Untersuchung der Zinkmigration von der starren Nadelschutzhülle in die Arzneimittelformulierung an der Nadelspitze einer Fertigspritze mittels Synchrotron-CT und Synchrotron-Röntgenfluoreszenz-spektroskopie
Merck & Co., Inc. (ausserhalb der Vereinigten Staaten und Kanadas unter dem Namen MSD bekannt) ist ein weltweit führendes Pharmaunternehmen mit Fokus auf die Entwicklung innovativer Medikamente und Impfstoffe. Das Unternehmen verfügt über umfassende Erfahrung im Bereich Biologika und bei Kombinationsprodukten aus Arzneimitteln und Medizinprodukten, darunter fortschrittliche Systeme mit vorgefüllten Spritzen (PFS), die für eine patientenorientierte Verabreichung von Medikamenten entwickelt wurden.
PFS werden zunehmend in solchen Kombinationsprodukten eingesetzt, um eine einfache und zuverlässige Verabreichung von Medikamenten ausserhalb klinischer Einrichtungen zu ermöglichen. Dieser Ansatz verbessert den Zugang für Patienten und kann gleichzeitig die Gesundheitskosten reduzieren.
Der Einsatz hochkonzentrierter Proteinformulierungen, insbesondere bei der subkutanen Verabreichung, bringt jedoch neue Herausforderungen mit sich, darunter die Verstopfung der Nadel. Eine erhöhte Viskosität ist dabei ein wesentlicher Einflussfaktor. Neuere Studien deuten jedoch darauf hin, dass auch Aspekte der chemischen Stabilität eine Rolle spielen können. Insbesondere wird vermutet, dass die Migration von Zink (Zn) aus dem starren Nadelschutz (RNS) unter bestimmten Bedingungen zu Veränderungen der Viskosität, zur Gelbildung und letztlich zur Verstopfung der Nadel beitragen kann. Direkte experimentelle Nachweise für die Migration von Metallionen in die Arzneimittelformulierung – insbesondere von Zn – waren bislang jedoch nur begrenzt verfügbar.
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Die angewandte Materialanalytik von ANAXAM mittels Synchrotron-CT und Synchrotron-Röntgenfluoreszenzspektroskopie wurde eingesetzt, um die Migration von Zn aus dem RNS in die Arzneimittelformulierung während des Kontakts zwischen Flüssigkeit und RNS zu untersuchen. Die Untersuchungen liefern einen direkten experimentellen Nachweis für die Migration von Zn in die Arzneimittelformulierung innerhalb eines realen Systems mit vorgefüllter Spritze. Bei einer Lagerung bei 5 °C war die Zn-Migration vernachlässigbar, während bei erhöhten Temperaturen eine deutliche Anreicherung festgestellt wurde. Dies unterstreicht die wichtige Rolle der Lagerbedingungen bei der Reduzierung des Risikos einer Nadelverstopfung. Obwohl Zn nicht allein für die Verstopfung der Nadel verantwortlich ist, deutet sein Vorkommen sowohl im RNS als auch in der Arzneimittelformulierung darauf hin, dass es dazu beitragen kann.
Diese Erkenntnisse ermöglichen datenbasierte Strategien zur Verbesserung des Designs, der Lagerbedingungen und der Zuverlässigkeit von PFS-Systemen.
Für dieses Kundenprojekt nutzte ANAXAM die TOMCAT- und MicroXAS-Strahllinien am Paul Scherrer Institut.
Diese Studie liefert den ersten experimentellen Nachweis für die Migration von Zn aus dem starren Nadelschutz (RNS) in Arzneimittelformulierungen innerhalb von vorgefüllten Spritzen (PFS) mit fest integrierter Nadel. Diese Erkenntnisse werden dazu beitragen, Strategien zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit von PFS-Systemen für Patienten zu entwickeln.”
Merck & Co., Inc.
