Los empleados del Centro de Transferencia de Tecnología Anaxam e investigadores del PSI del Instituto Paul Scherrer utilizaron los métodos analíticos únicos disponibles en PSI para mirar dentro de las jeringas precargadas. Descubrieron que, en casos raros, el zinc del escudo de la aguja puede filtrarse en la solución farmacológica para inyectarse y posiblemente contribuir a la obstrucción de la jeringa.
La tarea que los empleados del centro de transferencia de tecnología Anaxam se establecieron, junto con colegas en el PSI del Instituto Paul Scherrer, se puede comparar con buscar una aguja en un pajar. La compañía farmacéutica MSD les pidió que MSD (un nombre comercial de Merck & Co., Inc., Rahway, NJ, EE. UU.) Descubra si pequeñas cantidades del elemento que el zinc puede obtener dentro de las agujas de jeringas precarias y, si es así, dónde se aloja en las agujas.
El fondo es la observación de que, en casos raros, las agujas de las jeringas pre-llenas (PF) pueden bloquearse, por ejemplo, si las jeringas no se almacenan en un entorno lo suficientemente fresco. Este fenómeno ha sido conocido por algún tiempo y ya ha sido estudiado por Anaxam. Sin embargo, lo que ha permanecido sin estar claro es exactamente lo que desencadena el bloqueo. Una sugerencia era que el zinc del escudo de la aguja, la tapa de goma en la que se inserta la aguja cuando se fabrica la jeringa, podría filtrarse en la solución farmacológica para inyectarse, lo que la hace más viscosa, lo que finalmente conduciría a bloqueos.
Para investigar esta teoría, el equipo dirigido por Anaxam ahora ha recurrido a métodos de detección sofisticados. Estos les permitieron mirar dentro de las agujas hipodérmicas bloqueadas y verificar si el zinc y dónde estaba presente. Los resultados ahora se han publicado en la revista Investigación farmacéutica.
Convenientes jeringas precargadas
Las jeringas precipitadas están ampliamente disponibles, prácticas y fáciles de usar, tanto para los profesionales de la salud como para los pacientes. La cantidad de solución a inyectar se mide con precisión, lo que prácticamente descarta errores de dosificación, por ejemplo. El hecho de que sus agujas sean obstruidas, especialmente cuando la solución a inyectar es altamente concentrada, es un problema bien conocido en la industria farmacéutica y también se ha planteado durante las aplicaciones de licencias. También ha habido casos de agujas obstruidas que han llevado a que se retiren los productos. “Por lo tanto, Merck estaba muy interesado en saber si Zinc podría llegar a las agujas y causar el bloqueo”, dice Vlad Novak, gerente de proyectos de Anaxam.
Esto significaba que varias preguntas tenían que ser respondidas. ¿Hay zinc dentro de la aguja? Y si es así, ¿de dónde vienen? ¿Cómo se ve el interior de una aguja obstruida? ¿Y el zinc también está presente en la solución que se inyecta, que en última instancia podría conducir al bloqueo?
Rastreando el zinc
MSD pudo responder la primera pregunta internamente utilizando espectroscopía de masas. Sí, la solución seca en la aguja contenía zinc, y esto tenía que venir del escudo de la aguja. Esto siguió por el hecho de que no se detectó zinc en un experimento de control en el que se omitió el escudo de la aguja. Sin embargo, para llevar a cabo estos análisis primero tuvo que extraer el material de la aguja y luego alimentarlo al espectrómetro de masas. Esto significaba que los investigadores de MSD no podían determinar exactamente dónde se encontraba el zinc en el bloqueo. Para responder a esto, necesitaban métodos analíticos que fueran más allá del alcance de un laboratorio convencional. Encontraron estos en Anaxam.
Como centro de transferencia de tecnología, Anaxam ofrece a sus clientes imágenes únicas y métodos espectroscópicos que se pueden lograr utilizando las grandes instalaciones de investigación en PSI. “La fortaleza de PSI radica en el hecho de que operamos varios instrumentos altamente complejos en un solo sitio, que podemos combinar entre nosotros y poner a disposición de la industria bajo la dirección de Anaxam”, dice Margie Olbinado. El físico PSI utilizó radiación sincrotrón de los SL de fuente de luz suizo para mirar dentro de las agujas y localizar el bloqueo.
Olbinado hizo esto en Tomcat Beamline de SLS. Esta instalación se puede usar para producir tomogramas calculados. El sistema funciona muy parecido a una tomografía computarizada en un hospital, pero utiliza radiación sincrotrón, rayos X especiales que son parcialmente coherentes y, por lo tanto, pueden interferir entre sí. Esta propiedad permite a los investigadores registrar visualmente incluso las cantidades más pequeñas de material en una aguja hipodérmica ultra delgada hecha de acero inoxidable, con un diámetro interno de menos de 200 micrómetros. En este caso particular, el resultado fue una imagen clara de la solución seca dentro de la aguja obstruida.
Huella digital de rayos X
Finalmente, para responder a la última pregunta: ¿hay realmente zinc dentro de las agujas obstruidas? -Utilizaron una técnica conocida como SR-XRF (fluorescencia de rayos X basadas en sincrotrón), para la cual Dario Ferreira Sánchez de PSI fue responsable. “Esta herramienta nos permite producir un registro visual de la” huella digital “característica de ciertos elementos químicos dentro de la aguja hipodérmica con alta resolución espacial”, dice Ferreira Sánchez.
Sánchez logra esto utilizando rayos X de una longitud de onda muy específica, que eliminan uno de los electrones internos del átomo. Los electrones de un átomo están dispuestos en una serie de conchas, por lo que los electrones en las cubiertas internas están más bien unidas al núcleo. Sin embargo, incluso tal electrón puede ser arrancado del átomo por radiografías de alta energía. Cuando esto sucede, un electrón de una de las conchas más altas ocupa su lugar, a su vez que emiten radiografías. Ferreira Sánchez pudo registrar estas radiografías y determinar qué elemento las había producido.
La huella digital de rayos X reveló que había zinc en la solución que bloquea la aguja. Al reunir todo esto, el equipo de Anaxam pudo concluir que el zinc se lixivia del escudo de agujas hacia la solución del fármaco cuando la jeringa se almacena a una temperatura de 40 grados. El zinc puede promover la gelificación de la proteína y el aumento de la viscosidad de la formulación que contribuye a la obras de la jeringa. Cuando se almacenó correctamente (5 grados) no se detectó zinc.
Los resultados de este complicado trabajo de detectives le darán a la compañía farmacéutica MSD una mejor comprensión de las complejas causas de bloqueos en las jeringas precipitadas, para que puedan prevenirse mejor. Esto hará estas jeringas, que ya son muy seguras y confiables, incluso más seguras en el futuro.
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