Simulation of Y-Site Compatibility of Irinotecan and Leucovorin at Room Temperature in 5% Dextrose in Water in 3 Different Containers

Abstract

ABSTRACT

Background: No data are available on the physical compatibility and chemical stability of irinotecan and leucovorin when these 2 drugs are mixed.

Objective: The objective of this study was to evaluate the physical compatibility and chemical stability of irinotecan diluted in 5% dextrose in water (D5W) and combined with the racemic form of leucovorin when stored at 23°C, unprotected from light, conditions that simulate Y-site administration of these drugs.

Methods: Six combinations of irinotecan and leucovorin were prepared (0.56 mg/mL and 0.94 mg/mL, 0.53 mg/mL and 0.74 mg/mL, 0.59 mg/mL and 0.66 mg/mL, 0.56 mg/mL and 0.27 mg/mL, 0.32 mg/mL and 3.60 mg/mL, and 0.30 mg/mL and 0.68 mg/mL, respectively), representing the concentrations (dose, volume, and infusion rate) most commonly administered in clinical practice. The stability of each solution was evaluated at room temperature (23°C) in 3 different types of containers: polyvinyl chloride (PVC), polypropylene–polyethylene copolymer, and glass (control). Each solution was visually inspected for precipitate, colour change, and evolution of gas, and the concentration of each drug was measured by high-performance liquid chromatography at time 0 (immediately after mixing) and at 0.5, 1, and 24 h. Each concentration measurement was completed in triplicate.

Results: All solutions remained clear and colourless throughout the 24-h study period. More than 96% of the initial concentration of leucovorin and more than 91% of the initial concentration of irinotecan remained after 0.5 h. Rapid degradation of irinotecan was observed in one mixture: irinotecan 0.30 mg/mL and leucovorin 3.60 mg/mL. In this mixture, the concentrations of irinotecan were between 91.57% and 95.09% of the original concentration at 0.5 h, but declined rapidly to between 76.30% and 78.34% by 24 h. This rapid degradation was likely due to the higher pH of the solution created by the high concentration of leucovorin (3.60 mg/mL, equivalent to a dose of 400 mg/m2 body area, in 100 mL, for a 60-min infusion). For all mixtures, the mean concentration of leucovorin at 24 h was greater than 96% of the initial concentration. There was no effect of container type on the rate of degradation of either drug.

Conclusions: Given that contact times are likely less than 3 min when standard IV tubing sets are used, it is concluded that irinotecan and leucovorin are physically compatible and chemically stable for a sufficient period of time to allow concurrent infusion via a Y site.

RÉSUMÉ

Historique : On ne dispose d’aucune donnée sur la compatibilité physique et la stabilité chimique de l’irinotécan et de la leucovorine lorsque ces deux médicaments sont mélangés ensemble.

Objectif : Évaluer la compatibilité physique et la stabilité chimique de l’irinotécan dilué dans une solution de dextrose à 5 % dans l’eau (D5W) et mélangé au composé racémique de leucovorine, puis entreposé à 23 ºC, non protégé de la lumière, dans des conditions simulant l’administration de ces médicaments dans un raccord en Y.

Méthodes : Six mélanges d’irinotécan et de leucovorine ont été préparés (0,56 mg/mL et 0,94 mg/mL; 0,53 mg/mL et 0,74 mg/mL; 0,59 mg/mL et 0,66 mg/mL; 0,56 mg/mL et 0,27 mg/mL; 0,32 mg/mL et 3,60 mg/mL; et 0,30 mg/mL et 0,68 mg/mL, respectivement), représentant les concentrations (dose, volume et vitesse de perfusion) les plus fréquemment administrées en pratique clinique. On a évalué la stabilité de chaque solution à la température ambiante (23 ºC) et dans trois différents types de contenants : polychlorure de vinyle (PVC), copolymère de polypropylène et polyéthylène, et verre (témoin). Chaque solution a été inspectée visuellement pour la présence d’un précipité, un changement de couleur et le dégagement de gaz, et la concentration de chaque médicament a été mesurée par chromatographie liquide à haute pression au temps 0 (immédiatement après le mélange) puis à 0,5, 1 et 24 h. La concentration de chaque médicament a été mesurée en triple.

Résultats : Toutes les solutions sont demeurées limpides et incolores au cours des 24 heures qu’a duré l'étude. Les solutions ont conservé plus de 96 % de la concentration initiale de leucovorine et plus de 91 % de la concentration initiale d’irinotécan après 0,5 h. On a observé une dégradation rapide de l’irinotécan dans un des mélanges : irinotécan à 0,30 mg/mL et leucovorine à 3,60 mg/mL. Dans ce mélange, les concentrations d’irinotécan étaient entre 91,57 % et 95,09 % des concentrations initiales à 0,5 h, et elles ont rapidement chuté entre 76,30 % et 78,34 % à 24 h. Cette dégradation rapide semblait être attribuable au pH plus élevé de la solution, causé par la forte concentration de leucovorine (3,60 mg/mL, équivalant à une dose de 400 mg/m2 de surface corporelle, dans 100 mL, administrée par perfusion d’une durée de 60 minutes). Tous les mélanges ont retenu plus de 96 % de la concentration moyenne initiale de leucovorine à 24 h. Le type de contenant n’a pas eu d’effet sur le taux de dégradation de l’un ou l’autre médicament.

Conclusions : Étant donné que la durée de contact est probablement inférieure à trois minutes avec les tubulures IV standard, on peut conclure que l’irinotécan et la leucovorine sont physiquement compatibles et chimiquement stables durant une période de temps suffisante pour permettre la perfusion concomitante dans un raccord en Y.