Peptid-Pen oder Vial? Die Unterschiede erklärt

Was es ist

Ein Forschungspeptid gelangt in einer von zwei Formen in ein Labor. In einer gefriergetrockneten Ampulle befindet sich das Peptid als gefriergetrocknetes Pulver. Die Lösung wurde eingefroren und das Wasser unter Vakuum entzogen, wodurch ein trockener Kuchen zurückbleibt, der aufgelöst oder rekonstituiert werden muss, bevor etwas abgemessen werden kann. Als Lösungsmittel wird in der Regel bakteriostatisches Wasser mitgeliefert – steriles Wasser mit 0,9 % oder 1,1 % Benzylalkohol als Konservierungsmittel –, das in einer Mehrfachdosenampulle bereitgestellt wird, die für mehrmalige Entnahme ausgelegt ist (Hospira-Etikett). Ein vorgefüllter Pen enthält das bereits aufgelöste Peptid in einer versiegelten Kartusche und verfügt über ein Einstellrad, das den Kolben bei jedem Klick um einen festgelegten Betrag verschiebt. Beide Formate sind mit einer Zahl wie 10 mg, 15 mg oder 40 mg gekennzeichnet. Diese Zahl gibt den Gesamtinhalt des Behälters an. Es handelt sich dabei nicht um eine Dosis. Dieser Leitfaden beschreibt, was veröffentlichte Forschungsergebnisse über die Unterschiede zwischen den beiden Formaten aussagen: Stabilität, Handhabung, Berechnung und Konsistenz. Die Studien stammen aus der pharmazeutischen Wissenschaft und aus dem Bereich der Insulin-Applikationsgeräte, da es keine veröffentlichte Studie gibt, die Pens und Fläschchen mit Forschungspepidien direkt miteinander vergleicht.

Was in den Studien untersucht wurde

• Stabilität. Zwei Übersichtsartikel zur Stabilität von Proteinen und Peptiden. Der eine befasst sich mit der Gefriertrocknung: warum feste Formen hergestellt werden und wie sich der Prozess auf ein Molekül auswirkt (Wang 2000). Der andere behandelt die chemischen und physikalischen Abbauprozesse von Proteinen in Lösung und im getrockneten Zustand (Manning 2010).
• Dosiskonsistenz. In zwei Laborstudien wurde gemessen, welche Insulinmenge die Insulinverabreichungsgeräte tatsächlich abgaben. In einer Studie wurden jeweils 15-mal 1, 2, 5 und 10 Einheiten aus zwei Pen-Injektoren sowie aus Spritzen abgegeben, die von fünf Pflegekräften bedient wurden (Gnanalingham 1998). In der anderen Studie wurden jeweils 15-mal 1, 2 und 5 Einheiten aus drei Pens, zwei Spritzentypen und einer Pumpe abgegeben (Keith 2004). Eine Einheit entspricht der auf diesen Spritzen aufgedruckten Insulinmenge. Bei einer U-100-Spritze entsprechen 100 Einheiten 1 ml, sodass 10 Einheiten 0,1 ml entsprechen.
• Geöffnete Ampullen. Die US-amerikanischen Zentren für Krankheitskontrolle und Prävention (CDC) fassen die Vorschriften des Arzneibuchs zusammen, wie lange eine geöffnete Mehrdosenampulle verwendet werden darf (CDC).
• Ein konkretes Beispiel: Ein unabhängiges Labor hat die Konzentration und Reinheit eines vorgefüllten Retatrutid-Pens sowie die Reinheit einer 10-mg-Ampulle desselben Lieferanten gemessen (Janoshik-Test 153429).

Was die Studien sagen

Stabilität. Die Gefriertrocknung ist das gängigste Verfahren, um Protein- und Peptidprodukten eine akzeptable Haltbarkeit zu verleihen, da die Entfernung des Wassers die chemischen Reaktionen verlangsamt, die zu ihrem Abbau führen. Dennoch stellen das Einfrieren und Trocknen an sich bereits Belastungen dar, und ein getrocknetes Produkt kann während der Lagerung dennoch langsam zerfallen (Wang 2000). In Lösung sind Peptide Deamidierung, Oxidation, Hydrolyse und Aggregation ausgesetzt, und wie schnell diese Prozesse ablaufen, hängt von der Formulierung, dem Säuregrad und der Temperatur ab (Manning 2010). Für Forschungsmaterial ergeben sich daraus zwei Konsequenzen: Ein Fläschchen mit Pulver ist die stabilere Art, ein Peptid zu versenden und zu lagern. Sobald Wasser hinzugefügt wird, läuft die Uhr schneller. Ein Pen enthält von Anfang an eine Lösung, daher hängt seine Stabilität vollständig von der Zusammensetzung ab, die ein Käufer von außen nicht erkennen kann.

Dosiskonsistenz. In der Studie aus dem Jahr 1998 gaben die beiden Pens bei einer Einstellung von 1 Einheit 0,89 bzw. 0,92 Einheiten ab, die Spritzen hingegen 1,23 Einheiten, was Abweichungen von 11 %, 8 % bzw. 23 % entspricht. Bei einer Einstellung von 10 Einheiten gaben alle drei Geräte 9,8, 9,9 bzw. 10,1 Einheiten ab. Die Reproduzierbarkeit war bei allen Geräten ähnlich, mit einem Variationskoeffizienten unter 7 %, und die Autoren bewerteten alle Geräte bei 1 Einheit als inakzeptabel (Gnanalingham 1998). In der Studie von 2004 waren die Pens und die Pumpe bei 1 und 2 Einheiten genauer als die Spritzen; die Spritzen wurden bei 1 Einheit als „gefährlich ungenau“ beschrieben, und Spritzen mit Halb-Einheiten-Markierungen schnitten nicht besser ab (Keith 2004). Das Muster ist in beiden Studien dasselbe: Ein mechanisches Einstellrad ist bei kleinen Volumina konsistenter als eine von Hand gefüllte Spritze, und der Unterschied schwindet mit zunehmendem Volumen.

Geöffnete Ampullen. Sobald eine Mehrdosenampulle angestochen wurde, sollte sie mit dem Datum versehen und innerhalb von 28 Tagen entsorgt werden, sofern der Hersteller kein anderes Datum angibt; sie darf keinesfalls über das aufgedruckte Verfallsdatum hinaus verwendet werden (CDC).

Gemessener Gehalt. Das Labor hat bei der Pen-Charge 0426 mittels HPLC – einer Methode, bei der eine Probe in ihre Bestandteile aufgeteilt wird – einen Gehalt von 14,74 mg pro ml und eine Reinheit von 99,809 % ermittelt (Janoshik-Test 153429). Die 10-mg-Ampulle desselben Lieferanten wies im Juli 2026 eine Reinheit von 99,729 % auf (Schlüssel LRRN65BUFAQD überprüfen). Die Konzentration eines Pens wird werkseitig festgelegt und kann, wie hier, gemessen werden. Die Konzentration einer Ampulle entspricht der Konzentration, die die Person, die sie rekonstituiert, herstellt – und genau hier kommt die folgende Berechnung ins Spiel.

Was die Forscher hervorhoben

• Insulin ist kein Forschungspeptid. In den Gerätestudien wurden Insulinlösungen in Insulinpens und Spritzen untersucht, wobei in beiden Fällen gerätespezifische Unterschiede festgestellt wurden. Ein anderer Pen oder eine andere Flüssigkeit kann sich möglicherweise anders verhalten (Gnanalingham 1998, Keith 2004).
• Niedrige Einstellungen sind die Schwachstelle. In beiden Studien waren die Fehler bei den niedrigsten Einstellungen am größten und nahmen mit steigender Lautstärke ab (Gnanalingham 1998, Keith 2004).
• Das Konservierungsmittel. Der in bakteriostatischem Wasser enthaltene Benzylalkohol dient als Konservierungsmittel, und auf dem Beipackzettel wird darauf hingewiesen, dass das Produkt nicht für Neugeborene geeignet ist. Da auf dem Beipackzettel nicht angegeben ist, wie lange eine geöffnete Ampulle aufbewahrt werden darf, gilt die allgemeine 28-Tage-Regel (Beipackzettel von Hospira, CDC).
• Die Zusammensetzung ist nicht ersichtlich. Die Stabilität in Lösung hängt von Faktoren wie dem Säuregehalt, den Zusatzstoffen und der Temperatur ab, und bei einem Forschungsstift werden diese Details selten veröffentlicht. Ein Laborbericht gibt den Gehalt am Tag der Untersuchung wieder, nicht zu einem späteren Zeitpunkt (Manning 2010, Janoshik-Test 153429).
• Es liegt keine direkte Vergleichsstudie vor. Es gibt keine veröffentlichte Studie, in der Pens mit rekonstituierten Ampullen mit Forschungspeptiden verglichen werden. Der Vergleich auf dieser Seite basiert auf allgemeinen pharmazeutischen Erkenntnissen sowie auf Studien zu Insulin-Applikationsgeräten.