Aseptische Designüberlegungen für konservierungsmittelfreie Medikamentenspender

 

Von Joe Keenan, Director of Sales and Business Development, Healthcare Dispensing Systems.

Spender auf Kunststoffbasis sind bei der Verabreichung von Medikamenten für Hals, Nase, Ohren (HNO), Augen und zur topischen Anwendung weit verbreitet. Traditionell lag der Schwerpunkt bei der Entwicklung dieser Geräte in erster Linie auf der Dosierungsmodulation, der Präzision der Dosierung, den menschlichen Faktoren und natürlich den Stückkosten. Diese Dosiergeräte sind in der Regel so konzipiert, dass sie die Integrität des Medikaments durch geeignete Dichtungseigenschaften und die Auswahl geeigneter Materialien für den Arzneimittelkontakt schützen. Die Arzneimittelhersteller haben sich jedoch in der Regel auf die Verwendung von Konservierungsmitteln in der Formulierung anstelle des Geräts verlassen, um das Medikament vor bakterieller Verunreinigung zu schützen.

Die Vorliebe der Verbraucher und der Wunsch der Markenteams, sich von der Konkurrenz abzuheben, veranlassen die Hersteller, insbesondere in Europa, dazu, Konservierungsstoffe aus den Formulierungen zu entfernen, da sie bei vielen Patienten unerwünschte Reaktionen hervorrufen können. Zu den Nebenwirkungen von Konservierungsstoffen gehören häufig Reizungen der Nasengänge, Nasenbluten, allergische Reaktionen und Gewebeverdünnung oder -schädigung - ein Problem, das vor allem bei chronischer Medikamenteneinnahme auftritt. Unsere quantitativen Untersuchungen haben gezeigt, dass 80 % der Patienten konservierungsmittelfreie Medikamente bevorzugen und oft auch bereit sind, dafür mehr zu bezahlen. Die Untersuchung ergab auch, dass die überwiegende Mehrheit der Ärzte und Apotheker es vorzieht, konservierungsmittelfreie Medikamente zu verschreiben oder zu empfehlen.1

Wie können also Arzneimittelhersteller Gesundheitsdienstleister und Patienten mit Medikamenten ansprechen, die sowohl konservierungsmittelfrei als auch vor Verunreinigungen geschützt sind?"

Die Beherrschung der bakteriellen Kontamination in Produkten zur sicheren Verwendung durch Patienten ist ein Zahlenspiel. Unser eigenes Mikrobiom, die Gemeinschaft der Mikroben, die in jedem Menschen leben, ist riesig. Wir beherbergen eine Vielzahl von Mikrobenstämmen, sowohl gute als auch schlechte. Die Gesundheit und das reibungslose Funktionieren unseres Körpers hängen in hohem Maße von der Aufrechterhaltung des richtigen Gleichgewichts zwischen guten und schlechten Mikroben ab.

Wie in unserem Körper ist das Eindringen einer schlechten Mikrobe in die Formulierung und die anschließende Abgabe an den Verbraucher nicht weiter bedenklich. Wenn diese Mikrobe jedoch in der Lage ist, sich in der Formulierung niederzulassen und sich unvermindert anzusiedeln, kann durch die anschließende Verabreichung des Medikaments ein solcher Bolus an schlechten Bakterien an die Zielstelle des Anwenders, z. B. sein Auge, injiziert werden, dass das natürliche Mikrobiom-Gleichgewicht des Körpers möglicherweise überwältigt wird. Die schlechten Mikroben werden dann zur dominierenden und florierenden Flora, und es kommt zu einer Infektion.

Konservierungsmittel können dies wirksam verhindern. Schnell abtötende Konservierungsmittel wie Benzalkoniumchlorid (BAK) geben schlechten Mikroben keine Chance, sich festzusetzen. Auch bakteriostatische Formulierungen haben den gleichen Schutz. Werden die Verabreichungsvorrichtungen für eine konservierte oder bakteriostatische Formulierung jedoch nicht unter ordnungsgemäßen hygienischen Bedingungen hergestellt, können schädliche Mikroben in der vorgefüllten Vorrichtung Wurzeln schlagen, da ihre Kolonien durch den Biofilmschutz einen sicheren Unterschlupf finden können, selbst wenn sie mit diesen Formulierungen gefüllt sind. Der Ausbruch von Infektionen/Todesfällen in den USA, die durch kontaminierte Desinfektionsmittel im Jahr 2012 verursacht wurden, ist ein Beispiel für dieses Risiko.2

Bei der Entwicklung eines konservierungsmittelfreien Medikamentenspenders muss der Ingenieur sicherstellen, dass keine schädlichen Mikroben in das Medikamentenreservoir eindringen und sich dort ansiedeln können. Im Folgenden werden die gängigsten Methoden und Werkzeuge vorgestellt, die für ein sicheres und wirksames konservierungsmittelfreies Abgabesystem verwendet werden.

Einmalige Verwendung vs. Mehrfache Verwendung

Einweggeräte sind eine beliebte Methode für konservierungsmittelfreie Medikamente. Sie haben einen deutlichen Vorteil gegenüber Mehrwegprodukten, da ihre Medikamentenreservoirs keiner wiederholten Exposition ausgesetzt sind. Blow-Fill-Seal (BFS)-Ampullen sind in der Ophthalmologie sehr beliebt, da sie aseptisch befüllt und nach einer Dosis entsorgt werden. Wenn bei der Herstellung, der Befüllung und der Verwendung dieser Produkte durch den Patienten angemessene hygienische und sterile Praktiken angewandt werden, sind sie eine sichere Wahl.

Die Nachteile von Einwegprodukten im Vergleich zu Mehrwegprodukten sind ihre Kosten und die Präzision der Tropfenabgabe (z. B. bei Augenheilmitteln). Ein Beispiel für ein Angebot, das das Beste aus beiden Welten vereint, ist das Angebot von Mystic Pharmaceuticals, das die Präzision, den Komfort und die bessere Wirtschaftlichkeit eines Mehrweggeräts bietet und zudem die Dosierung in individualisierten Blistertaschen ermöglicht.

Materialien

Pharmazeutische Verpackungsingenieure müssen ihre Materialauswahl bereits aufgrund der Anforderungen an pharmazeutische Materialien, Sterilisationsstabilität usw. einschränken. Bei der Entwicklung von konservierungsmittelfreien Spendern suchen die Ingenieure oft nach Materialien, die das Wachstum von Mikroben in der Nähe des Spenderauslasses hemmen. Es gibt verschiedene antimikrobielle Zusätze, die im Formgebungsprozess verwendet werden können, um die Ansiedlung von Mikroben zu verhindern. Der Ingenieur muss die zusätzlichen Kosten gegen die empirische Wirksamkeit abwägen, um die richtige Wahl zu treffen.

Oberflächenmodifizierungsverfahren können auch eingesetzt werden, um die Oberflächenspannung des Spenderauslasses zu verändern. Dies hat den Vorteil, dass die restliche Formulierung schneller von der Spenderspitze abfließt und die Anhaftung von Mikroorganismen an der Oberfläche verringert wird. Auch hier müssen die Kosten im Verhältnis zur empirischen Wirksamkeit berücksichtigt werden.

Ein beliebtes Material, das in einigen konservierungsmittelfreien Spendern auf dem Markt verwendet wird, ist eine eingefügte Silberspirale direkt im Auslass der Spenderspitze. Diese Spule setzt Silberionen in der Formulierung frei, die im Wesentlichen als Konservierungsmittel wirken, indem sie eine oligodynamische Wirkung auf Mikroben haben, die eindringen. Obwohl sie sehr wirksam sind, haben viele Arzneimittelhersteller Bedenken hinsichtlich der Kompatibilität ihrer Formulierungen mit Silberionen und möglicher Allergien der Patienten sowie Nebenwirkungen bei langfristiger Exposition, wie z. B. lokalisierte Argyria, geäußert.

Mechanische Elemente

Spitzenabdichtungen werden üblicherweise verwendet, um das Eindringen von Bakterien in die Spenderspitzen zu verhindern. Diese Systeme verwenden in der Regel ein federbelastetes Absperrventil, das sich unter Pumpendruck öffnet und sich schließt, wenn der Pumpendruck nachlässt. Es ist wichtig, dass die Ingenieure die Spitzenabdichtung so konstruieren, dass sie keinen Unterdruck an der Spitze erzeugt, wenn der Pumpendruck nachlässt - andernfalls könnten verweilende Mikroben an der Spenderspitze in den Medikamentenbehälter gezogen werden.

Konservierungsmittelfreie Spendersysteme werden in der Regel mit Behältern gekoppelt, bei denen es sich entweder um Standardflaschen oder Airless-Systeme handelt. Bei Standardflaschen muss Luft nachgefüllt werden, damit die Pumpe effektiv arbeiten kann. In diesen Fällen muss ein Filter in den Luftweg eingebaut werden, in der Regel mit einer Porosität von 0,2μm, um das Eindringen von Mikroben wirksam zu verhindern. Airless-Systeme, die mit der Bag-in-Bottle-Technologie arbeiten, benötigen keine Luftbefüllung, da ihr Reservoirbeutel beim Entnehmen des Medikaments zusammenfällt.

Vorteile für Pharmamarken und Verbraucher

Abschließend sei gesagt, dass es heute Geräte und Technologien gibt, die eine sichere und wirksame Verabreichung von Medikamenten ohne Konservierungsstoffe ermöglichen. Diese Geräte können die durch Konservierungsstoffe verursachten Unannehmlichkeiten verringern und so den Verbrauchern eine bessere Erfahrung bei der Medikamenteneinnahme bieten. Unsere jährliche, weltweite Packaging Matters™-Studie zeigt, dass eine positive Erfahrung mit der Verpackung die Verbraucher zu Wiederholungskäufen veranlassen kann, was wiederum höhere Umsätze für Marken bedeutet. Daher bieten Verpackungen, die konservierungsmittelfreie Medikamente ermöglichen, sowohl für Pharmamarken als auch für ihre Verbraucher Vorteile.

1. WestRock Quantitative Forschung. 2009.
2. 12-12-12 FDA HHS Öffentliche Anhörung Vollständiges Transkript