Polymere für verbesserte Injektionshilfen

Injector Pen

Injektionspen-Materialien für eine erleichterte Behandlung von Diabetes

Durch den Einsatz von DuPont™ Delrin® Polyacetal und Zytel® Polyamid setzen Pharmaunternehmen neue Maßstäbe bei Insulin-Injektionspens.

Trotz der unterschiedlichen Geräte, und Herausforderungen, sind die Ergebnisse doch eindeutig: bessere Geräte und bessere Behandlungsalternativen.

Autopen® 2: Mehr Kontrolle durch die Patienten

Bei der Herstellung seines Autopen® 2 profitierte das britische Unternehmen Owen Mumford von der geringen Reibung und Festigkeit von DuPont TM Delrin®. Für Patienten bedeutet dies mehr Anwendungskomfort sowie mehr Kontrolle bei der Insulindosierung.

Die Herausforderung

Kompakte Insulin-Injektoren waren zwar praktisch und einfach in der Bedienung, hatten jedoch einen entscheidenden Nachteil. Nachdem der Patient die Dosierung festgelegt hatte, konnte diese nicht durch Drehen des Dosierknopfes in die umgekehrte Richtung reduziert werden. Stattdessen musste die Dosis verworfen und neu eingestellt werden. Dies hatte unnötig verschwendete Insulinmengen, ein erhöhtes Fehldosierungsrisiko und frustrierte Patienten zur Folge.

Das im englischen Oxfordshire angesiedelte Unternehmen Owen Mumford machte es sich zur Aufgabe, die Patientensteuerung seines Autopen® 2 Insulin-Injektors dahingehend zu verbessern, eine Korrektur der Dosierung zu ermöglichen.

Die Lösung

Mit dem Autopen® 2 können Benutzer die Insulindosis festlegen und diese anschließend durch Drücken des Auslöseknopfes injizieren. Wenn eine zu hohe Dosis eingestellt wurde, kann diese mithilfe des Dosierungsknopfes oben am Injektionspen vor dem Injizieren auf das richtige Maß reduziert werden.  Diese neue Benutzerfreundlichkeit konnte durch innovative Designentwicklung, Produktion und Hochleistungskunststoffe erreicht werden.

So verfügt der Autopen® 2 beispielsweise über eine Klemmhülse aus schlagzähmodifiziertem Delrin®, die die Rotation der Kolbenstange während der Medikation verhindert. Dadurch ist sie resistent gegen die vor allem während der Dosierung einwirkenden Torsionskräfte.

Ein weiteres Beispiel ist der Dosierknopf, der aus einem lasermarkierbaren Typ von Delrin® zur Aufnahme der Insulinabmessungen besteht. Dieser muss zudem als robuste Oberfläche für zwei Getriebezahnsätze innerhalb des Bauteils fungieren, das die Rückstellung der Feder bei der Dosierungskorrektur ermöglicht.

Darüber hinaus sind weitere fünf Bauteile aus Delrin® gefertigt: Antriebsrad, Rückstellknopf, Dosierknopfkappe, Antriebswellenschaft und Insulinpatronenhalter. Strenge und umfassende Tests bestätigten die Konformität des Autopen® 2 mit dem internationalen Standard ISO 11608 für Injektionspens.

Hauptvorteile

Ausschlaggebend für den Autopen® 2 ist seine Haltbarkeit. Der Pen ermöglicht die Abgabe von bis zu 72 Insulineinheiten und kann immer wieder mit neuen Insulinpatronen befüllt werden. Der Autopen® 2 verfügt über geometrisch präzise, gegeneinander bewegliche Bauteile, deren Leistungsfähigkeit durch die Eigenschaften von Delrin® unterstützt wird:

  • Festigkeit und Steifigkeit
  • Dimensionsstabilität
  • Ermüdungsbeständigkeit
  • Geringer Reibungskoeffizient und hohe Verschleißfestigkeit

"Von all den für den Autopen® 2 verwendeten Kunststoffteilen bestehen sieben aus Delrin®, und das sind genau die mechanischen Bauteile, die absolut funktionswichtig sind", bestätigt Mark Eaton.

"Ohne die Kunststoffe von DuPont hätten wir den Autopen® 2 nicht realisieren können."

Beliefert wurde Owen Mumford mit den Delrin® Produkten von Distrupol, DuPonts autorisiertem Händler für Hochleistungspolymere in Großbritannien. Sowohl Distrupol wie auch DuPont leisteten technische Unterstützung, um eine Verringerung der Reibung in den Mechanismen zur Dosiseinstellung und -abgabe zu realisieren. 

Autopen® ist eine eingetragene Marke von Owen Mumford Ltd.

Ein Insulin-Injektionspen für jedermann

Für das indische Pharmaunternehmen Wockhardt sind Delrin®, Zytel® und Crastin® wichtige Kunststoffe in der Herstellung benutzerfreundlicher, sicherer und langlebiger Insulinpens, um die Behandlung von Diabetes für mehr Menschen zugänglich zu machen.

Die Herausforderung

In Indien fehlte es an anwendungsfreundlichen Behandlungsoptionen für Diabetispatienten. Die Ärzte benötigten erschwingliche, benutzerfreundliche und langlebige Insulinpens, die hohen Sicherheitsstandards genügten und zuverlässig verfügbar waren. Aus diesem Grund beauftragte das indische Pharmaunternehmen Wockhardt das im britischen Datchet angesiedelte Unternehmen Industrial Design Consultancy Ltd. (IDC) mit der Entwicklung eines völlig neuartigen Insulinpens.

Die Lösung

Der von IDC entwickelte Insulinpen ist nicht größer als ein Textmarker und besteht vollständig aus Kunststoff, was ihn leicht, solide und erschwinglich macht.

Injektionspen-Komponenten

Wichtige bewegliche Teile bestehen aus Delrin® und Zytel® Polymeren. Dabei kommt Delrin® bei dem Kupplungszylinder und der Sperrhülse und Zytel® bei der Antriebswelle, im Innengehäuse, als Daumenauflage und Kolbenstangenabdeckung zum Einsatz. Sie bieten die für die im Injektionsmechanismus des Pens verwendeten Ratschen und Zahnräder notwendige Festigkeit und Schmierfähigkeit.  

Der Dosierwähler und der Clip sind aus dem Polybutylenterephthalat Crastin® PBT von DuPont. Dieses Material verfügt über eine erstklassige Dimensionsstabilität, eine ansprechende Oberflächenqualität sowie eine gute Bedruckbarkeit.

Hauptvorteile

Für Polymeranwendungen in der Medizingeräte-Herstellung bietet Delrin®:

  • Dimensionsstabilität
  • Schmierfähigkeit

Für Anwendungen in Medikamentenspendern bietet Zytel®:

  • Geringe Reibung gegen POM
  • Schlagzähigkeit
  • Elastizitätsmodul

Zu den Vorteilen von Crastin® gehören:

  • Festigkeit
  • Oberflächenqualität
  • Bedruckbarkeit

UnoPen™: Mehr Anwendungskomfort für Patienten

Die Ypsomed AG, ein unabhängiger, im schweizerischen Burgdorf angesiedelter Entwickler und Hersteller von Injektionssystemen, setzt DuPont™ Delrin® als Material der Wahl für Schlüsselkomponenten seines UnoPen™ Einweg-Injektionspens ein. Das äußerst reibungsarme Delrin® SC699 ermöglicht es der Ypsomed AG, ein besonders benutzerfreundliches Produkt herzustellen.

Die Herausforderung

Die Herstellung eines einfach handzuhabenden Injektionspens erfordert innovatives Design und geeignete Materialien. Entscheidend für die Handhabung des Injektionspens ist die Verwendung eines reibungsarmen Polymers. Die Ypsomed AG benötigte ein geeignetes Material für die Stellhülse des hochmodernen UnoPen™. Die zwischen Gehäuse und Dosiergewinde befindliche Stellhülse dient zur Einstellung der gewünschten Dosis Insulin (oder eines anderen Wirkstoffs) durch den Patienten. Sie ist mechanisch mit dem Dosiergewinde verbunden, das schließlich für die Abgabe der entsprechenden Wirkstoffmenge sorgt. Eine geringe Reibung zwischen den beiden Bauteilen ist entscheidend für die Funktion des Injektionspens. So verringert sich der erforderliche Kraftaufwand für den Patienten bei der Verwendung des Geräts.

Die Lösung

Die Ypsomed AG testete zahlreiche auf dem Markt erhältliche Polymere, entschied sich letztlich jedoch für das DuPont ™ Delrin® (Special Control) SC699 Polyacetal, da es die Anforderungen des Unternehmens am besten erfüllte. Delrin® SC699 lieferte eine besonders geringe Reibung, die für die Bauteile unbedingt erforderlich war. Stefan Burren, Leiter der Produktentwicklung bei Ypsomed, erklärt: "Die Reibungseigenschaften des für die Stellhülse verwendeten Werkstoffs Delrin® SC699 bilden die Basis für die einfache Handhabung des Pens." Zudem verfügt Delrin® SC699 auch über die für eine zuverlässige und langlebige Penmechanik erforderliche Festigkeit und Steifigkeit. Bei Einsatz eines Masterbatches ist Delrin® SC699 für die Lasermarkierung zur Anzeige der Dosiseinstellung geeignet. Es besitzt die erforderlichen EU- und FDA-Konformitäten für den Lebensmittelkontakt und entspricht den Testanforderungen von USP-Klasse VI sowie ISO 10993-5 und-11.

Hauptvorteile

Der UnoPen™ erfordert weniger Kraftaufwand durch den Patienten bei der Dosierungseinstellung. Dies konnte unter anderem durch die Schmierfähigkeit von Delrin® SC699 erreicht werden. Delrin® Polyacetale bieten gute Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften und sind damit für die Herstellung zuverlässiger Bauteile für medizinische Geräte geeignet. Das Material kann in der Großserienfertigung  eingesetzt werden, wodurch Kosteneinsparungen ohne Einbußen bei der Bauteilpräzision erzielt werden können. Die Ypsomed AG konnte sich alle diese Vorteile zunutze machen, die Delrin® SC699 Entwicklern und Herstellern bietet.