Pen czy fiolka z peptydem? Różnice wyjaśnione

Czym to jest

Peptyd badawczy trafia do laboratorium w jednej z dwóch postaci. W fiolce z preparatem liofilizowanym peptyd występuje w postaci liofilizowanego proszku. Roztwór został zamrożony, a woda usunięta pod próżnią, co pozostawia suchy osad, który należy rozpuścić lub odtworzyć, zanim będzie można odmierzyć jakąkolwiek ilość. Rozpuszczalnikiem sprzedawanym zazwyczaj wraz z peptydem jest woda bakteriostatyczna, czyli woda sterylna zawierająca 0,9% lub 1,1% alkoholu benzylowego jako środek konserwujący, dostarczana w fiolce wielodawkowej przeznaczonej do wielokrotnego nakłuwania (etykieta Hospira). Wstępnie napełniony wstrzykiwacz zawiera peptyd już rozpuszczony w szczelnie zamkniętym wkładzie, wyposażony w pokrętło, które przy każdym kliknięciu przesuwa tłok o stałą odległość. Oba formaty są oznaczone liczbą, np. 10 mg, 15 mg lub 40 mg. Liczba ta oznacza całkowitą zawartość opakowania. Nie jest to dawka. Niniejszy przewodnik opisuje wyniki opublikowanych badań dotyczących różnic między tymi dwoma formatami: stabilności, obsługi, obliczeń i spójności. Badania te pochodzą z dziedziny nauk farmaceutycznych oraz dotyczą urządzeń do podawania insuliny, ponieważ nie opublikowano żadnych badań bezpośrednio porównujących wstrzykiwacze i fiolki z peptydami badawczymi.

Co było przedmiotem badań

• Stabilność. Dwa przeglądy literatury dotyczące stabilności białek i peptydów. Jeden z nich dotyczy liofilizacji: dlaczego wytwarza się postacie stałe i jaki wpływ ma ten proces na cząsteczkę (Wang 2000). Drugi dotyczy chemicznych i fizycznych mechanizmów degradacji białek w roztworze oraz w stanie wysuszonym (Manning 2010).
• Spójność dawkowania. W ramach dwóch badań laboratoryjnych zweryfikowano, jakie ilości insuliny faktycznie podawały poszczególne urządzenia. W jednym z nich podawano dawki 1, 2, 5 i 10 jednostek po 15 razy z każdego z dwóch wstrzykiwaczy typu pen oraz ze strzykawek obsługiwanych przez 5 pielęgniarek (Gnanalingham 1998). W drugim badaniu podawano po 1, 2 i 5 jednostek, po 15 razy z każdego z trzech wstrzykiwaczy typu pióro, dwóch rodzajów strzykawek oraz pompy (Keith 2004). Jednostka to miara insuliny nadrukowana na tych strzykawkach. W przypadku strzykawki U-100 100 jednostek odpowiada 1 ml, więc 10 jednostek odpowiada 0,1 ml.
• Otwarte fiolki. Amerykańskie Centrum Kontroli i Zapobiegania Chorobom (CDC) przedstawia podsumowanie przepisów farmakopei dotyczących okresu przydatności otwartej fiolki wielodawkowej (CDC).
• Prawdziwy przykład. Niezależne laboratorium zbadało stężenie i czystość gotowego wstrzykiwacza z retatrutydem oraz czystość fiolki zawierającej 10 mg tego samego dostawcy (badanie Janoshik nr 153429).

Co wynika z badań

Stabilność. Liofilizacja jest najpowszechniejszym sposobem zapewnienia produktom białkowym i peptydowym akceptowalnego okresu przydatności do spożycia, ponieważ usunięcie wody spowalnia reakcje chemiczne prowadzące do ich rozkładu. Mimo to samo zamrażanie i suszenie stanowią czynniki stresogenne, a liofilizowany produkt może nadal ulegać powolnej degradacji podczas przechowywania (Wang 2000). W roztworze peptydy są narażone na deamidację, utlenianie, hydrolizę i agregację, a tempo tych procesów zależy od składu preparatu, kwasowości i temperatury (Manning 2010). W odniesieniu do materiałów badawczych wynikają z tego dwie rzeczy. Fiolka z proszkiem stanowi bardziej stabilny sposób transportu i przechowywania peptydu. Po dodaniu wody proces degradacji przyspiesza. Wstrzykiwacz od samego początku zawiera roztwór, więc jego stabilność zależy wyłącznie od składu preparatu, czego nabywca nie jest w stanie ocenić na podstawie wyglądu zewnętrznego.

Spójność dawkowania. W badaniu z 1998 r., przy ustawieniu na 1 jednostkę, dwa wstrzykiwacze dostarczyły odpowiednio 0,89 i 0,92 jednostki, a strzykawki – 1,23 jednostki, co odpowiadało błędom wynoszącym 11 %, 8 % i 23 %. Przy ustawieniu na 10 jednostek wszystkie trzy podawały odpowiednio 9,8, 9,9 i 10,1 jednostki. Powtarzalność była podobna dla wszystkich urządzeń, ze współczynnikiem zmienności poniżej 7%, a autorzy uznali wszystkie z nich za niedopuszczalne przy dawce 1 jednostki (Gnanalingham 1998). W badaniu z 2004 r. wstrzykiwacze i pompa były dokładniejsze niż strzykawki przy 1 i 2 jednostkach; strzykawki określono jako „niebezpiecznie niedokładne” przy 1 jednostce, a strzykawki z podziałką co pół jednostki nie wypadły lepiej (Keith 2004). W obu badaniach obserwuje się ten sam wzorzec: mechaniczne pokrętło zapewnia większą spójność niż ręcznie narysowana skala na strzykawce przy małych objętościach, a różnica ta zanika wraz ze wzrostem objętości.

Otwarte fiolki. Po nakłuciu fiolki wielodawkowej należy umieścić na niej datę i zużyć jej zawartość w ciągu 28 dni, o ile producent nie podał innego terminu, a także nigdy nie należy jej stosować po upływie terminu ważności podanego na opakowaniu (CDC).

Zmierzona zawartość. Laboratorium zmierzyło stężenie 14,74 mg/ml w partii wstrzykiwaczy nr 0426 oraz czystość na poziomie 99,809 % metodą HPLC, która polega na rozdzieleniu próbki na poszczególne składniki (test Janoshik nr 153429). Fiolka o zawartości 10 mg od tego samego dostawcy wykazała w lipcu 2026 r. czystość na poziomie 99,729% (sprawdź klucz LRRN65BUFAQD). Stężenie w wstrzykiwaczu jest ustalane fabrycznie i można je zmierzyć, tak jak w tym przypadku. Stężenie w fiolce jest takie, jakie uzyska osoba przygotowująca roztwór, i właśnie w tym miejscu przydaje się poniższa kalkulacja.

Na co zwrócili uwagę naukowcy

• Insulina nie jest peptydem badawczym. W badaniach dotyczących urządzeń analizowano roztwory insuliny w wstrzykiwaczach i strzykawkach, i w obu przypadkach stwierdzono różnice charakterystyczne dla poszczególnych urządzeń. Inny wstrzykiwacz lub inny płyn mogą zachowywać się inaczej (Gnanalingham 1998, Keith 2004).
• Słabym punktem są małe ustawienia. W obu badaniach błędy były największe przy najmniejszych ustawieniach i zmniejszały się wraz ze wzrostem głośności (Gnanalingham 1998, Keith 2004).
• Środek konserwujący. Alkohol benzylowy zawarty w wodzie bakteriostatycznej pełni funkcję środka konserwującego, a na etykiecie znajduje się ostrzeżenie, że produkt nie jest przeznaczony do stosowania u noworodków. Etykieta nie podaje, jak długo można przechowywać otwartą fiolkę, dlatego obowiązuje ogólna zasada 28 dni (etykieta firmy Hospira, CDC).
• Skład preparatu jest nieznany. Stabilność w roztworze zależy od takich czynników, jak kwasowość, dodatki i temperatura, a w przypadku długopisów badawczych informacje te rzadko są publikowane. Raport laboratoryjny przedstawia skład w dniu przeprowadzenia badania, a nie w późniejszym terminie (Manning 2010, badanie Janoshika nr 153429).
• Brak badań porównawczych. Nie opublikowano żadnych badań porównujących długopisy z fiolkami z peptydami badawczymi po rekonstytucji. Porównanie przedstawione na tej stronie opiera się na ogólnej wiedzy z zakresu farmacji oraz na badaniach dotyczących urządzeń do podawania insuliny.