Détection précoce du délaminage du verre : pourquoi le BMI est le meilleur outil

Personnel des eaux

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Image de flacons

La délamination du verre est un problème récurrent dans l'industrie pharmaceutique, qui présente des risques pour la stabilité des médicaments et la sécurité des patients. Ce phénomène se produit lorsque de fines couches de verre brillantes (lamelles) se détachent de la surface intérieure d'un récipient en verre et flottent dans le liquide en contact. Ces particules de verre invisibles à l'œil nu (SVGP) peuvent présenter de graves risques pour la santé, notamment des complications liées à la perfusion. Étant donné que la délamination passe souvent inaperçue jusqu'aux derniers stades du stockage, les entreprises pharmaceutiques sont confrontées à des risques de rappels, de perturbations de la chaîne d'approvisionnement et de pertes financières. La clé pour résoudre ce problème réside dans la détection précoce, avant que la contamination ne devienne visible.

Flacons en verre

Le défi de la détection de la délamination du verre

L'instabilité des flacons en verre borosilicaté, en particulier dans les zones à forte teneur en alcalis, telles que le talon du flacon, est la principale cause de délamination du verre. Au cours du processus de transformation du verre, les traitements à haute température créent des surfaces chimiquement inégales, rendant certains flacons beaucoup plus sujets à la délamination que d'autres. Bien que le nombre de rappels ait atteint son maximum en 2011, le problème persiste, avec jusqu'à deux rappels de produits encore signalés chaque année.

Comme la délamination se produit progressivement, attendre l'apparition de flocons de verre visibles n'est pas une stratégie fiable. Pour prévenir la contamination et garantir l'intégrité du produit, les chercheurs ont besoin de techniques rapides, sensibles et à haut débit, capables de détecter les premiers signes d'instabilité du verre avant qu'elle ne devienne un problème dangereux.

IMC : la méthode la plus efficace pour un dépistage précoce

Il existe différentes méthodes pour détecter les particules invisibles, mais toutes ne permettent pas d'identifier correctement les particules de verre transparentes telles que les SVGP. Les trois principales approches sont les suivantes :

  • Light Obscuration (LO), as described in USP <788> and Ph. Eur. 2.9.19, measures particles that are at least 10 μm or 25 μm in size and can detect some as small as 2 μm. It works by shining a light through a sample and measuring how much of that light is blocked by particles—the more light a particle blocks, the bigger it is. While commonly used, LO has limitations: it requires a large sample volume, works slowly, and struggles with viscous formulations. It also isn’t effective at detecting transparent particles like SVGP since they don’t block enough light to register.
  • La microscopie par imagerie de flux (FIM),quant à elle, capture des images de particules lorsqu'elles traversent une cellule afin de calculer leur taille, leur forme et leur nombre au niveau des pixels. Bien qu'elle fournisse des images de haute qualité, elle offre un faible débit et nécessite un échantillon relativement important (au moins 200 μL), tout comme la LO. La LO et la FIM ont toutes deux des difficultés à détecter les particules transparentes telles que les SVGP, ce qui les rend moins fiables à cette fin.
  • Imagerie par membrane de fond (BMI) sur Aura Le système offre une solution plus performante. Cette méthode isole les particules subvisibles sur un filtre pour une analyse microscopique, offrant un débit élevé avec de petits volumes d'échantillons. Plus important encore, la BMI est mieux adaptée à la détection de particules transparentes, telles que les SVGP, car l'indice de réfraction de ces particules est beaucoup plus élevé dans l'air que dans un tampon aqueux. Par conséquent, la BMI peut détecter efficacement les SVGP transparentes. Cela fait de la BMI la meilleure option pour détecter les SVGP transparentes.
Figure 1. Morphologie du SVGP détectée à l'aide de la méthode BMI dans les flacons 1, 2A et 2B après un et trois mois à 60 °C avec trois tampons différents. La barre d'échelle jaune représente 10 µm.
Figure 1. Morphologie du SVGP détectée à l'aide de la méthode BMI dans les flacons 1, 2A et 2B après un et trois mois à 60 °C avec trois tampons différents. La barre d'échelle jaune représente 10 µm.

Une étude compare l'IMC à d'autres méthodes de détection

Dans uneétude récente, des chercheurs ont utilisé trois solutions tampons et examiné trois types de flacons en verre provenant de deux fournisseurs (flacon 1, flacon 2A et flacon 2B) afin d'évaluer leur résistance à la délamination du verre. L'étude s'est concentrée sur les premiers stades de la délamination, en utilisant des solutions tampons de phosphate (pH 7), de citrate (pH 8) et de glutarate (pH 8) pendant un mois. Une combinaison de techniques de détection a été appliquée pour évaluer la sensibilité des flacons en verre à la délamination.

Figure 2. Comparaison du SVGP entre le BMI et le FIM dans trois tampons différents conservés dans les flacons 1, 2A et 2B pendant trois mois à 60 °C.
Figure 2. Comparaison du SVGP entre le BMI et le FIM dans trois tampons différents conservés dans les flacons 1, 2A et 2B pendant trois mois à 60 °C.

Pour améliorer la détection du SVGP, l'équipe a exploité l'indice de réfraction élevé du verre dans l'air plutôt que dans les solutions aqueuses. Le BMI a été utilisé comme méthode sensible et à haut débit pour identifier le SVGP et a été directement comparé au FIM. Les résultats ont révélé que le BMI fournissait des résultats plus cohérents avec les autres méthodes établies de détection de la délamination. Il est à noter que le flacon 1 présentait une augmentation de 5 à 28 fois du SVGP par rapport aux flacons 2A et 2B après un mois, selon le type de tampon.

Conclusion

Les résultats de cette étude soulignent la sensibilité et l'efficacité supérieures du BMI dans la détection du SVGP, ce qui en fait la meilleure méthode pour la détection précoce du délaminage du verre. En analysant des flacons en verre conservés à 60 °C pendant un mois, le BMI a fourni une meilleure cohérence avec les autres techniques de détection du délaminage que le FIM.

  • Points clés à retenir : l'IMC détecte le SVGP plus tôt que le LO ou le FIM.
  • Nécessite des volumes d'échantillons plus petits et offre un débit élevé.
  • Fournit des données plus claires et plus fiables sur l'intégrité des flacons.

En identifiant les risques de délamination avant que la contamination ne devienne visible, BMI aide les fabricants pharmaceutiques à prendre des décisions éclairées lors du choix des flacons qui minimisent les interactions avec les formulations médicamenteuses liquides. Cette approche proactive protège non seulement la stabilité des médicaments et la sécurité des patients, mais réduit également le risque de rappels coûteux et de perturbations de la chaîne d'approvisionnement.

Références

Sharifi, F., Maglalang, E., Lee, A., He, J., & Moshashaee, S. (2025). Une boîte à outils pour la détection précoce du délaminage du verre dans les flacons. International Journal of Pharmaceutics, 642, 125236.https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2025.125236