Problemi stabilnosti i rješenja bioloških lijekova u procesu proizvodnje

Posljednjih godina, biotehnološki lijekovi, posebno monoklonski lijekovi, postepeno su postali glavni dio istraživanja i razvoja novih lijekova. Međutim, proteinski biološki lijekovi općenito imaju problem složene i nestabilne strukture, posebno niza nestabilnih faktora u procesu proizvodnje, što rezultira degradacijom i inaktivacijom bioloških lijekova. Proces pripreme bioloških lijekova je vrlo složen, često kroz biosintezu (kao što je mikrobna fermentacija/ćelijska kultura), pročišćavanje i rafiniranje zaliha (kao što je hromatografsko pročišćavanje, uklanjanje virusa) i proces pripreme (kao što je konfiguracija pripreme, aseptička filtracija, punjenje, zamrzavanje -sušenje i pregled lampe) i druge proizvodne, skladišne, transportne i druge veze. Stoga je rješavanje ovih problema nestabilnosti ključ uspješne primjene bioloških lijekova u kliničkoj praksi. U ovom članku sumirani su načini degradacije u proizvodnji bioloških lijekova i predložena odgovarajuća rješenja.

 

Kako biološka tehnologija (kao što je tehnologija rekombinantne DNK, tehnologija hibridoma limfocita, tehnologija prikaza faga) i razvoj ljudske genomike, biotehnološki lijekovi (biološka medicina, bioterapeutika, biologija, biofarmaceutika), posebno monoklonski lijekovi, postupno su postali glavno tijelo. istraživanja i razvoja nove medicine. Posljednjih godina, biološki lijekovi su činili 80% među 10 najprodavanijih lijekova na recept u svijetu, a udio cjelokupnog farmaceutskog područja također se povećava iz godine u godinu. U poređenju sa tradicionalnim malim molekulama zasnovanim na hemijskoj sintezi, biološki lekovi se uglavnom pripremaju i proizvode biotehnološkim metodama, posebno tehnologijom rekombinantne DNK, koje imaju karakteristike visoke aktivnosti, visoke specifičnosti i niske toksičnosti, i rešavaju mnoge medicinske probleme koje tradicionalni mali molekuli lijekovi ne mogu riješiti, pa imaju sve važniju ulogu u spašavanju života i poboljšanju kvalitete života pacijenata.

Međutim, razvoj bioloških lijekova također se suočava sa mnogim tehničkim izazovima. Prvo, biofarmaceuti su biomakromolekule (relativna molekulska masa je obično 5x103~2x105) sa vrlo složenim strukturama i komponentama. Pored primarne strukture, odnosno sekvence aminokiselina, biološki lijekovi obično imaju složene strukture visokog nivoa (kao što su sekundarne, tercijarne ili čak kvarterne strukture), koje su osnova njihove biološke aktivnosti.

 

Istovremeno, zbog faktora kao što su posttranslaciona modifikacija, enzimska hidroliza i hemijska degradacija, uobičajeni biološki lekovi su izuzetno složene mešavine koje sadrže milione ili više molekula. Drugo, biološki lijekovi su nestabilni i skloni hemijskoj i fizičkoj degradaciji. Hemijska degradacija uključuje razbijanje i stvaranje kovalentnih veza, dok je fizička degradacija jedinstvena za biološke lijekove i ne uključuje promjene kovalentne veze, već uglavnom promjene u strukturi proteina visokog nivoa, uključujući fizičku adsorpciju (na hidrofobne površine), denaturaciju, depolimerizacija, agregacija i precipitacija. Ova degradacija ne samo da će utjecati na njegovu biološku aktivnost, već može uzrokovati i mnoge sigurnosne probleme. Drugo, za razliku od lijekova s ​​malim molekulima, gotovo svi biološki lijekovi imaju potencijalnu imunogenost, odnosno sposobnost da stimuliraju tijelo da formira specifična antitijela ili senzibiliziraju limfocite.

 

Osim strukture samih bioloških lijekova, imunogenost je usko povezana i sa stabilnošću bioloških lijekova, posebno polimera i proteinskih čestica, koje je lako stimulirati tijelo da formira odgovarajuća antitijela na čiste lijekove, utičući na efikasnost lijekova i čak i zbog unakrsne reaktivnosti može neutralizirati endogene proteine ​​u ljudskom tijelu. Na primjer, antitijela proizvedena pri liječenju ljudskim eritropoetinom (EprexR) ne samo da će neutralizirati proteinske lijekove, već će i vezati ljudske endogene proteine ​​kako bi ih inaktivirali, što će rezultirati čistim poremećajima regeneracije crvenih krvnih zrnaca kod pacijenata. Imunološki odgovor također može izazvati reakcije preosjetljivosti, koje u teškim slučajevima mogu čak ugroziti život pacijenta.

Neke suptilne promene (kao što je konformacija) koje se javljaju tokom proizvodnje bioloških lekova mogu biti teško uočiti tokom procesa proizvodnje ili kratkoročnog skladištenja kroz postojeće analitičke tehnologije, ali mogu uticati na stabilnost procesa dugotrajnog skladištenja, čime se veći uticaj na konačni kvalitet proizvoda. Kvalitet proizvodnih pogona, sirovina i materijala za pakovanje, kao i obuka i rad zaposlenih takođe će imati veliki uticaj na kvalitet proizvoda. U ovom članku sumirani su uobičajeni problemi koji utiču na stabilnost bioloških lijekova u procesu proizvodnje i predložena su odgovarajuća rješenja.

 

01 Proces pripreme biološke medicine

Proces pripreme bioloških lijekova je vrlo složen. Od biosinteze do konačnog pakiranja u kliničke preparate, obično je potrebno proći kroz različite korake proizvodnje, skladištenja i transporta uključujući biosintezu (kao što je mikrobna fermentacija/ćelijska kultura), pročišćavanje zaliha, rafiniranje (kao što je hromatografsko pročišćavanje, uklanjanje virusa) i pripremu proces (kao što je konfiguracija pripreme, aseptička filtracija, punjenje, sušenje zamrzavanjem i kontrola lampe). Uzimajući za primjer najpopularnije biološke lijekove protiv antitijela, tipična proizvodna procedura uključuje sljedeće korake: Prvo, ćelijska linija se topi i postepeno širi u razumnom okruženju za rast kako bi se na kraju zadovoljile potrebe proizvodnje.

 

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 stepeni) i neutralni pH uslovi za više od ili jednako 10 dana do dovoljne sinteze proteina i izlučivanja u ekstracelularno do sada. Nakon sinteze biološkog lijeka, nerastvorljivi stanični ostatak se uklanja centrifugiranjem ili filtracijom, a zatim se supernatant koji sadrži biološki lijek pročišćava pomoću nekoliko hromatografskih kolona kao što je hromatografija afinitetnog proteina A (hromalografija proteina A), hromatografija izmjene kationa i anionska izmjena. hromatografijom, a virus se uklanja i inaktivira.

Nakon prečišćavanja, biološki lijekovi se zamjenjuju u odgovarajući pufer ultrafiltracijom ili perkolacijom i čuvaju u ljekovitoj supstanci, ili u obliku konačnog rinfuza kada se dodaju završnim komponentama preparata. Gotovi proizvod se dobija punjenjem u različite materijale za unutrašnju ambalažu (kontejner-zatvaranje) ili se dalje priprema u zamrzivač sušeni prah tretmanom zamrzavanjem. Tijekom procesa proizvodnje, proteini prolaze kroz niz destruktivnih faktora, kao što su nizak pH, visoka sol, smrzavanje-odmrzavanje, svjetlost, oscilacije, smicanje i različite (hidrofobne) površine, koji mogu uzrokovati strukturne promjene ili degradaciju proteina, čime utječu na kvalitetu biološkog lijeka, a svaki korak se može optimizirati kako bi se izbjegla ili smanjila rezultirajuća degradacija.

 

02 Razgradnja i kontrola bioloških lijekova tokom mikrobne fermentacije/ćelijske kulture

Proces mikrobne fermentacije/ćelijske kulture može utjecati na stabilnost proteinskih lijekova koji se njime izražavaju, ali postoji nekoliko izvještaja o stabilnosti bioloških lijekova u procesu mikrobne fermentacije/ćelijske kulture, ili ovom pitanju nije posvećeno dovoljno pažnje. Glavni razlog za ovu pojavu može biti taj što se u procesu mikrobne fermentacije kulture L-ćelija više pažnje poklanja odgovarajućim uslovima za rast mikroba/ćelije i ekspresijskoj količini, a neki produkti razgradnje mogu biti uklonjeni kasnijim pročišćavanjem ili Smatra se da je gubitak proteina uzrokovan razgradnjom uzrokovan neadekvatnom ekspresijom proteina.

 

U skladu s QbD principom razvoja biološke medicine i relevantnim smjernicama kao što je FDA, nečistoće povezane s proizvodom najbolje se potiskuju na čelu proizvodnje, nakon čega slijedi prečišćavanje i drugi procesi za uklanjanje. U nedostatku efikasne metode uklanjanja, potrebno je pokazati da nečistoća ne utječe značajno na sigurnost i djelotvornost lijeka, ali će to zahtijevati mnoga dodatna istraživanja, a postoji i rizik od nekih nesigurnosti zbog lošeg ciljane studije. Stoga je poželjna strategija razmotriti inhibiranje ovih degradacija na izvoru.

Postoji mnogo faktora koji uzrokuju razgradnju proteina tokom mikrobne fermentacije/ćelijske kulture, prvi su faktori okoline, kao što su visoka temperatura, neutralni pH, rastvoreni kiseonik, jačina jona soli, itd. Temperatura ćelijske kulture je mnogo viša od uobičajenog skladištenja temperatura (kao što je 2 do 8 stepeni), i kao kod većine hemijskih reakcija, što je temperatura viša, to je brža degradacija proteina. Pri neutralnom pH, mnogi proteini, uključujući monoklonska antitijela, skloniji su agregaciji i deamidaciji. Niže koncentracije otopljenog kisika mogu dovesti do nepotpunog uparivanja protein disulfidne veze.

 

Osim toga, komponente medija kao što su ioni metala (kao što su ioni bakra), aminokiseline (kao što je cistein) itd., također će utjecati na kvalitet bioloških lijekova, posebno na stvaranje i razmjenu disulfidnih veza. Optimizirani uslovi kulture ćelija mogu poboljšati stabilnost proteina, ali svaki proces mora biti i efikasan i operativan. Pošto uslovi ekspresije mnogih proteina mogu biti u sukobu sa stabilnošću proteina, promene u mikrobnoj fermentaciji/uslovima ćelijske kulture posebno mogu uticati na nivoe ekspresije ciljnih proteina, rast ćelija, nečistoće povezane sa procesom i nivoe glikozilacije. U ovom trenutku potrebno je izvršiti sveobuhvatno razmatranje i optimizaciju.

 

03 Degradacija i kontrola biohemijskih agenasa tokom prečišćavanja i debakterijalizacije/deviralizacije

3.1 Prečišćavanje

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% nakon prečišćavanja protein A hromatografijom. Za ove proteine ​​osjetljive na kiselinu, vrijeme eluiranja treba svesti na minimum, a eluiranje treba neutralizirati u vremenu nakon eluiranja ili eluiranja na nižim temperaturama. Osim toga, upotreba optimiziranih sistema puferiranja (kao što je dodatak arginina) može značajno inhibirati stvaranje agregacije i poboljšati oporavak antitijela.

 

U hromatografiji za izmjenu jona često je potrebno koristiti veće koncentracije soli (kao što su natrijum hlorid i natrijum acetat) i podesiti pH otopine tako da bude prikladan za hromatografiju s izmjenom anjona ili katjona, istovremeno osiguravajući da ovi uvjeti ispunjavaju ne utiče na kvalitet proteina. Neka monoklonska antitijela su osjetljivija na visoku količinu soli i imaju tendenciju formiranja proteinskih agregata kao što su opalescencija i čestice. Otkrili smo da eluiranje sa histidinom kao puferom umjesto velike soli može efikasno inhibirati takve reakcije agregacije (podaci nisu objavljeni).

U hidrofobnoj izmjenjivačkoj hromatografiji, proteini su razdvojeni afinitetom između hidrofobne grupe i mobilne faze i lako se adsorbiraju na hidrofobnoj površini da bi denaturirali. Međutim, mnogo je blaža od kromatografije reverzne faze, koja zahtijeva eluiranje proteina pomoću organskih rastvarača. Metoda dodavanja arginina u otopinu uzorka ili mobilnu fazu također se može koristiti za poboljšanje oporavka proteina.

 

3.2 Sterilizacija/uklanjanje virusa

Budući da se biološki lijekovi moraju davati putem injekcije, sterilizacija i uklanjanje virusa su također neophodan proces za biofarmaceutike, uglavnom uključujući fizičko uklanjanje i hemijsku inaktivaciju. Fizičko uklanjanje je odvajanje bakterija ili virusa iz bioloških lijekova fizičkim putem, a glavne metode su membranska filtracija/nanofiltracija i kromatografija. Hemijska inaktivacija je inaktivacija bakterija ili virusa hemijskim metodama, uglavnom uključujući upotrebu surfaktanata, zagrijavanje, tretman kiselinom i tretman UV/Y-zrakama.

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 stepeni prije termičke sterilizacije. Istovremeno, treba obratiti pažnju na uticaj nekih raznih proteina, posebno tragova raznih proteina sa niskim temperaturama topljenja, a čestice nastale nakon razgradnje ovih nečistoća će postati nukleaciona mesta za agregaciju proteina, ubrzavajući agregaciju proteina. ciljni proteini. Ako otopina sadrži saharozu, također treba uzeti u obzir da je saharoza sklona hidrolizi da nastane glukoza i fruktoza u uvjetima visoke temperature, a ova dva redukovana šećera će imati Maillardovu reakciju sa slobodnom amino grupom proteina, što će rezultirati razgradnjom bioloških lijekova.

Za sterilizaciju zračenjem potrebno je obratiti pažnju na hemijsku i fizičku degradaciju proteina uzrokovanu slobodnim radikalima, a obično je potrebno dodati i neke hvatače slobodnih radikala za zaštitu proteina.

 

3.3 Zamrzavanje-odmrzavanje

Zamrzavanje-odmrzavanje je neophodan proces u proizvodnji bioloških lijekova, kao što je proces čekanja u različitim fazama proizvodnog procesa, ili promjena mjesta/transfera, a također je uobičajena metoda za dugotrajno skladištenje matične otopine . Osim toga, slučajno zamrzavanje-odmrzavanje također može biti uzrokovano kada se gotov proizvod transportuje ili ga pacijent koristi kod kuće. Neki proteini su vrlo osjetljivi na zamrzavanje-odmrzavanje, posebno u nedostatku odgovarajućih zaštitnih agenasa, koji lako mogu uzrokovati inaktivaciju proteina. Stoga je eksperiment zamrzavanja i odmrzavanja također bitan dio provjere formulacije recepta.

Mehanizmi uništavanja proteina zamrzavanjem-odmrzavanjem su sljedeći: Prvo, površina ledene vode koja se formira tokom zamrzavanja je važan uzrok denaturacije proteina, a proteini imaju tendenciju da se adsorbiraju na ove površine radi denaturacije i agregacije; Drugo, nakon što velika količina vode postane led tokom procesa smrzavanja, koncentracija preostale otopljene tvari i samog proteina će se naglo povećati, a što je veća koncentracija proteina, to su veće šanse za intermolekularni sudar i to je ozbiljnije stvaranje agregacije.

 

Prema mehanizmu reakcije razgradnje proteina, postoje različiti načini da se inhibira razgradnja proteina uzrokovana smrzavanjem-odmrzavanjem. Na primjer, osmo sredstvo u ledenoj vodi (kao što je polisorbat 20, polisorbat 80) da inhibira razgradnju uzrokovanu površinom ledene vode. Termodinamička stabilnost (održavanje proteina u prirodnom stanju) se povećava podešavanjem pH i jonske snage otopine i dodavanjem pomoćnih tvari/zaštitnih sredstava.

Za dugotrajno skladištenje zaliha biološkog lijeka, obično je potrebno držati protein ispod temperature staklastog prijelaza (T') maksimalnog smrznutog koncentrata kako bi se osigurala vrlo niska pokretljivost (kinetička stabilnost). Na primjer, otopina proteina koja sadrži saharozu kao zaštitno sredstvo, budući da je njen T' oko -30 stepen, potrebno je držati na temperaturi od -40 stepena ili čak niže.

 

Brzina zamrzavanja-odmrzavanja također utiče na stabilnost bioloških lijekova. Ako je zamrzavanje presporo, protein će se lakše razgraditi u stanju veće koncentracije dugo vremena. Naprotiv, pod vrlo brzim uvjetima (kao što je -80 stepen), može se formirati velika količina ledene vodene površine, što također uzrokuje degradaciju zbog površine. Brzina topljenja je također vrlo važna, pri čemu sporo topljenje (npr. 4 stepena) uzrokuje daljnja oštećenja rekristalizacijom vode koja se otopila na površini ledene vode. Stoga se u proizvodnom procesu općenito preporučuje topljenje smrznutih proizvoda što je brže moguće, kao što je korištenje tekuće vode za ubrzavanje topljenja.

Osim toga, tokom procesa zamrzavanja, neke otopljene tvari će kristalizirati zbog stvaranja leda i smanjenja rastvorljivosti. Najtipičniji je natrijum fosfatni pufer, u poređenju sa natrijum dihidrogen fosfatom, rastvorljivost natrijum dihidrogen fosfata je veoma osetljiva na temperaturu, pri niskim temperaturnim uslovima biće prva precipitacija, što rezultira smanjenjem pH rastvora do 3 do 4 jedinice, u ovom trenutku protein osjetljiv na kiselinu je sklon razgradnji. Neki proteini sa višestrukom strukturom podjedinica, kao što su aponeokarzinostatin i stafilokokna nukleaza, imaju nisku temperaturnu denaturaciju zbog smanjenja hidrofobnog djelovanja podjedinica vezivanja sa padom temperature.

 

3.4 Filtracija/ultrafiltracija

Postoje tri glavne vrste membranske filtracije za proteinske otopine, a to su sterilna filtracija, nano-filtracija i ultrafiltracija/perkolacija. Baktericidna filtracija se uglavnom koristi za uklanjanje netopivih čestica i bakterija, obično se koristi prije punjenja finalnog proizvoda; Nanofiltracija se uglavnom koristi za uklanjanje virusa; Ultrafiltracija/perkolacija se uglavnom koristi za zamjenu pročišćenog uzorka u pufer konačnog preparata i njegovo koncentriranje, uz izbjegavanje direktnog dodavanja jake alkalije ili jake kiseline u otopinu proteina za podešavanje pH otopine i dodavanje drugih čvrste pomoćne tvari mogu uzrokovati lokalno oslobađanje topline i utjecati na stabilnost proteina.

Međutim, sama membranska filtracija će imati neke efekte na proteine, a interakcija između proteina i filtracionih membrana može smanjiti koncentraciju proteina u osnovnom rastvoru i denaturirati proteine, što ima značajniji uticaj na lekove sa niskom koncentracijom proteina. Generalno, interakcija između proteina i filterske membrane, te između proteina i proteina može se smanjiti dodavanjem surfaktanata. Osim toga, neki filteri lošeg kvaliteta će sami izbaciti neke čestice i postati nukleacijske tačke za agregaciju proteina, ubrzavajući agregaciju proteina. Odabir visokokvalitetne filterske membrane je kritičan.

 

Donnanov efekat takođe treba uzeti u obzir u procesu ultrafiltracije. Donnanov efekat znači da se tokom procesa membranske filtracije polimer (kao što su proteinske makromolekule) zarobi u membrani, a elektrolit suprotnog naboja u otopini se više skuplja oko polimera zbog međusobnog privlačenja naboja, tako da filtraciona membrana ne može biti potpuno prožeta tokom procesa ultrafiltracije, što rezultira povećanjem koncentracije. Konvencionalna antitijela su pozitivno nabijena u ultrafiltratu, tako da će anjonski elektrolit biti obogaćen antitijelom i koncentracija će se povećati.

Generalno, što je niža početna koncentracija pufera i veća koncentracija proteina nakon ultrafiltracije, to je Daunanov efekat očigledniji i značajniji uticaj na pH pufera. Ako pufer sadrži histidin, pH vrijednost će porasti kada ultrafiltracija koncentrira lijek protiv antitijela, a čak će i pH vrijednost preparata premašiti standard kontrole kvalitete i učiniti proizvod nekvalifikovanim.

 

04 Razgradnja i kontrola bioloških lijekova u procesu pripreme gotovog proizvoda

4.1 Konfiguracija i miješanje

U proizvodnom procesu, zbog velike veličine uključenih bioloških lijekova, konfiguracija pripreme i operacije miješanja postaju vrlo važne, kao što je lokalna koncentracija proteina ili ekscipijensa previsoka, ili promjena pH otopine i jonske snage može dovesti do denaturacije proteina. ili padavina. Vrsta, veličina, brzina miješanja i vrijeme mehaničke miješalice tokom proizvodnje mogu utjecati na stabilnost biološkog lijeka, na primjer, brzina miješanja je previsoka, što rezultira ubrzanom agregacijom proteina. Stoga je neophodno optimizirati ove parametre što je više moguće pod pretpostavkom postizanja ujednačenog miješanja.

 

4.2 Punjenje

Biološki lijekovi su skloni denaturaciji i agregaciji tokom procesa punjenja, uglavnom zbog mehaničkih sila kao što su sile smicanja koje nastaju procesom pumpanja i degradacije uzrokovane nekim precipitatom. Prijavljeno je da će nerđajući čelik klipne pumpe istaložiti neke nanočestice i postati tačke nukleacije za agregaciju antitijela. Mali mjehurići koji nastaju tokom procesa punjenja mogu denaturirati protein na površini plin-tečnost, a mali mjehurići će proizvesti slobodne radikale i/ili lokalne promjene topline kada se razbiju, što može uzrokovati denaturu proteina.

 

4.3 Sušenje zamrzavanjem

Biološki lijekovi imaju tendenciju da koriste tečne formulacije jer tečne formulacije imaju značajne prednosti u odnosu na liofilizirane formulacije sa stanovišta cijene, jednostavnosti procesa i pogodnosti za pacijenta. Međutim, neki proteini su vrlo nestabilni u vodenim rastvorima, pa ako nakon optimizacije preparata nije postignuta dovoljna stabilnost, onda treba razmotriti upotrebu liofilizovanih preparata. Proces liofilizacije će formirati mnoge destruktivne faktore, prvi su destruktivni faktori u procesu zamrzavanja, koji su prethodno detaljno opisani.

Pored toga, proteini se takođe mogu susresti sa faktorima razgradnje u suvim uslovima. Na primjer, hidratacijski sloj na površini proteina je vrlo važan za stabilnost proteina. Hageman je predložio da površina proteina sadrži oko 7% vode, što je vrlo važno za održavanje strukture proteina, a sadržaj vode nakon liofilizacije je uglavnom između 1% i 2%, tako da su potrebne druge tvari koje zamjenjuju ulogu vode. tokom dehidracije. Stoga je vrlo važno odabrati pravi recept i proces liofilizacije. Općenito se vjeruje da disaharidi poput saharoze i trehaloze mogu igrati relativno efikasnu ulogu donora vodonične veze, dok polimerna jedinjenja ne mogu djelotvorno igrati ulogu zamjene vode zbog steričkog efekta.

 

Osim toga, pod pretpostavkom kontrole liofiliziranog sadržaja vode (kao što je 1% do 2%), saharoza i trehaloza mogu formirati amorfni prah sa visokim T, tako da se cijeli sistem može održavati u čvrstom stanju i inhibiraju fizičku i hemijsku degradaciju tokom dugotrajnog skladištenja. Međutim, za polipeptidne biološke lijekove (kao što je glukagon), budući da nemaju relativno fiksiranu strukturu visokog nivoa, polimerni šećeri kao što je hidroksietil škrob koji ne može igrati ulogu vodikove veze također mogu imati visoki zaštitni učinak poput šećera iz morskih algi. Nedavno je objavljeno da se upotreba aminokiselina kao novog biološkog lijeka za zaštitu od sušenja zamrzavanjem, posebno arginina, može koristiti samostalno ili pomiješana sa saharozom vrlo efikasno kako bi se zaštitila stabilnost proteina u uslovima zamrzavanja i sušenja smrzavanjem.

 

05 Razgradnja i kontrola bioloških lijekova tokom skladištenja, transporta i upotrebe

U procesu skladištenja, transporta i upotrebe, proteini će takođe doživeti različite uslove razgradnje, kao što su kratkotrajne promene temperature tokom skladištenja i transporta, transportne oscilacije ili laka oštećenja tokom transporta i upotrebe, što može imati veći uticaj na kvalitet proteina. . Za biofarmaceutike i vakcine, transport hladnim lancem je ključni faktor u obezbeđivanju kvaliteta proizvoda. Posljednjih godina u Kini je bilo nekoliko incidenata u vezi sa sigurnošću cjepiva, kao što je slučaj s vakcinom Shanxi 2010. godine i slučaj ilegalne vakcine Shandong 2016. godine. Svi ovi slučajevi su uključivali nepravilno skladištenje i transport vakcina, kao i potencijalne rizike za sigurnost lijekova uzrokovane izazvali su veliku zabrinutost čitavog društva. Stoga je jačanje upravljanja i kontrole u procesu skladištenja, transporta i upotrebe važna karika za osiguranje sigurne primjene bioloških lijekova.

 

06 Zaključak

Biološki lijekovi su vrlo krhke molekule, a kvaliteta njihovih proizvoda usko je povezana s procesom proizvodnje. U procesu proizvodnje lako dolazi do različitih hemijskih i fizičkih degradacija, a posebno do fizičke degradacije makromolekula biološkog leka, koja se može desiti u različitim fizičkim ili mehaničkim uslovima, pa se iskustvo malih molekula lekova ne može direktno primeniti na biološke lekove.

Ekstremne uslove treba izbegavati u procesu proizvodnje, kao što je mešanje rastvora biološkog leka sa mikserom sa previsokom brzinom mešanja, direktno korišćenje jakih kiselina ili lužina za podešavanje pH rastvora ili direktno dodavanje čvrstih ekscipijenata u rastvor proteina u rastvoriti. Iako možda neće uzrokovati vidljive efekte u kratkom roku, možda je utjecao na lokalnu normalnu finu strukturu biološkog lijeka, a ove strukturne promjene će se pojačati tijekom dugotrajnog skladištenja, što u konačnici utječe na kvalitetu proizvoda.

Ako je potrebno, komparativna procjena različitih proizvodnih procesa ili zaštitnih sredstava može se ubrzati korištenjem ubrzanih i prisilnih testova stabilnosti degradacije zaliha ili gotovog proizvoda. Posebnu pažnju treba obratiti na ove proizvode razgradnje tokom prečišćavanja i punjenja, jer će oni ostati u gotovom proizvodu i na kraju se koristiti kod pacijenata, što dovodi do pitanja sigurnosti, efikasnosti i imunogenosti.

U određenom smislu, proces proizvodnje biofarmaceutika određuje njihovu kvalitetu, što zahtijeva analizu mehanizma degradacije ovih molekula i inhibiciju njihove moguće degradacije kroz cijeli proizvodni proces kako bi se osiguralo da se konačni proizvod može sigurno i djelotvorno primijeniti na pacijente.

 

O Guidlingu

Guidling Technology je nacionalna kompanija visoke tehnologije koja se fokusira na biofarmaceutike, ćelijsku kulturu, prečišćavanje i koncentraciju biomedicine, dijagnostiku i industrijske tekućine. Uspješno smo razvili centrifugalne filter uređaje, ultrafiltracione i mikrofiltracione kasete, virusni filter, TFF sistem, dubinski filter, šuplja vlakna, itd. Koji u potpunosti zadovoljavaju scenarije primjene biofarmaceutika, ćelijske kulture itd. Naše membrane i membranski filteri se široko koriste u koncentraciji, ekstrakciji i odvajanju predfiltracije, mikrofiltracije, ultrafiltracije i nanofiltracije. Naše brojne linije proizvoda, od malih, za jednokratnu upotrebu laboratorijske filtracije do proizvodnih sistema filtracije, testiranja sterilnosti, fermentacije, ćelijske kulture i više, zadovoljavaju potrebe testiranja i proizvodnje. Guidling Technology se raduje saradnji sa vama!