USP Class VI: kunststoffen voor farmaceutisch gebruik

In de farmaceutische industrie en bij medische hulpmiddelen worden vaak hogere eisen gesteld aan kunststoffen dan in algemeen laboratoriumgebruik. Een spuit die in contact komt met een geneesmiddel mag geen weekmakers afgeven aan de oplossing. Een centrifugebuis voor celkweek mag geen stoffen lekken die de cellen beschadigen. Voor dergelijke toepassingen geldt de classificatie USP Class VI, de hoogste biocompatibiliteitsklasse volgens de United States Pharmacopeia. Dit artikel legt uit wat USP Class VI inhoudt, welke tests erachter zitten en wanneer u op deze klasse moet letten.

Voor een algemeen overzicht van kunststoffen in het laboratorium, zie kunststoffen ISO 1043. Voor andere kwaliteitsnormen: ISO 13485 voor medische hulpmiddelen. De officiele USP-teksten zijn beschikbaar via USP.

Wat is USP?

De United States Pharmacopeia (USP) is een Amerikaanse non-profitorganisatie die kwaliteitsstandaarden uitgeeft voor geneesmiddelen, voedingssupplementen en farmaceutische ingredienten. De USP-standaarden worden in de Verenigde Staten wettelijk afdwingbaar via de Food and Drug Administration (FDA), maar worden ook internationaal breed gebruikt — ook in Europa — als de facto standaard voor kunststoffen die in contact komen met geneesmiddelen.

De Europese tegenhanger is de European Pharmacopoeia (Ph. Eur.), uitgegeven door de Europese Raad voor Farmaceutische Zaken. Voor kunststoffen heeft de Ph. Eur. eigen specificaties, maar in de praktijk wordt voor materialen vaak naar USP gerefereerd.

USP General Chapter 88: in vivo biological reactivity

De Class-aanduiding voor kunststoffen komt uit USP General Chapter <88>, getiteld Biological Reactivity Tests, In Vivo. Dit hoofdstuk beschrijft drie verschillende biologische tests op dierproeven (met name op konijnen en muizen) waarmee de reactiviteit van een kunststofextract wordt beoordeeld:

  • Systemic Injection Test — extracten van het materiaal worden intraveneus of intraperitoneaal toegediend aan muizen; gedrag en gewichtsverandering worden geobserveerd.
  • Intracutaneous Test — extracten worden intracutaan geïnjecteerd in konijnen; lokale irritatiereactie wordt beoordeeld.
  • Implantation Test — vaste stukjes materiaal worden chirurgisch geimplanteerd in muizen of konijnen; weefselreactie na 5 dagen wordt beoordeeld.

Op basis van de tests die zijn uitgevoerd en doorstaan, wordt het materiaal in een van zes klassen ingedeeld:

USP klasse Systemic Injection Intracutaneous Implantation Typische toepassing
Class I X Eenvoudige verpakking, beperkt contact
Class II X X Verpakking voor niet-injecteerbare geneesmiddelen
Class III X X Verpakking voor injecteerbare geneesmiddelen, beperkte duur
Class IV X X Specifieke farma-toepassingen
Class V X X X Implantaten, langduriger contact
Class VI X X X Strengste eisen; alle drie de tests doorstaan met meerdere extractievloeistoffen

Class VI is de strengste klasse: het materiaal moet alle drie de tests doorstaan, en bovendien met extracten die zijn gemaakt met verschillende extractievloeistoffen (zoutoplossing, ethanol-zoutoplossing-mengsel, plantaardige olie, polyethyleenglycol 400). Hierdoor wordt aangetoond dat het materiaal geen schadelijke stoffen lekt in een breed scala aan media.

Wat Class VI niet is

Het is belangrijk te begrijpen wat USP Class VI niet garandeert:

  • Het is geen volledig biocompatibiliteitscertificaat — voor implantaten en medische hulpmiddelen gelden uitgebreidere tests volgens ISO 10993 (zie hieronder).
  • Het is geen FDA-goedkeuring — de FDA keurt geen kunststoffen op zich goed; ze keurt geneesmiddelen of medische hulpmiddelen waarin een kunststof wordt gebruikt.
  • Het zegt niets over de chemische bestendigheid — een Class VI-materiaal kan wel reageren met of oplossen in bepaalde chemicalien.
  • Het zegt niets over autoclaveerbaarheid of mechanische eigenschappen — dit zijn separate productspecificaties.

USP Class VI is een eerste filter: het sluit materialen uit die op de basis-biologische tests problemen vertonen. Voor specifieke toepassingen (implantaten, langdurig bloedcontact, kindergeneesmiddelen) gelden aanvullende tests.

ISO 10993: de uitgebreide biocompatibiliteitsnorm

Voor medische hulpmiddelen onder Europese MDR (Medical Device Regulation) is niet USP Class VI maar de ISO 10993-serie de richtinggevende norm. Deze omvat 23 deelnormen voor verschillende biocompatibiliteitsaspecten:

ISO 10993 deelnorm Onderwerp
ISO 10993-1Evaluatie en testen binnen risicomanagement
ISO 10993-3Genotoxiciteit, carcinogeniteit, reproductietoxiciteit
ISO 10993-4Interactie met bloed
ISO 10993-5Cytotoxiciteit in vitro
ISO 10993-6Effecten na implantatie
ISO 10993-10Irritatie en huidsensibilisatie
ISO 10993-11Systemische toxiciteit
ISO 10993-12Monstervoorbereiding en referentiematerialen
ISO 10993-17Toxicologische risico-beoordeling van extractiestoffen

De ISO 10993-serie hanteert een risicogebaseerde benadering: welke tests nodig zijn hangt af van de aard en duur van het contact met het lichaam. Voor een 24-uurs cathetherproduct is een ander testpakket vereist dan voor een levenslang heupimplantaat.

USP General Chapter 87: cytotoxiciteit in vitro

Naast hoofdstuk 88 is er ook USP General Chapter <87>, een in-vitro-test op cellen in plaats van proefdieren. Hierin worden gekweekte zoogdiercellen blootgesteld aan extracten van het materiaal, en wordt beoordeeld of de cellen schade vertonen. USP 87 is een snellere en goedkopere screening; USP 88 is de "gouden standaard" met dierproeven.

Veel fabrikanten gebruiken eerst USP 87 als screening en alleen bij positieve resultaten gaat het materiaal door naar USP 88-testen.

USP General Chapter 661: primaire farmaceutische verpakking

Voor primaire verpakkingsmaterialen (de directe verpakking van een geneesmiddel) geldt aanvullend USP General Chapter <661>: Containers — Plastics. Dit hoofdstuk specificeert tests op:

  • Identificatie van de kunststof (IR-spectroscopie, dichtheid, thermische analyse).
  • Lichtdoorlaatbaarheid.
  • Hoeveelheid uitloogbare stoffen ("extractables").
  • Biologische reactiviteit (verwijzing naar <87> en <88>).

USP 661 onderscheidt verschillende typen kunststof: 661.1 voor producten van geneesmiddelen (drug products), 661.2 voor verpakkingsmaterialen, en 661 voor de overkoepelende methoden.

Welke materialen zijn USP Class VI?

Veel laboratorium- en farma-kunststoffen kunnen Class VI gecertificeerd zijn, mits aangetoond met de juiste tests. Bekende voorbeelden:

  • Polypropyleen (PP), USP Class VI grade, voor injectiespuiten, centrifugebuizen voor steriele toepassingen.
  • Polycarbonaat (PC), medical grade Class VI, voor doorzichtige medische hulpmiddelen.
  • PTFE en andere fluorpolymeren — standaard van uitstekende biocompatibiliteit.
  • Siliconen elastomeren — medical grade voor slangen, septa, afdichtingen in medische toepassingen.
  • Polysulfon (PSU) — voor hervulbare medische hulpmiddelen die autoclaveerbaar moeten zijn.
  • Polyetheretherketon (PEEK) — voor implantaten en chirurgische instrumenten.

Een fabrikant biedt vaak voor een en hetzelfde polymeer (bijvoorbeeld PP) zowel een standaard- als een Class VI-grade aan. Het verschil zit niet in de chemische samenstelling zelf maar in de strengere productie-omstandigheden, additieven (geen weekmakers, gecontroleerde antistatica) en de aanwezigheid van een biocompatibiliteits-certificaat.

Wanneer is USP Class VI vereist?

Toepassing USP Class VI vereist?
Algemene laboratorium-kunststof (bewaring, transport, niet-kritisch lab-werk) Nee
Routine celkweek (T-flasks, petrischalen voor celkweek) Vaak wel (vermeld als "tissue culture treated")
Filterhouders voor steriele filtratie Vaak wel
Spuiten en injectiehulpmiddelen voor medisch gebruik Ja (gekoppeld aan medische goedkeuring)
Containers voor bewaring van injecteerbare geneesmiddelen Ja
Slangen voor bioreactoren (eenmalig gebruik) Ja
Medische hulpmiddelen met patientcontact Class VI als minimum; aanvullend ISO 10993
Implantaten Volledig ISO 10993-programma; Class VI is onvoldoende

Verkrijgen van Class VI-materiaal

Hoogwaardige laboratorium-leveranciers leveren kunststoffen in Class VI-grade tegen meerprijs ten opzichte van standaard. Bij bestelling moet u expliciet om de Class VI-uitvoering vragen; het wordt niet automatisch geleverd. De levering gaat doorgaans gepaard met een Certificate of Compliance (CoC) waarin de fabrikant aangeeft dat het materiaal in een specifieke batch voldoet aan USP Class VI.

Voor het laboratorium betekent dit dat bij keuze tussen "Standaard PP" en "USP Class VI PP" voor algemeen werk de standaardvariant prima volstaat. Voor celkweek, steriele filtratie of farma-toepassingen kiest u Class VI.

Belangrijk: extractables en leachables

Een verwante en steeds belangrijker concept is dat van extractables en leachables (E&L). Extractables zijn stoffen die onder geforceerde omstandigheden (hoge temperatuur, agressief oplosmiddel) uit een kunststof kunnen worden geextraheerd. Leachables zijn stoffen die onder normale gebruiksvoorwaarden daadwerkelijk uit het materiaal in de inhoud vrijkomen.

Voor biopharma-productie is een E&L-studie tegenwoordig vereist voor elk plastic onderdeel dat in contact komt met het geneesmiddel. Class VI is daarbij een eerste filter, maar geen vervanging voor de E&L-studie zelf. De norm USP <1663> en USP <1664> beschrijven de aanpak.


Disclaimer: dit artikel geeft een toelichting op normen en standaarden zoals die op het moment van schrijven gangbaar zijn. Normen worden periodiek herzien en ingetrokken. Raadpleeg voor de actuele, juridisch bindende versie altijd de officiële uitgevende instantie (zoals NEN, ISO, DIN, ASTM of USP) of een geaccrediteerde adviseur. Labvakhandel.nl aanvaardt geen aansprakelijkheid voor beslissingen genomen op basis van deze informatie.

Bestellijst

Uw winkelwagen is leeg.