Los neutrones muestran cómo se obstruyen las jeringas precargadas

Las jeringas precargadas son fáciles de usar; aseguran dosis exactas, para que los pacientes puedan inyectarse cómodamente sus propios medicamentos. Estas jeringas se han vuelto comunes en las terapias para la más amplia variedad posible de afecciones, como asma, cáncer e incluso enfermedades inflamatorias crónicas, como la enfermedad de Crohn. Pero estas jeringas precargadas no siempre funcionan correctamente: las agujas hipodérmicas pueden obstruirse cuando se almacenan durante largos períodos de tiempo, lo que resulta en la inyección de dosis incorrectas.

«Este problema es un tema central para los fabricantes de productos farmacéuticos y las autoridades de aprobación en todo el mundo», dice el Prof. Stefan Scheler. Trabaja para el departamento de investigación técnica y desarrollo de la empresa farmacéutica suiza Novartis y enseña tecnología farmacéutica y biofarmacia en la Universidad de Ciencias Aplicadas de Kaiserslautern.

Scheler y su colega, el Dr. Alexander Zürn, han creado un estudio detallado y sistemático que modela matemáticamente los procesos involucrados en la obstrucción de las agujas. Esto proporciona una mejor comprensión de este proceso no deseado. Aquí, los investigadores, entre otras cosas, utilizaron las instalaciones de tomografía y radiografía de neutrones fríos ANTARES de TUM en el Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) en Garching.

«La radiación de rayos X no puede penetrar adecuadamente el metal de la aguja», explica el Dr. Michael Schulz, quien dirigió las mediciones de neutrones en las instalaciones de radiografía de TUM. «Sin embargo, los neutrones penetran en el metal y revelan un claro contraste entre el agua y el aire».

Y eso era exactamente lo que buscaban los científicos. Una dificultad importante fue el pequeño diámetro interior de las agujas hipodérmicas, que es de sólo unos 0,2 mm. Sin embargo, el detector de la unidad ANTARES fue capaz de distinguir claramente los segmentos llenos de aire o líquido dentro de la aguja y hacerlos claramente visibles.

Los investigadores farmacéuticos observaron 27 jeringas precargadas tratadas de manera diferente: algunas estaban sujetas a fluctuaciones de temperatura en lugar de almacenarse en el refrigerador según las instrucciones. Algunos también se sacudieron y se sometieron a variaciones de presión para simular el transporte como carga aérea, y se almacenaron durante períodos de tiempo variables.

«Los experimentos con neutrones nos han mostrado claramente las condiciones bajo las cuales el líquido ingresa a la aguja», dice Scheler. Una presión excesiva dentro de la jeringa en comparación con la presión del aire ambiental da como resultado una obstrucción más rápida. Y los períodos de almacenamiento más prolongados y las altas temperaturas también tienen un impacto negativo.

“Las agujas pueden terminar obstruyéndose con más frecuencia en el futuro”, predice Scheler: La concentración de ingredientes activos en las jeringas se incrementa constantemente para poder administrar altas dosis de ingredientes activos en pequeños volúmenes por vía subcutánea. Esto da como resultado un peligro creciente de obstrucción de la aguja.

«Ahora estamos trabajando para evitar eso desde el proceso de fabricación», dice Scheler, y agrega que una posibilidad sería modificar el proceso de llenado y crear una ligera depresión en la jeringa que evite que el líquido ingrese a la aguja durante el almacenamiento. Investigaciones adicionales con neutrones podrían optimizar adicionalmente este tipo de medida.

El estudio se publica en el Revista Europea de Farmacéutica y Biofarmacéutica.