Využití lyofilizace ve farmacii

VYUŽITÍ LYOFILIZACE VE
FARMACII A LÉKOVÝCH
FORMÁCH
doc. PharmDr. Zdenka Šklubalová, Ph.D.
Farmaceutická fakulta UK
15.10.2015
Lyofilizace (freeze drying)
• proces odstranění vody
• zmražený produkt
• vakuum
• sublimace ledu (s→g) bez přechodu do kapalné fáze
• 3 separátní etapy
• mražení
• primární sušení (sublimace)
• sekundární sušení (desorpce)
zvýšení stability hydrolyticky
degradovatelných látek
význam stoupá
Výhody FD
Nevýhody FD
• snadná manipulace s
•
•
•
•
•
•
tekutinou
• zvýšená stabilita
produktu (nepřítomnost
vody)
• šetrné odstranění vody
(bez potřeby zahřátí
produktu)
• rychlé rozpuštění
(rekonstituce) produktu
• snazší transport
• snazší skladování
čas
cena
složité zařízení
pozorná formulace
aseptické procesy
sterilní rozpouštědlo pro
rekonstituci
Proces lyofilizace zahrnuje
• rozpuštění API + PL ve vodě
• rozplnění do obalů
• částečné uzavření obalu
• umístění do komory lyofilizátoru
• zmrazení přípravku
• předmražení nebo umístění na vychlazené desky
• evakuace komory
• sušení sublimací
• přívod tepla kontaktem
• dosušení
• uzavření obalu
Mražení
• pomalé
• velké krystaly
• určují rozměr pórů
• výhoda pro rychlost odvodu par
• výhoda pro rychlost rekonstituce
• čistý led+ postupně se koncentrující roztok vzorku (vliv na
makromolekuly, buňky) – osmotické děje  poškození buněk,
denaturace
• rychlé – malé krystaly
• nižší vliv na biologické materiály
• možnost využití cyklování (annealing)
• pomalé chlazení do zmražení
• následované rychlým
Další parametry FD
• složení vzorku
• eutonická teplota (koexistence pevné a tekuté fáze) – krystalické l.
• teplota skelného přechodu - amorfní l.
• rychlost sublimace
• teplota desek
• energie pro fázovou změnu (skupenská tepla)
• rychlost odvodu par (vakuum)
• hnací silou je rozdíl v tlacích par v sušící a kondenzační části
• tloušťka vrstvy materiálu
• teplota kolapsu
• teplota sekundárního sušení
Sublimační teplo
• součet čtyř dílčích hodnot
• Tepelná kapacita ledu 1,88 kJ/kgK
• Měrné teplo tání ledu 334 kJ/kg
• Tepelná kapacita vody 4,18 kJ/kgK
• Měrné teplo vypařování vody 2260 kJ/kg
Přeměna 1 kg ledu (-20°C) na vodní páru ( 1650 litrů,
100°C) vyžaduje sublimační teplo
• (201,88) + 334 + (4,18100) + 2260 =
3050 kJ
Rizika procesu  kvalita produktu
• rychlost mražení
• teplota během sublimace
• nutno udržovat pod eutonickou Te (Tg)
vliv na polymorfii
• vakuum během sublimace
• odvod vodních par
• !riziko kontaminace olejem z vývěvy
• délka celého procesu
• zvyšuje rizika poruch zařízení a selhání kvality kontrolovaného
prostředí (těsnost zařízení)
Kontrola procesu
• DSC, TGA
• porézní struktura koláče kopíruje krystalickou strukturu
ledu
• specifický povrch SSA (m2/g)
• korelace s podchlazením (rozdíl mezi rovnovážnou Tt a T, při které
první led vypadne z roztoku)
• částicová kontaminace – krystalizační jádro
• větší podchlazení vede k
•  SSA = vyšší porozita (menší krystaly)
• prodlužuje se primární sušení
• produkt je kompaktnější
• zkracuje se sekundární sušení
Patel, SM, Pikal, MJ: AAPS PharmSciTech, 12 (1), 2011, 372-378
LYOFILIZACE
PARENTERÁLIÍ
Parenterální přípravky
• přípravky k aplikaci injekční jehlou (injekce), příp. kanylou
(infuze)
• Lyofilizované produkty
• Prášky pro injekce (infuze)
• pevné sterilní produkty v konečných obalech
• po rozpuštění nebo dispegraci vyhovují požadavkům
• biologická čistota
základní požadavek
sterilita, nepyrogenita
• vícedávkové
• jednodávkové bez terminální sterilizace
přídavek PML
Požadavky na parenterální přípravky
• čirost
• Hodnocení kontaminace viditelnými částicemi (2.9.20)
• Hodnocení kontaminace částicemi pod hranicí viditelnosti (2.9.19)
• využitelný objem (2.9.17)
• aktuální acidita
• i.v. aplikace - euacidní pH v rozmezí 3 – 10
• i.m., s.c. - izoacidní pH
• osmotický tlak
• i.v. – izotonické nebo přiměřeně hypertonické
• s.c., i.m. – izotonické
Požadavky na výrobu
• požadavek sterility a nepyrogenity produktu  vysoké
nároky na výrobní proces
• nízká kontaminace (bioburden) před plněním
• filtrace (bakteriální) před plněním, vč. předfiltrace
• snižuje množství pyrogenů (vázaných!)
• testování kontaminace MIO
• testování endotoxinů (G-) - LAL
Pseudomonas
• čisté prostředí (kontrolované - GMP)
• sterilizace lyofilizátoru (CIP/SIP)
• aseptická manipulace během procesu
• vyrovnání vakua sterilním plynem
• aseptické uzavírání obalů
• vhodná jsou prokládací zařízení se zajištěním
aseptického vstupu a výstupu
sp.
Míra rizika
• zdrojové suroviny + jejich kvalita rozhodují o kvalitě
(sterilitě, apyrogenitě) produktu
• potenciál ke kontaminaci - MIO, spóry, endotoxiny
• fyzikální a chemická povaha (cizí příměsi, částicová kontaminace)
• postup přípravy (výroby)
Guidelines pro FD produkty
• zahrnují procesní a kontrolní mechanismy pro zajištění
• účinku přípravku
• sterility přípravku
• stability přípravku
• důležité aspekty
• formulace roztoku (přípravku)
• plnění a validace plnícího procesu
• sterilizace
• parametry lyofilizace (scale up, validace)
• zkoušky jakosti finálního produktu
Čisté prostory
• aktuální legislativa
• ISO 14644
• USP Chapter 797
• FS 209E
• GMP Annex 1 (1.3.2009)
• VYR 36 (SUKL) (1.3.2009)
• klasifikace čistých prostor podle
• částicových limitů
• MIO kontaminace
ISO 14646, FS
Maximální počet částic/m3
ISO 14644
0,1 μm
0,3 μm
0,5 μm
1,0 μm
5,0 μm
5
100 000
10 200
3520
832
29
6
1 000 000
102 000
35 200
8320
290
7
-
-
352 000
83 200
2930
8
-
-
3 520 000
832 000
29 300
FS 209E
0,5m/m3
0,5m/ft3
5
100
3520
100
7
10 000
352 000
10 000
8
100 000
3 520 000
100 000
ISO Class
1 m3 = 35.2 ft3
počet částic  5m se nesleduje
GMP ANNEX 1  VYR 36
Maximální počet částic/m3
Třída
za klidu
za provozu
0,5 μm
5,0 μm
0,5 μm
5,0 μm
A,
laminární
3 520
20
3 520
20
B
3 520
29
352 000
2 900
C
352 000
2 900
3 520 000
29 000
D
3 520 000
29 000
nedefinován
nedefinován
Zajištění čistých prostor
• znalost potenciálních zdrojů kontaminace
• vzduch (HEPA, HVAC)
• povrchy, zařízení
• personál, oděvy
• suroviny
• návaznosti a uspořádání prostor
• propusti
• tlakový gradient
• aseptické prostory
• konvenční LAC
• RABS (restrictive access barrier system)
RABS
• redukce počtu MIO až o 6 řádů
• možnost sterilizovat prostory pro rozplňování a uzavírání produktů (páry
H2O2, ClO2)
• možnost využití CIP/SIP
• separace personálu
• kontrolovaná fyzikální a aerodynamická bariéra  ISO 5
• critical zone
• přetlak (pozitivní) + filtrace HEPA + HVAC = kontrola čistoty ovzduší
(vlastní monitoring)
Sterilizace lyofilizátoru
• WFI pro finální mytí a oplachy
• ošetření chemickým činidlem (dezinfekce) nepostačuje
• ethylen oxid
• nezbytná je přítomnost vodní páry (WFI)
• biologický indikátor Bacillus atrophaeus (D ≥ 2,5 min)
• směs s inertním plynem (CO2, N2)
• problémem je vysoká toxicita a rezidua
• sterilizace stlačenou parou (autoklavování)
• nejvhodnější
Sterilizace stlačenou parou (SIP)
• evakuace komory
• přítomnost vzduchu snižuje účinnost páry
• průnik páry komorou
• validace
• využití bioindikátorů (Geobacillus stearothermophillus, D ≥ 1,5 min)
• nutné nezávisle registrovat teplotu páry a teplotu uvnitř komory
• sterilizace kondenzátoru
• rozdíly v hodnotě vakua v komoře a kondenzátoru mohou vyvolat
migraci kontaminace
• sterilizace mezi šaržemi
Sterilizace produktu
• rozpuštění API + PL ve WFI
• sterilizace filtrací
• membránový filtr s nominální velikostí pórů 0,22 μm
• problém u makromolekul, biologického materiálu
• zpracování za aseptických podmínek
• transport do lyofilizátoru
• sušení
• uzavření obalu v atmosféře filtrovaného (sterilního) plynu
• HEPA
Kontrola endotoxinů
• pyrogeny – bakterie, části nebo produkty metabolismu
• nejvyšší potenciál - endotoxiny
• jsou produkty metabolismu G- MIO (Psedomonas, Salmonella,
E.coli)
• lipopolysacharidy – obv. agregáty
• monomery velikost cca 10 tis Da – procházejí filtrem 0,22 μm
• odstranění obtížné
• teplota nad 250°C
• nelze aplikovat na pryžové uzávěry
prevence
• ultrafiltrace (separace látek s Mh 6000 – 60000 Da)
• lze využít příp. v biotechnologických procesech pro výrobu suroviny
Limitní koncentrace endotoxinu
• Limitní koncentrace endotoxinu pro
parenterální podání
• K – prahová pyrogenní dávka
endotoxinu/kg
• M – nejvyšší doporučená celková dávka
přípravku/kg
Způsob podání
Hodnota K
(EIU/kg)
intravenózně
5,0
intravenózně - radiofarmaka
2,5
intrathekálně
0,2
K/M
Kontrola konečného produktu
• objem a vzhled „koláče“ – objem srovnatelný s
původním přípravkem
• struktura a porozita
• kolaps struktury (cake collaps)
• vyvolaný změnou s → l během sublimace
• nekompletní sublimace
• změna fyzikálního stavu substance
• amorfní vs. krystalický
• rychlost rekonstituce (kompletní)
• změna rozpustnosti
• ztráta účinnosti LČ
• nekompletní rozpuštění
Př. cefalosporiny
nestabilita,
degradace
Kontrola konečného produktu
• přípravek musí vyhovovat požadavkům na parenterální
injekce nebo infuze
• dávková stejnoměrnost - UDU (2.9.40)
• hmotnostní
• obsahová (do 25 mg/ 25%)
• stabilita
• obsah vlhkosti
• doba uchovávání a použitelnosti
• po rekonstituci WFI
• test sterility (2.6.1)
• test na endotoxiny
• LAL test - lyzát amoebocytů ostrorepa Limulus polyphemus nebo
Tachypleus tridentatus
Částicová kontaminace
• Přítomnost částic pod hranicí viditelnosti (2.9.19)
Léková
forma
Injekce
 100ml
Infuze
 100ml
Maximální počet nečistot
Metoda
10 m
25 m
Rozptyl světla
6000
600
Mikroskopie
3000
300
Rozptyl světla
25
3
Mikroskopie
12
2
objem
obal
ml
• Flow imaging particle count test (extrinsic, intrinsic, or
inherent particles)
Příklady parenterálních FD přípravků
• léčiva
• biotechnologické produkty
• diagnostika
• antibiotika (peniciliny, cefalosporiny, soli erythromycinu, doxycyklin,
chloramfenikol)
• hormony
• kortikoidy (hydrokortizon succinát, methylprednisolon succinát)
• růstový hormon
• krevní deriváty (antihemorr. faktory, aj)
• proteiny
• enzymy (proteináza, urokináza)
• insulin
• vakciny
POMOCNÉ LÁTKY
Základní požadavky na přípravky
• obsah účinných látek velmi nízký (5-30%)
• přípravek musí mít vhodný objem
• zpracovatelnost
• přípravek musí mít vhodnou strukturu
• kompaktní porézní stuktura  rozpuštění
• přípravek musí mít vhodné vlastnosti
• aplikační (podle místa aplikace)
• izotonizace
• pH
• procesní
• ochrana před vlivem mrazu
• modifikace Te, Tg
Základní požadavky na PL
• kvalita
• požadavky PhEur, USP
• bezpečnost - deklarace
• virová bezpečnost
• přenosné choroby (spongiformní encefalopatie TSE, např. BSE)
• endotoxiny, pyrogeny (pro parenterália)
• vhodné fyz-chem vlastnosti
• Te, Tg
• krystalická/amorfní struktura
• chuť (pro p.o.)
www.ema.europa.eu
• výroba a kontrola výchozích surovin
• pro humánní a veterinární přípravky
• přenosná spongiformní encefalopatie (TSE)
• největší rizika přenosu ze skotu, ovcí, koz, jelení zvěře
• šíření z krmiva vyrobeného z infikovaných jedinců
• pro LP ze surovin získaných z živočichů
• mozek, mícha, hypofýza, ...
• slezina, brzlík, GIT, mléčné žlázy,...
kolagen,
• málo vnímavá jsou
• prasata, ptáci
• ryby, psi, králíci
• nesnadná diagnostika
• in vitro, in vivo
• intenzivní výzkum detekčních metod
želatina,
albumin, enzymy, AMK,
(laktosa, glycerol)
známo za měsíce až
roky!!
Přehled pomocných látek
• závisí na lékové formě (parenterália vs. tablety)
• rozpouštědla
na povaze API
• strukturotvorné látky (plniva, bulking)
• mannitol, laktosa, glycin
• stabilizátory
• kryoprotektiva (cukry, PEG)
• lyoprotektiva (sukrosa, trehalosa)
• modifikátory Tc - prevence kolapsu (mannitol, glycin)
• antiagregancia (PS 20, PS 80, poloxamer 188)
• minimalizace povrchové adsorpce (albumin, PS)
• modulátory pH
• izotonizační látky
• protimikrobní látky
Koncentrace aditiv
• Ochrana proteinů
• nabité nebo obecně polární proteiny
• molární poměr s ochranným sacharidem
• cukr amorfní podobě, nebo snižovat tendenci ke krystalizaci
• sacharosy + mannitol
• vhodné také proteiny – želatina, albumin
• Stabilizace struktury – obvykle se doporučuje poměr 1:1
• Vazba molekul vody
• Př: rekombinantní monoklonální protilátka
• v molekule 500 vazebných míst pro vodu
• nejlepší stabilizační efekt zjištěn s koncentrací 20 mM sacharosy,
20 mM trehalosy nebo 40 mM mannitolu
Teploty eutonické (krystalické)
Fosforečnan sodný
- 0,5C
Mannitol
- 1,5C
Chlorid draselný
-10,7C
Chlorid sodný
-21,2C
Chlorid hořečnatý
-33,6C
Chlorid vápenatý
-51,0C
Teploty kolapsu (amorfní)
Dextran
- 9C
Povidon
- 23C
Laktosa
- 32C
Sacharosa
- 33C
Glukosa
- 41C
Sorbitol
- 45C
KAŽDÝ PŘÍPRAVEK JE
UNIKÁTNÍ
svým složením
svými vlastnostmi
lyofilizace makromolekul je vždy výzva!
Rozpouštědla
• voda je vhodná pro růst MIO
• voda na injekci (WFI)
• sterilita, nepyrogenita (limit obsahu max.0,25 EIU/ml)
• obsah iontů (konduktivita – T, pH)
• nejen vehikulum, ale také veškeré mytí a oplachy zařízení a
pomůcek
Strukturotvorné látky
• množství účinné látky  - plniva (bulking)
• objem a pevnost produktu zajistí PL
• snadná krystalizace
• mannitol (současně sladidlo + izotonizace)
• glycin (současně pufruje, antioxidant)
• snadno rozpustný ve vodě
• polymorfní
• laktosa – nízká teplota kolapsu
• redukující disacharid – může reagovat s aminy
• stabilita stoupá při vyšší krystalinitě
Kyoprotektiva
• chrání před vedlejším účinkem mrazu
• kryoprotektiva
• PL chrání protein mechanismem zvýšení termodynamické stability
hydratovaného proteinu
• cukry -sacharosa, laktosa, trehalosa
• polyoly – glycerol, mannitol, sorbitol
• AMK – Gly, Ala, Lys
• polymery – PEG, dextran, PVP
Lyoprotektiva
• chrání proteiny před vedlejším účinkem sušení
• stabilizují při uchovávání
• mechanismus
• amorfní struktura během mrazové sublimace i po ní
jakákoliv krystalizace
vede ke ztrátě efektu
• sklovitá matrice
• redukce pohybu molekul proteinu
• redukce interací molekul proteinu (zábrana agregace)
• cukry -sacharosa, laktosa, trehalosa
Tg
• proteiny - želatina
přídavek polymeru (Dextran, PVP) může
modifikovat krystalizaci
Tg
• tvoří rozhraní mezi sklovitým a kaučukovitým stavem
materiálu
• pod Tg se stává křehký
• nad Tg se stává měkký až tekutý
• při Tg – změny mechanických (např. modul pružnosti) i
elektrických vlastností
• není to stálá charakteristika
• závisí na Mh
• flexibilitě řetězce (větvené mají  Tg)
• tepelné historii polymeru a stáří
• rychlosti ohřevu (chlazení)
Vliv molární hmotnosti na Tg
• Tg je úměrná Mn polymeru (číselně-střední)
• závislost popisuje empirická rovnice Flory-Fox
• nižšší Mn  více FV  nižší Tg
• platí nejlépe při úzké distribuci Mn
• teorie „free volume“
• FV klesá při ochlazování
• při Tg dojde ke změně konformace
• modifikace rovnice – čtverec násobku MnMw
• v reálu má Mw a Mn menší vliv – se změnou se více
projevují fyzikální změny chování polymeru
Modifikace Tg
• využití plastifikace polymeru
• plastifikátor – nízkomolekulární látka
• snižuje se Tg – redukují křehkost
• vhodnou směs lze stanovit výpočtem z hmotnostní frakce
složek (w) a jejich Tg
1 w1 w 2


Tg Tg1 Tg 2
Foxova rovnice
• řeší poměrně přesně situace s ovlivněním Tg
Modifikátory Tc
• teplotu Tg a Tc ovlivňuje
• složení (podíl složek)
• obsah vody (plastifikátor) – snižuje Tg
• koloidy Tc snižují – možnost sušit při vyšší T (rychleji)
• dextran (Tc -10°C)
• hydroxyethylškrob (Tc -10°C)
• želatina (Tc -8°C)
• krystalické látky Tc zvyšují
Sacharosa (sacharidy)
• disacharid, β-D-fruktofuranosyl α-D-glukopyranosid
• bílý, krystalický prášek (monoklonální)
• velmi snadno rozpustná ve vodě
• netaje, ale podléhá degradaci - karamelizace
• neredukující cukr
• pro parenterália max. 2,5 EIU/g (nad 10%)
• metabolismus - v duodenu působením enzymů
(sacharáza, hydrolázy)
• kariogenní
• riziko obezity při nadužívání
• diabetes mellitus
Sacharosa (sacharidy)
• snižování obsahu vody (sušení, mražení)  amorfní
sklovitá (gelovitá) struktura
• vysoká viskozita
• nízká pohyblivost molekul
• sklovitá struktura
• hygroskopická  lepivá
• tendence krystalizovat (nejstabilnější forma)
• voda (plastifikátor) snižuje stabilitu sklovité struktury a
produktu
• tendence k hnědnutí (karamelizaci)
• podpora chemických degradačních procesů
D-Mannitol
• cukerný alkohol, izomer sorbitolu na C2
• rozpustný ve vodě (22 g/100 ml) – odnímá teplo (chladivý efekt)
• nehygroskopický!
• řada polymorfů, nejstabilnější β-forma
• při nižší koncentraci se tvoří přednostně δ-polymorf, zatímco při vyšší β
• Vyšší rychlost mražení podporuje pak vznik polymorfu α. , pomalé mražení polymorf δ
• Tt 165-170°C
• pro parenterália max. 4 EIU/g (do 10%), 2,5 EIU/g (nad 10%)
• sladivost 0,5
• nekariogenní – zubní přípravky, pediatrie
• využití v LF
• osmotický efekt – osmoterapie (infuze), laxativní (GIT)
• plnivo tablet
• prášek – pro vlhkou granulaci
• granulát – pro přímé lisování
• stabilní, nereaktivní 
• neredukující (Maillardova reakce) – nezpůsobuje změny barvy
bezpečný - denní
dávka není
stanovena
D-Mannitol
• v lyofilizátech je obsažen ve většině komerčních přípravků
• 20-90%
• dostupný v nepyrogenní verzi
• mechanicky odolný, homogenní produkt
• limit redukujících látek (≤ 0,2%) – mohou způsobit oxidaci peptidů
• riziko vysolení chloridem sodným (např. při mražení)
D-Mannitol
• Krystalizuje jako anhydrát
• při nevhodných podmínkách se tvoří hydrát mannitolu
• nestabilní a má tendenci ke konverzi na anhydrát při zvýšení teploty a
stabilitním problémům
• Krystalizace je závislá na
• Rychlosti mražení
• obsahu vlhkosti
• koncentraci ostatních aditiv (pufry – fosforečnany, citráty, tenzidy,
sacharosa, trehalosa, příp. polymery)
• sacharosy a mannitolu 1:4 - prevence
• tvorbu anhydrátu podporuje
• nejlepší cestou je cyklované mražení
• sekundární sušení při 40°C nebo vyšší
• mannitol + amorfní substance, např. glycin.
• glycin má nižšší potenciální energii potřebnou pro krystalizaci. tuto
krystalizaci mohou inhibovat soli, např. fosfát sodný
Laktosa
• β-D-galaktopyranosyl-(1→4)-D-glukosa
• bezvodá forma (hygroskopická) - α nebo β-forma, směs
• monohydrát - α-forma
• krystalická (forma závisí na izomeru a metodě přípravy, prejově sušená
též amorfní)
• snadno rozpustná (pomalu)
• bezpečná (laktosová intolerance)
• plnivo
• zlepšuje kohezi materiálu
α,α -Trehalosa
• disacharid
• (α-D-glukopyranosyl α-D-glukopyranosid)
• existují i formy α,β nebo β,β
• výskyt v těle bakterií, kvasinek, hub, prvoků, hmyzu, hlístic
• pomáhá přečkat nepříznivá období (mráz, sucho)
• enzymatická produkce ze škrobu nebo maltosy
• vlastnosti
• krystalická látka (orthorhombická struktura krystalu), dihydrát
• Tt 203°C (anhydrát), 97°C (dihydrát)
• bílá, rozpustná ve vodě (za tepla), stabilní (pH, teplota), cca 90%
sladkosti sacharosy, barevně stálá
• neredukující (neúčastní se Maillardovy reakce)
• nízká hygroskopičnost
• pro parenterália max. 4 EIU/g (do 10%), 2,5 EIU/g (nad 10%)
• 10% roztok cca izotonický
α,α -Trehalosa
• metabolizována v tenkém střevě trehalázou na glukosu
• popsány příhody malabsorpce, intolerance (individuální)
• kariogenní aktivita – nižší než sacharosa
• akutní toxicita – 16 g/kg pro myši
• nemá teratogenní ani mutagenní aktivitu
α,α -Trehalosa
• povolena od 1991 v UK jako kryoprotektivum
• 5% /přípravek
• 2000 - charakterizována jako „safe“ (GRAS)
• pro potravinářské účely
• denní dávka není specifikována
• akceptována po celém světě
• sladidlo
obvykle do cca 20%
• ochrana před hnědnutím
bonbony až 80%
• ochrana před ztrátou vůně a chuti
• ochrana před degradací škrobu v potravinách
α,α -Trehalosa
• tepelně stabilní sklovitá struktura
• schopna kontrolovat aktivitu vody
• netvoří anhydrát, ale dihydrát (přednostně)
• stabilizuje proteiny proti denaturaci
• chrání proteiny před degradačními reakcemi
• mechanismy (hydrofilní matrice)
• redukce mobility molekul (viskozita matrice)
•  kinetiku reakcí
• prevence destruktivních reakcí
• redukce aktivity vody
• váže vodu v dihydrátu  snížení degradačních reakcí
• imobilizuje aktivní koncové skupiny
• snižuje vznik vazeb mezi biologicky aktivními molekulami (bílkoviny, FL)
• vzniklé vazby (vodíkové můstky) vedou ke ztrátě bioaktivity
• je nehygroskopická (uchovávání)
Modulátory pH
• pufry – obvykle fyziologické
• acetáty (sodný)
• citráty (sodný)
• fosfáty – fosforečnan sodný, K2HPO4
• kyselina fosforečná
• aminokyseliny – L-His, Gly, L-Ala
• glutamáty
• TRIS (trometamin)
Izotonizační přísady
• srovnatelné osmotické vlastnosti jako fyziologické tekutiny
 izotonizace
• chlorid sodný
• nízká Te (-21,2°C)
• elektrolyt – vysolení makromolekul
• mannitol
• glycerol
• současně může modifikovat rozpustnost
• hygroskopický
Protimikrobní látky
Lyofilizované parenterální přípravky neprocházejí
terminální sterilizací  požadavek přídavku PLM
• zabraňují sekundární
kontaminaci
• limit koncentrace
•
•
•
•
•
•
•
benzylalkohol do 3%
fenol 0,002 – 0,5%
m-kresol 0,25 - 0,3%
fenoxyethanol 0,5 – 1,0%
chlorbutanol 0,25 - 0,5%
m-paraben 0,02 – 0,2%
BAC 0,01%
• kombinace
• snižuje rizika dráždivosti a
toxicity
• zvyšuje protiMIO aktivitu
•  riziko interakce s proteiny
• růstový hormon
• vakcíny
LYOFILIZACE TABLET
Perorální lyofilizáty (Lyophilisata peroralia)
• tablety určené k podání do úst nebo dispergaci
(rozpuštění) ve vodě před podáním
• oblíbená LF
• stabilita
• dávka
rozpouštění v ústech nebo
kapalině
• základní požadavky
• MIO nezávadnost – max. 103 TAMC, 102 TYMC, nepřítomnost EC
• palatabilita
• manipulovatelnost
• pevnost, vyjmutelnost z blistrů
• lyofilizát nesmí ulpívat na stěnách blistru
• disoluční profil
ODT
Výhody lyofilizovaných tablet
• rychlý rozpad
• možnost dosáhnout tzv. „fast dissolving“ efektu
• rychlý nástup účinku (analgetika, antipyretika, schizofrenie)
• obchvat jaterního metabolismu
• není třeba zapíjet (cestování)
• zvýšení compliance
■ nákladný postup
■ není vhodné pro vysoké dávky API
■ mechanické vlastnosti
■ chuť
■ prevence vlhkosti (skladování)
Požadavky na perorální lyofilizáty
• doba rozpadu tablet
• oděr
• friabilátor – obtížné (vlhkost), měkké tbl.
• dávková stejnoměrnost
• hmotnostní stejnoměrnost
+ zkoušky
neobalených tablet
• 20 jednotek, stanoví se odchylky od průměrné hmotnosti
• obsahová stejnoměrnost
• stanovení obsahové látky
• obsah vlhkosti (nejvýše 5%)
• ztráta sušením; vakuové sušení nad oxidem fosforečným;
semimikrostanovení vody
Výsledky experimentálního výzkumu
• TAČR (Vývoj lyofilizovaných tablet pro alergenové
vakcíny)
• testována řada pomocných látek
• Carrageenan GP-379NF Gelcarin, der. celulosy, maltodextrin, PVP,
mannitol, sacharosa, želatina, maltodextrin
vzhled tbl, kompaktnost, vyjmutelnost z blistru
• želatina + sacharosa
• lepivost tbl ovlivněna koncentrací sacharosy
• želatina + mannitol
• obsah želatiny ovlivňuje pevnost a rozpad tbl.
• nejlépe poměr 3/6
Výsledky experimentálního výzkumu
• rozpadavost
• rozpadavost lyofilizovaných tablet
• 6 tbl., do 3 min, 15ºC až 25ºC
• rozpadavost neobalených tablet
• 6 tbl., do 3 min, 37ºC
• rozpadavost rektálních a vaginálních
přípravků
• 37ºC
• obsah vlhkosti
• ztráta sušením, sušení nad oxidem fosforečným
• účinná látka
• ELISA
• ostatní zkoušky
• hmotnostní proměnlivost. DSC, TGA, SSA
Závěr
• incidence využití FD neustále stoupá
• parenterália
• FD proteinů může vést k denaturaci a agregaci  ztrátě aktivity
• formulace přípravku vyžaduje pečlivou volbu PL
• tablety
• modifikace uvolňování
• pohodlná aplikace
• nastavení podmínek výroby vyžaduje pečlivé
vyhodnocení všech procesních proměnných a rizik
DĚKUJI ZA
POZORNOST
[email protected]