Diskussion
Buprenorphin ist eine der nicht injizierbaren Drogen, die von Drogenkonsumenten am häufigsten abgezweigt werden. Per os durchläuft Buprenorphin einen intensiven hepatischen First-Pass-Metabolismus, der für eine Bioverfügbarkeit von etwa 20 % verantwortlich ist. Die absolute sublinguale Bioverfügbarkeit von Buprenorphin kann je nach Subjekt 30 % bis 55 % erreichen. Die Selbstinjektion von Buprenorphin erhöht die verabreichten Dosen und damit die empfundenen Wirkungen, aber auch die damit verbundenen Risiken erheblich. In Frankreich hat sich die Politik zur Risikominderung im Zusammenhang mit dem injizierbaren Drogenkonsum als nützlich erwiesen, um die Zahl der Todesfälle durch Überdosierung und die Zahl der Infektionskrankheiten (HIV, CHV usw.) zu senken. Die wichtigsten Maßnahmen, die in den letzten 30 Jahren ergriffen wurden, basierten auf der Verringerung des Infektionsrisikos durch die Zulassung des rezeptfreien Spritzenverkaufs in Apotheken und durch die Bereitstellung von Präventionskits (Steribox). Diese Vorrichtungen wurden in Abhängigkeit von den Epidemien, mit denen die Drogenkonsumenten konfrontiert waren, weiterentwickelt: VIH, HBV und HCV. Neben dem Infektionsrisiko gibt es weitere besorgniserregende Probleme, die mit der Injektion von unlöslichen Partikeln verbunden sind: Venenentzündungen, Lungenembolien, Syndrom der „geschwollenen Hand“ … -. Um das Auftreten dieser Komplikationen zu verhindern, ist es notwendig geworden, die injizierten Lösungen zu filtrieren. Seit Ende der 90er Jahre werden den Benutzern verschiedene Arten von Filtern zur Verfügung gestellt – sterile Baumwollfilter, die in der Steribox und dem Sterifilt erhältlich sind und in den Zentren für die Aufnahme und Unterstützung von Drogenkonsumenten (CAARUD) sowie in anderen Strukturen mit niedriger Nachfrageschwelle oder zur Schadensbegrenzung bereitgestellt werden. Die Baumwollfilter sind relativ einfach zu benutzen, haben aber zwei große Nachteile: Sie lassen große Partikel in der Lösung durch (möglicherweise Baumwollfasern) und weisen ein großes Hohlraumvolumen auf, was zu einem Substanzverlust führt, der einen erhöhten Missbrauch der Filter zur Folge hat (Verkauf, Weitergabe, Wiederverwendung, „Ausquetschen“). Da der Sterifilt einen Cut-off von 10 µm aufweist, halten sie die meisten großen Partikel zurück und haben ein sehr geringes Totvolumen, sind aber schwieriger zu verwenden. Die Bestimmung der „Extrahierbarkeit“ von Buprenorphin wurde bisher noch nie unter realen Einsatzbedingungen untersucht. Die Menge an Buprenorphin, die von den Baumwollfiltern zurückgehalten wird, ist größer als die von Sterifilt, was im Vergleich zu Sterifilt zu einer geringeren injizierten Dosis (nach der Filtration mit Baumwollkissen) führt. Diese Ergebnisse sind mit denen vergleichbar, die mit Heroin erzielt wurden. Buprenorphin ist jedoch ein ausgezeichneter Kandidat für die Injektion, da unabhängig von den Filtrationsbedingungen mindestens 70 % der Dosis zurückgewonnen werden und somit injiziert werden können. Die wichtigste Frage, die wir beantworten wollten, ist der Ursprung der kutanen nekrotischen Läsionen, hauptsächlich Livedo-like Dermatitis (LLD), die fast ausschließlich während der Injektion des Generikums beobachtet werden. Derzeit ist die Pathogenese der LLD noch nicht vollständig geklärt. Die ersten Fälle des Nicolau-Syndroms traten nach intramuskulärer Injektion von Wismutsalz zur Behandlung von Syphilis auf und stammen aus dem zwanzigsten Jahrhundert. Die meisten Fälle von LLD wurden nach intramuskulärer Injektion von nicht steroidalen entzündungshemmenden Medikamenten, Antibiotika (Penicillin, Aminoglykoside) oder Glukokortikoiden und in jüngerer Zeit nach Selbstinjektion von Etanercept gemeldet. Daher treten diese nekrotischen Hautläsionen immer nach einer Injektion (arteriell, peri-arteriell oder peri-nervös) auf und sind in unterschiedlicher Weise mit einer Nekrose und/oder Embolie/Ischämie verbunden -. Bisher wurden drei Fälle von LLD nach einer Buprenorphininjektion gemeldet und durch histologische Befunde bestätigt. Alle Fälle traten im Zusammenhang mit einer intraarteriellen Injektion auf. Hautbiopsien zeigten extravaskuläre oder intravaskuläre Fremdkörper in Verbindung mit entzündlichen Infiltraten. Die Merkmale dieser Fremdkörper waren typisch für Stärkepartikel. Kürzlich berichteten Hornez et al. über einen seltenen Fall einer Nekrose der Penisglans nach subkutaner Injektion von Buprenorphin und zeigten, dass die Ischämie einer chemischen Verbrennung mit verschiedenen Stufen von Läsionen glich und ebenfalls mit Stärke in Verbindung stand. Potier et al. identifizierten zwei Hauptmechanismen, die an der Entstehung der nekrotischen LLD beteiligt sind: Embolisation von Stärkepartikeln und Ulzerationen im Zusammenhang mit chronischen dermohypodermischen Entzündungen. Schneider et al. berichteten außerdem, dass livedoide und nekrotische Hautläsionen wahrscheinlich auf die durch die Hilfsstoffe verursachte Thrombose zurückzuführen sind und dass lokale endotheliale Entzündungen zu den Läsionen beitragen. Diese Ergebnisse stimmen mit der Hautbiopsie des in Abbildung 1 dargestellten Patienten überein: Die Dermatologen stellten eine nekrotische Läsion fest, und die Biopsie ergab eine Thrombose, eine perivaskuläre Entzündung, anorganische und kieselsäurehaltige Partikel. Die wichtigste Hypothese ist, dass ein vaskulärer Mechanismus beteiligt sein könnte. In diesem physiopathologischen Kontext haben wir unsere Forschung auf den Nachweis von Partikeln ausgerichtet, die möglicherweise in den Lösungen enthalten sind, die sich Drogenkonsumenten selbst injizieren können. Da in den Standardlehrbüchern für Anatomie und Physiologie angegeben wird, dass das minimale Kapillarlumen einen Durchmesser von 4 bis 8 µm hat, wurde die Grenze von 4,2 µm gewählt, um nur die Partikel zu erfassen, die in der Lage sind, die menschlichen Mikrokapillaren zu blockieren. Außerdem entspricht dieser Grenzwert dem Europäischen Arzneibuch für injizierbare Zubereitungen. Der Nachweis dieser Partikel in den verschiedenen getesteten Lösungen ist nicht einfach. Obwohl in den verschiedenen Pharmakopöen (europäisch, amerikanisch…) genau beschrieben wird, welche Kontrollen an Wirkstoffen und bestimmten Hilfsstoffen durchgeführt werden sollten, können diese empfohlenen Techniken im Rahmen unserer Studie nicht angewendet werden. Bei wässrigen Lösungen erfordern granulometrische Untersuchungen eine erhebliche Verdünnung; für diese Arbeit mussten die Lösungen auf ein Endvolumen von 125 ml verdünnt werden. Diese Verpflichtung führt zu einer verminderten Empfindlichkeit, was das Fehlen von Ergebnissen für die SFS-Bedingung erklärt (Abbildung 3A). Aus diesem Grund haben wir die Durchflusszytometrie von ihrer üblichen Anwendung abgewichen, um die Anzahl der Partikel und deren Größenbereich zu untersuchen. Die Kombination dieser beiden Ansätze ermöglichte es uns, die Verteilung der unlöslichen Partikel zu erfassen. Die Gesamtzahl der Partikel ist bei der generischen Lösung systematisch höher (Abbildung 3B), mit einer Mehrheit der Partikelgröße <10 µm für die generische Lösung und >10 µm für die Subutex-Lösungen, unabhängig von der Größe und dem Filtrationstyp. Diese Ergebnisse stimmen mit der Arbeit von Roux et al. überein, die die Effizienz des Sterifilt bewertet haben. Der zweite Schritt dieser Arbeit bestand darin, die Art der Partikel in der Lösung zu bestimmen. Obwohl die Infrarotspektroskopie und die Rasterelektronenmikroskopie Referenztechniken sind, macht es die Beschaffenheit der Lösungen unmöglich, die Ergebnisse zu nutzen. Das Haupthindernis liegt in der großen Menge an Maisstärke, die in beiden Arzneimitteln enthalten ist. In wässriger Lösung verwandelt sich dieser Hilfsstoff in eine undurchsichtige und zähflüssige kolloidale Lösung, den so genannten Stärkeverband, der nach dem Trocknen kristallisiert und die anderen Partikel bedeckt, was die Auswertung der Analysen erschwert oder sogar unmöglich macht. Um die Maisstärke zu eliminieren, wurden die Lösungen verdünnt, bevor sie über eine 0,22-µm-Membran gefiltert wurden, so dass nur die unlöslichen Partikel zurückgehalten werden konnten. Unter diesen Analysebedingungen ist der Unterschied im Aussehen der unlöslichen Partikel, die auf der Filtrationsmembran zurückgehalten werden, offensichtlich. Die generische Partikelgröße und die heterogene Form stehen im Gegensatz zur Homogenität der Subutex-Partikel. Dieses Merkmal ist sowohl vor als auch nach der Baumwollfiltration vorhanden (Abbildung 4). Dieser Unterschied wird noch deutlicher, wenn man die Sichtbarkeit der Poren der Filtrationsmembran betrachtet: Sie sind durch die unlöslichen Partikel in den CFG-Lösungen fast vollständig blockiert, während sie bei den CFS-Lösungen sichtbar sind (Abbildung 4E versus 4J, gestrichelter Kreis). Diese Ergebnisse bestätigen die mit der Durchflusszytometrie und der Lasergranulometrie gewonnenen Daten: Die CFG-Bedingung weist einen größeren Anteil an Partikeln mit einer Größe von weniger als 4,2 µm auf als die CFS-Bedingung. Die Heterogenität dieser Partikel ist auch auf den REM-Bildern der Schnittfläche einer nicht manipulierten Tablette zu erkennen, d.h. bevor ein „Missbrauch“ stattgefunden hat. Die nach der Sterifilt-Filtration erhaltenen REM-Daten werden nicht angezeigt, da sie nicht verwertbar sind, da die sichtbaren Partikel auf der Oberfläche der Filtrationsmembran extrem selten sind. Nach der Verdünnung einer Buprenorphin-Tablette scheint also nur der Sterifilt in der Lage zu sein, die Gesamtheit der unlöslichen Partikel zurückzuhalten, auch wenn ihre Größe geringer ist als die des Filtersiebs. Das Vorhandensein von Partikeln mit extremen Größen wird im REM nicht festgestellt, während sowohl die Lasergranulometrie als auch die Durchflusszytometrie Partikel mit einer Größe von mehr als 10 µm aufzeigen. Diese Diskrepanz hängt wahrscheinlich mit den Detektionssystemen zusammen, die mit Lichtbeugung arbeiten (Lasergranulometrie und Durchflusszytometrie). Diese Techniken können nicht zwischen einem kleinen Partikelaggregat und einem einzelnen Partikel unterscheiden. Das Vorhandensein von großen Partikeln unter den Bedingungen der Baumwollfiltration ist wahrscheinlich auf diese Einschränkung zurückzuführen. Sollten wir diese Aggregation jedoch als artefaktisch oder als „physiologisch“ betrachten? Mehrere Argumente scheinen für das Vorhandensein dieser Aggregate zu sprechen.
Zunächst einmal handelt es sich bei den unlöslichen Hilfsstoffen, die in dem Generikum verwendet werden, um Partikel, die viele apolare Gruppen auf ihrer Oberfläche tragen. In wässriger Lösung wird beim Zusammentreffen zweier Partikeloberflächen das sie trennende Wasser herausgeschleudert, wodurch die Partikel leichter aggregieren können. Mit dieser physikalisch-chemischen Eigenschaft lässt sich erklären, warum Partikel mit einer Größe von weniger als 10 µm vom Sterifilt zurückgehalten werden, da der größte Teil der Poren der Filtrationsmembran frei ist (was durch SFG-Lösungen bestätigt wird). Nach der Baumwollfiltration werden die Aggregate nicht zurückgehalten und gehen durch: Sie sind auf der Filtrationsmembran zu sehen (Abbildung 4). Die gestrichelten Kreise in Abbildung 4 zeigen, dass die Poren der Filtrationsmembran unter CFG-Bedingungen blockiert sind (Abbildung 4J), während sie unter CFS-Bedingungen frei sind (Abbildung 4E). Das zweite Argument, das die Realität dieser Aggregate bestätigt, bezieht sich auf den Versuchsplan, der für die Durchflusszytometrie verwendet wurde. Die mit dieser Technik analysierten Proben kommen der Realität am nächsten: Die Analyse der CF-Proben erforderte nur eine sehr geringe zusätzliche Verdünnung. Daher ist es sehr wahrscheinlich, dass es sich bei den größten Partikeln, die in der Durchflusszytometrie hervorgehoben werden, tatsächlich um aggregierte Partikel handelt. Im letzten Schritt dieser Arbeit geht es um die Analyse der Art der unlöslichen Partikel, die nicht im Baumwollfilter zurückgehalten wurden. Wir hatten erwartet, die folgenden chemischen Elemente zu finden: Magnesium für Subutex, Kieselsäure und Magnesium für das Generikum. Die Spektralanalyse ergab keine Hinweise auf Magnesium in den unlöslichen Partikeln, die unter den Bedingungen von CFG und CFS sichtbar wurden. Dieses Ergebnis hängt wahrscheinlich mit der geringen Menge zusammen, die in beiden Tablettenarten vorhanden ist, sowie mit der unzureichenden Empfindlichkeit der Technik, die es uns nicht ermöglicht, Elemente mit einer Häufigkeit von <0,5% zu bestimmen. Das Vorhandensein von Siliziumdioxid scheint jedoch für die CFG-Bedingung allgegenwärtig zu sein: alle analysierten Partikel enthalten Siliziumdioxid, einschließlich der Fragmente, die eine Blockierung der Filtrationsmembran verursachen. Die Quelle dieser Kieselsäure könnte die kolloidale wasserfreie Kieselsäure sein, wie z. B. Talkum, das in dem Erzeugnis enthalten ist. Unter den verwendeten analytischen Bedingungen ist es unmöglich, die Herkunft der kieselsäurehaltigen Partikel zu bestimmen.
Diese Ergebnisse sind jedoch überraschend und werfen Fragen nach der Natur der scheinbar unlöslichen Hilfsstoffe auf. Im Gegensatz zu den Wirkstoffen gibt es keine spezifische pharmazeutische Hilfsstoffindustrie: Meistens handelt es sich nur um eine Übertragung von einer nahrhaften oder kosmetischen Verwendung auf eine pharmazeutische Verwendung. Patricia Rafidison, Vertreterin des International Pharmaceutical Excipients Council und Gast der Nationalen Akademie für Pharmazie bei einer thematischen Sitzung über pharmazeutische Rohstoffe, räumte ein, dass es schwierig sei zu wissen, woher die Hilfsstoffe stammten, da die Lieferanten manchmal selbst nicht wüssten, wie ihr Produkt pharmazeutisch verwendet werden könne.
Abschließend haben wir gezeigt, dass das von den Anwendern injizierbarer Drogen angewandte Injektionsverfahren die Extraktion von etwa 90 % des in den auf dem Markt befindlichen Sublingualtabletten enthaltenen Buprenorphins ermöglicht. Die Unterschiede in den galenischen Formulierungen von Subutex und seinen Generika finden sich auch in den Lösungen, die sich die Konsumenten selbst injizieren können. Nach der Verwendung eines Wattepads sind viel mehr unlösliche Partikel vorhanden, die in der generischen Buprenorphinlösung eine geringere Durchschnittsgröße aufweisen als in der Subutex-Lösung. Nach der Wattefiltration können wir auch eine bedeutende Population von Partikeln beobachten, deren Größe in den generischen Buprenorphinlösungen unter 1 µm liegt, nicht aber in den Subutex-Lösungen (Abbildung 4E und 4J). Alle unlöslichen Partikel, die in den generischen Buprenorphinlösungen nach der Baumwollfiltration gefunden wurden, enthalten Kieselsäure, während in den unlöslichen Partikeln von Subutex kein mineralisches Element identifiziert werden konnte.
Da die Hautbiopsie ursprünglich für die Pathologiediagnostik bestimmt war, ist eine genaue chemische Identifizierung der Partikel, die Kieselsäure enthalten, nicht möglich. Dennoch könnten die in den CFG-Lösungen (Abbildung 5D) identifizierten Partikel und die in der Hautbiopsie (Abbildung 1D) identifizierten sehr dichten kieselsäurehaltigen Partikel dieselben sein. Eine genaue chemische und strukturelle Identifizierung der Partikel in situ sollte es uns ermöglichen, diese Verbindung zu bestätigen.