Pandemie Spezial

Vier Impfstoffe und noch mehr Haltbarkeiten

Stabilitätsdaten weisen den Weg für Transport, Lagerung und Haltbarkeit

Von Christian Heckmann | Momentan sind gegen COVID-19 vier Impfstoffe zugelassen. Vaxzevria von AstraZeneca und das Janssen-Vakzin von Johnson & Johnson als ­Vertreter der Vektorimpfstoffe, sowie Comirnaty® von ­Biontech und der COVID-19-Impfstoff von Moderna als Vertreter der mRNA-Impfstoffe. Alle vier haben die Besonderheit, dass sie in unkonservierten Mehrdosenbehältnissen angeboten werden. Auch sind mit den Präparaten von Biontech und Moderna zum ersten Mal überhaupt Impfstoffe auf mRNA-Basis in Europa zugelassen. Daher ist es doch sehr spannend, wie die Hersteller die Stabilität beurteilen.

Am 21. Dezember 2020 wurde der erste Impfstoff gegen SARS-CoV-2 in Europa von der EMA zugelassen. Ein bahnbrechendes Ereignis, denn damit stand endlich eine wirksame Waffe im Kampf gegen die Pandemie zur Verfügung.

Zu Beginn ergaben sich viele Fragen: Wie ist mit diesem neuartigen Impfstoff umzugehen, der laut den Zulassungsstudien verspricht, der Silberstreif am Horizont zu sein?

Nach den ersten Online-Seminaren der Firma Biontech war schnell klar: Hier liegt ein hochwirksamer und pharmakologisch erstklassiger Impfstoff vor, der seine Wirkung aber nur bei entsprechend sorgfältigem Umgang entfalten kann. Klar war und ist, Lipid-Nanopartikeldispersionen sind sehr empfindliche Arzneiformen. Daher sind auch im Nachgang, angesichts der Tragweite der Angelegenheit, die Herstellerempfehlungen und -anweisungen nicht verwunderlich. Gerade durch die geringe Wirkstoffmenge von nur 30 µg pro Dosis können schon kleine Fehler große Auswirkungen haben. Bei zu starker mechanischer Beanspruchung ist nicht ausgeschlossen, dass die Liposomen zusammenfließen und so die Bioverfügbarkeit beeinflussen. Nur auf Basis der erhobenen Daten und der aus der Zulassung hervorgegangenen Fachinformation kann auch der erhoffte Impferfolg angenommen werden.

Comirnaty®: neue Erkenntnisse zur Stabilität

Ende Dezember 2020 wurden lange Haltbarkeiten und Transportstabilität nur bei Temperaturen weit unterhalb des Gefrierpunktes (zwischen -60 °C und -90 °C) garantiert. Entsprechend groß war die mediale Aufregung, waren doch Ultratiefkühlschränke nicht flächendeckend vorhanden. Mit der Zulassung war aber auch der vorsichtige Transport im aufgetauten Zustand von den Stabilitätsstudien gedeckt: additiv bis zu zwölf Stunden bei 2 bis 8 °C, lichtgeschützt, Verwendung von geeignetem Polstermaterial, Vials immer aufrecht zu transportieren. Das galt aufgrund fehlender Stabilitätsdaten zunächst nur für den ungeöffneten und unverdünnten Impfstoff.

Rekonstituiert und applikationsfertig aufgezogen galt und gilt die höchstmögliche Vorsicht im Umgang mit dem Impfstoff. Einige Impfzentren haben für den Transport innerhalb der Räumlichkeiten mit Schaumstoff ausgekleidete Transportkisten gebastelt. Es gab strikte Vorgaben für den Transport innerhalb des Gebäudes: Treppenstufen durften nur vorsichtig überwunden werden, ein Transport mittels eines Wagens o. ä. erschien Biontech als zu ruckelig und daher ungeeignet.

Foto: C. Heckmann

Die Transport- und Lagerungsbedingungen wurden für den Biontech/Pfizer-Impfstoff ­Comirnaty® immer wieder angepasst.

Ein großer Fortschritt war Anfang des Jahres die Erlaubnis zum motorisierten Transport des verdünnten Impfstoffes, auch in der aufgezogenen Spritze (16. Januar 2021). Dies ermöglichte endlich die so wichtige Impfung bettlägeriger ­Patienten im häuslichen Umfeld.

Mitte April war es aufgrund neuer Daten nun möglich, Comirnaty® bis zu zwei Wochen bei -25 °C bis -15 °C zu lagern und zu transportieren. Anschließend darf der Impfstoff erneut ultratiefgekühlt werden – bei Beibehaltung der ursprünglichen Haltbarkeit. Dies ist die einzige Ausnahme der ,,Temperatur-Einbahnstraße‘‘ der Impfstoffe. Grundsätzlich ist es für alle Impfstoffe verboten, diese nach dem Auftauen wieder einzufrieren. Das Auftauen an sich soll möglichst schonend im Kühlschrank vorgenommen werden. Auftauen direkt bei Raumtemperatur ist zwar auch möglich, aber aufgrund der höheren Temperaturdifferenz und der damit gegebenenfalls entstehenden Spannungen auf die Moleküle wird dieses Vorgehen nicht empfohlen.

Im Rahmen der ständigen Weiterentwicklung und Beobachtung von Comirnaty® ist es seit dem 17. Mai 2021 aufgrund weiterführender Stabilitätsuntersuchungen nun möglich, aufgetauten Impfstoff im Kühlschrank (2 bis 8 °C) für bis zu 31 Tage (bisher nur 120 Stunden) zu lagern. Dies ist ein immenser Vorteil für die Logistik, gerade für den Einsatz in der dezentralen Impfkampagne, also in den Apotheken vor Ort und den Hausarztpraxen. Bisher schnürte die Haltbarkeit die möglichen Impftermine wie ein festes Korsett, nun gibt es deutlich mehr Freiheiten. Viele Ärzte wähnen sich im Zwiespalt zwischen der so wichtigen regelmedizinischen Versorgung und der Beteiligung an der Impfkampagne. Vormals war durch die Lieferkette die Haltbarkeit der Comirnaty®-Vials freitags abgelaufen, da der Großhandel die Vials montags aus der Ultratiefkühlung nimmt. Dank der neuen Stabilitätsstudien ist es nun möglich, auch samstags für Sonderimpfaktionen die Arztpraxen zu öffnen und so den laufenden Betrieb unter der Woche zu entlasten (Tab. 1 und Tab. 2).

Tab. 1: Lagerung/Haltbarkeit der in der EU zugelassenen COVID-19-Impfstoffe
Lagerung/Haltbarkeit
BNT162b2
Tozinameran
Comirnaty®(Biontech/Pfizer)
ungeöffnet:
  • 6 Monate bei -90 °C bis -60 °C
  • 31 Tage bei 2 bis 8 °C
  • 2 Stunden bis 30 °C
ungeöffnet tiefgefroren: einmalig zwei Wochen bei -20 °C (±5 °C) innerhalb der 6 Monate Haltbarkeit, danach weiterhin bei -75 °C (±15 °C). In dieser Zeit kann der Impfstoff transportiert werden.
verdünntes Arzneimittel: 6 Stunden bei 2 °C bis 30 °C (unter kontrollierten aseptischen Bedingungen).
außerhalb kontrollierter aseptischer Bedingungen: sofortige Verwendung innerhalb einer Stunde
mRNA-1273
(Moderna)
ungeöffnet:
  • 7 Monate bei -25 °C bis -15 °C
  • 30 Tage bei 2 °C bis 8 °C lichtgeschützt
  • 12 Stunden bei 8 °C bis 25 °C
  • Nach dem Auftauen nicht erneut einfrieren!
nach dem ersten Gebrauch: 6 Stunden bei 2 °C bis 25 °C (unter kontrollierten aseptischen Bedingungen). außerhalb kontrollierter aseptischer Bedingungen: sofortige Verwendung innerhalb einer Stunde
AZD1222
Vaxzevria
(AstraZeneca)
ungeöffnet: 6 Monate bei 2 °C bis 8 °C
nach dem ersten Gebrauch: 48 Stunden bei 2 bis 8 °C (unter kontrollierten aseptischen Bedingungen), innerhalb dieser Zeitspanne dar der Impfstoff einmalig bei bis zu 30 °C für bis zu 6 Stunden gelagert und angewendet werden. Außerhalb kontrollierter aseptischer Bedingungen: sofortige Verwendung innerhalb einer Stunde
Ad26.COV2.S
(Janssen/Johnson & Johnson)
ungeöffnet:
  • 2 Jahre bei -25 °C bis -15 °C oder
  • 3 Monate bei 2 °C bis 8 °C
  • Nach dem Auftauen nicht erneut einfrieren!
nach dem ersten Gebrauch:
  • 6 Stunden bei 2 °C bis 8 °C oder
  • 3 Stunden bis 25 °C
außerhalb kontrollierter aseptischer Bedingungen: sofortige Verwendung innerhalb einer Stunde
Tab. 2. Transportbedingungen der in der EU zugelassenen COVID-19-Impfstoffe
Transport
BNT162b2
Tozinameran
Comirnaty®
(Biontech/Pfizer)
Impfstoff vor der Verdünnung
  • Ultra-Tieftemperatur-Gefrierschrank bei -75 °C (±15 °C): Transport unbegrenzt
  • Thermoversandbehälter bei -75 °C (±15 °C): Transport 30 Tage bei regelmäßiger Nachfüllung von Trockeneis
  • Gefroren bei -20 °C (±5 °C) maximale Transportzeit 2 Wochen
  • Aufgetaut unverdünnt: maximale Transportzeit 12 Stunden bei 2 bis 8 °C. Transport kann unterbrochen und später fortgesetzt werden.
verdünnter Impfstoff
vorsichtiger Transport in der Durchstechflasche oder in der Spritze innerhalb von sechs Stunden bei 2 bis 30 °C
mRNA-1273
(Moderna)
  • Tiefgefroren bei -20 °C
  • bei 2 °C bis 8 °C, nur unter besonderen Vorsichtsmaßnahmen, maximal 12 Stunden
  • Transport in geeigneten Kühlbehältern
  • Mehrdosenbehältnisse dürfen während des Transports nicht wieder einfrieren!
  • im Originalkarton oder für gute Polsterung der Vials sorgen
  • nur einfacher Transport ohne Unterbrechung (Be- und Entladen); kein Weitertransport nach Entladen
  • kein Transport nach Entnahme der ersten Dosis
AZD1222
Vaxzevria
(AstraZeneca)
Transport bei 2 °C bis 8 °C
Ad26.COV2.S
(Janssen/Johnson & Johnson)
Transport bei 2 °C bis 8 °C

Es bleibt spannend, wie der Impfstoff weiterentwickelt wird bzw. welche weiteren Erleichterungen noch laufende Stabilitätsuntersuchungen ergeben werden.

mRNA-Impfstoff von Moderna – Vorsicht ist ­angebracht

Ähnlich verhält es sich beim amerikanischen Pendant von Moderna (Tab. 1 und Tab. 2). Auch hier handelt es sich um eine Lipid-Nanopartikeldispersion mit mRNA umschließenden Liposomen. Zumindest in Deutschland ist man gerade hinsichtlich der Transportstabilität noch etwas vorsichtiger als bei Comirnaty®. Zu Anfang gab es vom Hersteller einen Katalog von möglichen Szenarien, um eine Art Entscheidungshilfe zur Hand zu haben.

„Transport in a qualified container, as defined above, may be carried out using a well-functioning wheeled cart on a relatively smooth pathway. Transport may also be conducted as a hand-carry (walked, no running)“ (Moderna Medical Information Letter).

Die Fachinformation verbietet auch hier das Schütteln des Impfstoffes, von offizieller Seite wird für das ungeöffnete ­Vial nur ein einfacher Transportweg ohne Unterbrechung erlaubt. Als Unterbrechung gilt nicht das ledigliche Anhalten des Fahrzeuges, sondern wiederholtes Be- und Entladen. Dies bedeutet, dass unverbrauchter Impfstoff von mobilen Teams nicht vom Außeneinsatz zurückgebracht oder weiter transportiert werden darf. Für die dezentrale Impfkam­pagne würde dies auch einen Weitertransport aus der Apotheke in die Arztpraxis verbieten! Daher können wir gespannt sein, ob Moderna ebenfalls mit neuen Stabilitätsdaten die Tür für den Einsatz in der Arztpraxis öffnet. Seitens der Lagerungsbedingungen gibt Moderna seit Beginn der Zulassung eine 30-Tage-Haltbarkeit im Kühlschrank vor (2 bis 8 °C), auch die darüber hinausgehende tiefgekühlte Lagerung bis hin zu sieben Monaten ist mit -20 °C (-25 °C bis -15 °C) logistisch einfacher als bei Comirnaty®. Möglicherweise sind hier bereits praktische Erfahrungen aus Mainz in die Bewertung mit eingeflossen. Interessanterweise hat Moderna die Lagerung auf Trockeneis und unterhalb von -40 °C sogar in der Fachinformation ausgeschlossen. Ohne den Impfstoff von Biontech hätte es so eine Passage wahrscheinlich nie gegeben. Moderna ist in deutschen Impfzentren noch ein seltener Gast, im Juli werden hier deutlich steigende Mengen erwartet.

Die Vektorimpfstoffe

Seit dem 29. Januar 2021 ist der mittlerweile unter dem Handelsnamen Vaxzevria vertriebene Vektorimpfstoff von AstraZeneca zugelassen. Leider hat Vaxzevria aufgrund der Diskussionen um Impfkomplikationen und jetzt auch wegen potenzieller Verunreinigungen einen schweren Stand. Denn aus pharmazeutischer Sicht bietet er die größten Freiheiten im Handling. Wie die meisten „normalen“ Impfstoffe kann Vaxzevria im Kühlschrank (bei 2 bis 8 °C) gelagert werden. Hier ist er bis zu sechs Monate nach Produktion haltbar (siehe Verfalldatum auf der Packung bzw. des Vials). Der Vektorimpfstoff darf keinesfalls eingefroren werden!

Unter Reinraumbedingungen ist sowohl der Anbruch als auch der aufgezogene Impfstoff in der Spritze gekühlt bis zu 48 Stunden haltbar. Innerhalb dieser 48 Stunden kann Vaxzevria einmalig für bis zu sechs Stunden bei Raumtemperatur gelagert und angewendet werden. Da die applikationsfertigen Spritzen auch in diesen Temperaturfenstern transportiert werden dürfen, eignet sich Vaxzevria hervorragend für den Einsatz von mobilen Teams.

Foto: C. Heckmann

Vektorimpfstoffe sind in Sachen Transport und Lagerung unempfindlicher als mRNA-Impfstoffe.

Wer diesen Impfstoff schon einmal aufgezogen hat, weiß, warum man Vaxzevria nicht schütteln sollte. Die Konsistenz ähnelt eher einem Spülmittel als einer wässrigen Lösung.

Es bleibt zu hoffen, dass gerade nach den hervorragenden Daten zur heterologen Impfserie (AstraZeneca + mRNA Impfstoff) mit Vaxzevria nicht ein hochwirksamer Impfstoff von der Bildfläche verschwindet, zumal wir auch in den nächsten Wochen noch nicht über uneingeschränkte Mengen an Impfstoffen gegen COVID-19 verfügen können.

Der letzte der vier Kandidaten ist vom Prinzip her sehr ähnlich zu Vaxzevria, in einigen Punkten aber auch wieder ganz anders. Gemeint ist das ,,One-Shot-Wonder‘‘ von Johnson und Johnson. Auch hier handelt es sich um einen Vektorimpfstoff, der allerdings als erster zugelassener Impfstoff eine hinreichende Schutzwirkung bei nur einmaliger Impfung erzielt. Hinsichtlich der Lagerung hier die Unterscheidung: Im Tiefkühlschrank zwischen -15 °C und -25 °C ist der Impfstoff uneingeschränkt bis zum Erreichen des Verfalldatums haltbar, was aktuell bis ins Jahr 2023 hinein reicht. Auch bei normaler Kühlschranktemperatur sind drei Monate eine logistisch und organisatorisch akzeptable Zeitspanne. Hinsichtlich der Transportfähigkeit gibt es für den auch ,,Janssen-Vakzin‘‘ genannten Impfstoff keine weiteren spezifischen Einschränkungen, sofern die Kühlkette beachtet wird. Ähnlich wie bei Vaxzevria sollte aber auch hier auf das Schütteln bzw. Aufschäumen verzichtet werden.

Transportregeln

Allgemein gilt für den Transport der ungeöffneten Vials:

  • aufrechter Transport
  • Verwendung geeigneter Polstermaterialien
  • Erschütterungen vermeiden
  • Lichtschutz
  • nicht wiedereinfrieren

Fazit

So unterschiedlich die vier zugelassenen COVID-19-Impfstoffe auch sind, gibt es hinsichtlich Lagerung und Transport doch einige Gemeinsamkeiten. Wer sich einmal tiefer mit dieser Materie beschäftigt hat, sieht die hier beschriebenen verschiedenen Anforderungen nicht als Hürde. Abschließend bleibt festzuhalten, dass wahrscheinlich so schnell wie nie in der Geschichte der Pharmazie und der Medizin, hochwirksame Impfstoffe gegen eine ebenso neue Erkrankung entwickelt worden sind. Darauf darf und sollte man sehr stolz sein.

Wie man gerade anhand der rasanten Veröffentlichungen neuerer Stabilitätsdaten zu Comirnaty® sehen kann, ist noch mächtig Bewegung in der Entwicklung der Corona-Impfstoffe. Wir dürfen auf neue Präparate gegen Mutationen und noch nicht zugelassene Wirkstoffe wie etwa CureVac (ebenfalls ein mRNA-Impfstoff) oder Novavax (Impfstoff auf Protein­basis) noch in diesem Jahr hoffen.

Gerade für uns Apothekerinnen und Apotheker bietet die Corona-Pandemie die einzigartige Chance, unsere Kompetenz im Arzneimittelsektor deutlich herauszustellen. Was oft in Vergessenheit gerät, ist in § 1 der Bundes-Apothekerordnung sehr präzise beschrieben: „Der Apotheker ist berufen, die Bevölkerung ordnungsgemäß mit Arzneimitteln zu versorgen. Er dient damit der Gesundheit des einzelnen Menschen und des gesamten Volkes.“ Nur mit Kompetenz können sich die Apotheken vor Ort auf Dauer gegen den Preiskampf der Versender durchsetzen. Lassen Sie uns daher mutig sein, nur das Pharmaziestudium umfasst die jetzt so wichtige pharmazeutische Technologie. Nur durch die Expertise der vielen Apothekerinnen und Apotheker kann die Impfkampagne als wichtigster Hebel der Pandemiebewältigung gelingen. |

Autor

Apotheker Christian Heckmann, Post-Apotheke Kassel, eine Parenteralia-herstellende Apotheke, hat das Impfzentrum in Kassel-Calden mit aufgebaut und betreut es nach wie vor pharmazeutisch.

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