Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> Productieproces

Nicotinepatch

Achtergrond

Een nicotinepleister is een apparaat dat is ontworpen om nicotine door de huid en in de bloedbaan af te geven. Het wordt gebruikt om het verlangen naar nicotine te voorkomen dat rokers ervaren wanneer ze proberen te stoppen. Dit type medicijnafgifteapparaat, algemeen bekend als een transepidermale pleister, bestaat uit een medicijnreservoir dat is ingeklemd tussen een occlusieve ruglaag en een permeabele kleeflaag die aan de huid hecht. Het medicijn lekt langzaam uit het reservoir, reist door de huid en vervolgens in de bloedbaan. Omdat de huid is bedoeld om de meeste chemicaliën uit het lichaam te houden, hebben alleen bepaalde medicijnen de juiste chemische eigenschappen waardoor ze op deze manier kunnen worden afgegeven. De medicijnmoleculen moeten klein genoeg zijn om door de vele huidlagen te dringen. Het moet ook niet-irriterend zijn voor de huid en een laag smeltpunt hebben, zodat het in vloeibare vorm kan worden opgenomen.

Oorspronkelijk transepidermale afgifte van medicijnen vereist dat ze worden geformuleerd in een plaatselijk aangebrachte crème of lotion. Deze voertuigen hebben de neiging rommelig te zijn, zijn moeilijk in consistente hoeveelheden toe te dienen en hebben onvoorspelbare absorptiesnelheden. Om deze problemen te overwinnen, ontwikkelden onderzoekers een methode om een ​​exacte dosering af te geven door het medicijn in een verbandkleefstof te mengen. Deze vroege versie van de pleister bracht met succes een bekende hoeveelheid medicijn gedurende een bepaalde tijd op een bepaald deel van de huid. Het had echter geen controle over de snelheid waarmee het medicijn werd vrijgegeven. In de jaren vijftig werd technologie ontwikkeld om membranen te maken die konden worden gebruikt om de diffusiesnelheid van medicijnen te regelen. Aan het eind van de jaren zestig en zeventig zorgden de vorderingen van de Alza Corporation ervoor dat medicijnen door deze membranen konden worden opgevangen. Zo werden moderne patches met gecontroleerde afgifte geboren. Transepidermale pleisters zijn ontwikkeld om gedurende een langere periode precieze hoeveelheden van een verscheidenheid aan medicijnen op de huid af te geven. Begin 1996 keurde de FDA een pleister met nicotine goed voor verkoop zonder recept. Het eerste merk dat onder deze nieuwe Over The Counter (OTC)-regelgeving op de markt werd gebracht, was Nicotrol® van Johnson &Johnson.

Grondstoffen

Nicotine

De chemische nicotine is een verslavend bestanddeel van sigaretten. Het lichaam ontwikkelt een fysieke en psychologische hunkering naar nicotine. De pleister helpt deze hunkering te stillen terwijl de roker probeert te stoppen. Nicotine is zeer geschikt voor transepidermale toediening omdat het een vloeistof is waarvan bekend is dat deze gemakkelijk door de huid dringt. Er zijn zelfs gedocumenteerde gevallen van tabaksarbeiders die lijden aan een overdosis nicotine als gevolg van het hanteren van ruwe tabaksbladeren, een aandoening die bekend staat als groene tabaksziekte. Afhankelijk van het type pleister varieert de hoeveelheid gebruikte nicotineverbinding tussen 5% en 50%. Het medicijn kan in zijn pure vorm worden gebruikt, of het kan worden gekoppeld aan andere chemische entiteiten zoals hydrochloride, dihydrochloride, sulfaat, tartraat, bitartaraat, zinkchloride en salicylaat om derivaten te vormen.

Bij het bereiden van pleisters met deze chemicaliën zijn er twee belangrijke aandachtspunten. De eerste is dosering, aangezien een te hoge dosis een onregelmatige hartslag, hartkloppingen, misselijkheid, braken, duizeligheid of zwakte kan veroorzaken. In feite wordt 60 mg nicotine (het equivalent van het roken van 60 sigaretten tegelijk) als een dodelijke dosis beschouwd. Daarom is het van cruciaal belang dat de pleister wordt gekalibreerd om de voorgeschreven hoeveelheid af te geven. De tweede overweging houdt verband met de oplosmiddeleigenschappen van nicotine. Het medicijn zal veel van de materialen die worden gebruikt om patchcomponenten te maken, aantasten of oplossen. Veel lijmen worden bijvoorbeeld vezelig en verliezen hun kleverigheid bij blootstelling aan nicotine. Of ze kunnen zo zwaar worden belast met het medicijn dat ze een onaanvaardbaar grote uitbarsting van nicotine afgeven wanneer ze aan de huid worden gehecht. De compatibiliteit van alle pleistermaterialen die in contact komen met nicotine moet zorgvuldig worden beoordeeld.

Bezorgwagen

De pleister zelf is een kleine schijf met een diameter van ongeveer 2,5 cm of minder, die in verschillende configuraties kan worden gemonteerd. Eén type pleister bestaat uit een plastic kamer die het medicijn bevat en is bedekt met een selectief permeabel membraan om de snelheid te regelen waarmee het medicijn wordt afgegeven. Deze dragerlaag kan worden gemaakt van een verscheidenheid aan kunststoffen, waaronder polyvinylchloride, polystyreen, polyurethaan, ethyleenvinylacetaat, polyester, polyolefine en polycarbonaat. Als alternatief kan de drager van het matrixtype zijn, ook bekend als het monoliettype. In deze configuratie wordt het medicijn gedispergeerd of gesuspendeerd in de vaste plastic matrix van de drager. In nog een ander patchontwerp wordt het medicijn direct met de lijm gemengd en op een plastic steunlaag aangebracht. Ongeacht welk patchontwerp wordt gebruikt, de schijf moet het medicijn met een gecontroleerde snelheid afgeven. Het is ook belangrijk dat de inrichting is gemaakt van een plastic materiaal dat flexibel genoeg is om op de huid te worden aangebracht en verwijderd zonder te breken of te scheuren.

Achtergrondlaag

Alle patchconfiguraties hebben een occlusieve ruglaag die ondoordringbaar is voor het medicijn. Dit is meestal een plastic vel gelamineerd met metaalfolie om de barrière-eigenschappen te vergroten en te voorkomen dat het medicijn lekt.

Lijm

De lijm die wordt gebruikt om de pleister op de huid te bevestigen, is uiterst belangrijk. Er zijn een aantal drukgevoelige kleefstoffen van medische kwaliteit, zoals acrylaatester/vinylpyrrolidon-copolymeren, dimethylsiliconenpolymeren en acrylaatpolymeren. Deze laatste domineren de markt voor medische kleefstoffen, voornamelijk vanwege hun lage allergeniciteit. Behalve dat het niet-irriterend voor de huid is, moet een pleisterlijm goed waterafstotend zijn, zodat het blijft plakken wanneer de huid transpireert. Het moet een voldoende hoge cohesiesterkte hebben om de lijm op een schone manier van de huid te kunnen verwijderen, en het moet eigenschappen hebben die het mogelijk maken om huidbewegingen te accommoderen zonder de hechting te verliezen en zonder overmatige huidirritatie. Zoals hierboven beschreven, moet ervoor worden gezorgd dat de lijm niet afbreekt na langdurig contact met nicotine.

Overige ingrediënten

Andere ingrediënten, zoals pigmenten, kleurstoffen, inerte vulstoffen en verwerkingshulpmiddelen, kunnen met het medicijn worden gemengd. Bepaalde soorten pleisters bevatten ook permeatieversterkers om de penetratie van geneesmiddelen te verbeteren. Een fabrikant van transepidermale pleisters gebruikt bijvoorbeeld lage alcoholgehalten om de huidpenetratie te verbeteren. Sommige nicotinepleisters bevatten jeukwerende middelen (tegen jeuk) om de jeuk te behandelen die gepaard gaat met transdermale toediening van nicotine. Deze antipruritische geneesmiddelen worden gekozen uit een groep bestaande uit bisabolol, kamilleolie, chamazuleen, allantoïne, D-panthenol, glycyrrhetinezuur, corticosteroïden en antihistaminica.

Het fabricageproces

Voorbereiding drager

  • 1 Het exacte fabricageproces hangt af van het type patch dat wordt geconstrueerd. In het algemeen worden patchmembranen gemaakt door een van de verschillende technieken, die allemaal zijn ontworpen om een ​​reeks uniforme diffusieporiën te creëren. Bij de polymeerprecipitatiemethode wordt bijvoorbeeld een polymeerfilm gegoten op een stalen band die een oplosmiddel-watermengsel bevat. Naarmate de polymeerfilm hard wordt, verdampt het oplosmiddel en ontstaan ​​er een groot aantal kleine gaatjes. Poreuze membranen kunnen ook worden gemaakt door een dunne gesmolten film van polymeer uit te rekken. Omdat de film gelijkmatig wordt uitgerekt, worden kleine poriën gevormd. Deze methode wordt meestal gebruikt voor: polypropyleenfilms. Polycarbonaatfilms kunnen worden geperforeerd door blootstelling aan bepaalde vormen van nucleaire deeltjes. Ongeacht het proces is het doel om een ​​dun plastic membraan te creëren met een groot aantal microscopisch kleine kanalen waardoor het medicijn kan diffunderen. Deze membranen kunnen bij volgende operaties worden bevestigd aan de plastic behuizing die het medicijn bevat.
  • 2 In systemen waar het medicijn is vermengd met het pleistermateriaal, zoals het matrixtype en het gemengde kleefmiddeltype, is het proces enigszins anders. Het mengsel wordt bereid in een speciaal type mixer, de Hockenmeyer mixer. De lijm wordt eerst toegevoegd en met hoge snelheden voorgemengd gedurende een vooraf bepaalde tijdsperiode. Vervolgens kunnen andere additieven, zoals middelen voor het regelen van de viscositeit, worden toegevoegd en vindt verder mengen plaats. Vervolgens wordt de medicijncomponent langzaam toegevoegd en wordt de mengsnelheid verhoogd. Op dit punt kunnen de laatste aanpassingen in pH of viscositeit worden gemaakt.

Verwerking en verpakking

  • 3 De uiteindelijke verwerking is afhankelijk van het type vervoerder. De pleisters van het reservoirtype moeten worden gevuld met het medicijnmengsel. De hierboven beschreven geneesmiddel-adhesieve matrix wordt aangebracht op een met siliconen behandelde polyesterfilm. De siliconen zorgen ervoor dat de pleister gemakkelijk kan worden verwijderd om de kleeflaag bloot te leggen. De voltooide pleister wordt in de oven gedroogd om oplosmiddelen te verwijderen en vervolgens gelamineerd op een drager of steunstrook. Deze backing strip kan door middel van stansen verder worden verwerkt en vervolgens als afgewerkt product worden verpakt.

Kwaliteitscontrole

Alle medicijnen moeten strenge tests ondergaan om ervoor te zorgen dat ze correct zijn gesynthetiseerd en chemisch zuiver zijn. Voor geneesmiddelen die via een transepidermale pleister worden toegediend, zijn aanvullende tests nodig om de dosering van het product te bepalen. Deze snelheid kan worden gekwantificeerd met een methode waarbij een afgemeten dosis wordt aangebracht op een monster van uitgesneden buikhuid, uitgerekt over een kleine houder die bekend staat als een Franz-type diffusiecel. De hoeveelheid geneesmiddel die door het huidmonster en in de cel diffundeert, kan worden gemeten met een verscheidenheid aan analytische technieken, zoals high-performance vloeistofchromatografie. Deze waarde kan worden gerelateerd om te bepalen hoeveel medicijn zal worden toegediend tijdens het daadwerkelijke gebruik van het product.

Andere belangrijke tests worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat de pleister goed op de huid hecht. De huid is een zeer onstabiel oppervlak dat voortdurend uitzet en samentrekt. Normaal gesproken wordt de sterkte van een lijm beoordeeld door het product op een stalen plaat aan te brengen. Deze methode is echter niet effectief voor medische lijmen, omdat deze lijmen veel anders aan de huid hechten dan aan metaal. Om dit probleem te verhelpen, gebruiken onderzoekers een film van collageen (een huideiwitmateriaal) voor onderzoeken naar de hechting van de schil. De lijm zelf kan worden beoordeeld om ervoor te zorgen dat deze niet te gemakkelijk nat wordt. Dit wordt bereikt door de contacthoek van een druppel water op de lijm te meten. De waterdruppel mag de lijm niet nat maken en de hoek moet 24 uur blijven. Er zijn tal van andere tests voor lijmen, waaronder statische afschuiving en de Polyken-kleefkrachttest. Er moet ook worden opgemerkt dat deze lijmen vallen onder de overheidsvoorschriften voor medische hulpmiddelen, die bepaalde veiligheidstests vereisen, zoals testen op oogirritatie en screening op allergische reacties.

De Toekomst

De wetenschap van het transepidermaal afleveren van nicotine en andere medicijnen is nog steeds in ontwikkeling. De huidige technologie kan alleen doses tot 16 uur leveren, wat voor verbetering vatbaar is. Er zijn ook mogelijkheden voor verbeteringen om membraanmaterialen en kleefstoffen te maken die meer vatbaar zijn voor de oplosmiddeleffecten van nicotine. Verder moeten er verbeterde bezorgsystemen worden ontwikkeld die de consument meer voordelen bieden. In feite ontwikkelt de Cygnus Corporation een pleister met instelbare doses, zodat de hoeveelheid nicotine kan worden gevarieerd, afhankelijk van de behoeften van de gebruiker. Verwacht wordt dat de recente goedkeuring om deze geneesmiddelen zonder recept op de markt te brengen, zal leiden tot meer marktactiviteit en verbeteringen op veel van deze gebieden.


Productieproces

  1. Blog:voordelen van het gebruik van een draagbare koeltemperatuurpatch
  2. China gaat octrooikoppeling tot stand brengen
  3. De Amerikaanse geneesmiddelenvoorzieningsketen in crisis:oplossingen voor tekorten
  4. COVID-19 heeft fatale gebreken in de Amerikaanse toeleveringsketen voor geneesmiddelen aan het licht gebracht
  5. Hoe blockchain kan helpen bij het bestrijden van namaakgeneesmiddelen
  6. Blockchain en machine learning toepassen op toeleveringsketens voor geneesmiddelen
  7. Nieuw fotonisch effect kan de ontwikkeling van geneesmiddelen versnellen
  8. Smartwatch houdt medicatieniveaus bij
  9. Draagbare, alles-in-één gezondheidsmonitor
  10. 5 Ws van de interne verwondingsafdichtende patch
  11. Pijnloze papieren pleistertest voor glucosespiegels maakt gebruik van micronaalden