Trelleborg bietet Einblick in die Entwicklung von pharmazeutischen Kombinationsprodukten auf der Pharmapack

Medizinprodukte werden zunehmend mit Arzneistoffen kombiniert, die dann in der Anwendung kontrolliert freigesetzt werden. Trelleborg nutzt verschiedenste Methoden, das Substrat mit den Wirkstoffen zu versetzen.

Stuttgart, 18. Februar 2020: Der Geschäftsbereich Healthcare & Medical von Trelleborg präsentierte sich auf der Pharmapack als Spezialist für Kombinationsprodukte auf Silikonbasis. Experten des Unternehmens waren vor Ort, um Hersteller medizintechnischer Geräte und Pharmaunternehmen in diesem boomenden Marktsegment zu beraten.

Medikamentenfreisetzende Systeme – implantiert oder auf der Haut fixiert – gewinnen stetig an Bedeutung, um chronische Krankheiten wie Herzschwächen oder Diabetes zu überwachen, vor Entzündungen und Infektionen zu schützen und Medikamente zu verabreichen.
In der Gesundheits- und Medizinbranche ist ein starker Trend zur Kombination von Arzneistoffen (Active Pharmaceutical Ingredients – API) mit Geräten und neuen Medikamenten-Verabreichungssystemen spürbar. In einer Marktanalyse von September 2018 geht Allied Market Research davon aus, dass der weltweite Markt für Arzneimittel-Medizinprodukt-Kombinationen bis 2025 einen Wert von 139,2 Mrd. USD erreichen wird, was einer jährlichen Wachstumsrate von 6,9 % ab dem Jahr 2018 entspricht[1].

LSR direkt mit Wirkstoff versetzen oder bereits gefertigte Teile imprägnieren

Andreas Schmiedel, Technical Manager Healthcare & Medical Europe, Trelleborg Sealing Solutions, der auf der Pharmapack einen Vortrag über die Kombination von API mit Silikon gehalten hat, diskutiert nachfolgend die beiden gängigsten dafür eingesetzten Verfahren einschließlich ihrer jeweiligen Vorteile und Technologien.
„Grundsätzlich kann Trelleborg den Flüssigsilikonkautschuk (Liquid Silicone Rubber – LSR) mit einem aktiven Inhaltsstoff versetzen bevor er verarbeitet wird, oder das fertige Silikonteil in ein mit Medikamenten versetztes Lösungsmittel tauchen, um es beispielsweise mit einem antibakteriellen oder antimikrobiellen Mittel zu imprägnieren.“
„Im ersten Fall wird ein API üblicherweise unmittelbar vor dem Spritzgießen oder der Folienherstellung mit dem LSR kombiniert. Der Wirkstoff wird dabei stets in Pulverform zugesetzt, da dies in der Regel die stabilste Form eines Medikaments ist.“

Mischung vor der Verarbeitung sorgt für hochpräzise Freisetzung

„Der Hauptvorteil der vor der Verarbeitung erfolgenden Zugabe eines Wirkstoffs zum Silikon ist, dass sich das vorgegebene Mischungsverhältnis sehr genau einhalten lässt. Normalerweise erreichen wir Genauigkeiten von plus/minus 5 Prozent oder besser. Das Verfahren eignet sich ideal für die Herstellung von Systemen, die eine präzise Dosis eines Medikaments abgeben sollen, wie Hautpflaster zur Schmerzbehandlung, Vaginalringe zur Empfängnisverhütung oder entzündungshemmende Implantate zur Behandlung von Augenkrankheiten.“
„Wenn man APIs mit Rohsilikon mischt, sind jedoch mehrere verarbeitungstechnische Faktoren zu berücksichtigen“, so Schmiedel weiter. „Zum einen gibt es APIs, die mit dem Vernetzungssystem von Silikon reagieren oder chemisch in Wechselwirkung treten können. Des Weiteren ist die Temperaturbeständigkeit vieler Medikamente im Vergleich zur Vernetzungstemperatur von Silikon relativ niedrig. Außerdem bergen viele APIs in Pulverform ein Gefährdungspotenzial, dem mit entsprechenden Schutzmaßnahmen für die Mitarbeiter entgegengewirkt werden muss. Und schließlich benötigen alle Kombinationsprodukte eine neue behördliche Zulassung, auch wenn das Medikament in einer anderen Form bereits zugelassen wurde.“

Imprägnieren – die einfachere Methode

„Dem gegenüber hat das innovative Verfahren, des Eintauchens von fertigen Silikonkomponenten in gelöste APIs, mehrere Vorteile:
Die neu erprobte Technologie weist üblicherweise kürzere Entwicklungszeiten auf, da der gesamte Design- und Herstellungsprozess verschlankt werden kann. Mit diesem Verfahren ist ein einfaches Up-Scaling von Laborversuchen auf die Serienfertigung möglich.
Es können temperaturempfindliche Medikamente verwendet werden, da der gesamte Prozess bei Raumtemperatur erfolgt und die Ergebnisse sind in hohem Maße wiederholbar. Das Lösemittel lässt das Silikon aufquellen, wodurch das darin vollständig gelöste API in das vernetzte Teil eindringen kann. Nach der definierten Imprägnierzeit wird die Komponente aus der Lösung genommen und das Lösungsmittel verdampft, während das API im Silikon verbleibt.“

„Diese Methode ist jedoch weniger genau, als die Mischung des Rohsilikons mit einem Wirkstoff. Sie eignet sich daher eher für Fälle, in denen präzise Wirkstofffreisetzungsraten nicht kritisch sind. So muss beispielsweise die Menge des aus einer Herzschrittmacherelektrode freigesetzten Entzündungshemmers nicht aufs Mikrogramm pro Tag genau kontrolliert werden. Vielmehr dient der Wirkstoff dazu, die Sicherheit oder Wirksamkeit des Geräts zu verbessern, was in der Regel eine starke Präsenz des Medikaments in den ersten zwei bis vier Wochen nach der Platzierung erfordert.“
Dennoch birgt der Prozess vielerlei Vorteile. Zum einen erweitert sich die Auswahl der möglichen Wirkstoffe enorm. Zum anderen ergeben sich klare Prozessparameter, die einen reproduzierbaren Serienprozess sicherstellen. So ist es uns möglich, unseren Kunden ein verlässliches Produkt, abgestimmt auf ihre Marktanforderungen, zu bieten.

Weitere Informationen über medizinische Kombinationsprodukte finden Sie auch hier.

[1] https://www.alliedmarketresearch.com/press-release/drug-device-combination-products-market.html