Resumen
Se recomienda siempre evaluar el rendimiento de los envases caso por caso. Pero contar con mayores garantías sobre la compatibilidad de los envases de vidrio con las condiciones de almacenamiento en frío es fundamental para las farmacéuticas que se enfrentan a problemas de desarrollo con las vacunas de ARNm. En un contexto tan complejo como este, los viales de vidrio de Stevanato Group han demostrado facilitar las operaciones de los clientes.
El objetivo de este estudio es demostrar en un contexto experimental el rendimiento mecánico y la integridad del cierre del envase (CCI) de los viales de vidrio de alta calidad Fina® 2R en diferentes condiciones.
Se evaluó el rendimiento mecánico con dos (2) técnicas cuantitativas, el ensayo de compresión vertical (VT) y el ensayo de rotura o de estallido (BT), que miden el nivel máximo de estrés mecánico que puede soportar un solo vial antes de provocar un fallo; las configuraciones analizadas no presentaron diferencias estadísticamente significativas antes ni después del acondicionamiento.
Se analizó la CCI con una técnica determinista, el análisis de gas en el espacio de cabeza con láser, que mide la concentración de CO2 presente en el espacio vacío del vial. En este estudio, se realizó el análisis en viales montados de forma manual y automática con varias opciones de topes, en diferentes momentos después de almacenarlos a temperatura ambiente y a -80 °C. Se analizaron siete (7) combinaciones, cada una de ellas con 30 muestras en los meses T0, T6 y T24, y todas las configuraciones superaron las pruebas, lo cual demuestra que se mantuvo la CCI.
Dado que la configuración definitiva del cierre de un envase depende del proceso y del material empleado, es imprescindible realizar un estudio específico para garantizar que la configuración elegida sea apropiada para la aplicación prevista.
Enfoque de la prueba
Verificar la resistencia mecánica con el ensayo de compresión vertical y el ensayo de rotura
El objetivo de estas pruebas era identificar y determinar si el almacenamiento a -80° C durante un periodo de 7 días tenía algún impacto en la resistencia mecánica de los viales de vidrio frente a la carga axial y la presión interna. Las muestras usadas para las pruebas de VC y BT eran viales 2R sin encapsular, con el fin de evaluar únicamente el impacto en el propio envase de vidrio.
Las pruebas de VC y BT se llevaron a cabo en viales vacíos con y sin condiciones de ultracongelación para comprobar si había alguna diferencia de comportamiento provocada por el propio acondicionamiento.
Para realizar los ensayos de VC y BT, se utilizó una máquina de ensayos universal Zwick Roell Z050.
Figura 1: a) Ejemplo de muestra antes de la compresión vertical; b) Ejemplo de muestra después de la compresión vertical.
Figura 2: a) Ejemplo de muestra antes del ensayo de rotura; b) Ejemplo de muestra después del ensayo de rotura.
Las categorías analizadas fueron viales 2R, según la norma ISO 8362-1, con dos configuraciones diferentes:
2R Fina®: Viales 2R sin blowback y con fondo estándar, fabricados según el nivel de calidad Fina®.
2R Fina®: Viales 2R con blowback europeo y con fondo optimizado para la liofilización, fabricado según el nivel de calidad Fina®.
Figura 3: Cámara climática con viales 2R preparados para efectuar el ciclo de DF.
Para estudiar la posible influencia del volumen de llenado (FV) en la resistencia mecánica de los viales durante el proceso de congelación, se llevó a cabo un estudio previo de viabilidad con el fin de determinar un FV «idóneo» que no agrietara ni rompiera los viales después del ciclo de ultracongelación (DF).
Como no se detectaron daños en los viales, incluso con un FV de 3,0 ml, se eligió este valor como el FV «idóneo». El FV de 3,0 ml es el FV que se utiliza en el ciclo de DF para obtener las muestras posteriores a la congelación.
Verificación de la CCI con el análisis de gas en el espacio de cabeza
La finalidad de esta prueba era determinar la CCI en situación de estabilidad a 25 °C/60 % HR y a -80 °C en tres momentos diferentes (meses T0, T6 y T24) durante un periodo de almacenamiento de 24 meses.
Las muestras elegidas para evaluar la CCI fueron viales 2R con diferentes tipos de tapón: tapón con cápsula de aluminio engarzada y tapón de presión (press-fit cap).
Para realizar la prueba de CCI, se eligió el análisis de gas en el espacio de cabeza, que mide el contenido de dióxido de carbono en el espacio de cabeza de las muestras tras exponerlas a un ambiente enriquecido con dióxido de carbono a las temperaturas previstas.
Las categorías analizadas fueron viales 2R, según la norma ISO 8362-1, con una sola configuración:
2R Fina®: Viales 2R sin blowback y con fondo estándar, fabricados según el nivel de calidad Fina®.
Resultados de las pruebas y conclusiones
Resultados de los ensayos mecánicos de compresión vertical y rotura
A continuación se presentan los resultados de las dos categorías analizadas con VT y BT:
Se pueden confirmar los siguientes efectos:
- Ambas categorías, «2R_Fina_dwg1» y «2R_Fina_dwg2», presentaron poca o ninguna reducción en la fuerza máxima media que genera roturas tras el acondicionamiento y ninguna diferencia significativa en el rendimiento mecánico posterior a la ultracongelación.
- No se detectó impacto alguno en la geometría de la boca (viales sin blowback y viales con blowback europeo) ni en la geometría del fondo (fondo estándar y fondo optimizado para la liofilización) en los resultados de compresión vertical.
- Los viales con blowback europeo y fondo optimizado para la liofilización presentaron mejores propiedades mecánicas en la BT en comparación con los viales sin blowback y con fondo estándar.
- Las categorías analizadas no mostraron diferencias estadísticas tras el acondicionamiento a -80 °C.
Prueba de CCI: Análisis de gas en el espacio de cabeza (CO2)
La tabla siguiente recoge los resultados de la prueba de CCI mediante HGA para cada configuración analizada en cada una de las diferentes condiciones.
Se pueden confirmar los siguientes efectos:
- Todas las muestras de la prueba mantuvieron la CCI durante el almacenamiento, tanto a 25 °C como a -80 °C, independientemente de los topes y del tipo de montaje.
- Todos los controles positivos, tanto con defectos grandes como con microperforaciones hechas con láser, presentaron valores elevados de entrada de CO2 (no se muestran los datos). Por lo tanto, el método es capaz de detectar orificios de 5 µm a temperatura ambiente y a -80 °C.
- No se observaron roturas de viales en ninguna de las categorías analizadas.
- Las categorías analizadas mantuvieron la CCI a -80 °C y a temperatura ambiente, en T0, T6 y T24.
Conclusiones
El estudio analizó y verificó el comportamiento de viales de vidrio de alta calidad Fina® 2R de Stevanato Group, después de acondicionarlos a -80 °C durante un periodo de tiempo prolongado.
Los resultados del análisis muestran que los viales 2R pueden procesarse en dichas condiciones sin que su rendimiento mecánico se vea afectado; además, la geometría del vial, junto con los diferentes sistemas de cierre, pueden mantener la CCI durante un periodo de tiempo prolongado en las condiciones de ensayo.
Por lo tanto, los viales de vidrio de alta calidad Fina® 2R de Stevanato Group son aptos para moléculas sensibles que requieren almacenamiento en condiciones de ultracongelación para mantener el fármaco estable hasta el momento de su uso, por ejemplo, vacunas de ARNm y ADN, así como vectores virales y terapias génicas.
