5 Aspekte bei der Wahl einer Durchstechflasche für die Arzneimittelentwicklung

Welche Herausforderungen stellen sich bei der Wahl einer Durchstechflasche?

Die Wahl der richtigen Durchstechflasche für Ihr Produkt und Projekt kann extrem wichtig und erstaunlich kompliziert sein. Dieses Behältnis kommt direkt mit Ihrer Arzneimittelformulierung in Berührung und bleibt es für die gesamte Lebensdauer. Daher ist es wichtig, schon bei der frühesten Gelegenheit die Kompatibilität sicherzustellen.

Nach unserer Erfahrung denken viele Start-ups erst in einer sehr späten Phase der Arzneimittelentwicklung über das Behältnis für ihr Produkt nach. Doch dieses kleine Versäumnis kann den Verlauf des gesamten Projekts dramatisch verändern, möglicherweise teure Neuevaluierungen nach sich ziehen und den Zeitraum bis zum Inverkehrbringen verlängern. Darum haben wir uns bei Adelphi Healthcare Packaging darauf spezialisiert, Sie dabei zu unterstützen, schon in den ganz frühen Phasen der Entwicklung die richtige Verpackung für Ihr Projekt zu finden. Hierzu zählt unter anderem die Besprechung von Produkteigenschaften, Empfindlichkeit und Füllvolumen.

Durchstechflaschen sind in vielen unterschiedlichen Materialien, Formen und Größen erhältlich, die jeweils verschiedenen Zwecken dienen. Es gibt Variationen beim Flaschenhals, der Kapazität der Durchstechflasche, dem Glastyp und bei besonderen Merkmalen wie z. B. Innenbeschichtungen.

Parenterale Arzneimittel werden normalerweise in Durchstechflaschen aus Typ-I-Glas abgefüllt. Typ-I-Glas ist ein Borosilikatglas für pharmazeutische Anwendungen mit einem hohen Schmelzpunkt und hervorragendem chemischem Widerstand. Nicht alle Arzneimittel eignen sich jedoch für Standard-Glasflaschen und daher stellen wir weiter unten mögliche Alternativen vor.

Zahlreiche Überlegungen müssen in die Entscheidung einfließen – von der Integrität der Durchstechflasche bis zu den Lagerbedingungen – und daher kann es für Wissenschaftler oder Start-ups ein schwieriges Unterfangen sein, die ideale Verpackung zu finden.

Dieser Artikel beleuchtet fünf Kriterien, die Sie vor der Entscheidung, welches Behältnis am besten für Ihr Produkt geeignet ist und warum, bedenken sollten.

Zusammensetzung des Arzneimittels

Eine der ersten Herausforderungen ist, die Zusammensetzung Ihres Arzneimittels genau zu kennen und zu wissen, wie sich diese auf die Kompatibilität mit der Durchstechflasche auswirkt. Die Zusammensetzung des Arzneimittels bezieht sich auf die chemischen Bestandteile der Formulierung. Eine besonders aggressive Formulierung könnte beispielsweise mit der Innenseite des sie umgebenden Behältnisses reagieren oder sie delaminieren. Daher sind folgende Faktoren zu berücksichtigen:

1. pH-Wert

Der pH-Wert ist ein Maß für den Säure- oder Basengehalt einer Lösung. Dabei wird die Konzentration der Wasserstoffionen (H+) in einer Flüssigkeit quantifiziert, sodass bestimmt werden kann, wie sauer oder basisch die Lösung ist. Die pH-Skala reicht von 0 bis 14, wobei 7 neutral bedeutet.

In Bezug auf Durchstechflaschen kann der pH-Wert Ihres Produktes dessen Kompatibilität mit dem Behältnis beeinflussen. Je nachdem, ob Ihre Formulierung stärker basisch oder sauer ist, könnte der falsche Behälter eine Delaminierung oder Beschädigung der Flaschenoberfläche verursachen, was wiederum zu einem Profil mit unerwarteten herauslösbaren oder extrahierbaren Bestandteilen führen könnte.

Neutrales Borosilikatglas vom Typ I ist typischerweise chemikalienbeständig. Allerdings könnten Durchstechflaschen aus Typ-I-Glas mit Präparaten im pH-Bereich von 3 – 7 Schwierigkeiten haben und entweder gänzlich ungeeignet sein oder sich sehr stark auf die Haltbarkeit auswirken.

Für solche Fälle empfiehlt sich die Verwendung einer Durchstechflasche mit einer inerten Beschichtung der Innenseite, die die Interaktion zwischen Arzneimittel und Behältnis minimiert. Je nachdem, auf welcher der Seite der pH-Skala sich Ihr Produkt befindet, die kommen SCHOTT Typ 1 Plus® Durchstechflaschen, die Serie SCHOTT EVERIC® Care und EVERIC Pure Durchstechflaschen infrage.

Fordern Sie Proben an, um die Kompatibilität mit Ihrem Produkt zu testen: Kontaktieren Sie uns.

2. Empfindlichkeit des Arzneimittels

Dies bezieht sich auf die Reaktionsfreudigkeit Ihres Produkts mit der Zusammensetzung des Glases an sich. Glas enthält eine Reihe an Bestandteilen und bei der Untersuchung Ihrer Formulierung könnten Sie Empfindlichkeiten gegenüber einigen dieser Elemente feststellen. Einige Beispiele:

• Metalle: Dies sind Elemente wie typischerweise Aluminium (Al₂0₃), die möglicherweise und abhängig von der chemischen Zusammensetzung in Ihr Arzneimittel eindringen könnten.
• Spurenelemente: Hierzu zählen seltenere Metalle wie Eisen und Bor, die bei der Formgebung des Behältnisses aufgenommen werden könnten. Dadurch besteht die Möglichkeit einer Übertragung in das Produkt, was zu einem Stabilitätsverlust und einer Veränderung der Wirksamkeit und der Haltbarkeit führen könnte.

Wenn Ihr Produkt mit den Elementen in der Glasmatrix reagiert, stehen dennoch geeignete Optionen zur Verfügung. So gibt es beispielsweise Glas-Durchstechflaschen mit inerten Innenbeschichtungen wie die Typ I Plus® Durchstechflaschen von SCHOTT, deren Innenseite aus Siliziumdioxid (SiO₂) besteht, das eine wirksame Barriere zwischen dem Produkt und den potenziellen extrahierbaren Elementen der Durchstechflasche bildet. Ein weiterer Vorteil einer Durchstechflasche mit einer Siliziumdioxidbeschichtung ist, dass keine Neu-Registrierung gegenüber einer Standard-Glasflasche vom Typ I erforderlich ist. Eine Alternative sind Durchstechflaschen aus pharmazeutischem Polymer wie West/Daikyo Crystal Zenith Durchstechflaschen. Diese sind metallfrei, aber so klar wie Glas. Sie haben den zusätzlichen Vorteil, dass sie kalt gelagert werden können.

3. Lichtempfindlichkeit

Die Einwirkung von Licht ist ein Problem bei der Entwicklung von Arzneimitteln, die zu Photodegradation neigen. Als Photodegradation bezeichnet man die Veränderung der chemischen Zusammensetzung eines Produkts durch externe Lichtstrahlen (natürlich oder künstlich) über einen längeren Zeitraum. Dies kann die Wirksamkeit des Wirkstoffs beeinträchtigen und die Haltbarkeitsdauer verkürzen. Wenn Ihr Produkt lichtempfindlich ist, sollte ein Behälter mit UV-blockierenden Eigenschaften gewählt werden, wie z. B. braune Glasflaschen.

Die meisten Durchstechflaschen aus Glas sind sowohl in klarer als auch in brauner Ausführung erhältlich. Einige Beispiele: Standard-Injektionsflaschen, die auch in steriler Form angeboten werden.

Lagerung und Verabreichung des Arzneimittels

Weitere Faktoren bei der Wahl des Arzneimittelbehälters können den Zustand umfassen, in dem das Produkt gelagert wird, sowie Faktoren bezüglich der Optimierung des Produkts vor der Verabreichung. Bei Formulierungen von hohem Wert oder geringer Befüllung sollte die volle Extrahierbarkeit gewährleistet sein und bei Produkten, die in flüssigem Zustand nur schwer stabil bleiben, sollten Möglichkeiten einer Gefriertrocknung in Betracht gezogen werden.

4. Lyophilisierung

Lyophilisierung (Gefriertrocknung) ist ein Verfahren, bei dem ein Arzneimittel vom flüssigen Zustand in den festen Zustand umgewandelt wird. Hierbei entsteht normalerweise ein trockenes Pulver. Das Verfahren gliedert sich in drei unterschiedliche Phasen (Einfrierphase, Primärtrocknung und Sekundärtrocknung) und das Ziel ist, dem Arzneimittel so viel Wasser zu entziehen wie möglich. Der Vorteil der Gefriertrocknung ist, dass es die Haltbarkeit des Arzneimittels erhöht und reaktive Eigenschaften unterbindet. Zum Zeitpunkt der Verabreichung durch eine medizinische Fachkraft wird das getrocknete Arzneimittel wieder in seine flüssige Form rekonstituiert, sodass es injektionsbereit ist.

Wenn Sie die Gefriertrocknung Ihres Produktes planen, müssen Sie bei der Wahl Ihres Behältnisses zunächst beachten, ob die Durchstechflasche eine gute Wärmeübertragung durch das Regal der Gefrierkammer hat. Glasröhrchen sind in diesem Fall gegossenen Durchstechflaschen vorzuziehen, da sie sich durch einen einheitlich dünnen Boden für eine optimale Wärmeübertragung auszeichnen.

Eine übliche Herausforderung bei der Gefriertrocknung eines Produkts in einer Durchstechflasche ist das „Kriechen“ eines Produkts an der Gefäßwand. Dies kann im Fall von Proteinen entstehen, die gern an den Wänden der Flasche hängen bleiben, was die erzielten Ergebnisse beeinträchtigt. Zur Vermeidung dieses Phänomens werden Behälter mit einer hydrophoben Innenbeschichtung empfohlen wie z B. die SCHOTT TopLyo® Durchstechflasche oder die EVERIC® Care Durchstechflasche. Mit diesen wird sichergestellt, dass die gesamte Flüssigkeit am Boden der Durchstechflasche verbleibt, was die Chance auf einen kompakten Lyo-Kuchen und die maximale Entnahme des rekonstituierten Produkts erhöht.

Besuchen Sie unser Informationszentrum für weitere Tipps zum Gefriertrocknen in der Durchstechflasche.

5. Entnehmbarkeit von Arzneimitteln mit hohem Wert / geringem Füllstand

Entnehmbarkeit bezieht sich darauf, wie leicht sich der gesamte Inhalt des Behälters vor der Verabreichung entnehmen lässt. Dies ist besonders bei Arzneimitteln von hohem Wert wichtig, bei denen die Entsorgung von nicht verwendeten Resten extrem kostspielig sein kann, sowie bei Präparaten mit niedrigem Füllstand, wo es extrem wichtig ist, die gesamte Dosis zu verabreichen. In solchen Fällen werden Arzneimittelhersteller häufig gezwungen, die Durchstechflaschen zu überfüllen, damit ausreichend Produkt in eine Spritze aufgezogen werden kann.

Glücklicherweise gibt es Lösungen für solche Situationen. Beispielsweise wird mit Flaschen mit einer hydrophoben Innenbeschichtung wie bei den TopLyo® oder EVERIC® Care-Durchstechflaschen sichergestellt, dass die Flüssigkeit nicht am Glas haftet, sondern zum Boden der Flasche sinkt. Im Fall von Arzneimittelen mit einem so geringen Füllvolumen wie 1 ml oder weniger wird die Verwendung einer 2-ml-Durchstechflasche mit hydrophober Beschichtung empfohlen, da diese gekippt werden kann, um die gesamte Flüssigkeit des Arzneimittels auf eine Seite des Flaschenbodens zu leiten, sodass sie ganz einfach mit einer Nadel aufgenommen werden kann.

Zusammenfassung

Die Wahl der richtigen Glas-Durchstechflasche ist ein wichtiger Prozess, der maßgebliche Auswirkungen auf Ihr Arzneimittelprojekt hat. Wir weisen darauf hin, wie wichtig die frühzeitige Berücksichtigung der Auswahlkriterien ist, da so mögliche Rückschläge und Verzögerungen beim Inverkehrbringen und kostspielige Neuvalidierungen vermieden werden können. Bei der Wahl der Durchstechflasche sind Faktoren wie Arzneimittelzusammensetzung, pH-Wert, Empfindlichkeit gegenüber Glaselementen, Lichtempfindlichkeit und Eignung für eine Lyophilisierung zu berücksichtigen.

Adelphi Healthcare Packaging ist darauf spezialisiert, Kunden bei diesem Verfahren in den ganz frühen Phasen der Entwicklung zu begleiten und die Kompatibilität und optimalen Verpackungsmöglichkeiten für die jeweiligen Anforderungen zu gewährleisten.