Os nêutrons mostram como as seringas pré-cheias entopem

As seringas pré-cheias são fáceis de usar; eles garantem dosagens exatas, para que os pacientes possam injetar convenientemente seus próprios medicamentos. Essas seringas tornaram-se comuns em terapias para a maior variedade possível de doenças, como asma, câncer e até doenças inflamatórias crônicas, como a doença de Crohn. Mas essas seringas pré-preenchidas nem sempre funcionam corretamente: as agulhas hipodérmicas podem entupir quando armazenadas por longos períodos de tempo, resultando na injeção de dosagens incorretas.

“Este problema é uma questão central para fabricantes de produtos farmacêuticos e autoridades de aprovação em todo o mundo”, diz o Prof. Stefan Scheler. Ele trabalha para o departamento de pesquisa e desenvolvimento técnico da farmacêutica suíça Novartis e ensina tecnologia farmacêutica e biofarmácia na Universidade de Ciências Aplicadas de Kaiserslautern.

Scheler e seu colega Dr. Alexander Zürn criaram um estudo detalhado e sistemático que modela matematicamente os processos envolvidos no entupimento de agulhas. Isso fornece uma melhor compreensão desse processo indesejado. Aqui, os pesquisadores, entre outras coisas, usaram a instalação de tomografia e radiografia de nêutrons frios ANTARES da TUM no Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) em Garching.

“A radiação de raios-X não pode penetrar adequadamente no metal da agulha”, explica o Dr. Michael Schulz, que liderou as medições de nêutrons na instalação de radiografia da TUM. “No entanto, os nêutrons penetram no metal e revelam um claro contraste entre a água e o ar.”

E era exatamente isso que os cientistas estavam procurando. Uma dificuldade importante foi o pequeno diâmetro interno das agulhas hipodérmicas, que é de apenas cerca de 0,2 mm. O detector da unidade ANTARES foi, no entanto, capaz de distinguir claramente segmentos cheios de ar ou líquido dentro da agulha e torná-los claramente visíveis.

Os pesquisadores farmacêuticos analisaram 27 seringas pré-cheias com tratamento diferente: algumas estavam sujeitas a flutuações de temperatura em vez de serem armazenadas na geladeira de acordo com as instruções. Alguns também foram sacudidos e submetidos a variações de pressão para simular o transporte como frete aéreo e armazenados por períodos de tempo variados.

“Os experimentos de nêutrons nos mostraram claramente as condições sob as quais o líquido entra na agulha”, diz Scheler. A pressão excessiva dentro da seringa em comparação com a pressão do ar ambiente resulta em um entupimento mais rápido. E períodos de armazenamento mais longos e altas temperaturas também têm um impacto negativo.

“As agulhas podem acabar entupindo com mais frequência no futuro”, prevê Scheler: A concentração de princípios ativos nas seringas é constantemente aumentada para poder administrar altas doses de princípios ativos em pequenos volumes por via subcutânea. Isso resulta em um risco crescente de entupimento da agulha.

“Agora estamos trabalhando para evitar isso já no processo de fabricação”, diz Scheler, acrescentando que uma possibilidade seria modificar o processo de enchimento e criar uma leve subpressão na seringa que impede que o líquido entre na agulha durante o armazenamento. Outras investigações com nêutrons poderiam otimizar adicionalmente esse tipo de medida.

O estudo é publicado no Jornal Europeu de Farmacêutica e Biofarmacêutica.