Norwegian flag
Utredningen som riktar sig till hälso- och sjukvårdspersonal, har utformats utefter tillgänglig litteratur och resurser vid tidpunkten för utredning. Innehållet i utredningen uppdateras inte. Hälso- och sjukvårdspersonal är ansvarig för hur de använder informationen vid rådgivning eller behandling av patienter.


Vekst av mikrober i TPN-løsninger



Fråga: I forbindelse med risikovurdering av enkel istandgjøring av parenteral ernæring, ønskes hjelp til å undersøke litteraturen med hensyn på risiko for vekst i parenterale løsninger. Vurdering/litteratursøk ønskes gjort i forhold til enkle tilsetninger som vitaminer og sporelementer. Det ønskes spesielt belyst om total parenteral ernærings (TPN)-løsninger er gode vekstmedia i forhold til andre væsker (glukose, NaCl) slik det hevdes i Norske legemiddelstandarder (NLS). TPN-løsninger har eksempelvis betydelig høyere osmolalitet enn de nevnte væsker.

Svar: KONKLUSJON Vekst av mikrober i TPN-løsninger blir ofte testet i små studier, under ulike betingelser og med ulike TPN-formuleringer. Det er derfor vanskelig å generalisere resultatene.

TPN-blandinger kan trolig best sammenlignes med glukose som vekstmedium. TPN- og glukoseløsninger synes å gi mindre vekst av mikroorganismer enn rene lipidblandinger. Syntetiske aminosyrer gir dårlige vekstbetingelser for noen mikroorganismer, men vi er usikre på hvor mye mikrobiell vekst eventuelt hemmes i en ferdigblandet TPN-pose. Det ser ikke ut til at forskjeller i osmolalitet er hovedårsak til forskjeller i vekst av mikroorganismer. Lav pH (5,2) ser ut til å gi mindre vekst av mikroorganismer enn mer fysiologisk pH (større enn 6,5). Vi har ikke funnet studier om vekst i NaCl relatert til vekst i TPN-løsninger.

Dersom kontaminering har funnet sted, tyder funn på at tilsetning av multivitaminer øke veksten av noen mikroorganismer. Litteratursøket har ikke gitt klare svar på hvor lang holdbarhetstid en ferdig utblandet TPN-løsning tilsatt vitaminer og sporelementer kan ha, eller klare svar for hvilke kvalitetskrav som bør foreligge ved tilsetning av vitaminer og mineraler til TPN-løsninger rett før bruk.

Holdbarheten på en ferdig utblandet TPN-løsning er blant annet avhengig av betingelsene ved tilberedning, som for eksempel lokalenes hygieniske standard, utstyr og arbeidsteknikk under tilberedning og antall uttak av legemidlet. Kjemisk og fysikalsk stabilitet vil også påvirke holdbarhet.

Utvalgte myndighetskrav/retningslinjer, med hensyn på mikrobiologi
Norske Legemiddelstandarder (NLS) angir at risiko for mikrobiell kontaminasjon er avhengig av en rekke faktorer som lokalenes hygieniske standard, utstyr og arbeidsteknikk under tilberedning og antall uttak av legemidlet. Som hovedregel bør derfor anbrutte beholdere med sterilt legemiddel benyttes umiddelbart. I følge NLS er aseptisk arbeidsteknikk en forutsetning for veiledende brukstider for sterile legemidler etter anbrudd hvor hovedregelen må fravikes. Brukstiden etter anbrudd er satt til høyst 24 timer for infusjonsvæsker med eller uten tilsetninger. Kontroll av aseptiske betingelser og vurdering av kontaminasjonsrisikoen under de rådende forhold vil likevel kunne tilsi at de foreslåtte brukstidene kan fravikes. NLS gir råd om at tilsetning til infusjonsvæsker som gir gode vekstbetingelser for mikroorganismer, som f.eks. væsker til total parenteral ernæring, bør foregå på steder spesielt innrettet for slik virksomhet, f.eks. sykehusapotek (1,2).

Vekstbetingelser i væsker til total parenteral ernæring ser ikke ut til å være omtalt Ph. Eur. (3).

Den svenske legemiddelstandarden omtaler infusjonsløsninger generelt, og nevner ikke tilberedning av TPN-løsninger spesielt. Holdbarheten på en infusjonsløsning øker avhengig av om tilsetningene foregår på sykehusavdeling, i LAF-benk eller med validerte GMP-metoder. Dersom tilsetninger har blitt utført på en sykehusavdeling må TPN-blandingen brukes umiddelbart, i LAF-benk med renhetsklassifisert rom settes 24 timers holdbarhet i kjøleskapstemperatur og med validerte GMP-metoder skal lagringstiden "anpassas efter kemisk-fysikalsk stabilitet och tilvextstudier". I Sverige settes 12 timers brukstid etter anbrudd uansett tilberedningsmåte (4).

Europeiske Good Manufacturing Practice (GMP) retningslinjer omtaler ikke tilberedninger av TPN-løsninger spesielt (5).

American Society for Health System Pharmacists (ASHP) klassifiserer komplekse tilberedninger, som for eksempel TPN-løsninger, som et mediumrisiko sterilt preparat. Mediumrisiko preparater skal håndteres i et ISO klasse 5 rom i en benk med laminær luft (horisontal eller vertikal), med tilhørende ISO klasse 7 buffersone og ISO klasse 8 rom på bakgrunn av krav i USP kapittel 797. Lavrisiko tilberedninger er for eksempel blanding av av sterile løsninger i lukkede systemer og blanding av opptil tre kommersielle sterile produkter. Lavrisiko tilberedninger har også ISO-definerte krav til lokalene i henhold til USP (6). ASHP har ikke definert om enkle tilsetninger som vitaminer og mineraler til TPN-poser rett før bruk er medium- eller lavrisiko tilberedninger.

Mikrober som forårsaker blodbaneinfeksjoner
De vanligste mikrobene som forårsaker blodbaneinfeksjoner er koagulase-negative stafylokokker, gule stafylokokker, enterokokker og Candida spp (7). Staphylococcus epidermis (koagulase-negativ stafylokokk) er en langt vanligere årsak til blodbaneinfeksjoner enn Candida albicans.

Mikrobevekst i TPN-løsninger
Didier og medarbeidere Didier og medarbeidere sammenlignet vekst av 12 mikroorganismer i en TPN-løsning med 50 mg/ml (5 %) dextrose (glukose) i vann. Løsningene ble inokulert med 10-100 cfu/mL. Ingen av de 12 mikroorganismene vokste ved 4°C i hverken TPN- eller glukoseløsningen, i inntil 7 dager. Ved 25°C vokste kun Serratia marcescens og Burkholderia cepacia i glukoseløsningen. De fikk kun oppvekst av to arter i TPN-løsningen ved 25°C og 35°C, C. albicans og Staphylococcus saprophyticus, etter 24 timers inkubasjon. Inokulering med C. albicans ga jevn vekst i TPN-løsningen. I flere av forsøkene ga TPN-blandingen lignende vekst av mikrober som glukoseblandingen (8).

Forfatterne laget en tabell over oppvekst av mikrober i syv tidligere publiserte forsøk innen dette feltet og diskuterte metodologiske svakheter ved disse forsøkene. Det ble funnet oppvekst av C. albicans i nesten alle studiene etter 48 timer. Andre funn var ikke konsistente. pH i de ferdige blandingene med total parenteral ernæring (TPN) var mellom 5,2 og 6,6. Osmolariteten varierte mellom 790 og 1778 mOsm/L. De fleste blandingene hadde tilsatt elektrolytter, sporelementer og vitaminer. Didier og medarbeidere mente at lav pH var hovedårsaken til at mikroorganismer ikke vokste hurtig i TPN-blandingene, og at isoosmolære væsker ikke syntes å være bedre vekstmedia enn hyperosmolære væsker (8).

Didier og medarbeidere sine forsøk ble utført på bakgrunn av advarsler fra Centers for Disease Control (CDC) om at rene lipidblandinger er meget gode vekstmedia for mikroorganismer. Det ble etter forsøkene konkludert med at TPN-blandinger synes å gi mindre vekst av mikroorganismer enn rene lipidblandinger og at TPN-blandinger kan oppbevares trygt ved 4°C i inntil en uke hvis de er tilberedt under aseptiske forhold, spesielt i avtrekk med HEPA-filter på sykehusapotek. På bakgrunn av resultatene gir de også råd om hvor ofte infusjonssett bør skiftes ved administrering av TPN-løsninger (8). Forfatterne undersøkte ikke parametre relatert til kjemisk-fysikalsk stabilitet.

Andre studier/resultater
En norsk studie fra 1988 fant betydelig vekst av noen Gram-negative bakterier (bla. E. coli, K. pneumoniae) målt i TPN-løsninger etter 2 døgn ved 22°C, moderat vekst av C. albicans, men ingen vekst av to Gram-positive bakterier ( S. aureus, S. epidermis) (9).

En studie publisert i 2014 som undersøkte vekst av C. albicans i TPN-blandinger, fant at C. albicans ble hemmet av økt glukosekonsentrasjon eller "non-nitrogen" energitetthet. Forfatterne skrev at det har vært fremmet forslag om å gi kortere holdbarhet på løsninger med parenteral ernæring som inneholder lipider (24 timer) enn løsninger til parenteral ernæring uten lipider (48 timer). Forfatterne fant imidlertid ikke grunnlag for kortere holdbarhet for TPN-løsninger som inneholdt lipider, og påpekte at de fleste andre studiene som har testet vekst av C. albicans eller andre mikrober i TPN-løsninger er utført med meget varierende metoder (10).

I følge en oversiktsartikkel vil TPN-løsninger som er tilsatt syntetiske aminosyrer i liten grad støtte vekst av bakterier, og vil gi tregere vekst av sopp enn proteinhydrolysat som ble brukt som aminosyrekilde på tidlig 70-tall (11). En nyere studie fra Japan har imidlertid vist at noen mikroorganismer ( S. marcesens og B. cereus) vokser relativt hurtig i en blanding av aminosyrer og glukose, mens S. aureus ikke økte i løpet av 48 timer. Tilsetning av multivitaminer gjorde imidlertid at veksten av S. aureus økte kraftig. I Japan inneholder ikke parenteral ernæring til perifer bruk (PPN) lipider, og blandingene har ofte høyere pH (større enn 6,5) enn tradisjonelle TPN-løsninger for å hindre flebitt. Fysiologisk pH kan gi bedre vekstbetingelser for bakterier. I denne studien ble både tilsetning av multivitaminer og lipider til PPN-løsningene testet (12). Forfatterne av denne studien var ansatte i et legemiddelfirma. Vi finner studien interessant.

Forsøk på et sykehus ga mer vekst i standardbuljong jo flere ganger innstikkstedet ble perforert (13).

Kjemisk og fysikalsk stabilitet
Kjemisk og fysikalsk stabilitet kan påvirke holdbarheten til TPN-løsninger.

En rapport fra American Society for Parental and Enteral Nutrition (ASPEN) i 2004 nevner at det er viktig å tilsette vitaminer til TPN-løsninger rett før infusjon til pasienten, grunnet degradering av blant annet vitamin C. Degraderingsproduktet, oksalsyre, kan blant annet felle ut sammen med kalsium (14). En retningslinje fra ASPEN i 2014 nevner ikke problemer relatert til oksalsyre (15). Vi har ikke undersøkt nærmere hvor store mengder av hverken oksalsyre eller kalsium som er nødvendig for at utfelling skal finne sted.

Noen sykehusapotek leverer TPN-poser med inntil 8 dagers holdbarhet, med tilsetning av multivitaminer og spormetaller, produsert i validerte omgivelser og med visse krav til produktet (16,17). En produsent (17) har gitt opplysninger om en studie (18) hvor det ble funnet lite degradering av vitaminer (utenom vitamin C) i TPN-poser etter tilsetning av multivitaminer og fett etter oppbevaring 6 dager i kjøleskap og en dag i romtemperatur. Totalt var konsentrasjonen av C-vitamin redusert med 50 % etter lagring 6 dager i kjøleskap.

Fettdråper med diameter over 5 mikrometer kan skade mikrosirkulasjonen. Analyser av TPN-løsninger har vist at tilstedeværelse av fettdråper over 5 mikrometer kan stige hurtig 10 timer etter blanding av komponentene i TPN-poser (19), avhengig av type olje og øvrige forhold ved produktet. Det er derfor viktig at produktet er validert blant annet med hensyn på dråpestørrelse dersom holdbarhet skal forlenges.

Søkestrategi
Vi søkte i PubMed med Mesh-termene "Parenteral Nutrition, Total" kombinert med "Gram-Negative Aerobic Bacteria" og med følgende tekstsøk: "microorganism TPN", microorganism growth TPN" og "Safe practices for parenteral nutrition". Artikler ble også funnet ved gjennomgang av referanselister, tips fra PubMed, siteringssøk, referanselister og dokumenter fra fagorganisasjonene ESPEN, ASPEN og ASHP.

Utredningen er oppdatert med noen presiseringer i avsnitt om kjemisk og fysikalsk stabilitet 8. juni 2016.

Referenser:
  1. Norske legemiddelstandarder - NLS 2015.2. Oppbevaringstider og veiledende brukstider for sterile legemidler etter anbrudd. http://www.legemiddelverket.no/ (Sett: 23. juni 2015).
  2. Helsedirektoratet. Legemiddelhåndteringsforskriften. Rundskriv IS-7/2015. http://www.helsedirektoratet.no/ (Sett: Mars 2016).
  3. European Pharmacopoeia 8.4. Parenteral preparations. 04/2015:0520. (Sett: 1. mars 2016).
  4. Svensk läkemedelsstandard 2015.2. Förvaring, märkning, lagrings- och användningstider för läkemedel. https://lakemedelsverket.se (Sett: Juni 2015).
  5. EudraLex - Volume 4 Good manufacturing practice (GMP) Guidelines. Annex 1: Manufacture of Sterile Medicinal Products. http://ec.europa.eu/health/documents/eudralex/vol-4/index_en.htm (Sett: 24. februar 2016).
  6. ASHP guidelines on compounding sterile preparations. Am J Health-Syst Pharm 2014; 71: 45-66.
  7. O'Grady NP, Alexander M et al. Centers for Disease Control, HICPAC. Guidelines for the Prevention of Intravascular Catheter-Related Infections, 2011. http://www.cdc.gov/hicpac/pdf/guidelines/bsi-guidelines-2011.pdf (Sett: 23. juni 2015).
  8. Didier ME, Fischer S, Maki DG. Total nutrient admixtures appear safer than lipid emulsion alone as regards microbial contamination: growth properties of microbial pathogens at room temperature. J Parenter Enteral Nutr 1998; 22(5): 291-6.
  9. Fossum K, Kure R et al. Growth of micro-organisms in all-in-one TPN-admixtures containing lipids. Clin Nutr 1988; 7: 73-79.
  10. Austin PD, Hand KS et al.Factors influencing Candida albicans growth in parenteral nutrition with and without lipid emulsion: using an established framework to inform maximum duration of infusion policy decisions. Clin Nutr 2014; 33(3): 489-94.
  11. Driscoll DF. Compounding TPN admixtures: then and now. J Parenter Enteral Nutr 2003; 27(6): 433-8; quiz 439.
  12. Kuwahara T, Kaneda S. Effects of lipid emulsion and multivitamins on the growth of microorganisms in peripheral parenteral nutrition solutions. Int J Med Sci 2013; 10(9): 1079-84.
  13. Avdelingsleder. Avdeling for smittevern, Oslo universitetssykehus, pers.medd. 30. juli 2015.
  14. Mirtallo J, Canada T et al. Safe practices for parenteral nutrition. J Parenter Enteral Nutr 2004; 28(6): S39-70.
  15. Boullata JI, Gilbert K et al. A.S.P.E.N. clinical guidelines: parenteral nutrition ordering, order review, compounding, labeling, and dispensing. J Parenter Enteral Nutr 2014; 38(3): 334-77.
  16. Avdelingsleder Tilvirkning, Rikshospitalet. Sykehusapoteket Oslo, pers.medd. 14. mars 2016.
  17. Farmasøyt. Fresenius Kabi, pers.medd. 24. februar 2016.
  18. Dahl GB, Jeppson R et al. Vitamin stability in TPN mixtures stored in an EVA plastic bag. J Clin Hosp Pharm 1986; 11: 271-279.
  19. Driscoll DF. Stability and compatibility assessment techniques for total parenteral nutrition admixtures: setting the bar according to pharmacopeial standards. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 2005; 8(3): 297-303.