Masalah Stabilitas Dan Solusi Obat Hayati Dalam Proses Produksinya
Dalam beberapa tahun terakhir, obat-obatan bioteknologi, khususnya obat-obatan monoklonal, secara bertahap menjadi badan utama penelitian dan pengembangan obat-obatan baru. Namun, biologi protein umumnya mempunyai masalah struktur yang kompleks dan tidak stabil, terutama berbagai faktor yang tidak stabil dalam proses produksinya, yang mengakibatkan degradasi dan inaktivasi biologik. Proses penyiapan obat-obatan biologis sangat kompleks, seringkali melalui biosintesis (seperti fermentasi mikroba/kultur sel), pemurnian dan pemurnian stok (seperti pemurnian kromatografi, penghilangan virus) dan proses penyiapan (seperti konfigurasi sediaan, filtrasi aseptik, pengisian, pembekuan). -pengeringan dan inspeksi lampu) dan produksi, penyimpanan, transportasi dan hubungan lainnya. Oleh karena itu, penyelesaian masalah ketidakstabilan ini adalah kunci keberhasilan penerapan obat biologis dalam praktik klinis. Dalam artikel ini, cara-cara degradasi dalam produksi obat-obatan biologis dirangkum dan solusi yang sesuai dikemukakan.
Seiring dengan perkembangan teknologi biologi (seperti teknologi DNA rekombinan, teknologi hibridoma limfosit, teknologi tampilan fag) dan perkembangan genom manusia, obat-obatan bioteknologi (pengobatan biologi, bioterapi, biologik, biofarmasi) khususnya obat-obatan monoklonal, secara bertahap menjadi tubuh utama. penelitian dan pengembangan obat baru. Dalam beberapa tahun terakhir, obat-obatan biologis menyumbang 80% dari 10 obat resep terlaris di dunia, dan proporsi seluruh bidang farmasi juga meningkat dari tahun ke tahun. Dibandingkan dengan obat-obatan molekul kecil tradisional yang didasarkan pada sintesis kimia, obat-obatan biologis terutama dibuat dan diproduksi dengan metode bioteknologi, terutama teknologi DNA rekombinan, yang memiliki karakteristik aktivitas tinggi, spesifisitas tinggi, dan toksisitas rendah, serta memecahkan banyak masalah medis dibandingkan obat molekul kecil tradisional. obat-obatan tidak dapat menyelesaikan masalah, sehingga obat memainkan peran yang semakin penting dalam menyelamatkan nyawa dan meningkatkan kualitas hidup pasien.
Namun, pengembangan obat biologis juga menghadapi banyak tantangan teknis. Pertama, biofarmasi adalah biomakromolekul (massa molekul relatif biasanya 5x103~2×105) dengan struktur dan komponen yang sangat kompleks. Selain struktur primer, yaitu rangkaian asam amino, obat biologis biasanya memiliki struktur kompleks tingkat tinggi (seperti struktur sekunder, tersier, atau bahkan kuaterner), yang menjadi dasar aktivitas biologisnya.
Pada saat yang sama, karena faktor-faktor seperti modifikasi pasca-translasi, hidrolisis enzimatik, dan degradasi kimia, obat-obatan biologis yang umum merupakan campuran yang sangat kompleks yang mengandung jutaan molekul atau lebih. Kedua, obat-obatan biologis tidak stabil dan rentan terhadap degradasi kimia dan fisik. Degradasi kimia melibatkan pemutusan dan pembentukan ikatan kovalen, sedangkan degradasi fisik hanya terjadi pada obat-obatan biologis dan tidak melibatkan perubahan ikatan kovalen, namun terutama perubahan pada struktur protein tingkat tinggi, termasuk adsorpsi fisik (pada permukaan hidrofobik), denaturasi, depolimerisasi, agregasi, dan presipitasi. Degradasi ini tidak hanya akan mempengaruhi aktivitas biologisnya, namun juga dapat menyebabkan banyak masalah keamanan. Kedua, tidak seperti obat molekul kecil, hampir semua obat biologis mempunyai potensi imunogenisitas, yaitu kemampuan merangsang tubuh untuk membentuk antibodi spesifik atau membuat limfosit peka.
Selain struktur obat biologis itu sendiri, imunogenisitas juga berkaitan erat dengan stabilitas obat biologis, terutama polimer dan partikel protein, yang mudah merangsang tubuh untuk membentuk antibodi yang sesuai untuk membersihkan obat, sehingga mempengaruhi kemanjuran obat, dan bahkan karena reaktivitas silang dapat menetralkan protein endogen dalam tubuh manusia. Misalnya, antibodi yang dihasilkan saat menggunakan pengobatan eritropoietin manusia (EprexR) tidak hanya akan menetralkan obat protein, tetapi juga mengikat protein endogen manusia untuk menonaktifkannya, yang mengakibatkan gangguan regenerasi sel darah merah murni pada pasien. Respon imun juga dapat memicu reaksi hipersensitivitas, yang bahkan dapat membahayakan nyawa pasien pada kasus yang parah.
Beberapa perubahan halus (seperti konformasi) yang terjadi selama produksi obat biologis mungkin sulit diamati selama proses produksi atau penyimpanan jangka pendek melalui teknologi analitik yang ada, namun dapat mempengaruhi stabilitas proses penyimpanan jangka panjang, sehingga berdampak buruk pada stabilitas proses penyimpanan jangka panjang. dampak yang lebih besar pada kualitas akhir produk. Kualitas fasilitas produksi, bahan baku dan bahan pengemas, serta pelatihan dan pengoperasian karyawan juga akan berdampak besar terhadap kualitas produk. Artikel ini merangkum masalah-masalah umum yang mempengaruhi stabilitas obat-obatan biologis dalam proses produksi dan mengedepankan solusi yang sesuai.
01 Proses penyiapan obat biologi
Proses penyiapan obat biologis sangat rumit. Dari biosintesis hingga pengemasan akhir menjadi sediaan klinis, biasanya perlu melalui berbagai tahap produksi, penyimpanan, dan transportasi termasuk biosintesis (seperti fermentasi mikroba/kultur sel), pemurnian stok, pemurnian (seperti pemurnian kromatografi, penghilangan virus) dan persiapan. proses (seperti konfigurasi persiapan, filtrasi aseptik, pengisian, pengeringan beku dan inspeksi lampu). Mengambil contoh obat biologis antibodi paling populer, prosedur produksi umumnya mencakup langkah-langkah berikut: Pertama, garis sel dicairkan dan secara bertahap diperluas dalam lingkungan pertumbuhan yang wajar untuk akhirnya memenuhi kebutuhan produksi.
In the cell culture process, the environment of biologic medicines including cells, various proteolytic enzymes, nutrients and dissolved oxygen, etc., usually need to be maintained at a relatively high temperature (>30 derajat) dan kondisi pH netral selama lebih dari atau sama dengan 10 hari sampai sintesis dan sekresi protein ke ekstraseluler mencukupi sejauh ini. Setelah sintesis obat biologis, residu sel yang tidak larut dihilangkan dengan sentrifugasi atau filtrasi, dan kemudian supernatan yang mengandung obat biologis dimurnikan dengan beberapa kolom kromatografi seperti kromatografi protein afinitas A (kromalografi protein A), kromatografi pertukaran kation dan pertukaran anion. kromatografi, dan virus dihilangkan dan dinonaktifkan.
Setelah pemurnian, bahan biologis diganti ke dalam buffer yang sesuai melalui ultrafiltrasi atau perkolasi, dan disimpan dalam bahan obat, atau dalam bentuk curah akhir bila ditambahkan ke komponen sediaan akhir. Produk jadi diperoleh dengan mengisi ke dalam bahan kemasan bagian dalam yang berbeda (penutup wadah), atau diolah lebih lanjut menjadi bubuk kering beku dengan perlakuan pengeringan beku. Sepanjang proses produksi, protein mengalami berbagai faktor destruktif, seperti pH rendah, garam tinggi, beku-cair, cahaya, osilasi, geser, dan berbagai permukaan (hidrofobik), yang dapat menyebabkan perubahan struktural atau degradasi protein, sehingga mempengaruhi kualitas obat biologis, dan setiap langkah dapat dioptimalkan untuk menghindari atau mengurangi degradasi yang diakibatkannya.
02 Degradasi dan pengendalian obat-obatan biologis selama fermentasi mikroba/kultur sel
Proses fermentasi mikroba/kultur sel dapat mempengaruhi stabilitas obat protein yang diungkapkannya, namun hanya ada sedikit laporan tentang stabilitas obat biologis dalam proses fermentasi mikroba/kultur sel, atau masalah ini belum mendapat perhatian yang cukup. Alasan utama untuk fenomena ini mungkin karena dalam proses kultur sel L fermentasi mikroba, lebih banyak perhatian diberikan pada kondisi yang sesuai untuk pertumbuhan dan kuantitas ekspresi mikroba/sel, dan beberapa produk degradasi dapat dihilangkan dengan pemurnian selanjutnya, atau hilangnya protein yang disebabkan oleh degradasi dianggap disebabkan oleh ekspresi protein yang tidak memadai.
Sesuai dengan prinsip QbD dalam pengembangan obat biologis dan pedoman terkait seperti FDA, pengotor terkait produk sebaiknya ditekan di garis depan produksi, diikuti dengan pemurnian dan proses penghilangan lainnya. Dengan tidak adanya metode penghilangan yang efektif, perlu dibuktikan bahwa pengotor tidak secara signifikan mempengaruhi keamanan dan kemanjuran obat, namun hal ini memerlukan banyak penelitian tambahan, dan terdapat risiko ketidakpastian karena kualitas obat yang buruk. studi yang ditargetkan. Jadi strategi yang lebih baik adalah mempertimbangkan untuk menghambat degradasi ini pada sumbernya.
Banyak faktor yang menyebabkan degradasi protein pada fermentasi mikroba/kultur sel, yang pertama adalah faktor lingkungan, seperti suhu tinggi, pH netral, oksigen terlarut, kekuatan ion garam, dll. Suhu kultur sel jauh lebih tinggi dibandingkan penyimpanan biasa. suhu (seperti 2 hingga 8 derajat), dan seperti kebanyakan reaksi kimia, semakin tinggi suhu, semakin cepat degradasi protein. Pada pH netral, banyak protein, termasuk antibodi monoklonal, lebih rentan terhadap agregasi dan deamidasi. Konsentrasi oksigen terlarut yang lebih rendah dapat menyebabkan pasangan ikatan protein disulfida tidak lengkap.
Selain itu, komponen medium seperti ion logam (seperti ion tembaga), asam amino (seperti sistein), dll, juga akan mempengaruhi mutu obat hayati, terutama pembentukan dan pertukaran ikatan disulfida. Kondisi kultur sel yang optimal dapat meningkatkan stabilitas protein, namun proses apa pun harus efektif dan dapat dijalankan. Karena kondisi ekspresi banyak protein mungkin bertentangan dengan stabilitas protein, perubahan dalam kondisi fermentasi mikroba/kultur sel khususnya dapat mempengaruhi tingkat ekspresi protein target, pertumbuhan sel, pengotor terkait proses, dan tingkat glikosilasi. Saat ini perlu dilakukan pertimbangan dan optimalisasi secara komprehensif.
03 Degradasi dan pengendalian agen biokimia selama pemurnian dan debakterialisasi/deviralisasi
3.1 Pemurnian
The purification process is usually used to remove impurities and improve the purity of the medicine, but the conditions of some purification processes are relatively intense and the protein may be degraded. For example, protein A affinity chromatography used to purify monoclonal antibodies usually requires elution under acidic conditions (such as pH 3 to 4), however, some monoclonal antibodies are sensitive to acid, resulting in reduced or lost biologic activity. For example, the anti-CD52 monoclonal antibody alemtu-zumab (Campath) aggregated in >25% setelah pemurnian dengan kromatografi protein A. Untuk protein yang peka terhadap asam ini, waktu elusi perlu diminimalkan, dan elusi harus dinetralkan tepat waktu setelah elusi, atau elusi pada suhu yang lebih rendah. Selain itu, penggunaan sistem buffering yang dioptimalkan (seperti penambahan arginin) dapat secara signifikan menghambat pembentukan agregasi dan meningkatkan pemulihan antibodi.
Dalam kromatografi penukar ion, sering kali diperlukan penggunaan garam dengan konsentrasi lebih tinggi (seperti natrium klorida dan natrium asetat), dan menyesuaikan pH larutan agar sesuai untuk kromatografi penukar anion atau kation, sambil memastikan bahwa kondisi ini terpenuhi. tidak mempengaruhi kualitas protein. Beberapa antibodi monoklonal lebih sensitif terhadap kadar garam tinggi dan cenderung membentuk agregat protein seperti opalescence dan partikel. Kami menemukan bahwa elusi dengan histidin sebagai buffer dan bukan garam tinggi dapat secara efektif menghambat reaksi agregasi tersebut (data tidak dipublikasikan).
Dalam kromatografi pertukaran hidrofobik, protein dipisahkan oleh afinitas antara gugus hidrofobik dan fase gerak, dan mudah teradsorpsi pada permukaan hidrofobik hingga mengalami denaturasi. Namun, ini jauh lebih ringan dibandingkan kromatografi fase terbalik, yang memerlukan elusi protein menggunakan pelarut organik. Metode penambahan arginin ke dalam larutan sampel atau fase gerak juga dapat digunakan untuk meningkatkan perolehan protein.
3.2 Sterilisasi/penghapusan virus
Karena obat-obatan biologis perlu diberikan melalui jalur suntikan, sterilisasi dan pembersihan virus juga merupakan proses yang diperlukan untuk biofarmasi, terutama termasuk penghilangan fisik dan inaktivasi kimia. Penghapusan fisik adalah pemisahan bakteri atau virus dari obat biologis dengan cara fisik, metode utama adalah filtrasi membran/nanofiltrasi dan kromatografi. Inaktivasi kimia adalah inaktivasi bakteri atau virus dengan metode kimia, terutama termasuk penggunaan surfaktan, pemanasan, perlakuan asam dan perlakuan sinar UV/Y.
Sterilization by heat treatment means that the solution is heated to 60 ℃ for 10 h. When sterilizing by heat treatment, it is necessary to pay attention to whether the target protein can withstand the conditions. If the melting temperature (Tm) of human blood albumin is close to 60 ℃, it is generally necessary to add some protective agents, such as sodium caprylate and acetyltryptophan, to raise the Tm to >70 derajat sebelum sterilisasi perlakuan panas. Pada saat yang sama, perhatian harus diberikan pada dampak dari beberapa protein lain-lain, terutama sejumlah kecil protein lain-lain dengan suhu leleh rendah, dan partikel yang terbentuk setelah degradasi pengotor ini akan menjadi tempat nukleasi untuk agregasi protein, sehingga mempercepat agregasi protein. protein sasaran. Jika larutan mengandung sukrosa, juga harus diperhatikan bahwa sukrosa rentan terhadap hidrolisis untuk membentuk glukosa dan fruktosa pada kondisi suhu tinggi, dan kedua gula tereduksi ini akan mengalami reaksi Maillard dengan gugus amino bebas protein, yang mengakibatkan degradasi sukrosa. obat biologis.
Untuk mensterilkan dengan radiasi, perlu memperhatikan degradasi kimia dan fisik protein yang disebabkan oleh radikal bebas, dan biasanya perlu ditambahkan beberapa pemulung radikal bebas untuk melindungi protein.
3.3 Beku-Mencair
Pembekuan-pencairan adalah proses yang diperlukan dalam produksi obat biologis, seperti proses menunggu dalam berbagai tahap proses produksi, atau perubahan lokasi/pemindahan, dan juga merupakan metode umum untuk penyimpanan larutan stok dalam jangka panjang. . Selain itu, pencairan beku yang tidak disengaja juga dapat terjadi saat produk jadi diangkut atau pasien menggunakannya di rumah. Beberapa protein sangat sensitif terhadap pembekuan-pencairan, terutama jika tidak ada bahan pelindung yang sesuai, yang dapat dengan mudah menyebabkan inaktivasi protein. Oleh karena itu, percobaan pembekuan-pencairan juga merupakan bagian penting dari penyaringan resep formulasi.
Mekanisme penghancuran protein beku-cair adalah sebagai berikut: Pertama, permukaan air es yang terbentuk selama pembekuan merupakan penyebab penting denaturasi protein, dan protein cenderung teradsorpsi pada permukaan ini untuk denaturasi dan agregasi; Kedua, setelah sejumlah besar air menjadi es selama proses pembekuan, konsentrasi sisa zat terlarut dan protein itu sendiri akan meningkat tajam, dan semakin tinggi konsentrasi protein, semakin besar kemungkinan terjadinya tumbukan antarmolekul, dan semakin serius pembentukannya. agregasi.
Menurut mekanisme reaksi degradasi protein, terdapat berbagai cara untuk menghambat degradasi protein yang disebabkan oleh freeze-thaw. Misalnya, zat kedelapan dalam air es (seperti polisorbat 20, polisorbat 80) untuk menghambat degradasi yang disebabkan oleh permukaan air es. Stabilitas termodinamika (menjaga protein dalam keadaan alaminya) ditingkatkan dengan menyesuaikan pH dan kekuatan ion larutan dan dengan menambahkan eksipien/pelindung.
Untuk penyimpanan stok obat biologis dalam jangka panjang, biasanya perlu menjaga protein di bawah suhu transisi gelas (T') dari konsentrat beku maksimum untuk memastikan motilitas yang sangat rendah (stabilitas kinetik). Misalnya, larutan protein yang mengandung sukrosa sebagai zat pelindung, karena T'-nya sekitar -30 derajat, maka perlu dijaga pada suhu -40 derajat atau bahkan lebih rendah.
Laju pembekuan-pencairan juga mempengaruhi stabilitas obat biologis. Jika pembekuan terlalu lambat, protein akan lebih mudah terdegradasi dalam keadaan konsentrasi yang lebih tinggi dalam waktu yang lama. Sebaliknya, dalam kondisi yang sangat cepat (seperti -80 derajat ), permukaan air es dalam jumlah besar dapat terbentuk, yang juga menyebabkan degradasi permukaan. Laju pencairan juga sangat penting, dengan pencairan yang lambat (misalnya 4 derajat ) menyebabkan kerusakan lebih lanjut akibat rekristalisasi air yang telah mencair pada permukaan air es. Oleh karena itu, dalam proses produksi, umumnya disarankan untuk melelehkan produk beku dengan kecepatan semaksimal mungkin, seperti menggunakan air mengalir untuk mempercepat pencairan.
Selain itu, selama proses pembekuan, beberapa zat terlarut akan mengkristal karena terbentuknya es dan berkurangnya kelarutan. Yang paling khas adalah buffer natrium fosfat, dibandingkan dengan natrium dihidrogen fosfat, kelarutan natrium dihidrogen fosfat sangat sensitif terhadap suhu, pada kondisi suhu rendah akan terjadi pengendapan pertama, mengakibatkan penurunan pH larutan hingga 3 hingga 4 unit, saat ini protein peka asam rentan terhadap degradasi. Beberapa protein dengan struktur subunit ganda, seperti aponeocarzinostatin dan staphylococcal nuclease, mengalami denaturasi suhu rendah karena penurunan aksi hidrofobik dalam menghubungkan subunit dengan penurunan suhu.
3.4 Filtrasi/ultrafiltrasi
Ada tiga jenis utama filtrasi membran untuk larutan protein, yaitu filtrasi steril, filtrasi nano, dan ultrafiltrasi/perkolasi. Filtrasi bakterisida terutama digunakan untuk menghilangkan partikel dan bakteri yang tidak larut, biasanya digunakan sebelum pengisian produk akhir; Nanofiltrasi terutama digunakan untuk menghilangkan virus; Ultrafiltrasi/perkolasi terutama digunakan untuk mengganti sampel yang telah dimurnikan ke dalam buffer sediaan akhir dan mengkonsentrasikannya, sekaligus menghindari penambahan langsung alkali kuat atau asam kuat ke dalam larutan protein untuk mengatur pH larutan, dan penambahan lainnya. eksipien padat dapat menyebabkan pelepasan panas lokal dan mempengaruhi stabilitas protein.
Namun, filtrasi membran itu sendiri akan mempunyai beberapa efek pada protein, dan interaksi antara protein dan membran filtrasi dapat mengurangi konsentrasi protein dalam larutan stok dan mengubah sifat protein, yang mempunyai dampak lebih signifikan pada obat-obatan dengan konsentrasi protein rendah. Umumnya interaksi antara protein dan membran filter, serta antara protein dan protein dapat dikurangi dengan penambahan surfaktan. Selain itu, beberapa filter berkualitas buruk akan melepaskan beberapa partikel dan menjadi titik nukleasi untuk agregasi protein, sehingga mempercepat agregasi protein. Memilih membran filter berkualitas tinggi sangatlah penting.
Efek Donnan juga perlu diperhatikan dalam proses ultrafiltrasi. Efek Donnan berarti bahwa selama proses filtrasi membran, polimer (seperti makromolekul protein) terperangkap di dalam membran, dan elektrolit dengan muatan berlawanan dalam larutan berkumpul lebih banyak di sekitar polimer karena saling tarik-menarik muatan, sehingga membran filtrasi tidak dapat meresap seluruhnya selama proses ultrafiltrasi, sehingga mengakibatkan peningkatan konsentrasi. Antibodi konvensional bermuatan positif dalam ultrafiltrat, sehingga elektrolit anionik akan diperkaya dengan antibodi dan konsentrasinya akan meningkat.
Secara umum, semakin rendah konsentrasi buffer awal dan semakin tinggi konsentrasi protein setelah ultrafiltrasi, semakin jelas efek Daunan dan semakin signifikan dampaknya terhadap pH buffer. Jika buffer mengandung histidin, maka nilai pH akan naik ketika ultrafiltrasi mengkonsentrasikan obat antibodi, bahkan nilai pH sediaan akan melebihi standar kendali mutu dan menjadikan produk tidak memenuhi syarat.
04 Degradasi dan pengendalian obat hayati dalam proses penyiapan produk jadi
4.1 Konfigurasi dan Pencampuran
Dalam proses produksi, karena banyaknya obat biologis yang terlibat, konfigurasi persiapan dan operasi pencampuran menjadi sangat penting, seperti protein lokal atau konsentrasi eksipien terlalu tinggi, atau perubahan pH larutan dan kekuatan ion dapat menyebabkan denaturasi protein. atau curah hujan. Jenis, ukuran, kecepatan pencampuran dan waktu pengaduk mekanis selama produksi dapat mempengaruhi stabilitas obat biologis, misalnya kecepatan pencampuran terlalu tinggi sehingga mempercepat agregasi protein. Oleh karena itu, parameter ini perlu dioptimalkan semaksimal mungkin dengan tujuan mencapai pencampuran yang seragam.
4.2 Mengisi
Obat-obatan biologis rentan terhadap denaturasi dan agregasi selama proses pengisian, terutama karena gaya mekanis seperti gaya geser yang dihasilkan oleh proses pemompaan dan degradasi yang disebabkan oleh beberapa endapan. Telah dilaporkan bahwa baja tahan karat pada pompa piston akan mengendapkan beberapa nanopartikel dan menjadi titik nukleasi untuk agregasi antibodi. Gelembung kecil yang dihasilkan selama proses pengisian dapat mengubah sifat protein pada permukaan gas-cair, dan gelembung kecil tersebut akan menghasilkan radikal bebas dan/atau perubahan panas lokal ketika pecah, yang dapat menyebabkan denaturasi protein.
4.3 Pengeringan beku
Obat-obatan biologis cenderung menggunakan formulasi cair karena formulasi cair memiliki keunggulan yang signifikan dibandingkan formulasi lyophilized dari sudut pandang biaya, kesederhanaan proses, dan kenyamanan pasien. Namun, beberapa protein sangat tidak stabil dalam larutan air, dan jika stabilitas yang memadai belum tercapai setelah optimalisasi sediaan, maka penggunaan sediaan terliofilisasi harus dipertimbangkan. Proses liofilisasi akan membentuk banyak faktor perusak, yang pertama adalah faktor perusak pada proses pembekuan yang telah dijelaskan secara rinci sebelumnya.
Selain itu, protein juga mungkin mengalami faktor degradasi dalam kondisi kering. Misalnya saja lapisan hidrasi pada permukaan protein sangat penting untuk kestabilan protein. Hageman mengusulkan bahwa permukaan protein mengandung sekitar 7% air, yang sangat penting untuk menjaga struktur protein, dan kandungan air setelah liofilisasi umumnya antara 1% dan 2%, sehingga diperlukan zat lain untuk menggantikan peran air. selama dehidrasi. Oleh karena itu, sangat penting untuk memilih resep dan proses liofilisasi yang tepat. Secara umum diyakini bahwa disakarida seperti sukrosa dan trehalosa dapat memainkan peran yang relatif efektif sebagai donor ikatan hidrogen, sedangkan senyawa polimer tidak dapat secara efektif memainkan peran pengganti air karena efek sterik.
Selain itu, dengan dasar pengendalian kadar air beku-kering (seperti 1% hingga 2%), sukrosa dan trehalosa dapat membentuk bubuk amorf dengan T tinggi, sehingga seluruh sistem dapat dipertahankan dalam keadaan padat dan menghambat degradasi fisik dan kimia selama penyimpanan jangka panjang. Namun, untuk obat biologis polipeptida (seperti glukagon), karena tidak memiliki struktur tingkat tinggi yang relatif tetap, gula polimer seperti pati hidroksietil yang tidak dapat memainkan peran ikatan hidrogen juga dapat memberikan efek perlindungan yang tinggi seperti gula rumput laut. Baru-baru ini, dilaporkan bahwa penggunaan asam amino sebagai obat biologis baru, pelindung pengeringan beku, terutama arginin, dapat digunakan sendiri atau dicampur dengan sukrosa dengan sangat efektif untuk melindungi stabilitas protein dalam kondisi pembekuan dan pengeringan beku.
05 Degradasi dan pengendalian obat hayati selama penyimpanan, pengangkutan dan penggunaan
Dalam proses penyimpanan, pengangkutan dan penggunaan, protein juga akan mengalami berbagai kondisi degradasi, seperti perubahan suhu jangka pendek selama penyimpanan dan pengangkutan, osilasi pengangkutan, atau kerusakan ringan selama pengangkutan dan penggunaan, yang mungkin berdampak lebih besar pada kualitas protein. . Untuk biofarmasi dan vaksin, transportasi rantai dingin merupakan faktor kunci dalam memastikan kualitas produk. Dalam beberapa tahun terakhir, terdapat beberapa insiden keamanan vaksin di Tiongkok, seperti kasus vaksin Shanxi pada tahun 2010 dan kasus vaksin ilegal Shandong pada tahun 2016. Semua kasus ini melibatkan penyimpanan dan pengangkutan vaksin yang tidak tepat, dan potensi risiko keamanan obat yang disebabkan oleh mereka telah menimbulkan kekhawatiran besar seluruh masyarakat. Oleh karena itu, penguatan manajemen dan pengendalian dalam proses penyimpanan, pengangkutan dan penggunaan merupakan mata rantai penting untuk menjamin keamanan penggunaan obat biologis.
06 Kesimpulan
Obat-obatan biologis adalah molekul yang sangat rapuh, dan kualitas produknya berkaitan erat dengan proses produksinya. Dalam proses produksinya, berbagai degradasi kimia dan fisik mudah terjadi, terutama degradasi fisik makromolekul obat biologi, yang dapat terjadi dalam berbagai kondisi fisik atau mekanis, sehingga pengalaman obat molekul kecil tidak dapat langsung diterapkan pada obat biologis.
Kondisi ekstrim harus dihindari dalam proses produksi, seperti pencampuran larutan obat biologi dengan mixer dengan laju pengadukan terlalu tinggi, penggunaan langsung asam kuat atau alkali untuk mengatur pH larutan, atau langsung menambahkan eksipien padat ke dalam larutan protein. larut. Meskipun hal ini mungkin tidak menimbulkan efek yang dapat dideteksi dalam jangka pendek, hal ini mungkin telah mempengaruhi struktur normal lokal dari obat biologis, dan perubahan struktur ini akan diperkuat selama penyimpanan jangka panjang, yang pada akhirnya mempengaruhi kualitas produk.
Jika perlu, evaluasi perbandingan berbagai proses produksi atau proteksi dapat dipercepat dengan menggunakan uji stabilitas degradasi yang dipercepat dan dipaksakan pada stok atau produk jadi. Perhatian khusus harus diberikan pada produk degradasi ini selama pemurnian dan pengisian, karena produk tersebut akan tetap berada dalam produk jadi dan pada akhirnya digunakan pada pasien, sehingga meningkatkan masalah keamanan, kemanjuran, dan imunogenisitas.
Dalam arti tertentu, proses produksi biofarmasi menentukan kualitasnya, yang memerlukan analisis mekanisme degradasi molekul-molekul ini dan penghambatan kemungkinan degradasinya selama proses produksi untuk memastikan bahwa produk akhir dapat diterapkan dengan aman dan efektif kepada pasien.
Tentang Panduan
Guidling Technology adalah perusahaan teknologi tinggi nasional yang berfokus pada biofarmasi, kultur sel, pemurnian dan konsentrasi biomedis, diagnosis, dan cairan industri. Kami telah berhasil mengembangkan perangkat filter sentrifugal, kaset ultrafiltrasi & mikrofiltrasi, filter virus, sistem TFF, filter kedalaman, serat berongga, dll. Yang sepenuhnya memenuhi skenario penerapan biofarmasi, kultur sel, dan sebagainya. Membran dan filter membran kami banyak digunakan dalam konsentrasi, ekstraksi dan pemisahan pra-filtrasi, mikrofiltrasi, ultrafiltrasi, dan nanofiltrasi. Berbagai lini produk kami, mulai dari filtrasi laboratorium kecil sekali pakai hingga sistem filtrasi produksi, pengujian sterilitas, fermentasi, kultur sel, dan banyak lagi, memenuhi kebutuhan pengujian dan produksi. Guidling Technology berharap dapat bekerja sama dengan Anda!
