Sicherheit ist ein bedeutender Faktor bei Applikationen von vorgefüllten Spritzen. „Auch nach fünf Jahren Lagerung muss eine Spritze ohne Einschränkung funktionieren. Zuverlässigkeit ist ein sehr wichtiger Aspekt unserer Produkte und bedeutet Verantwortung gegenüber den Patienten“, erklärt Claudia Petersen, Global Director Marketing & Development Tubular Glass Syrings, Gerresheimer, Bünde. Daher liegt ein Schwerpunkt in der Entwicklung darin, das Brechen der Glasspritzen zu verhindern.
Vorgefüllte Spritzen werden häufig in Autoinjektoren eingesetzt. Solche Drug Delivery Devices spielen im Markt für pharmazeutische Produkte eine immer wichtigere Rolle. Autoinjektoren bestehen in aller Regel aus zwei Baugruppen, dem eigentlichen Injektor und einer vorgefüllten Spritze. Beide Baugruppen bilden eine Einheit, die vom pharmazeutischen Unternehmen als Ganzes spezifiziert und auf den Markt gebracht wird. Dabei sind die Anforderungen an ein fehlerfrei funktionierendes Produkt im medizin-technischen Bereich besonders hoch. In der Praxis treffen bei der Entwicklung von Autoinjektoren jedoch häufig zwei hinsichtlich ihrer Toleranzerwartungen unterschiedliche Welten aufeinander – Kunststoff beim Device und Glas bei der vorgefüllten Spritze.
Schnittstelle Glas/Kunststoff
Gerresheimer hat eine Lösung entwickelt, die eine problemlose Integration von Spritzen in Drug Delivery Devices ermöglicht. Der Standard-Adapter aus Kunststoff wird auf die Schulter der Spritze aufgesetzt und bildet eine exakt definierte Schnittstelle zum Device. Bisher war die Position der Injektionsnadel in der vorderen Öffnung des Autoinjektors aufgrund der hohen Dimensionstoleranz von Glasspritzen nur eingeschränkt zu kontrollieren. Durch die spezifische Anpassung des Gx G-Fix Adapters an den Autoinjektor lässt sich die Nadel präzise positionieren und ermöglicht eine kontrolliertere Injektion. Hinzu kommt eine verbesserte Bruchsicherheit der Spritze. Bei der üblichen Ankoppelung der Spritze am Fingerflansch wird im Auslösemoment eine hohe Kraft auf den strukturbedingt bruchanfälligeren Flansch ausgeübt. Durch die Ankoppelung der Spritze über die robustere Schulter sinkt das Bruchrisiko.
Gleiten mit Silikonöl
Eine weitere Maßnahme, um das Bruchrisiko zu senken, liegt in der Fertigung der Glasspritze selbst. Eine Silikonisierung des inneren Spritzenkörpers kann die Gleitkräfte des Kolbens innerhalb der gewünschten Spezifikation modifizieren. Die Silikonölbeschichtung senkt vor allem die zur Bewegung des Kolbenstopfens erforderlichen Kräfte. Bei der Silikonisierung darf jedoch nicht übertrieben werden, um die Menge an freiem Silikonöl zu minimieren. Ziel ist es, Spritze, Typ und Viskosität des eingesetzten medizinischen Silikonöls sowie die Eigenschaften des Kolbenstopfens optimal aufeinander abzustimmen.
Durch den Einsatz von Tauchdüsen kann darüber hinaus das Profil der Silikonölverteilung über die gesamte Länge des Spritzenkörpers variiert werden. Erfordert der eingesetzte Wirkstoff eine besonders silikonölarme Primärverpackung, kann gegebenenfalls eine Einbrennsilikonisierung genutzt werden, die mit besonders geringen und darüber hinaus teilweise chemisch an die Glasoberfläche gebundenen Silikonölmengen arbeitet.
An die Silikonisierung werden bei besonders wirksamen oder kostspieligen Medikamenten hohe Anforderungen gestellt, denn neben den oben genannten Gleiteigenschaften hat Silikonöl einen weiteren wichtigen Effekt: durch seine hydrophobierende Wirkung wird eine Adsorption von Wirk- oder Hilfsstoffen an die Glasoberfläche verringert. Gleichzeitig müssen aber freie Silikontröpfchen limitiert werden, da sie Keime für die Aggregation der Inhaltsstoffe darstellen können. Solche Aggregate können wiederum potenzielle Auslöser von unerwünschten Immunreaktionen sein.
Kunststoff statt Glas
Selbst ein altbewährter Werkstoff wie Glas gerät bei diesen hohen Anforderungen teilweise an seine Grenzen. Durch diese Herausforderungen haben sich Cyclo-Olefin-Polymere (COP) als geeignete Kunststoffe für pharmazeutische Primärverpackungen erwiesen. Zyklische Olefine sind unempfindlich in einem breiten pH-Bereich, geben weder Alkali noch Wolfram ab und sind zudem wesentlich weniger bruchanfällig als Glas.
Dem stehen allerdings eine höhere Gas-/Dampfdurchlässigkeit und ein deutlich höherer Preis gegenüber. Zwar wird der Kunststoff das Glas auch in Zukunft als Primärverpackungsmaterial nicht verdrängen. Doch vorfüllbare Spritzen und Vials aus COP werden zunehmend für besonders sensible oder besonders aggressive Formulierungen oder für Medikamente mit speziellen Anforderungen an das Design des Containers / Container-Closure-System eingesetzt. Zu ergänzen sei noch, dass der Gx G-Fix-Adapter sowohl für Kunststoffspritzen als auch Glasspritzen in Autoinjektoren genutzt werden kann.
