עובדי מרכז העברת הטכנולוגיה Anaxam וחוקרים ממכון פול שרר PSI השתמשו בשיטות האנליטיות הייחודיות הזמינות ב- PSI כדי להסתכל בתוך מזרקים מלאים מראש. הם גילו כי במקרים נדירים, אבץ ממגן המחט יכול להיפטר לפיתרון התרופה שיש להזרים ואולי לתרום לסתימת מזרק.
ניתן לדמות את המשימה שבה עובדי מרכז העברת הטכנולוגיה Anaxam, יחד עם עמיתים במכון פול שרר PSI, ניתן לחפש מחט בערימת שחת. הם נשאלו על ידי חברת התרופות MSD (שם מסחרי של Merck & Co., Inc., Rahway, NJ, USA) כדי לברר האם כמויות קטנטנות של האלמנט אבץ יכול להיכנס למחטים של מזרקים מלאים מראש, ואם כן, היכן הוא מתנשא למחטים.
הרקע הוא התצפית שבמקרים נדירים, מחטים של מזרקים מלאים מראש (PFS) יכולים להיחסם, למשל אם המזרקים אינם מאוחסנים בסביבה קרירה מספיק. תופעה זו ידועה מזה זמן וכבר נחקרת על ידי אנקסאם. עם זאת, מה שנשאר לא ברור הוא בדיוק מה שמעורר את החסימה. אחת ההצעה הייתה שאבץ ממגן המחט – כובע הגומי לתוכו מוכנס המחט כאשר מיוצר המזרק – יכול היה להדליק לפיתרון התרופה שיש להזרים, מה שהופך אותו לצמיג יותר, מה שבסופו של דבר יוביל לחסימות.
כדי לחקור תיאוריה זו, הצוות בראשות אנקסאם נקט כעת בשיטות גילוי מתוחכמות. אלה אפשרו להם להסתכל בתוך המחטים ההיפודרמיות החסומות ולבדוק אם והיכן נוכח אבץ. התוצאות פורסמו כעת בכתב העת מחקר תרופותו
מזרקים מלאים מראש
מזרקים מלאים מראש זמינים, מעשיים וקלים לשימוש, הן לאנשי מקצוע בתחום הבריאות והן עבור חולים. נמדדת במדויק את כמות הפיתרון שיש להזריק, אשר למעשה פוסלת שגיאות מינון. העובדה שהמחטים שלהם יכולות להיות סתומות, במיוחד כאשר הפיתרון שיש להזרים הוא מרוכז מאוד, הוא נושא ידוע בתעשיית התרופות וגדל גם במהלך יישומי רישוי. היו גם מקרים של מחטים סתומות שהובילו למוצרים שנזכרו. "אז מרק התעניין מאוד לדעת אם אבץ יכול למעשה למצוא את דרכו למחטים ולגרום לחסימה", אומר ולד נובאק, מנהל הפרויקטים ב- Anaxam.
פירוש הדבר היה שצריך לענות על מספר שאלות. האם יש אבץ בתוך המחט? ואם כן, מאיפה הם באים? איך נראית החלק הפנימי של מחט סתומה? והאם האבץ קיים גם בפתרון המוזרק, מה שעלול בסופו של דבר להוביל לחסימה?
מעקב אחר האבץ
MSD הצליחה לענות על השאלה הראשונה פנימית באמצעות ספקטרוסקופיה המונית. כן, הפיתרון המיובש במחט הכיל אבץ, וזה היה צריך להגיע ממגן המחט. זה נמשך מהעובדה שלא התגלה אבץ בניסוי בקרה בו הושמט מגן המחט. עם זאת, כדי לבצע ניתוחים אלה MSD נאלצה תחילה לחלץ את החומר מהמחט ואז להאכיל אותו לספקטרומטר המוני. פירוש הדבר היה שחוקרי MSD לא יכלו לקבוע בדיוק היכן האבץ ממוקם בסתימה. כדי לענות על כך, הם היו זקוקים לשיטות אנליטיות שחרגו להיקף מעבדה קונבנציונאלית. הם מצאו את אלה באנקאם.
כמרכז העברת טכנולוגיה, Anaxam מציעה ללקוחותיה שיטות הדמיה וספקטרוסקופיות ייחודיות שניתן להשיג באמצעות מתקני המחקר הגדולים ב- PSI. "כוחו של PSI טמון בעובדה שאנו מפעילים כמה מכשירים מורכבים ביותר באתר יחיד, אותו אנו יכולים לשלב זה עם זה ולהעמיד לרשות התעשייה בכיוון של אנקסאם", אומרת מרג'י אולבינדו. פיזיקאי ה- PSI השתמש בקרינת סינכרוטרון ממקור האור השוויצרי SLS כדי להסתכל בתוך המחטים ולאתר את החסימה.
אולבינאדו עשה זאת בקו טומקט של SLS. ניתן להשתמש במתקן זה לייצור טומוגרמות ממוחשבות. המערכת עובדת כמו סריקת CT בבית חולים, אך משתמשת בקרינת סינכרוטרון, צילומי רנטגן מיוחדים שהם קוהרנטיים חלקית ולכן יכולים להפריע זה לזה. מאפיין זה מאפשר לחוקרים לרשום חזותית אפילו את כמויות החומר הזעירות ביותר במחט היפודרמית דקה במיוחד העשויה מפלדת אל חלד – בקוטר פנימי של פחות מ -200 מיקרומטר. במקרה הספציפי הזה, התוצאה הייתה תמונה ברורה של הפיתרון המיובש בתוך המחט הסתומה.
טביעת אצבע רנטגן
לבסוף, כדי לענות על השאלה האחרונה – האם באמת יש אבץ בתוך המחטים הסתומות? -הם השתמשו בטכניקה המכונה SR-XRF (פלואורסצנט רנטגן מבוסס סינכרוטרון), שעבורו היה אחראי דריו פריירה סאנצ'ס של PSI. "כלי זה מאפשר לנו לייצר תיעוד חזותי של 'טביעת האצבע' האופיינית של אלמנטים כימיים מסוימים בתוך המחט ההיפודרמית עם רזולוציה מרחבית גבוהה", אומרת פריירה סאנצ'ס.
סאנצ'ס משיג זאת באמצעות צילומי רנטגן באורך גל ספציפי מאוד, שמסירים את אחד האלקטרונים הפנימיים מהאטום. האלקטרונים של אטום מסודרים בסדרה של פגזים, לפיה האלקטרונים בפגזים הפנימיים קשורים ביותר לגרעין. עם זאת, אפילו אלקטרון כזה יכול להיקרע מהאטום על ידי צילומי רנטגן בעלי אנרגיה גבוהה. כאשר זה קורה, אלקטרון מאחד הפגזים הגבוהים יותר תופס את מקומו, בתורו פולט צילומי רנטגן. פריירה סאנצ'ס הצליחה להקליט צילומי רנטגן אלה ולקבוע איזה אלמנט ייצר אותם.
טביעת אצבע הרנטגן חשפה כי אכן היה אבץ בפתרון החוסם את המחט. צוות ה- Anaxam הצליח להסיק כי הצוות של Anaxam הצליח להסיק כי דלי האבץ ממגן המחט לתמיסת התרופות כאשר המזרק מאוחסן בטמפרטורה של 40 מעלות. אבץ יכול לקדם ג'לציה של חלבון ועליית צמיגות של הניסוח התורם לסתימת מזרק. כאשר מאוחסנים נכון (5 מעלות) לא התגלה אבץ.
התוצאות של עבודת בלשי מסובכת זו יעניקו לחברת התרופות MSD הבנה טובה יותר של הגורמים המורכבים לחסימות במזרקים מלאים מראש, כך שניתן יהיה למנוע אותם טוב יותר. זה יהפוך את המזרקים הללו, שהם כבר בטוחים מאוד ואמינים, אפילו יותר בטוחים בעתיד.
