Perfekt dosiert – und ab in die Blutbahn

Patienten verabreichen sich ihre Medikamente immer häufiger selbst. Damit die Arzneimittel direkt in die Blutbahn gelangen, werden Autoinjektoren verwendet. Das medizinische Instrument agiert quasi als „verlängerter Arm“ des Arztes, denn der Injektionsprozess ist komplett automatisiert und gibt lediglich die vorher definierte Dosis des Medikaments ab. Der Patient muss nur die Sicherheitskappe abnehmen, das Gerät ansetzen und die Injektion mit einem Knopfdruck starten. Erfolgreich ist die Therapie mit Autoinjektoren aber nur, wenn alle relevanten Funktionen des Injektors einwandfrei arbeiten.

„Aus unseren Gesprächen mit Pharmaunternehmen haben sich bestimmte Standards herauskristallisiert, die mit einem Prüfsystem abgedeckt werden sollen“, erklärt Erik Berndt, Branchenmanager Pharmaindustrie beim Prüfmaschinen-Hersteller Zwick GmbH & Co. KG in Ulm. Dazu gehören Abziehkraft oder Aufdrehmoment der Sicherheitskappe, Aktivierungskraft und -weg des Autoinjektors sowie die Messung der Injektionszeit. Weitere Forderungen sind die Überprüfung des ausgetretenen Medikamentenvolumens inklusive des letzten Tropfens von der Nadelspitze, die effektive Nadellänge bei der Injektion und die Sicherheitsfunktion des Nadelschutzes.

Für die sechs Prüfschritte, die als Standard erforderlich sind, bietet der Maschinenspezialist für Werkstoffprüfung seine zweisäulige Material-Prüfmaschine Allround-Line mit integrierten Schutzvorrichtungen. Diese ist mit entsprechenden Sensoren ausgestattet, so dass beispielsweise Injektionszeit und effektive Nadellänge berührungslos mithilfe von Lichtschranken gemessen werden. Darüber hinaus überprüft eine integrierte Waage die Menge des ausgetretenen Medikaments. Das Prüfsystem hat den Vorteil, dass alle geforderten Messungen an einem Prüfling erfolgen können – das reduziert den Probenaufwand und erhöht den Durchsatz.

Das Ulmer Unternehmen bietet verschiedene Ausführungen des Prüfsystems an, die bereits bei mehreren Pharmakonzernen erfolgreich im Einsatz sind. So lässt sich das System um zusätzliche Prüffunktionen erweitern. Dazu gehört beispielsweise ein optionales Mikrofon. Dieses erfasst Start und Ende der Injektion, bei der dem Patienten eine hörbare Rückmeldung in Form eines Klick-Geräuschs gegeben wird. Zusätzlich ist es möglich, eine hochauflösende Kamera zu integrieren, die den Flüssigkeitsaustritt dokumentiert. Die Aufnahmen können zusammen mit den Prüfergebnissen nachvollziehbar abgelegt werden. Die Steuerung und Auswertung dieser Zusatzfunktionen sowie des kompletten Prüfablaufs erfolgen über die Prüfsoftware Test-Xpert II von Zwick.

Gerade im Hinblick auf große Produktionschargen ist es wichtig, dass der Prüfprozess zeit- und ressourcensparend abläuft. Das Prüfsystem ist in unterschiedlichen Automatisierungsstufen lieferbar und reicht von der manuellen Lösung bis hin zur automatisierten Prüflösung mit Roboter – dabei legt dieser die Injektoren in die Prüfmaschine.

Markttypisch ist die halbautomatisierte Prüfmaschine. Hier legt der Bediener den Autoinjektor in die Prüfmaschine, schließt die Sicherheitstür und startet die Prüfung. Alles Weitere läuft automatisch. „Es ist durchaus üblich, dass mit unserem Prüfsystem bei manueller Bedienung mehrere tausend Autoinjektoren in einem Monat geprüft werden können“, erläutert Berndt.

Der Hersteller bietet auch Equipment zur Prüfung von 2-Kammer-Autoinjektoren an. Dazu wurde eine eigene Zwicki-Line-Prüfmaschine mit einem speziellen Probenhalter und einem Karussell zur Aufnahme des Wirkstoffes entwickelt. Dieses Karussell wird speziell bei der Prüfung von 2-Kammern-Autoinjektoren eingesetzt. Nach dem Auslösen des Injektors und dem Auffangen der Flüssigkeiten wird das Mischungsverhältnis im zeitlichen Verlauf ausgewertet. Wesentliche Parameter sind auch hier Auslösezeitpunkt, Ejektionszeitpunkt und die Länge der ausgefahrenen Nadel, die über zwei Laser gemessen werden.

Die Auswertung der gesammelten Daten erfolgt wieder mit der integrierten Prüfsoftware. Zusätzlich listet die Funktion „Erweiterte Nachvollziehbarkeit“ alle erforderlichen Werkzeuge und organisatorischen Verfahrensabläufe auf. Damit erfüllt das System die notwendigen Voraussetzungen der US-Lebensmittelüberwachungs- und Arzneimittelzulassungsbehörde FDA gemäß 21 CFR Part 11.

Der Prüfmaschinenanbieter unterstützt Pharmaunternehmen auch bei der Qualifizierung von Material-Prüfsystemen in Form einer individuell abgestimmten Qualifizierungsdokumentation – in Anlehnung an den Leitfaden GAMP 5 – und aktuell gültiger Richtlinien, sowie bei der praktischen Durchführung vor Ort. Die modular aufgebaute Dokumentation wird an die jeweilige Konfiguration des Prüfsystems anpasst.

Dr. Peter Stipp Fachjournalist in Bensheim