Effects of Freezing, Long-Term Storage, and Microwave Thawing on the Stability of Piperacillin Plus Tazobactam in 5% Dextrose for Infusion

Abstract

ABSTRACT

Background: A combination of piperacillin with tazobactam is often administered to hospital patients by infusion. Advance preparation of IV solutions of these drugs could be an efficient way to improve the quality, time management, and cost associated with drug delivery, but little is known about the stability of these drugs after freezing followed by microwave thawing.

Objective: The purpose of the study was to investigate how a process of freezing, long-term storage, and microwave thawing affects the stability of piperacillin with tazobactam in 5% dextrose for infusion.

Methods: Five replicates of a mixture of 4 g piperacillin and 0.5 g tazobactam in 20 mL of water plus 100 mL of 5% dextrose were prepared and stored in polyvinyl chloride (PVC) bags. The stability of the mixtures was studied after freezing for 3 months at –20°C followed by thawing in a microwave oven and additional storage at 4°C for up to 60 days. The concentrations of piperacillin and tazobactam in each sample were measured by high-pressure liquid chromatography. The samples were inspected visually, and pH was measured.

Results: After 3 months of storage at –20°C, microwave thawing, and 35 days of storage at 4°C, more than 90% of the initial concentration of both piperacillin and tazobactam remained. At this point, the lower 95% confidence limit of the best-fit line by linear regression of percent remaining was 90.1% for piperacillin and 90.3% for tazobactam. The pH decreased by 1.16 units over 35 days of storage at 4°C, but no colour change or precipitation was observed. From 35 to 60 days, the concentrations of both piperacillin and tazobactam fell below the acceptable limit and pH values continued to decrease slightly.

Conclusions: The combination of piperacillin (4 g/120 mL) and tazobactam (0.5 g/120 mL) in 5% dextrose stored in PVC bags, frozen for 3 months at –20°C, thawed in a microwave oven, and then stored at 4°C for an additional 35 days retained more than 90% of the initial concentration of each drug. This should allow for advance preparation of this drug combination.

RÉSUMÉ

Historique : On administre souvent par perfusion de la pipéracilline en association avec du tazobactam aux patients hospitalisés. Les mélanges préalablement préparés de solutions i.v. de ces médicaments peuvent s’avérer un moyen efficace d’améliorer la qualité et de réduire le temps ainsi que les coûts associés à leur distribution, mais on ne sait que peu de choses quant à la stabilité de ces médicaments une fois congelés puis décongelés au micro-ondes.

Objectif : Le but de cette étude était d’évaluer de quelle manière le processus de congélation, d’entreposage à long terme et de décongélation au micro-ondes influe sur la stabilité de la pipéracilline mélangée à du tazobactam dans du dextrose à 5 % pour perfusion.

Méthodes : Cinq mesures de 4 g de pipéracilline mélangée à 0,5 g de tazobactam dans 20 mL de l’eau plus 100 mL de dextrose à 5 % ont été préparées et conservées dans des sacs de polychlorure de vinyle (PVC). Ces mélanges ont été étudiés pour évaluer leur stabilité après une période de congélation de trois mois à –20 °C, suivie de leur décongélation dans un micro-ondes, puis d’une période d’entreposage jusqu’à 60 jours à 4 °C. Les concentrations de pipéracilline et de tazobactam dans chaque échantillon ont été mesurées par chromatographie liquide à haute pression. Les échantillons ont été inspectés visuellement et leur pH mesuré.

Résultats : Après avoir été entreposés pendant trois mois à –20 °C, décongelés au micro-ondes, puis entreposés à nouveau pendant 35 jours à 4 °C, les mélanges ont conservé plus de 90 % de leur concentration initiale de pipéracilline et de tazobactam. À ce point, la limite inférieure de confiance à 95 % de la régression linéaire du pourcentage restant était de 90,1 % pour la pipéracilline et de 90,3 % pour le tazobactam. Le pH a diminué de 1,16 unité après 35 jours d’entreposage à 4 °C, mais aucun changement de couleur ni précipité n’a été observé. Durant la période d’entreposage de 35 à 60 jours, les concentrations de la pipéracilline et du tazobactam ont toutes deux chuté sous le seuil acceptable et les valeurs de pH ont continué à diminuer légèrement.

Conclusions : Les mélanges de pipéracilline (4 g/120 mL) et de tazobactam (0,5 g/120 mL) dans du dextrose à 5 %, entreposés dans des sacs en PVC, congelés pendant trois mois à –20 °C, décongelés dans un micro-ondes, puis entreposés de nouveau pendant 35 jours à 4 °C ont conservé plus de 90 % de leur concentration initiale de chaque médicament. Les mélanges de cette association médicamenteuse préparés à l’avance peuvent donc être recommandés.