Une introduction à la sélection de seringues préremplies — Aiguille

Par Michael Song, Ph.D., AstraZeneca

Au cœur de toute combinaison de produits et de produits biopharmaceutiques se trouve le contenant du médicament. Les contenants de médicaments peuvent être des flacons, des ampoules, des seringues préremplies ou des cartouches. Chaque type de conteneur principal a ses attributs, ses nuances et ses domaines de considération uniques. Comprendre la technologie derrière chacun est un élément essentiel pour le développement d'un produit biopharmaceutique.

Aujourd'hui, avec de plus en plus de médicaments biologiques en développement, l'utilisation de seringues préremplies (PFS) a augmenté. Cette croissance a également stimulé les progrès de la science, de la fabrication et de la conception des seringues préremplies, de la minimisation des contraintes sur le verre pendant la fabrication à un meilleur contrôle des résidus de tungstène. Bien que ces améliorations technologiques aient considérablement amélioré la qualité des seringues préremplies, il reste des points à prendre en compte lors de la sélection et de l'ajustement de votre médicament dans une seringue préremplie.

Les deux types de seringues préremplies les plus courants sont les PFS sans aiguille et les PFS avec aiguille (PFS avec aiguille intégrée/piquetée). En général, les seringues préremplies sans aiguille sont plus couramment utilisées pour les vaccins, tandis que les PFS à aiguille sertie sont généralement utilisées avec les produits pharmaceutiques et biologiques. Les géométries de ces deux types de PFS sont communes et suivent les normes ISO. En outre, il existe également d'autres types de PFS, tels que les seringues à double chambre conçues pour la co-administration de deux médicaments ou pour faciliter l'utilisation avec des produits médicamenteux injectables lyophilisés. Ces dernières années, plusieurs nouvelles conceptions de seringues à double chambre ont également émergé avec des attributs uniques pour offrir aux sociétés pharmaceutiques une flexibilité et des avantages supplémentaires.

Cet article en deux parties fournit une introduction à ces trois types généraux de SSP et partagera les facteurs importants à prendre en considération pour votre médicament. Dans cette première partie, nous discutons de la PFS sans aiguille et du système double chambre. La partie 2 couvre les seringues préremplies avec des aiguilles piquetées et fournira quelques réflexions sur la sélection des partenaires pour le développement du PFS.

Seringue préremplie sans aiguille

Pour commencer, examinons les seringues préremplies sans aiguille. Ces seringues comprennent généralement une pièce jointe qui agit à la fois comme un bouchon barrière stérile et une pièce jointe Luer lock. L'embout est en plastique et fixé sur l'embout de la seringue. Les PFS destinés à la fixation Luer lock sont généralement fabriqués avec une rainure de bande circulaire sur la buse. Cette bande est ce qui s'engage et verrouille l'attache Luer Lock en place. L'accessoire Luer Lock comprend également un élément de bouchon avec une conception anti-effraction cassable, quelque peu similaire à celle des bouchons de bouteilles de soda. Pour retirer le capuchon, il faut généralement tordre le capuchon pour briser la conception de l'inviolabilité, libérant ainsi le capuchon du reste de l'accessoire. Pour maintenir une barrière stérile, l'embout de la seringue est coiffé d'un bouchon en élastomère. Avant utilisation, la pression du capuchon est ce qui maintient le bouchon en place et maintient l'étanchéité au niveau de l'embout de la seringue.

Si vous utilisez une seringue préremplie sans aiguille, la facilité d'utilisation de la fixation du capuchon Luer Lock et de la séparation du capuchon doit être évaluée en fonction de votre domaine thérapeutique (TA) et des données démographiques du patient.

De plus, vous devez également tenir compte de la géométrie Luer lock, car, à moins que votre produit ne soit co-emballé avec une aiguille compatible fournie, l'utilisateur final choisira l'aiguille à utiliser avec votre dispositif PFS. Cela peut poser un défi, car il existe un certain nombre de fabricants et de marques d'aiguilles parmi lesquels choisir. Pour cette raison, la plupart des aiguilles de fixation Luer lock sont conformes aux normes ISO pour garantir l'interchangeabilité et la compatibilité entre les marques. Cela dit, vous devez néanmoins veiller à ce que votre embout Luer lock PFS soit conforme aux normes ISO.

De plus, la fixation Luer Lock est ce qui aide à maintenir la pression sur le bouchon en élastomère contre l'embout de la seringue lors de la création du joint. Vous devez toujours vérifier et tester la capacité/performance d'étanchéité de l'embout Luer Lock de la seringue par rapport au bouchon en élastomère lors de l'évaluation afin de minimiser les problèmes d'intégrité de la fermeture du récipient sur la route. Ceci peut être réalisé grâce à un certain nombre de méthodes de détection de fuite et/ou de test d'intégrité de fermeture de conteneur.

Lors de la sélection de seringues préremplies, il est essentiel de tenir compte également de votre produit médicamenteux et de toute interaction potentielle immédiate et à long terme entre le produit médicamenteux et le matériau de la seringue. Ces interactions peuvent prendre de nombreuses formes, de la délamination du corps en verre de la seringue à l'agrégation des protéines. De plus, les PFS sans aiguille ont deux élastomères qui entrent en contact avec le produit médicamenteux, le piston de la seringue et le bouchon de l'embout de la seringue. La formulation et la composition matérielle des deux composants doivent être examinées de près en termes de relargage potentiel et de leur interaction potentielle avec votre produit médicamenteux.

De nombreux fournisseurs auront souvent effectué une forme d'étude d'extraction forcée sur l'élastomère, ce qui peut être une bonne source de données lors de l'évaluation initiale de l'adéquation du bouchon ou du piston. Les éléments avec des extractibles plus élevés en zinc sont connus pour interagir potentiellement avec certaines formulations de médicaments, entraînant des agrégats. Lors de l'exploitation des données des fournisseurs, une attention particulière doit être portée au type de solvants utilisés, aux composants de test et à leur emplacement d'origine (plus important pour les élastomères) et aux conditions d'extraction.

De même, le résidu de tungstène est un autre domaine auquel il faut prêter attention. Le tungstène résiduel provient de la broche en tungstène utilisée pendant le processus de formation de la seringue pour créer le canal sur l'embout de la seringue (à discuter en détail dans la partie 2). Grâce aux améliorations de la fabrication et de la technologie, les fabricants de seringues ont réussi à mieux contrôler et réduire les résidus de tungstène. Néanmoins, il s'agit d'un domaine à prendre en compte lors de l'évaluation et de la sélection d'une PFS à utiliser avec votre médicament.

Étant donné que le PFS sans aiguille n'a pas d'aiguille intégrée, dans la plupart des cas, la siliconisation du corps de la seringue se fait par cuisson. Ceci est assez différent d'un PFS à aiguille encastrée et rappelle davantage les cartouches d'insuline. Le processus de siliconisation cuite utilise généralement une émulsion de silicone par opposition au silicone liquide pur. En tant que tel, une attention particulière doit être portée au type et à la qualité du silicone utilisé, ainsi qu'à la manière dont l'émulsion est fabriquée, au taux de dilution du silicium, etc. Le silicone doit toujours être de qualité médicale et de pureté et centipoise (cP) appropriés. Cette information est essentielle à la conception de l'étude de dopage de silicone appropriée dans le cadre de l'évaluation de la compatibilité du produit médicamenteux.

Comme pour toutes les seringues préremplies, la sélection du piston/bouchon peut avoir un impact significatif sur les performances de votre produit final. Aujourd'hui, il existe un certain nombre de conceptions de piston différentes. Selon le piston sélectionné, il doit être évalué à partir d'un certain nombre de points de vue, tels que la fermeture du récipient, les performances et la compatibilité de la machine de remplissage, pour n'en nommer que quelques-uns. Un domaine souvent négligé du point de vue de l'ingénierie des conteneurs ou des dispositifs primaires - et plus encore du point de vue de l'ingénierie des procédés - est la quantité de siliconisation sur le piston. Les plongeurs sont livrés dans des sachets prêts à l'emploi qui sont versés dans un bol de bouchage lors des opérations de remplissage. Par vibration, le bol de bouchage trie et oriente les pistons et les charge dans les voies d'alimentation pour le bouchage des PFS remplis de médicament. Le silicone laissé dans le bol de bouchage devra être nettoyé via une méthode de nettoyage validée. Le nettoyage du silicone est généralement un défi pour les produits pharmaceutiques et les dispositifs médicaux, et l'impact direct potentiel sur la qualité des produits pharmaceutiques limite considérablement les agents de nettoyage disponibles pouvant être utilisés. (Nous discuterons plus en détail du nettoyage et de la validation du nettoyage dans de futurs articles.)

Enfin, comme la plupart des PFS sans aiguille ne seront pas équipés d'un dispositif de sécurité d'aiguille, des décisions devront être prises sur le type de bride PFS à adopter. Si vous envisagez d'ajouter un accessoire de bride de doigt à votre PFS dans le cadre de votre offre d'appareil pour faciliter l'expérience utilisateur, votre choix entre une bride coupée et une petite bride ronde de type C dépendra de votre opération de remplissage ainsi que de , potentiellement, sur l'état de votre plate-forme de seringues. La plupart des opérations de remplissage peuvent gérer la petite bride ronde aussi facilement que la bride coupée plus traditionnelle, mais l'utilisation de la même seringue dans tous les programmes permettra d'obtenir les meilleures économies d'échelle et de minimiser le besoin de plusieurs unités de gestion des stocks (SKU). Un domaine où le choix du type de bride de doigt de seringue deviendra important est si vous avez l'intention d'incorporer uniquement une tige de piston dans votre PFS sans aucun accessoire de bride de doigt supplémentaire. Dans un tel cas, le choix d'une bride coupée peut être plus approprié, car il fournit une fonction anti-roulis inhérente à votre PFS.

Seringues à double chambre

Ces dernières années, le nombre de technologies à double chambre disponibles a augmenté. Que vous envisagiez la seringue à double chambre traditionnelle ou les nouvelles technologies à double chambre, telles que celles qui utilisent des conceptions de seringue ISO standard, la fiabilité, la convivialité et les performances sont des domaines essentiels à évaluer lors de la sélection de la bonne technologie pour votre produit.

Les seringues à double chambre sont uniques en ce qu'elles ont deux chambres cloisonnées, où la chambre avant peut être remplie de produit médicamenteux lyophilisé et la chambre arrière avec son diluant, ou les deux chambres peuvent être remplies de produits médicamenteux destinés à la co-administration.

Il existe un certain nombre de différences uniques entre les seringues à double chambre et les seringues préremplies standard. D'une part, au début de l'utilisation, le capuchon ou le protège-aiguille d'une seringue à double chambre ne doit pas être retiré. Au lieu de cela, l'utilisateur doit d'abord pousser la tige du piston vers l'avant, forçant le contenu de la chambre arrière dans la chambre avant. Ce mécanisme ne prend pas en charge les rares cas où les médicaments sont destinés à être administrés de manière séquentielle.

L'introduction du contenu de la chambre arrière dans la chambre avant crée une pression à l'intérieur de la seringue. Pour empêcher la pression de repousser le piston/la tige du piston vers l'extérieur, la tige du piston a souvent soit un verrou intermédiaire qui maintient la tige du piston en position après l'introduction du contenu de la chambre arrière dans la chambre avant, soit la moitié avant du la tige du piston est filetée pour à la fois améliorer l'expérience de l'utilisateur et empêcher le piston/la tige du piston d'être refoulés par l'accumulation de pression à l'intérieur de la seringue.

De plus, avec les seringues à double chambre, la méthode standard de test de rupture et de force d'extrusion ne s'applique pas. En effet, il existe un certain nombre de variables de force additive lors de l'utilisation d'une chambre. Dans le cas d'une seringue à double chambre traditionnelle, lorsque la tige du piston est poussée vers l'avant, ce mouvement induit une pression dans la chambre arrière qui entraîne le piston central vers l'avant jusqu'à ce qu'un canal entre les deux chambres soit formé. Cela a un profil de force très différent de celui d'une seringue préremplie standard, en raison des multiples pièces mobiles et des forces concurrentes. Une attention particulière doit être accordée à l'examen du profil de force dans son intégralité.

Avec les seringues à double chambre, l'opération de remplissage peut également être difficile. Il s'agit d'un domaine qui doit être soigneusement pris en compte, car vous devrez peut-être modifier votre équipement de ligne de remplissage actuel, acheter un nouvel équipement de remplissage ou restreindre les sites de remplissage. D'autres facteurs à prendre en compte incluent le processus de fabrication, l'approche de remplissage du support, etc.

De plus, les seringues à double chambre posent plus de complexité pour l'utilisateur. Par exemple, une seringue à double chambre oblige l'utilisateur à prendre plus d'étapes de préparation avant l'injection - et à les effectuer dans le bon ordre. Si l'utilisateur retire le capuchon avant de mélanger les deux chambres, par exemple, il existe un risque élevé de perte de médicament. Ou, si l'utilisateur oriente la seringue légèrement vers le bas et loin de son corps lorsqu'il retire le capuchon après avoir mélangé le contenu des deux chambres (de la même manière qu'il retirerait le capuchon protecteur de l'aiguille sur une seringue préremplie traditionnelle), cela peut également entraîner des perte de médicament due à l'accumulation de pression dans la seringue.

Pour ceux dont les entreprises s'orientent vers ou ont adopté des méthodes déterministes de test d'intégrité de fermeture de récipient (CCIT), telles que la détection de fuite à haute tension (HVLD) CCIT, les seringues à double chambre avec dérivation poseront un défi, même lorsque les deux chambres sont remplies de suffisamment liquide conducteur. En effet, le testeur HVLD utilise une sonde mobile et fait tourner la seringue pour obtenir une couverture complète, et la dérivation sur les seringues à double chambre traditionnelles interfère avec les deux. (CCIT sera discuté plus en détail dans de futurs articles.)

Ce ne sont là que quelques-uns des facteurs à prendre en compte dans les conceptions de PFS à double chambre et sans aiguille. Dans la partie 2, nous portons notre attention sur les seringues préremplies avec des aiguilles encastrées et sur les considérations relatives à la sélection d'un bon partenaire pour le développement de la PFS.

Clause de non-responsabilité:Les opinions exprimées dans cet article sont celles de l'auteur et ne représentent pas nécessairement celles de l'employeur de l'auteur.

A propos de l'auteur:

Michael Song, Ph.D., dirige le groupe de fonctionnalité, de sécurité et de connectivité numérique des dispositifs biologiques au sein du développement des dispositifs biologiques d'AstraZeneca. Dans son rôle actuel, il supervise la fonctionnalité et la sécurité des dispositifs, la science et la technologie des conteneurs primaires, la biocompatibilité, la stratégie et les tests d'intégrité de la fermeture des conteneurs et le développement de la connectivité numérique. Avant son poste actuel, Song était à la tête du département d'ingénierie des dispositifs, des emballages et des procédés chez Adello Biologics (qui fait partie d'Amneal Pharmaceuticals). Il a occupé des postes techniques clés chez Stryker, Amgen et Kavlico Corporation et a dirigé le développement de produits combinés ainsi que de dispositifs médicaux 510(k). Il a reçu sa formation postdoctorale au Barrow Neurological Institute / St. Joseph Hospital and Medical Center (qui fait partie de Dignity Health) et est titulaire d'un BS en génie électrique de l'Université Purdue et d'un doctorat. en neurosciences et toxicologie de l'Iowa State University.

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