Wechselwirkungen zwischen Behälter und Inhalt in der Pharma- und Kosmetikbranche

Für die Pharma- und Kosmetikindustrie ist die Wahrung der Integrität von Formulierungen unerlässlich. Die Eigenschaften eines Arzneimittels dürfen während seiner Anwendung oder Lagerung nicht beeinträchtigt werden. Es darf keine chemische Wechselwirkung zwischen Behältnis und Inhalt geben. Darüber hinaus misst die Kosmetikindustrie dem Packaging große Bedeutung bei, weshalb die Formulierungen primärer Kosmetikverpackungen immer anspruchsvoller, komplexer und in ständiger Weiterentwicklung sind: Die Wechselwirkungen zwischen Behältnis und Inhalt sind daher erheblich. Hinzu kommen die regelmäßigen Aktualisierungen der geltenden Normen, die immer strenger werden.

Wovon ist die Rede?

Jede pharmazeutische oder kosmetische Formulierung, die in einem Behältnis verpackt werden soll (Flasche, Tube, Spray, Verschlüsse usw.), muss sowohl physikalisch als auch chemisch stabil bleiben. Sobald das Produkt mit seiner Primärverpackung in Kontakt kommt oder während der Lagerung, können chemische Wechselwirkungen auftreten.

Ist das Behältnis nicht nahezu rein oder chemisch nicht stabil, können verschiedene Wechselwirkungen auftreten, die eine Migration von Stoffen (gasförmig, flüssig oder fest) bewirken:

• Vom Behältnis zum Inhalt, wenn das Behältnis für bestimmte Elemente oder Verbindungen „durchlässig“ ist,
• Vom Inhalt zum Behältnis, was die ursprünglichen Funktionen der Formulierung verändern oder sogar beeinträchtigen kann.

Diese Diffusionen führen zu Veränderungen der physikalisch-chemischen Eigenschaften.

Daraus können erhebliche Folgen entstehen:

• Die Wirksamkeit des Produkts kann verringert oder sogar aufgehoben werden
• Die Veränderungen können Allergien und Unverträglichkeiten auslösen, und zwar auf unterschiedlichen Risikoniveaus
• Auch das Aussehen des Produkts, seine Textur, Farbe und sein Geruch können beeinträchtigt werden

Insbesondere in der Kosmetik haben auch die organoleptischen Eigenschaften ein erhebliches Gewicht (was in der Pharmazie weniger wichtig ist).

Die Aufgabe des Behältnisses besteht daher darin, das Produkt zu schützen, seine Qualität und vor allem seine Unbedenklichkeit zu bewahren, ohne es zu beeinträchtigen.

Behältnisse können unterschiedlicher chemischer Natur sein:

• Glas : Auch wenn seine Auslaugungsrate gering ist, hängt sie dennoch von seiner chemischen Zusammensetzung ab,
• Metall : vor allem Beschichtungen wie Aluminium,
• Polymer : Viele polymere Materialien werden für die Herstellung von Primärverpackungen verwendet, sie sind jedoch reaktiver als andere Stoffe.

Mit dem Ziel, ihre Eigenschaften zu verbessern, wird die Zusammensetzung der Behältnisse immer weiter verfeinert; dies gilt auch angesichts des zunehmenden Einsatzes von Recyclingmaterialien. Zudem stammen die Materialien aus aller Welt, die Formulierungen und Verfahren sind nicht dieselben. Zu diesen mit Primärverpackungen verbundenen Komplexitäten kommen außerdem die komplexen Formulierungen, die sogenannten „komplexen Texturen“, hinzu.

Ein weiterer Schlüsselfaktor sind die geltenden Normen. Die für die Pharma- und Kosmetikbranche wurden kürzlich weiterentwickelt:

• Die ICH-Q3-Richtlinie für pharmazeutische Produkte wurde im Dezember 2014 überarbeitet und führte die neue ICH-Q3D-Regelung ein (http://www.ich.org/products/guidelines/quality/article/quality-guidelines.html). Sie zielt darauf ab, metallische Verunreinigungen in pharmazeutischen Produkten qualitativ und quantitativ zu begrenzen. Die bestehenden Leitlinien (ICH Q3A, ICHQ3B, ICH Q3D) befassen sich mit organischen und anorganischen Verunreinigungen sowie mit Restlösemitteln.
• Die Verordnung (EG) Nr. 1223/2009 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 30. November 2009 (http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2009:342:0059:0209:fr:PDF) über kosmetische Mittel wurde kürzlich durch die Verordnung (EU) Nr. 344/2013 vom 11. Juli 2013 geändert.

Alle Bestandteile, aus denen die Formulierungen bestehen, müssen detailliert aufgeführt werden und den zulässigen Komponenten entsprechen (Listen verbotener Stoffe, eingeschränkt verwendeter Stoffe sowie zugelassener Farbstoffe, Konservierungsstoffe und UV-Filter).

Eine Migration von Bestandteilen der Primärverpackung in den Inhalt oder umgekehrt könnte zur Entstehung von Verbindungen führen, die durch diese beiden Regelwerke verboten sind oder in nicht zulässigen Konzentrationen vorliegen.

Welche Lösung?

FILAB führt chemische Kompatibilitätstests zwischen Behältnis und Inhalt durch, um die chemische Zusammensetzung des Inhalts zu analysieren und potenzielle aus dem Behältnis migrierte oder neu entstandene Verbindungen zu identifizieren.

Die verwendeten Techniken sind:

• Gaschromatographie gekoppelt mit Massendetektion (GC-MS): zum Suchen, Identifizieren und Quantifizieren flüchtiger organischer Verbindungen bis in den ppm-Bereich
• Flüssigchromatographie gekoppelt mit einem Quadrupol (HPLC-MS/MS): zum Suchen, Identifizieren und Quantifizieren nichtflüchtiger organischer Verbindungen bis in den ppm-Bereich
• Atomemissionsspektrometrie (ICP-AES) oder gekoppelt mit einem Massendetektor (ICP-MS): zum Suchen, Identifizieren und Quantifizieren mineralischer und metallischer Elemente vom ppm- bis in den ppb-Bereich

Diese Techniken werden von unserem Labor perfekt beherrscht.

Für weitere Informationen kontaktieren Sie unseren Experten: contact@filab.fr