Pyrogene und bakterielle Endotoxine
Ein Pyrogen ist ein Molekül, das Fieber auslöst. Manche Bakterien bilden Pyrogene, sogenannte Endotoxine und Exotoxine. Endotoxine sitzen in der Zellwand gramnegativer Bakterien. Exotoxine sind Moleküle, die manche Bakterien im Zellinneren bilden und nach außen abgeben. Endotoxine werden freigesetzt, wenn ein Bakterium lysiert. Endotoxine liegen als Lipopolysaccharide (LPS) vor.
Jede Fläche, die mit Bakterien in Berührung kommt, kann mit Pyrogenen kontaminiert werden. Auch die Aufbewahrung sterilisierter Materialien spielt eine Rolle, denn bei unsachgemäßer Lagerung können sich Pyrogene bilden. Endotoxine haften gern an Glas und lassen sich mit Wasser und Seife nur schwer abwaschen. Autoklavieren kann die Glasoberfläche sterilisieren, die an den Wänden haftenden Endotoxine sind dafür aber meist zu hitzebeständig. Sie müssen längere Zeit hohen Temperaturen in Heißluft ausgesetzt werden (z. B. 250 °C für 30 Minuten). Man nimmt an, dass Autoklavieren und Kochen nicht alle vorhandenen Endotoxine zerstören. Eine Depyrogenisierung ist also schwieriger als eine Sterilisation.
Ein Artikel in Applied Environmental Microbiology (August 2009) stellte ein neues, sanftes hydrothermales Verfahren zur Depyrogenisierung vor, das Endotoxin vollständig denaturiert. Das sanfte hydrothermale Verfahren lief bei 130 °C für 60 min oder bei 140 °C für 30 min, mit hohem Dampfsättigungsgrad oder in einem Durchflusssystem. Die Studie zeigte außerdem, dass sich Wasser bei denselben Temperaturen und Zeiten ohne zusätzliche Ultrafiltration oder Anionenaustauscher reinigen ließ. Das Verfahren mit hohem Dampfsättigungsgrad eignet sich gut für Parenteralia und Medizinprodukte, die die hohen Temperaturen einer Heißluftbehandlung nicht vertragen.
Weitere Informationen zur sanften hydrothermalen Behandlung:
Inactivation of Escherichia coli Endotoxin by Soft Hydrothermal Processing
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