungen

20 Weiterführende Literatur

21 Stichwortverzeichnis

22 Endbenutzer-Lizenzvereinbarung

1 Kapitel 1 Abb. 1.1 Jack Levin mit Limulus polyphemus am Strand (Pickering Beach, Delaware,...

2 Kapitel 2 Abb. 2.1 Die stäbchenförmigen Bakterien E. coli , Gram(−), und Bacillus megateriu... Abb. 2.2 E. coli NRZ 14408 (EHEC), Gram(−), REM-Aufnahme. Mit freundlicher Geneh... Abb. 2.3 Acinetobacter baumannii G2627500, Gram(−), REM-Aufnahme. Mit freundlich... Abb. 2.4 Legionella pneumophilia Corby, Gram(−), REM-Aufnahme. Mit freundlicher ... Abb. 2.5 Salmonella typhimurium LT2 , Gram(−), REM-Aufnahme, Vergrößerung 10 000-... Abb. 2.6 Staphylococcus aureus auf HeLa-Zellen, REM-Aufnahme. Mit freundlicher G... Abb. 2.7 Einsammeln der Schwertschwänze zwischen April und Juni durch Fischer an... Abb. 2.8 Gewinnung der Haemolymphe durch Punktion. Mit freundlicher Genehmigung ... Abb. 2.9 Abzentrifugation (10 min) der Amoebocyten, anschließend werden die Zell... Abb. 2.10 Abfüllen des Lysats unter Reinraumbedingungen. Mit freundlicher Genehm... Abb. 2.11 Zurückbringen der Schwertschwänze ins Wasser. Mit freundlicher Genehmi... Abb. 2.12 Aktivierungskaskade in den Amoebocyten, getriggert durch Endotoxine (F... Abb. 2.13 Telson, Länge 28 cm, vom Limulus polyphemus , gefunden am Strand des US... Abb. 2.14 Zwei Paare der Art Limulus polyphemus am Strand der US-amerikanischen ...Abb. 2.15 Limulus polyphemus , der atlantische Schwertschwanz.Abb. 2.16 Tachypleus gigas , fotografiert in der Underwater World auf der Insel L...Abb. 2.17 Japanische Briefmarke zeigt Tachypleus tridentatus , auch Japanese hors...Abb. 2.18 Carcinoscorpius rotundicauda , auch Singapore horseshoe crab genannt, v...

3 Kapitel 3Abb. 3.1 Ohr eines weiblichen Kaninchens im Durchlicht fotografiert. Die Ohrvene...

4 Kapitel 4Abb. 4.1 Inkubation von maximal 112 Proben (in Einmalteströhrchen 10 × 75 mm, Fa...Abb. 4.2 Gelierungsreaktion im Teströhrchen. Links: Gelierung = endotoxinpositiv...

5 Kapitel 5Abb. 5.1 Benötigte Reagenzien einschließlich humanem Vollblut eines einzelnen Sp...Abb. 5.2 Strukturformel von Tetramethylbenzidin [C 6H 2(CH 3) 2-4-NH 2] 2.Abb. 5.3 Mikrotiterplatte zur Durchführung des ELISA-Tests. Mit freundlicher Gen...Abb. 5.4 Fluoreszenztest mit rFC. Als fluorogenes Substrat dient 7-Amino-3-Methy...Abb. 5.5 Strukturformel von 7-Amino-3-Methyl-Cumarin.Abb. 5.6 46 Liter-Fermenter (Füllvolumen: 30 l) in dem das eukaryontische Protoz...Abb. 5.7 Haemotox™ rFC-Kit für 192 Tests. Mit freundlicher Genehmigung von Haemo...Abb. 5.8 Multidetektionsgerät Synergie 2 (Fa. BioTek). Mit freundlicher Genehmig...Abb. 5.9 Reaktion des Enzyms mit dem Endotoxin in den Wells der Mikrotiterplatte...Abb. 5.10 Auswertung und Darstellung der Eichkurve mittels linearer Regression: ...Abb. 5.11 Auswertung und Darstellung der Eichkurve mittels 4-PL-Modell (vier Par...Abb. 5.12 Testkit der japanischen Fa. Seikagaku Corporation, Tokyo.

6 Kapitel 7Abb. 7.1 REM-Aufnahme von Candida albicans , Vergrößerung 1100×. Mit freundlicher...Abb. 7.2 REM-Aufnahme von Aspergillus niger auf Petrischale mit Nährmedium. Mit ...Abb. 7.3 Faktor-G-Weg in der Aktivierungskaskade.Abb. 7.4 Foto des Endosafe ®PTS™ Messgeräts, daneben die Kartusche.Abb. 7.5 Molekül von β-1,3-D-Glucan, das aus zwei β-glykosidisch miteinander ver...

7 Kapitel 10Abb. 10.1 Molekülformel von KDO (2-Keto-3-deoxyoctulusonsäure, auch 2-Keto-3-deo...

8 Kapitel 12Abb. 12.1 Fischgrät-Diagramm für den Endotoxintest, erstellt mit MS Visio.Abb. 12.2 Fehlermöglichkeiten- und Einflussgrößenanalyse (FMEA) für den Endotoxi...