Physicochemical Stability of Vancomycin at High Concentrations in Polypropylene Syringes

Abstract

ABSTRACT

Background: In severe infections, high-concentration vancomycin may be administered by continuous infusion. The dosage of vancomycin may reach 60 mg/kg per day.
Objectives: To study the feasibility of preparing high-concentration vancomycin solutions (40 to 83.3 mg/mL), to study the effect of an electric syringe pump on the physical stability of high-concentration vancomycin, and to study the stability of vancomycin 62.5 and 83.3 mg/mL in 0.9% sodium chloride (0.9% NaCl) or 5% dextrose in water (D5W) with storage up to 48 h at room temperature.

Methods: The following sets of syringes were prepared: (1) 4 syringes of vancomycin in 0.9% NaCl for each of 5 concentrations between 40 and 83.3 mg/mL (total 20 syringes); (2) 6 syringes at 83.3 mg/mL in 0.9%NaCl and 6 syringes at 83.3 mg/mL in D5W; and (3) 30 syringes at 83.3 mg/mL in D5W. Visual inspection was performed for all 3 syringe sets, and subvisual inspection for sets 1 and 2 (for periods of 24 h for set 1 and 48 h for sets 2 and 3). One syringe of vancomycin 83.3 mg/mL with each solvent was inserted into an electric syringe pump, and samples from the infusion line and collected after transit through the pump were inspected visually. Chemical stability was evaluated by high-performance liquid chromatography, and physical stability, pH, and osmolality were investigated.

Results: For all sets of syringes, no physical modification was observed over time, nor were any changes observed after transit through the electric syringe pump. In 0.9% NaCl, vancomycin 62.5 and 83.3 mg/mL retained more than 90% of the initial concentration after 48 and 24 h, respectively; however, for the 83.3 mg/mL solution, precipitate was visible after 48 h. In D5W, vancomycin at 62.5 and 83.3 mg/mL retained more than 90%of the initial concentration after 48 h.

Conclusion: It was feasible to prepare high-concentration solutions of vancomycin. The electric syringe pump did not cause any precipitation. Vancomycin in D5W at 62.5 and 83.3 mg/mL was stable over 48 h at room temperature. Precipitation occurred in 0.9% NaCl. D5W is therefore recommended as the solvent for this drug.

RÉSUMÉ

Contexte : En cas d’infection grave, de la vancomycine à forte concentration peut être administrée par perfusion continue à une dose pouvant atteindre 60 mg/kg par jour.
Objectifs : Mener une étude de faisabilité portant sur la préparation de solutions de vancomycine à forte concentration (de 40 à 83,3 mg/mL); étudier l’effet d’un pousse-seringue électrique sur la stabilité physique de la vancomycine à forte concentration; et étudier la stabilité de la vancomycine (62,5 et 83,3 mg/mL) dans une solution de chlorure de sodium à 0,9 % (NaCl à 0,9 %) ou dans une solution aqueuse de dextrose à 5 % (D5W) après 48 h à la température ambiante.

Méthodes : Trois ensembles de seringues ont été préparés : (1) quatre seringues de vancomycine dans une solution de NaCl à 0,9 %, à chacune des cinq concentrations comprises entre 40 et 83,3 mg/mL (20 seringues au total); (2) six seringues à 83,3 mg/mL dans une solution de NaCl à 0,9 % et six seringues à 83,3 mg/mL dans une solution de D5W; et (3) 30 seringues à 83,3 mg/mL dans une solution de D5W. Une inspection visuelle des trois ensembles de seringues et une inspection « sous-visuelle » des ensembles 1 et 2 ont eu lieu (période de 24 h pour l’ensemble 1 et de 48 h pour les ensembles 2 et 3). Une seringue contenant de la vancomycine à 83,3 mg/mL mélangée à chaque solvant a été insérée dans un pousse-seringue électrique, et les échantillons prélevés dans le tube de perfusion et ceux recueillis après leur passage dans la pompe ont été inspectés visuellement. La stabilité chimique a été évaluée par chromatographie liquide à haute performance et la stabilité physique, le pH ainsi que l’osmolalité ont eux aussi été étudiés.

Résultats : Les trois ensembles de seringues n’ont présenté aucune modification physique avec le temps. Aucun changement n’a non plus été observé après le passage dans le pousse-seringue électrique. Dans la solution de NaCl à 0,9 %, la vancomycine à 62,5 et à 83,3 mg/mL a conservé plus de 90 % de sa concentration initiale respectivement après 48 et 24 h. Cependant, le précipité de la solution à 83,3 mg/mL était visible après 48 h. Dans la solution de D5W, la vancomycine à 62,5 et à 83,3 mg/mL a conservé plus de 90 % de sa concentration initiale après 48 h.

Conclusion : La préparation de solutions de vancomycine à forte concentration est faisable. Le pousse-seringue électrique n’a pas causé de précipitation. La vancomycine dans la solution de D5W à 62,5 et à 83,3 mg/mL est restée stable pendant plus de 48 h à la température ambiante. Les précipitations se sont produites dans les solutions de NaCl à 0,9 %. On recommande donc la solution de D5W comme solvant pour ce médicament.