Sterilitätsprüfung von Radiopharmaka

Radiopharmazeutika werden zur Diagnose oder Therapie von verschiedenen Krankheiten verwendet. Zur Gewährleistung der Produktsicherheit, müssen auch Radiopharmaka höchste Qualitätsstandards erfüllen. Die Sterilitätsprüfung birgt einige Herausforderungen.

Warum Sterilitätsprüfung von Radiopharmaka?

Aseptisch hergestellte Radiopharmaka müssen gemäß Europäischem Arzneibuch (Ph. Eur. 2.6.1.) auf Sterilität geprüft werden, um das Risiko der Kontamination durch Mikroorganismen, Partikeln und Pyrogenen auszuschließen. Die Methoden und Verfahren müssen validiert sein [1].

Die Herausforderung der Sterilitätsprüfung bei Radiopharmaka

Besondere Herausforderung bei Sterilitätstests von Radiopharmaka ergeben sich durch die Halbwertszeit einiger Radionuklide, kleine Batchgröße und die Gefahr durch Strahlung. Das Ergebnis der Sterilprüfung kann nicht abgewartet werden, da das Radiopharmakon wegen der teilweise kurzen Halbwertszeit umgehend dem Patienten verabreicht werden muss. Die Sterilität wird retrospektiv, also nach der Patienten-Applikation durchgeführt. Allerdings muss der Test so früh wie möglich gestartet werden, wie es die EP fordert.

Kurzlebige Radiopharmaka, welche zum Beispiel mit den Radionukliden 68Ga (t½ = 68 min) oder 18F (t½ = 110 min) markiert sind, werden in der Regel erst nach dem Abklingen der Radioaktivität auf Sterilität geprüft, was zu verfälschten Ergebnissen führen kann (siehe Zeitpunkt der Sterilitätsprüfung).

Bei langlebigen Radiopharmaka mit Halbwertszeiten von Tagen bis Wochen (zum Beispiel Lu-177, I-131 oder Y-90) dauert das Abklingen der Radioaktivität mehrere Tage bis Monate, was das Ergebnis der Sterilitätsprüfung durch die lange Inkubationszeit beeinflussen kann. Die Mikroorganismen können nach einer gewissen Zeit durch das Fehlen von Nährstoffen oder durch andere Einflüsse sterben und werden bei der späten Sterilitätsprüfung nicht mehr nachgewiesen.

Der Zeitpunkt des Sterilitätsprüfung ist wichtig

Die Zeit zwischen der Herstellung des Radiopharmakons und der Sterilitätsprüfung muss so kurz wie möglich sein. Brown et al. begründet dies, dass längere Zeitverzögerungen zu negativen Sterilitätsergebnisse führen können, obwohl das Präparat zum Zeitpunkt der Applikation in den Patienten bereits kontaminiert war [2]. Dies ist besonders bei langlebigen Radiopharmaka wichtig.

Sind Radiopharmaka selbst-sterilisierend?

Jörg et al. untersuchte den Autosterilisationseffekt in 18F-Radiopharmaka und folgerte, dass die 18F-Strahlung nicht ausreichend für die Sterilisierung ist [3]. Die typische Strahlendosis für die Gamma-Sterilisierung beträgt 25 kGy, wie in der Ph. Eur. 5.1.1 (Methoden zur Herstellung steriler Zubereitungen) beschrieben.

Des Weiteren sind Mikroorganismen bekannt, welche eine Resistenz gegen Strahlung aufweisen. Hierzu zählt der Bacillus Pumilus, welcher als Sterilitätsmarker verwendet wird (beschrieben in der Ph. Eur.) [4].

In einer kürzlich veröffentlichten Studie testete Poetzsch et al. die Sterilisations-Eigenschaften von beta- und gamma-Emitter in Lösung. Sie kamen zum Schluss, dass radioaktiv markierte Radiopharmaka nicht selbst-sterilisierend sind [5].

Müssen für Radiopharmaka Sterilitätsprüfungen durchgeführt werden?

Nach Europäischem Arzneibuch [6] muss die Sterilitätsprüfung auch für Radiopharmaka durchgeführt werden. Aspetische Herstellung ist nicht ausreichend. Bei der retrospektiven Freigabe des Radiopharmazeutikum müssen einige wichtige Aspekte beachtet werden.

Wann müssen Radiopharmaka auf Sterilität geprüft werden?

Das Europäische Arzneibuch (Ph. Eur.) schreibt den Start der Sterilitätsprüfung so schnell wie möglich vor. Umso größer der Zeitraum zwischen Herstellung und Sterilitätsprüfung ist, desto wahrscheinlicher sind negative Sterilitätsergebnisse. Darum sollte die Sterilitätsprüfung direkt nach der Produktion gestartet werden.

Die CUP Laboratorien verfügen mit RADIOSTER über das notwendige Equipment und Erfahrung für die schnelle Sterilitätsprüfung von Radiopharmaka ohne Zeitverzögerung. Bei dem speziellen Prozess wird die Probe von der Aktivität getrennt und in Nährmedium inkubiert. Somit haben die Kunden schneller die Gewissheit über die Sterilität ihrer Proben und müssen das Abklingen nicht abwarten.

Kontakt

Die Experten der CUP Laboratorien Dr. Freitag GmbH stehen Ihnen mit ihrem Wissen gerne beratend zur Verfügung.

Stefan Knolle (M.Sc.)
radioster@cup-freitag.de


Labor-Rundgang


Literatur

[1]     Anhang 1 zum EG-Leitfaden der Guten Herstellungspraxis (Bundesgesundheitsministerium)
[2]     Brown et al. Brown S. et al. Nucl Med Commun. 1986;7(5):327–36
[3]     Jörg et al., Nucl Med Biol. 2017;44:105–13
[4]     Prince HN. Appl Environ Microbiol. 1978;36(2):392–3
[5]     Poetzsch et al. 2020; DOI 10.21203/rs.3.rs-38980/v1
[6]     Ph.Eur.-Monographe 0125

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