Diskussion
Buprenorfin är en av de icke-injicerbara läkemedel som är mest avledda av narkotikamissbrukare. Per os genomgår buprenorfin en intensiv förstapassagerande levermetabolism som är ansvarig för en biotillgänglighet på cirka 20 %. Den absoluta sublinguala biotillgängligheten för buprenorfin kan uppgå till 30-55 %, beroende på ämne . Ett läkemedel som injiceras själv ökar avsevärt de administrerade doserna och ökar därför de upplevda effekterna, men också de risker som är förknippade med dem. I Frankrike har politiken för att minska riskerna i samband med injektionsdrogbruk visat sig vara värdefull när det gäller att minska prevalensen av dödsfall till följd av överdoser och smittsamma sjukdomar (hiv, CHV…). De viktigaste åtgärderna under de senaste 30 åren har varit inriktade på att minska den smittsamma risken genom att tillåta försäljning av sprutor utan recept på apoteken och sedan genom att tillhandahålla förebyggande kit (Steribox). Dessa hjälpmedel har utvecklats beroende på de epidemier som narkotikamissbrukarna stod inför: VIH, HBV och HCV. Utöver smittorisken är andra oroande problem förknippade med injicering av olösliga partiklar: flebit, lungembolier, ”puffy hand”-syndrom … -. För att förhindra att dessa komplikationer uppstår har det blivit nödvändigt att filtrera injektionslösningarna. Efter slutet av 90-talet har olika typer av filter tillhandahållits användarna – sterila bomullsfilter som finns i Steribox och Sterifilt och som tillhandahölls vid mottagningscentrumen och stödcentrumen för skadereduktion för narkotikamissbrukare (CAARUD) och vid andra strukturer med låg efterfrågetröskel eller strukturer för skadereduktion. Bomullsfiltren är relativt enkla att använda, men de har två stora nackdelar: de släpper igenom stora partiklar i lösningen (eventuellt bomullsfibrer) och har en stor tom volym, vilket leder till en substansförlust som leder till ökat missbruk av filtren (försäljning, delning, återanvändning, ”klämning”). Eftersom Sterifilt har ett 10 µm avgränsningsvärde behåller de majoriteten av stora partiklar och har en mycket låg dödvolym, men är svårare att använda. Bestämning av buprenorfinets ”extraherbarhet” har hittills aldrig studerats under verkliga användningsförhållanden. Mängden buprenorfin som hålls kvar av bomullsfiltren är större än av Sterifilt, vilket i sin tur leder till att de injicerade doserna (efter filtrering med bomullspad) är lägre jämfört med Sterifilt. Dessa resultat kan jämföras med de resultat som erhållits med heroin . Buprenorfin är dock en utmärkt kandidat för injektion, eftersom minst 70 % av dosen återfinns oavsett filtreringsförhållandena och därför kan injiceras. Den viktigaste frågan som vi har velat besvara är ursprunget till de kutana nekrotiska lesioner, främst livedo-liknande dermatit (LLD), som nästan uteslutande observeras vid injektion av det generiska läkemedlet . För närvarande har patogenesen för LLD inte helt klarlagts. De första fallen av Nicolau-syndromet inträffade efter intramuskulär injektion av vismut-salt för behandling av syfilis daterar sig tillbaka till 1900-talet . De flesta fall av LLD har rapporterats efter intramuskulär injektion av icke steroida antiinflammatoriska läkemedel, antibiotika (penicillin, aminoglykosider) eller glukokortikoider, och på senare tid efter självinjektion av etanercept -. Dessa nekrotiska hudförändringar uppträder därför alltid efter en injektion (arteriell, peri-arteriell eller peri-nervös) och kan vara förknippade med nekros och/eller emboli/ischemi -. Tre rapporter om LLD efter buprenorfinininjektion har tidigare rapporterats och bekräftats genom histologiska fynd -. Samtliga fall ägde rum i samband med intraarteriell injektion. Hudbiopsier visade extravaskulära eller intravaskulära främmande kroppar i samband med inflammatoriska infiltrat. Dessa främmande kroppar var typiska för stärkelsepartiklar. Nyligen rapporterade Hornez et al. ett sällsynt fall av nekros på penis glans efter subkutan injektion av buprenorfin, och visade att ischemi liknade en kemisk brännskada med olika nivåer av lesioner och att den också var relaterad till stärkelse . Potier et al. identifierade två huvudmekanismer som är involverade i uppkomsten av nekrotisk LLD: embolisering av stärkelsepartiklar och ulcerationer relaterade till kronisk dermohypodermisk inflammation . Schneider et al. rapporterade också att livedoida och nekrotiska hudlesioner sannolikt berodde på trombos orsakad av hjälpämnena och att lokal endotelinflammation bidrog till lesionerna . Dessa resultat stämmer överens med hudbiopsin av patienten i figur 1: dermatologerna identifierade en nekrotisk lesion och biopsin avslöjar trombos, perivaskulär inflammation, icke-organiska refringenspartiklar och partiklar som innehåller kiseldioxid. Huvudhypotesen är att en vaskulär mekanism kan vara inblandad. I detta fysiopatologiska sammanhang har vi inriktat vår forskning på att upptäcka partiklar som eventuellt finns i de lösningar som narkotikamissbrukare kan injicera sig själva. Eftersom standardläroböcker i anatomi och fysiologi anger att det minsta kapillärlumen mäter mellan 4 och 8 µm i diameter , har gränsen 4,2 µm valts för att endast belysa de partiklar som kan blockera de mänskliga mikrokapillärerna. Denna gräns är dessutom förenlig med den europeiska farmakopén för injicerbara preparat. Det är inte lätt att upptäcka dessa partiklar i de olika testade lösningarna. Även om de olika farmakopéerna (europeiska, amerikanska…) noggrant beskriver vilka kontroller som bör utföras på aktiva substanser och på vissa hjälpämnen, kan dessa rekommenderade tekniker inte användas inom ramen för vår undersökning. I vattenlösningar kräver granulometriska undersökningar en betydande utspädning; för detta arbete måste lösningarna spädas ut till en slutvolym på 125 ml. Denna skyldighet orsakar minskad känslighet, vilket förklarar avsaknaden av resultat för SFS-tillståndet (figur 3A). Därför har vi avlett flödescytometrin från dess vanliga tillämpning för att studera antalet partiklar och deras storleksintervall. Genom att kombinera dessa två metoder kunde vi förstå fördelningen av olösliga partiklar. Det totala antalet partiklar är systematiskt högre med den generiska lösningen (figur 3B) med en majoritet av partikelstorlek <10 µm för den generiska lösningen och >10 µm för Subutex-lösningarna oavsett storlek och filtreringstyp. Dessa resultat stämmer överens med Roux et al. som utvärderade effektiviteten hos Sterifilt . Det andra steget i detta arbete var att identifiera partiklarnas karaktär i lösningen. Även om infraröd spektroskopi och svepelektronisk mikroskopi är referenstekniker är det omöjligt att utnyttja resultaten på grund av lösningarnas beskaffenhet. Det största hindret beror på den stora mängden majsstärkelse som finns i båda läkemedlen. I vattenlösning omvandlas detta hjälpämne till en ogenomskinlig och viskös kolloidal lösning, kallad stärkelseförband, som kristalliserar efter torkning och täcker de andra partiklarna, vilket gör det svårt eller till och med omöjligt att tolka analyserna. För att eliminera majsstärkelsen späddes lösningarna innan de filtrerades på ett 0,22 µm-membran, vilket gör att endast olösliga partiklar kan behållas. Under dessa analysförhållanden är skillnaden i utseende mellan de olösliga partiklar som hålls kvar på filtreringsmembranet uppenbar. De generiska partiklarnas storlek och heterogena form står i kontrast till Subutex-partiklarnas homogenitet. Denna egenskap finns både före och efter bomullsfiltrering (figur 4). Skillnaden är ännu tydligare när vi tittar på filtreringsmembranets porernas synlighet: de är nästan helt blockerade av de olösliga partiklar som finns i CFG-lösningarna, medan de är uppenbara med CFS-lösningarna (figur 4E jämfört med 4J, streckad cirkel). Dessa resultat bekräftar de uppgifter som erhållits med flödescytometri och lasergranulometri: CFG-tillståndet innehåller en större andel partiklar som är mindre än 4,2 µm än CFS-tillståndet. Heterogeniteten hos dessa partiklar är också tydlig på SEM-bilder av snittytan på en obehandlad tablett, det vill säga innan något ”missbruk” har ägt rum. De SEM-data som erhållits efter Sterifilt-filtrering visas inte eftersom de inte kan utnyttjas med tanke på hur extremt sällsynta de synliga partiklarna är på filtreringsmembranets yta. Efter utspädning av en buprenorfintablett är det därför endast Sterifilt som tycks kunna hålla kvar alla olösliga partiklar, även om deras storlek är mindre än filtersiktets. Förekomsten av partiklar med extrema storlekar kan inte påvisas i SEM, medan lasergranulometri och flödescytometri båda visar på partiklar vars storlek är större än 10 µm. Denna diskrepans är troligen kopplad till detektionssystemen som använder ljusdiffraktion (lasergranulometri och flödescytometri). Dessa tekniker kan inte skilja mellan ett aggregat av små partiklar och en enskild partikel. Förekomsten av stora partiklar under bomullsfiltreringen beror troligen på denna begränsning. Men bör vi betrakta denna aggregering som artefaktuell eller som ”fysiologisk”? Flera argument tycks stärka dessa aggregat.
För det första är de olösliga hjälpämnen som används i det generiska läkemedlet partiklar som bär många apolära grupper på sin yta. När två partiklars ytor möts i en vattenlösning sprids det vatten som skiljer dem åt, vilket gör det lättare för partiklarna att aggregera. Denna fysikalisk-kemiska egenskap gör det möjligt att förklara varför partiklar vars storlek är mindre än 10 µm hålls kvar av Sterifilt, eftersom huvuddelen av filtreringsmembranets porer är fria (vilket bekräftas av SFG-lösningar). Efter bomullsfiltrering hålls aggregaten inte kvar utan passerar igenom: de kan ses på filtreringsmembranet (figur 4). De streckade cirklarna i figur 4 visar filtreringsmembranets porer som är blockerade för CFG (figur 4J) medan de är fria för CFS (figur 4E). Det andra argumentet som bekräftar att dessa aggregat existerar handlar om den experimentella utformning som används för flödescytometri. De prover som analyseras med denna teknik ligger närmast verkligheten: analysen av CF-proverna krävde endast en mycket liten extra utspädning. Det är därför mycket troligt att de största partiklar som flödescytometrin visar upp i själva verket motsvarar aggregerade partiklar. Det sista steget i detta arbete handlar om att analysera arten av de olösliga partiklar som inte kvarstod i bomullsfiltret. Vi förväntade oss att lyfta fram följande kemiska element: magnesium för Subutex, kiseldioxid och magnesium för det generiska läkemedlet. Spektralanalysen visade inte på förekomsten av magnesium är de olösliga partiklar som visualiserades i CFG- och CFS-förhållandena. Detta resultat är troligen relaterat till den lilla mängd som finns i båda typerna av tabletter, i kombination med otillräcklig känslighet hos tekniken som inte gör det möjligt för oss att framföra element vars abundans är <0,5 %. Förekomsten av kiseldioxid verkar dock vara allestädes närvarande i CFG-tillståndet: alla analyserade partiklar innehåller kiseldioxid, inklusive de fragment som orsakar blockering av filtreringsmembranet. Källan till denna kiseldioxid kan vara kolloidal vattenfri kiseldioxid, t.ex. talk, som finns i generika. Under de analysförhållanden som används är det omöjligt att fastställa ursprunget till partiklar som innehåller kiseldioxid.
Dessa resultat är dock fortfarande överraskande och leder till frågor om arten av de uppenbart olösliga hjälpämnena. I motsats till aktiva substanser finns det inte någon särskild läkemedelshjälpmedelsindustri: för det mesta handlar det bara om en överföring från ett livsmedels- eller kosmetiskt användningsområde, till exempel till ett farmaceutiskt användningsområde. Patricia Rafidison, som representerar International Pharmaceutical Excipients Council och som var National Pharmacy Academys gäst vid ett tematiskt möte om farmaceutiska råvaror, erkände att det är svårt att veta varifrån hjälpämnena kommer, eftersom leverantörerna ibland själva inte vet vilken farmaceutisk användning som kan göras av deras produkt.
För att avsluta har vi visat att det injektionsförfarande som används av användare av injicerbara droger gör det möjligt att extrahera cirka 90 % av det buprenorfin som ingår i de sublinguala tabletter som finns på marknaden. Skillnaderna i galeniska formuleringar mellan Subutex och dess generika finns även i de lösningar som användarna kunde själv injicera. Efter användning av en bomullspad finns det många fler olösliga partiklar, och de uppvisar en genomsnittlig storlek som är sämre i generisk buprenorfinlösning än i Subutex-lösningen. Efter bomullsfiltrering kan vi också observera en viktig population av partiklar vars storlek är mindre än 1 µm i de generiska buprenorfinlösningarna, men inte i Subutex-lösningarna (figur 4E och 4J). Alla olösliga partiklar som hittades i generiska buprenorfinlösningar efter bomullsfiltrering innehåller kiseldioxid, medan inget mineralämne kunde identifieras i de olösliga partiklarna i Subutex.
På grund av att hudbiopsierna ursprungligen var avsedda för patologidiagnostik, är det omöjligt att exakt kemiskt identifiera de partiklar som innehåller kiseldioxid. Trots detta kan de partiklar som identifierades i CFG-lösningar (figur 5D) och de mycket täta partiklar som innehöll kiseldioxid och som identifierades i hudbiopsin (figur 1D) vara desamma. En exakt kemisk och strukturell identifiering av partiklar in situ bör göra det möjligt för oss att bekräfta detta samband.