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/kgK

• Měrné teplo tání ledu 334 kJ/kg

• Tepelná kapacita vody 4,18 kJ/kgK

• Měrné teplo vypařování vody 2260 kJ/kg

• (201,88) + 334 + (4,18100) + 2260 =

Přeměna 1 kg ledu (-20°C) na vodní páru ( 1650 litrů,

100°C) vyžaduje sublimační teplo

3050 kJ

Rizika procesu kvalita produktu

• rychlost mražení

• teplota během sublimace

• nutno udržovat pod eutonickou Te (Tg)

• 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)

vliv na polymorfii

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

• vícedávkové

• jednodávkové bez terminální sterilizace

základní požadavek

sterilita, nepyrogenita

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

• 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

Pseudomonas 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 14644 Maximální počet částic/m3

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

ISO Class FS 209E 0,5m/m3 0,5m/ft3

5 100 3520 100

7 10 000 352 000 10 000

8 100 000 3 520 000 100 000

1 m3 = 35.2 ft3

počet částic 5m se nesleduje

ISO 14646, FS

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

• ultrafiltrace (separace látek s Mh 6000 – 60000 Da)

• lze využít příp. v biotechnologických procesech pro výrobu suroviny

prevence

Limitní koncentrace endotoxinu

Způsob podání Hodnota K

(EIU/kg)

intravenózně 5,0

intravenózně - radiofarmaka 2,5

intrathekálně 0,2

• Limitní koncentrace endotoxinu pro parenterální podání • K – prahová pyrogenní dávka

endotoxinu/kg

• M – nejvyšší doporučená celková dávka přípravku/kg

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

nestabilita,

degradace

Př. cefalosporiny

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)

• Flow imaging particle count test (extrinsic, intrinsic, or

inherent particles)

Léková

forma Metoda

Maximální počet nečistot

10 m 25 m objem

Injekce

100ml

Rozptyl světla 6000 600 obal

Mikroskopie 3000 300

Infuze

100ml

Rozptyl světla 25 3 ml

Mikroskopie 12 2

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,...

• málo vnímavá jsou

• prasata, ptáci

• ryby, psi, králíci

• nesnadná diagnostika • in vitro, in vivo

• intenzivní výzkum detekčních metod

kolagen, želatina,

albumin, enzymy, AMK,

(laktosa, glycerol)

známo za měsíce až

roky!!

Přehled pomocných látek

• závisí na lékové formě (parenterália vs. tablety)

• rozpouštědla

• 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

na povaze API

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 - 0,5C

Mannitol - 1,5C

Chlorid draselný -10,7C

Chlorid sodný -21,2C

Chlorid hořečnatý -33,6C

Chlorid vápenatý -51,0C

Teploty kolapsu (amorfní)

Dextran - 9C

Povidon - 23C

Laktosa - 32C

Sacharosa - 33C

Glukosa - 41C

Sorbitol - 45C

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

• sklovitá matrice

• redukce pohybu molekul proteinu

• redukce interací molekul proteinu (zábrana agregace)

• cukry -sacharosa, laktosa, trehalosa

• proteiny - želatina

jakákoliv krystalizace

vede ke ztrátě efektu

přídavek polymeru (Dextran, PVP) může

modifikovat krystalizaci

Tg

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

• řeší poměrně přesně situace s ovlivněním Tg

2g

2

1g

1

g T

w

T

w

T

1 Foxova rovnice

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

• ochrana před hnědnutím

• ochrana před ztrátou vůně a chuti

• ochrana před degradací škrobu v potravinách

obvykle do cca 20%

bonbony až 80%

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

• 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

Lyofilizované parenterální přípravky neprocházejí

terminální sterilizací požadavek přídavku PLM

LYOFILIZACE TABLET

Perorální lyofilizáty (Lyophilisata peroralia)

• tablety určené k podání do úst nebo dispergaci

(rozpuštění) ve vodě před podáním

• oblíbená LF

• stabilita

• dávka

• 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

rozpouštění v ústech nebo

kapalině

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

• 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

+ zkoušky

neobalených tablet

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

• želatina + sacharosa • lepivost tbl ovlivněna koncentrací sacharosy

• želatina + mannitol • obsah želatiny ovlivňuje pevnost a rozpad tbl.

• nejlépe poměr 3/6

vzhled tbl, kompaktnost, vyjmutelnost z blistru

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

zdenka.sklubalova@faf.cuni.cz