Aseptische ontwerpoverwegingen voor conserveervrije medicijndispensers

 

Door Joe Keenan, directeur verkoop en bedrijfsontwikkeling, Healthcare Dispensing Systems.

Op kunststof gebaseerde dispensers zijn gemeengoed voor de toediening van geneesmiddelen voor neus, keel en oor (KNO), oog en topische toediening. Van oudsher is de technische aandacht voor deze toestellen vooral gericht op doseringsmodulatie, precisie van de dosering, menselijke factoren en, uiteraard, eenheidskosten. Deze toedieningsapparaten zijn typisch ontworpen om de integriteit van de medicatie te beschermen via de juiste afdichtingskenmerken en de juiste selectie van materialen die in contact komen met het geneesmiddel. Fabrikanten van geneesmiddelen vertrouwen echter meestal op het gebruik van conserveermiddelen in de formulering in plaats van op het apparaat om het geneesmiddel te beschermen tegen bacteriële besmetting.

Door de voorkeur van de consument en de wens van merkteams om zich te differentiëren, worden fabrikanten er nu toe aangezet, vooral in Europa, conserveringsmiddelen uit formuleringen te verwijderen, omdat deze bij veel patiënten ongewenste reacties kunnen veroorzaken. De bijwerkingen van conserveringsmiddelen zijn vaak irritatie van de neusholtes, neusbloedingen, allergische reacties en weefselverdunning of -beschadiging - vooral een probleem bij chronisch medicijngebruik. Uit ons kwantitatief onderzoek is gebleken dat 80% van de patiënten de voorkeur geeft aan conserveermiddelenvrije geneesmiddelen, en zij zijn vaak bereid om er meer voor te betalen. Uit het onderzoek bleek ook dat de overgrote meerderheid van artsen en apothekers de voorkeur geeft aan het voorschrijven/aanbevelen van conserveringsmiddelvrije geneesmiddelen.1

Dus hoe kunnen geneesmiddelenfabrikanten zorgverleners en patiënten aanspreken met geneesmiddelen die zowel vrij zijn van conserveermiddelen als beschermd zijn tegen besmetting?"

Het beheersen van bacteriële besmetting in producten voor veilig gebruik door patiënten is een spel van getallen. Ons eigen microbioom, de gemeenschap van microben die in elk mens leeft, is enorm. We herbergen een groot aantal microbiële stammen, zowel goede als slechte. De gezondheid en het goed functioneren van ons lichaam hangen sterk af van het handhaven van het juiste evenwicht tussen goede en slechte microben.

Net als in ons lichaam is het binnendringen van een slechte microbe in de formulering en de daaropvolgende toediening aan de consument geen punt van zorg. Als die microbe zich echter in de formulering kan nestelen en zich daar onverminderd kan vermenigvuldigen, kan de toediening van het geneesmiddel een zodanige bolus van slechte bacteriën op de plaats van bestemming van de gebruiker injecteren, bijvoorbeeld in het oog, dat het natuurlijke microbioomevenwicht van het lichaam kan worden verstoord. De slechte microben worden dan de dominante en bloeiende flora, en infectie is het gevolg.

Conserveringsmiddelen kunnen dit effectief voorkomen. Conserveringsmiddelen die snel dodelijk zijn, zoals benzalkoniumchloride (BAK), geven slechte microben niet de kans om wortel te schieten. Bacteriostatische formuleringen hebben dezelfde inherente bescherming. Indien de toedieningshulpmiddelen voor een geconserveerde of bacteriostatische formulering echter niet onder de juiste hygiënische omstandigheden worden vervaardigd, kunnen slechte microben wortel schieten in het voorgevulde hulpmiddel, aangezien hun kolonies een veilige haven kunnen vinden via biofilmbescherming, zelfs wanneer zij met deze formuleringen zijn gevuld. De uitbraak van infecties/doden in de VS, veroorzaakt door besmette desinfecterende producten in 2012, is een voorbeeld van dit risico.2

Het ontwerpen van een bewaarmiddelvrije medicijndispenser legt een zware last op de ingenieur om ervoor te zorgen dat slechte microben het medicijnreservoir niet kunnen infiltreren en koloniseren. Hieronder volgen de meest gebruikelijke methoden en hulpmiddelen die worden gebruikt om een veilig en doeltreffend conserveervrij afgiftesysteem tot stand te brengen.

Eenmalig vs. meermalig gebruik

Hulpmiddelen voor eenmalig gebruik zijn een populaire modaliteit voor conserveringsmiddelvrije geneesmiddelen. Zij hebben een duidelijk voordeel ten opzichte van hulpmiddelen voor meervoudig gebruik, aangezien hun geneesmiddelreservoirs niet herhaaldelijk worden blootgesteld aan blootstelling. BFS-ampullen (Blow-Fill-Seal) zijn populair in de oogheelkunde, omdat ze aseptisch worden gevuld en na één dosis worden weggegooid. Indien de juiste hygiënische en steriele praktijken worden toegepast bij de vervaardiging, het vullen en het gebruik van deze producten door de patiënt, zijn zij een veilige keuze.

De nadelen van hulpmiddelen voor eenmalig gebruik ten opzichte van hulpmiddelen voor meervoudig gebruik zijn de kosten en de precisie van de toediening (d.w.z. oftalmologisch). Een voorbeeld van een aanbod dat het beste van beide werelden combineert, is het aanbod van Mystic Pharmaceuticals, dat de precisie, het gemak en de betere rendabiliteit van een hulpmiddel voor meervoudig gebruik biedt, en ook dosering in geïndividualiseerde blisterverpakkingen omvat.

Materialen

Farmaceutische verpakkingsingenieurs moeten hun materiaalkeuze reeds beperken omwille van de vereisten inzake farmaceutisch materiaal, sterilisatiestabiliteit, enz. Voor het ontwikkelen van conserveringsvrije dispensers zullen ingenieurs vaak op zoek gaan naar materialen die de groei van microben in de buurt van de dispenseruitgang tegengaan. Er zijn verschillende antimicrobiële additieven die in het gietproces kunnen worden gebruikt en die de kolonisatie van microben kunnen verhinderen. De ingenieur moet deze extra kosten afwegen tegen de empirische doeltreffendheid bij het maken van de juiste keuze.

Processen van oppervlaktemodificatie kunnen ook worden gebruikt om de oppervlaktespanning van de dispenseruitloop te wijzigen. Dit heeft het voordeel dat de resterende formulering sneller van de dispensertip wordt afgevoerd en dat de microbiële hechting aan het oppervlak wordt verminderd. Ook hier moet rekening worden gehouden met de kosten tegenover de empirische doeltreffendheid.

Een populair materiaal dat in sommige conserveermiddelvrije dispensers op de markt wordt gebruikt, is een zilverspiraal die net binnen de uitlaat van de dispensertip is aangebracht. Deze spoel laat zilverionen vrijkomen in de formulering, die in wezen als conserveermiddel werken door een oligodynamisch effect te hebben op microben die binnendringen. Hoewel zilverionen zeer effectief zijn, hebben veel geneesmiddelenfabrikanten hun bezorgdheid geuit over de compatibiliteit van hun formuleringen met zilverionen, mogelijke allergieën bij de patiënt en bijwerkingen bij langdurige blootstelling, zoals plaatselijke argyrie.

Mechanische elementen

Tipafdichtingen worden vaak gebruikt om het binnendringen van bacteriën in dispensertips te beperken. Deze systemen maken meestal gebruik van een veerbelaste afsluitklep die onder pompdruk opent en sluit wanneer de pompdruk wegvalt. Het is belangrijk dat de technici de tipafdichting zo ontwerpen dat er geen negatieve druk op de tip ontstaat wanneer de pompdruk wegvalt - anders kunnen achtergebleven microben op de dispensertip in het medicijnreservoir worden gezogen.

Conserveringsmiddelenvrije dispensersystemen worden gewoonlijk gekoppeld aan containers die ofwel standaardflessen ofwel airless systemen zijn. Standaardflessen moeten met lucht worden gevuld om de pomp effectief te laten werken. In deze gevallen moet een filter in het luchtkanaal worden aangebracht, meestal met een poreusheid van 0,2 μm, om het binnendringen van bacteriën effectief te blokkeren. Airless systemen die gebruik maken van bag-in-bottle technologie hebben geen luchtvulling nodig, omdat hun reservoirzak in elkaar zakt als de medicatie eruit wordt gezogen.

Voordeel voor farmaceutische merken en consumenten

Tot slot bestaan er tegenwoordig apparaten en technologieën voor een veilige en doeltreffende toediening van conserveervrije geneesmiddelen. Deze hulpmiddelen kunnen het ongemak verminderen dat gewoonlijk wordt veroorzaakt door conserveermiddelen, waardoor consumenten een betere ervaring hebben bij het gebruik van medicatie. Ons jaarlijkse, wereldwijde onderzoek Packaging Matters™ geeft aan dat een positieve ervaring met de verpakking ertoe kan leiden dat consumenten hun aankoop herhalen, wat een hogere omzet voor de merken betekent. Verpakkingen die conserveringsmiddelenvrije medicatie mogelijk maken, bieden daarom voordelen voor zowel farmaceutische merken als hun consumenten.

1. WestRock Kwantitatief Onderzoek. 2009.
2. 12-12-12 FDA HHS Openbare hoorzitting Volledig verslag