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AKTUELLE ENTWICKLUNGEN IN DER HERSTELLUNG UND IM
UMGANG MIT NATURKAUTSCHUKLATEX
Einleitung
Das Allergieproblem in Verbindung
mit Naturlatex (NL) hat die größte
Revolution in der Geschichte der
Herstellung von Operations- und
Untersuchungshandschuhen
ausgelöst. Seit der Veröffentlichung
einer medizinischen Warnung
seitens der amerikanischen
Behörde für Nahrungs- und
Arzneimittel (FDA) bezüglich
Latexallergien im Jahr 19911 haben
Hersteller von medizinischen
Handschuhen aus Naturlatex neue
Fertigungsprozesse zur Senkung des
Gehalts an NRL-Proteinallergenen
in ihren Produkten erforscht und
implementiert.
Eine der ersten Schwierigkeiten, mit
denen sich Handschuhproduzenten
konfrontiert sahen, war der Mangel
an geeigneten Testverfahren zur
Messung der wasserextrahierbaren
NRL-Proteine und -Allergene, die
sich problemlos in ihren eigenen
Labors durchführen ließen. Die
anschließende Entwicklung und
Verfügbarkeit solcher Verfahren
versetzte die Hersteller in die
Lage zu untersuchen, welche
Verfahrensschritte die wirksamsten
zur Reduzierung der extrahierbaren
Proteine (EP) waren.
Die Hersteller entschieden sich
für drei grundlegende Ansätze
zur Reduzierung des Gehalts an
NRL-Proteinallergenen in ihren
Handschuhprodukten.
der Modified Lowry3 und das LEAP
Assay4.
Diese waren:
1. Die Entwicklung von Auslaug-/
Waschverfahren entweder innerhalb
des Fertigungs- oder des Nachbehandlungsprozesses der Handschuhe.
2. Der Einsatz von Chlorierungsverfahren.
3. Die Entwicklung und der Einsatz
von „entproteinisiertem“ Naturlatex
(DPNR).
Die andere Strategie zur Senkung
des Allergierisikos war die Entwicklung von Handschuhen aus Synthetikmaterialien. Viele Synthetikhandschuhe unterliegen jedoch in ihren
Eigenschaften den Latexhandschuhen. Eine kürzliche von Korniewicz
et al2 durchgeführte Studie, die ein
Praxismodell zugrunde legte, hat
nachgewiesen, dass die Leistungsfähigkeit von Handschuhen aus
Naturlatex der Leistung der meisten
Synthetikhandschuhe überlegen
ist und einige Synthetikmaterialien
inakzeptable Fehlerraten aufwiesen.
Messungen von
Latexallergenen
Die gängigsten Testverfahren für die
Messung von NRL-Proteinen sind
Beide Verfahren sind mittlerweile anerkannte Standards, obwohl ihre Ergebnisse häufig nicht in Korrelation
zur Allergenität stehen. Verschiedene
Substanzen, wie Rückstände von
Akzeratoren, können die Messungen
häufig beeinträchtigen.
Die bevorzugte Methode zur Messung des Latexallergengehalts ist
die Verwendung des FITkit™5. Das
FITkit™, eine gemeinsame Entwicklung von FIT Biotech, führenden
Wissenschaftlern aus der Forschung
im Bereich von Latexallergien und
einem führenden Handschuhproduzenten, zeichnet sich durch eine gute
Korrelation bezüglich des Allergiepotenzials von Handschuhen aus, das
auf Basis von aktuellen IgE-Messmethoden an Patienten gemessen wird.
FITkit™-Tests sind zuverlässige
immunologische Tests für die direkte
Bestimmung klinisch relevanter
Latexallergene in Produkten aus
Naturlatex, die die Grenzen früherer
Verfahren aufheben. Diese hochempfindlichen Tests verwenden spezifische monoklonale Antikörper, die auf
vier klinisch relevante in Latexprodukten, wie z.B. Gummihandschuhen, vorhandene Latexallergene (Hev
b1, Hev b3, Hev b5 und Hev b6.02)
reagieren.
Nachbehandlung
Als Latexallergien erstmals thematisiert wurden, hatten die nach den
Standardverfahren hergestellten
gepuderten Handschuhe noch den
höchsten Gehalt an Latexallergenen.
Handschuhe, die nach der Fertigung
einem Waschverfahren unterzogen
wurden, wiesen einen erheblich geringeren Gehalt von Latexproteinen auf.
Die Nachbehandlung durch Waschen (Diagramm 1) von gepuderten
Handschuhen bestand normalerweise aus einem Waschgang mit heißem Wasser und einem Reinigungsmittel sowie einem anschließenden
Spülgang mit heißem Wasser. Die
Dauer der Waschgänge variierte zwischen 1 bis 1,5 Stunden. Nach dem
Waschen wurden die Handschuhe
Herstellung und Nachbehandlung von
gepuderten Handschuhen
Abziehen
Tauchen in
Koagulantflüssigkeit
Trocknen der
Koagulantflüssigkeit
Tauchen in
Latex
Gelieren des
Latex
Trocknen
Puderung
Auslaugung
Vulkanisierung
Auslaugung
Für diese Art der aggressiven Nachbehandlung mussten spezielle Latexformulierungen entwickelt werden.
Das galt auch für puderfreie Handschuhe (Diagramm 2), die jedoch
zusätzlich mit Chlor behandelt
wurden. Das Chlorierverfahren setzt
die Gummioberfläche dem Chlor
aus. Chlor reagiert mit den Doppelbindungen des Polyisoprens und
verändert drastisch die Oberflächeneigenschaften6.
Der zusätzliche Vorteil der Chlorbehandlung ist, dass die Handschuhe
nach dieser Behandlung neutralisiert und ein zweites Mal gewaschen
werden müssen. Das Ergebnis ist
eine weitere Reduzierung des Allergengehalts.
Herstellung
Reinigung
der Formen
getrocknet und gepudert.
Nachbehandlung
Auslaugen bei
hohen Temperaturen
Trocknen
Puderung
Trockner
Diagramm 1
Herstellung und Nachbehandlung von
puderfreien Handschuhen
Herstellung
Abziehen
Reinigung
der Formen
Tauchen in
Koagulantflüssigkeit
Trocknen der
Koagulantflüssigkeit
Tauchen in
Latex
Gelieren des
Latex
Behandlung
mit SilikonTrocknen
Auslaugen
Vulkanisierung
Polymerbeschichtung
Auslaugen
Nachbehandlung
Auslaugen bei
hohen Temperaturen
Diagramm 2
Trocknen
Chlorierung
Behandlung mit
Silikon
Trockner
Auswirkung der Nachbehandlung auf den
Allergengehalt
Summe von 4 Allergenen (µg/g)
Tabelle 1 zeigt, wie der Allergengehalt während der Nachbehandlung
reduziert wird. Der Allergengehalt
wird mit dem FITkit™ gemessen.
Die Waschphase hat den gesamten
Allergengehalt um das Siebenfache
gesenkt. Nach der vollständigen
Nachbehandlung und Alterung der
Testmuster nähert sich der Allergengehalt dem Nullwert.
Nach der Fertigung
Nach den Waschzyklen
Nach dem Trockner
(ungealtert)
Nach dem Trockner
(gealtert)
Behandlungen des Handschuhs
Tabelle 1
Entproteinisiertes
Latex (DPNR)
Naturlatex wird aus dem Baum
Hevea Brasiliensis gewonnen. Das
frisch gewonnene Latex besteht
zu 35% aus Gummipartikeln
(natürliches Polyisopren) und zu
6% aus Nichtgummipartikeln,
suspendiert in einer umgebenden
Flüssigkeit. Der Proteingehalt des
frischen Latex beträgt ca. 1% bis
1,5%.
Entproteinisierter und gereinigter
Naturkautschuklatex (DPNR
- Deproteinised Natural Rubber)
wird durch die Behandlung
des Rohlatex mit spezifischen
proteolytischen Enzymen in der
Produktionsverfahren von DPNR-Latex
Detergentien
Proteolytische
Enzyme
Rohlatex
Diagramm 3
Behandeltes
Latex
Wasser
Zentrifuge
Verdünntes
Latex
DPNR-latex
Serum
Gegenwart von Oberflächensta
bilisatoren und anschließender
Zentrifugation hergestellt. Die
Sumitomo Corporation hat als eine
der ersten ein solches Verfahren
kommerzialisiert7.
Das von Sumitomo produzierte
DPNR-Latex, dessen Allergengehalt
unterhalb der Nachweisgrenze
liegen soll, trägt die Bezeichnung
SELATEX. Ein typisches Verfahren
zur Entproteinisierung von
Naturlatex zeigt das Diagramm 3.
Die Behandlung von Naturlatex mit
Detergentien, z.B. Triton X-1008,
hat sich auch als wirksam zur
Reduktion des Allergengehalts von
Naturlatex erwiesen. Die vier Phasen
des Waschverfahrens reduzieren die
Allergene um 93%.
Waschen des
Handschuhs bei
hohen Temperaturen
im Vergleich zu
DPNR-Latex
Das Waschen des Latex bei
hohen Temperaturen ist ein
hochwirksames Verfahren zur
Reduzierung des gesamten
Proteinallergengehalts des
Latexfilms. Diagramm 4 zeigt eine
schematische Darstellung, wie
HA-Latex (Latex mit einem hohen
Ammoniakgehalt) und DPNR-Latex
zu einem Film koaguliert und
anschließend ausgelaugt werden.
Das HA-Latex enthält zu Beginn
des Verfahrens einen wesentlich
höheren Anteil an extrahierbaren
Proteinen (EP) als das mit Enzymen
behandelte DPNR-Latex. Das
Auslaugverfahren hat eine ähnliche
Auswirkung auf beide Filme, aber
wie das Diagramm zeigt, erfolgt die
Auslaugung nur auf einer Seite des
Films.
Das Auswaschen bei hohen
Temperaturen ist hingegen
wirksamer, da beide Oberflächen des
Films der Behandlung ausgesetzt
sind und daher mehr extrahierbare
Proteine (EP) entfernt werden
können. Das heiße Wasser hydriert
außerdem die Kautschukschicht,
HA-Latex
was zur Ausdehnung der
Zwischenräume und damit
Erleichterung der Extraktion der
allergenen Proteine führt. Daher
hat der durch HA-Standardlatex
gebildete Film einen geringeren
Gehalt an Proteinallergenen als der
Film aus DPNR-Latex.
DPNR-latex
LATEXPARTIKEL
PROTEIN
Koagulantflüssigkeit
& Eintauchen
in Latex
Koagulantflüssigkeit
& Eintauchen
in Latex
FEUCHTER
LATEXFILM
KOAGULANTFLÜSSIGKEIT
FORMEN
Auslaugen,
Polymerbeschichtung
& Vulkanisierung
während
der Fertigung
POLYMERBESCHICHTUNG
Auslaugung,
Polymerbeschichtung
und Vulkanisierung
im Fertigungsprozess
AUSRICHTUNG DER
PROTEINE UND WASSEREXTRAHIERBAREN STOFFE
WÄHREND DER AUSLAUGUNG
UND VULKANISIERUNG
IM FERTIGUNGSPROZESS
AUSRICHTUNG VON
PROTEINEN UND
SONSTIGEN WASSERLÖSLICHEN
KOMPONENTEN
WÄHREND DES
WASCHENS BEI
HOHEN TEMPERATUREN
Nach der Fertigung:
Waschen bei
hohen Temperaturen
gefolgt von
Chlorierung
CHLORIERUNG OHNE
WASCHEN BEI HOHEN
TEMPERATUREN
WASCHEN BEI HOHEN
TEMPERATUREN NACH
PRODUKTION
REDUZIERT SIGNIFIKANT
DEN GEHALT VON
ALLERGENEN PROTEINEN
Mit HA-Latex und
anschließendem
Waschen bei hohen
Temperaturen
produzierter Handschuh
Mit DPRN-Latex und
ohne Waschen bei
hohen Temperaturen
produzierter
Handschuh
CHLORIERTE
OBERFLÄCHE
Diagramm 4
Tabelle 1 zeigt einen Vergleich
des gesamten Allergengehalts der
fertigen Handschuhe aus HAStandardlatex und zwei kommerziell
erhältlichen DPNR-Latexarten.
der nachbehandelten Handschuhe
den der DPNR-Latexfilme trotz
ihres anfänglich geringeren
Allergengehalts um mehr als das 20fache unterschreitet.
Der Allergengehalt wurde mit dem
FITkit™ gemessen. Die Ergebnisse
zeigen, dass der Allergengehalt
Das bevorzugte Protokoll für das
Waschen bei hohen Temperaturen
nach Produktion war eine
Erstwäsche der Handschuhe mit
Wasser einer Temperatur über
80° C, welches ein nicht ionisches
Detergenz enthält für mindestens
20 Minuten. Darauf folgten zwei
Waschgänge mit klarem Heißwasser
über 80°C und Spülzyklen.
Waschen des Handschuhs bei hohen Temperaturen im Vergleich zu DPNR-Latex
Hev b1
ng/ml
Hev b3
ng/ml
Hev b5
ng/ml
Hev
b6.02
ng/ml
Summe
von 4
µg/g
Gesamtallergengehalt
AU/ml
Ja
<10
<10
<5
<5
<0.15
0.2
Puder
Ja
<10
<10
<5
<5
<0.15
0.7
LOPROTEX (Getahindus)
Puderfrei
Nein
<10
<10
<5
<5
<0.15
19
DPNR 3821 (Sumitomo)
Puderfrei
Nein
<10
<10
<5
13.6
0.07
21
Latextyp
Handschuhtyp
Waschen
bei hohen
Temperaturen nach
Produktion
HA-Latex
Puderfrei
HA-Latex
Tabelle 1
Auswirkungen für
Latex sensibilisierte
Personen
Handschuhe aus Naturlatex
gelten weiterhin als der beste
Schutz für den Träger mit den
zusätzlichen Vorteilen in bezug
auf Passform, Tastempfindlichkeit
und Tragekomfort. Da Hersteller
mittlerweile Handschuhe mit
einem geringen Allergengehalt
anbieten, ist das Auftreten von
Latexsensibilisierungen drastisch
gesunken.
In einer von Dr. Henning Allmers
in deutschen Krankenhäusern9
durchgeführten Studie kommt
dieser zu der Schlussfolgerung,
dass die vorbeugenden Maßnahmen
zur Vermeidung berufsbedingter
Latexallergien, vor allem der
vollständige Austausch von
gepuderten Naturlatexhandschuhen
durch puderfreie Handschuhe mit
einem geringen Allergengehalt
sowie die Verwendung von
latexfreien Materialien durch
sensibilisierte Personen,
eine erfolgreiche sekundäre
Vorbeugungsmaßnahme darstellen,
um sensibilisierten Berufstätigen
im Gesundheitswesen ihren
Arbeitsplatz zu bewahren.
Schlussfolgerungen
Handschuhe aus Naturlatex
bleiben bei Berufstätigen im
Gesundheitswesen weiterhin der
bevorzugte Schutz.
Hersteller haben gute Technologien
zur Produktion von Handschuhen
mit geringem Allergengehalt und
Synthetikhandschuhen entwickelt.
Das Waschen bei hohen
Temperaturen nach Produktion ist
weiterhin die wirksamste Methode
zur Reduzierung des Allergengehalts
in Handschuhen aus Naturlatex.
Das Angebot von puderfreien
Handschuhen mit einem geringen
Allergengehalt und Alternativen
aus Synthetik an Berufstätige
im Gesundheitswesen reduziert
signifikant das Risiko einer
Sensibilisierung.
Diese vorbeugenden Maßnahmen
bewirkten außerdem bei rund der
Hälfte des in die Studie von Dr.
Allmers einbezogenen deutschen
Krankenhauspersonals eine
signifikante Reduzierung der
Verdachtsfälle von durch Naturlatex
ausgelösten berufsbedingten
Asthma- und/oder Hautsymptomen.
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Literaturnachweis
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reactions to latex-containing medical
devices. Rockville, MD: Food and Drug
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from natural rubber latex – Determination
of extractable protein using modified
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for the immunological measurement of
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Volume 4, No.45, p. 37-42, September
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of Natural Rubber for Reduced Friction,
Proceedings International Rubber
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Low allergenic natural rubber and method
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treatment reduces both allergen content
and cure efficiency of Hevea latex.
P. 245-249. In: J.Janick and A. Whipkey
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