Summary

Evaluering av Drug Absorpsjon til PVC- og ikke-PVC-baserte Tubes i administrasjonssett Ved hjelp av en pumpe

Published: March 11, 2017
doi:

Summary

Vi rapporterer en metode for narkotika absorpsjon evaluering ved hjelp av en pumpe og modell legemidler (diazepam og takrolimus). Etter at medikament-analyse ved hjelp av høy-ytelses væskekromatografi, medikamentkonsentrasjoner og absorpsjon nivåene i rørene i administrasjonssett beregnes.

Abstract

Administrasjonssett er leverings verktøy for direkte anvendelse av narkotika i kroppen og er sammensatt av en pigg, et drypp kammer, rør, Luer adaptere (kontakter), en nål deksel for beskyttelse, og annet tilbehør. Drug absorpsjon til rør av administrasjonssett er et kritisk problem når det gjelder sikkerhet og effekt. Selv om medikament sorpsjon er en viktig faktor i kvaliteten på et tildelingsutstyr, det finnes ingen standard evalueringsmetoder for regulering av medikament sorpsjon til rørene. Her beskriver vi en evaluering protokoll for narkotika absorpsjon til rør av administrasjonssett. Rør av polyvinylklorid (PVC) – og ikke-PVC-baserte polymermaterialer ble kuttet til en meter i lengde. Diazepam og takrolimus ble brukt som modell narkotika. I den kinetiske absorpsjon studien, valgte vi den medikamentkonsentrasjon og strømningshastighet basert på den kliniske bruken av disse stoffene. Etter fortynning av hvert medikament i en glassflaske, ble den fortynnede løsning medikament levert gjennom røreneadministreringssett ved hjelp av en pumpe. Prøver ble oppsamlet i ravfargede ampuller med passende tidspunkter og medikamentene ble analysert ved hjelp av væskekromatografi. Medikamentkonsentrasjoner og absorpsjon nivåer til rør til administrasjonssett ble beregnet. Akseptable kriterier for å sikre kvaliteten av administrasjonssett anbefales.

Introduction

Administrasjonssett består av en topp, et drypp kammer, rør, Luer adaptere (kontakter), og en nål deksel for beskyttelse. Annet tilbehør, som for eksempel en luftveisventil, regulerings klemme, en in-line filter, en Y-rør med cap (en injeksjonsport), og en nål, kan også være knyttet til administrasjonssett. Drug absorpsjon til rør er et kritisk problem i levering av injiserbare legemidler 1. Sorpsjon beskriver adsorpsjon av et medikament til polymeroverflaten og absorpsjon av et medikament inn i den polymere grunnmasse 2. Drug absorpsjon til rør i administrasjonssett fører til uforutsigbare narkotika tap og gjør det vanskelig å kontrollere levert legemiddelkonsentrasjon. Drug sorpsjon til polymere rør er derfor et stort hinder for nøyaktig overføring av injiserbare stoffer inn i kroppen. Men det finnes ingen standard metoder eller regulatoriske retningslinjer for evaluering av narkotika absorpsjon til rør i administrasjonssett.

Nivåene av narkotika absorpsjon til rør i administrasjonssett er rapportert ved bruk av ulike evalueringsmetoder 1, 2, 3, 4, 5. Testmetoder og modell legemidler er viktige faktorer i absorpsjon evaluering. Pumpen metode 1, 3 og drypp metode 4, 5 har blitt mye brukt for absorpsjon tester. Generelt bør brukes pumpen fremgangsmåten i tilfelle av legemidler med lave konsentrasjoner og lave strømningshastigheter for eksempel infusjons betingelser. Ved hjelp av forskjellige målemetoder, har mange studier av medikament sorpsjon blitt rapportert for polyvinylklorid (PVC) – og ikke-PVC-baserte rør i administrasjonssett 1, 2, 3,> 5. Mange sorptive medikamenter kan velges for å undersøke om rør til administrasjonssett har narkotika absorpsjon potensial eller ikke. Diazepam (figur 1a) 1, 2, takrolimus (figur 1b) 5, nitroglyserin 2, og syklosporin A 3 er representative legemidler med høy sorpsjon i PVC- og ikke-PVC-baserte rør.

For evaluering av medikament sorpsjon til rørene, blir prøvebetingelser slik som strømningsrate og medikamentkonsentrasjonen basert på den kliniske anvendelse av de valgte stoffer 1, 6, 7. I tilfelle av diazepam, ble en høy konsentrasjon av 100 mikrogram / ml anvendt ved en strømningshastighet på 1 ml / min for å etterligne den første dosen for behandling av status epileptikus 1. For takrolimus, en konsentrasjon på 10 ug / mLble levert ved en strømningshastighet på 10 ml / time. Dekstrose-oppløsning (5%) ble anvendt for fortynning av stoffet injeksjoner, og rørlengde ble satt til 1 m. Glassflasker og ampuller bør brukes for å hindre flere sorpsjon i løpet av eksperimentet og lagring.

I denne studien har vi gjennomført en kinetisk absorpsjon studie med modell narkotika, diazepam og tacrolimus, ved hjelp av en pumpe metode. Spesifikke detaljer om denne protokollen, fra tube forberedelse til absorpsjon evaluering, ble beskrevet tidligere. Metoder for evaluering av narkotika absorpsjon har allerede blitt brukt til å bekrefte narkotika egenskaper for injeksjoner og å anbefale klinisk bruk av injeksjoner med administrasjonssett fra sak til sak 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Denne protokollen kan bli anvendt som en standardteknikk for sorpsjon evaluering av administrasjonssett. Internasjonale standarder for evaluering av narkotika absorpsjon til rør kan være nødvendig for å ivareta sikkerheten og effekten av stoffet levering.

Protocol

1. Utarbeidelse av rør i administrasjonssett MERK: Nettopp utføre skjæretrinnet for å eliminere virkningen av forskjeller i rørlengde på medikament sorpsjon. Etiketten enden av rørene med røret typen (for eksempel PVC, polyuretan (PU), og polyolefin (PO)) ved hjelp av en markør. Fjern alle avtakbare deler, som for eksempel kontakter og nål dekker. Ved hjelp av en skarp kniv for å sikre rene kanter, kuttes rørene til en meter i lengde fra ti…

Representative Results

Sorpsjon til rørene i administreringssettet ble overvåket ved bruk av kinetisk modellen medikamenter, diazepam (figur 1a) og tacrolimus (figur 1b), og pumpen metode (figur 2). Fortynnet medikament (figur 2a) ble ført gjennom PVC- og ikke-PVC-baserte rør (figur 2b) til en fast strømningshastighet ved hjelp av en infusjonspumpe (figur 2c). Glassflaske ble åpnet litt for å tillate in…

Discussion

Drug absorpsjon til administrasjonssett er en årsak til uventede narkotika tap i intravenøs levering av legemidler. Under absorpsjon, narkotika generelt partisjonert til polymere materialer av rør på den tidlige fasen av infusjon; etter sorpsjon likevekt er nådd, blir den leverte mengde legemiddel stabilisert 1. De absorpsjon nivåer av legemidler bør evalueres og minimert. Flere evalueringsmetoder for medikament sorpsjon er blitt studert, for eksempel en pumpe fremgangsmåte og et drypp me…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This work was supported by the Korea Ministry of Environment (MOE) as part of the “The advancement of scientific research and technological development in environmental science program (E315-00015-0414-2).”

Materials

PVC IV sets Becton Dickinson
(BD) Co. Ltd. (Franklin Lakes, NJ, USA)
Internal diameter: 2.54 mm
PU IV sets Tianjin Hanaco Medical (THM) Co.Ltd.
(Tianjin, China)
Non-PVC
Internal diameter: 2.54 mm
Non-PVC Polyolefin IV sets Polyscientech, Co. Ltd (Anseong, Korea) Non-PVC [PE elastomer/PP elastomer/PB elastomer(25/50/25, weight ratio) blend]
Internal diameter: 2.54 mm
Syringe Korea Vaccine Co. Ltd. (Seoul, Korea) KOVAX-SYRINGE 1 mL 26G 1/2"
Daewon diazepam injection Daewon Pharma. Co. Ltd. (Hwaseong, Gyunggi, Korea) 1 mg/mL, total 2 mL
Batch No.: P003
Composition: diazepam, propylene glycol, ethanol, benzyl alcohol, sodium benzoate, bezoic acid, water for injection
Tacrobel injection Chong Keun Dang, Co. Ltd. (Seoul, Korea) 5 mg/mL, total 1 mL
Batch No.: AG002
Composition: tacrolimus hydrate, polyoxyl 60 hydrogenated castor oil (HCO-60), dehydrated alcohol
5% Dextrose JW Pharmaceutical (Seoul, Korea) 500 mL
5% Dextrose Daehan Pharmaceutical (Seoul, Korea) 200 mL Bottle (glass)
Amber vials 20 mL Glass
Terumo infusion pump Terumo (Medical Corp., USA) TE-135
HPLC system with UV detector Agilent (Santa Clara, CA, USA) Agilent 1260
CAPCELL PAK C18 column  Shiseido (Japan) 90404 1.5 mm x 250 mm, 5 μm
Diazepam From Daewon Pharma. Co., Ltd.
Tacrolimus Teva Czech industries  (Czech Republic) From Chong Keun Dang, Co. Ltd.
Acetonitrile Burdick and Jackson Co., Ltd. (MI, USA) 3/1/9017
Methanol Burdick and Jackson Co. Ltd. (MI, USA) AH230-4
Water Burdick and Jackson Co. Ltd. (MI, USA) 3/1/4218
Sodium dihydrogen phosphate Sigma (St. Louis, MO, USA)
Phosphoric acid Sigma (St. Louis, MO, USA)

References

  1. Jin, S. E., You, S., Jeon, S., Hwang, S. J. Diazepam sorption to PVC- and non-PVC-based tubes in administration sets with quantitative determination using a high-performance liquid chromatographic method. Int. J. Pharm. 506, 414-419 (2016).
  2. Treleano, A., Wolz, G., Brandsch, R., Welle, F. Investigation into the sorption of nitroglycerin and diazepam into PVC tubes and alternative tube materials during application. Int. J. Pharm. 369, 30-37 (2009).
  3. Shibata, N., et al. Adsorption and pharmacokinetics of cyclosporin A in relation to mode of infusion in bone marrow transplant patients. Bone Marrow Transplant. 25, 633-638 (2000).
  4. Kawano, K., Tsubouchi, R., Nakajima, S. The Effect of the Drip Condition (Container Materials, Concentration, Drip Rate) on the Sorption of Nicardipine Hydrochloride from Injection to the Intravenous Infusion Set. Jap. J. Hosp. Pharm. 18, 491-495 (1992).
  5. Hanawa, T., et al. Investigation of the release behavior of diethylhexyl phthalate from the polyvinyl-chloride tubing for intravenous administration. Int. J. Pharm. 210, 109-115 (2000).
  6. Mason, N. A., Cline, S., Hyneck, M. L., Berardi, R. R., Ho, N. F., Flynn, G. L. Factors affecting diazepam infusion: solubility, administration-set composition, and flow rate. Am. J. Hosp. Pharm. 38, 1449-1454 (1981).
  7. Roberts, M. S. Modeling solute sorption into plastic tubing during organ perfusion and intravenous infusions. J. Pharm. Sci. 85, 655-665 (1996).
  8. Patel, P., Panchal, S., Mehta, T., Solanki, S., Patel, C. Reversed-Phase High Performance Liquid Chromatographic (RP-HPLC) Method For Determination of tacrolimus in bulk and pharmaceutical formulation. Int. J. Pharm. Pharm. Sci. 3, 220-222 (2011).
  9. Mercolini, L., Mandrioli, R., Iannello, C., Matrisciano, F., Nicoletti, F., Raggi, M. A. Simultaneous analysis of diazepam and its metabolites in rat plasma and brain tissue by HPLC-UV and SPE. Talanta. 80, 279-285 (2009).
  10. Wang, X., et al. Deposition of diazepam and its metabolites in hair following a single dose of diazepam. Int. J. Legal. Med. , (2016).
  11. Wallemacq, P., et al. Multi-site Analytical Evaluation of the Abbott ARCHITECT Tacrolimus Assay. Ther. Drug. Monit. 31 (2), 198-204 (2009).
  12. Morar-Mitrica, S., et al. Development of a stable low-dose aglycosylated antibody formulation to minimize protein loss during intravenous administration. MAbs. 7 (4), 792-803 (2015).
  13. Trissel, L. A., Xu, Q. A., Baker, M. Drug compatibility with new polyolefin infusion solution containers. Am. J. Health Syst. Pharm. 63, 2379-2382 (2006).
  14. Cloyd, J. C., Vezeau, C., Miller, K. W. Availability of diazepam from plastic containers. Am. J. Hosp. Pharm. 37, 492-496 (1980).
  15. Ceccherini, G., Perondi, F., Lippi, I., Grazia, G., Marchetti, V. Intravenous lipid emulsion and dexmedetomidine for treatment of feline permethrin intoxication: a report from 4 cases. Open Veterinary Journal. 5 (2), 113-121 (2015).
  16. Lei, W., Yu, C., Lin, H., Zhou, X. Development of tacrolimus-loaded transfersomes for deeper skin penetration enhancement and therapeutic effect improvement in vivo. Asian J. Pharm. Sci. 8, 336-345 (2013).
  17. Maiguy-Foinard, A., Blanchemain, N., Barthelemy, C., Decaudin, B., Odou, P. Influence of a double-lumen extension tube on drug delivery: examples of isosorbide dinitrate and diazepam. PLoS One. 11 (5), 0154917 (2016).

Play Video

Cite This Article
Jin, S., You, S., Jeon, S., Byon, H., Hwang, S. Evaluation of Drug Sorption to PVC- and Non-PVC-based Tubes in Administration Sets Using a Pump. J. Vis. Exp. (121), e55086, doi:10.3791/55086 (2017).

View Video