Producerea de formulări de particule pentru proteine recombinate folosind un pat fluidizat - PDF
1 disertație pentru obținerea titlului de doctor al Facultății de Chimie și Farmacie a Universității Ludwig Maximilians din München Producerea de formulări de particule pentru proteine recombinate prin intermediul unui pat fluidizat Matthias Ganz din Würzburg 2007
8 CUPRINS 1. Introducere Producția de particule de proteine Pat fluidizat Parametrii dispozitivului Parametrii procesului Controlul uscării Uscarea proteinelor în patul fluidizat Procese alternative pentru producerea particulelor de proteine Uscare prin pulverizare Uscare prin congelare Pulverizare prin uscare prin congelare Precipitații Fluide supercritice Radiografie X spectroscopie fotoelectronică în farmacie Fundamentale Analiza materialului calitativ al prototipurilor și metodele de analiză a analizei prototipurilor substanțe interleukinice umane pentru procesele în pat fluidizat alte substanțe 24
9 CUPRINS 3.2. Sisteme de proces Sistem GPCG-1 Sistem Mini-Glatt Metode analitice Caracterizarea rhil SE-HPLC pentru analiza agregatelor RP-HPLC pentru analiza speciilor înrudite RP-HPLC pentru analiza metioninei electroforeză pe gel (pagină SDS) Difracție laser polarimetrie Karl-Fischer DSC XPS Spectroscopie UV Măsurarea suprafeței BET Rezultate și discuții Teste comparative în diferite sisteme Teste în sistemul GPCG-1 Teste în sistemul Mini-Glatt Rezumat Optimizarea sistemului Mini-Glatt Duză coborată Recipient pentru material modificat și suport pentru duză 53
10 CUPRINS Container de materiale optimizat suplimentar Sistem Mini-Glatt cu micro-kit Rezumat Stabilitatea formulărilor rhil-11 Materiale purtătoare și soluții de pulverizare fără aditivi stabilizatori Materiale purtătoare și soluții de pulverizare cu aditiv trehaloză Sferele MCC și soluții de pulverizare cu aditiv PS80 Influența zahărului adăugat în combinație cu 0,02% PS Rezumat XPS al produselor rhil-11 Spectre ale materialelor purtătoare, trehaloză și rhil Analiza XPS a purtătorilor acoperiți rhil-11 Încărcare Calculul acoperirii pe baza analizelor XPS Evaluarea modelelor Rezumat Literatura 125
11 Abrevieri BE Energie de legare BET Brunnauer, Emmet și Teller BSA ser albumină bovină DMSO dimetil sulfoxid DSC calorimetrie de scanare diferențială FD presiune de fluidizare FD presiune de fluidizare GPCG-1 Glatt Particle Coater Granulator-1 IR infraroșu configurație KAD cu duză coborâtă LDH lactat dehidrogenază MCC microcristalină MCC microcristal Institutul Național de Standarde PS80 Polisorbat 80 rhgh Hormon de creștere uman recombinant rhil-11 Interleukină umană-11 recombinantă RP-HPLC Fază inversă HPLC RS Specii înrudite SD Presiune de pulverizare SDS Sodiu dodecil sulfat SE-HPLC Excludere dimensiune Cromatografie SK Configurație standard WS Pat fluidizat XPS Radiografie fotoelectron spectroscopie
21 1 INTRODUCERE 10 40nm realizat (Thiering și colab.; 2000a). O dezvoltare ulterioară a precipitațiilor este pulverizarea soluției de proteină într-un vas cu fluid supercritic, datorită suprafeței create în timpul atomizării, particulele de proteine apar în câteva secunde. Cu această tehnologie, pot fi produse particule de formă uniformă și distribuție de dimensiuni înguste (Palakodaty și colab.; 1999; Yeo și colab.; 1993). În tehnologia fluidelor supercritice, proprietățile particulelor de proteine, cum ar fi distribuția dimensiunii particulelor și morfologia etc. asupra temperaturii și presiunii fluidului supercritic (Jung și colab.; 2001). Dezavantajele sunt procesul complex și costul ridicat al procedurii.
33 2 OBIECTIV 22 3) Ulterior, va fi investigată influența diferitelor materiale purtătoare și a diferiților aditivi pentru soluții de pulverizare precum zahărul, surfactanții sau antioxidanții asupra stabilității fizice și chimice a rhil-11 atât în timpul procesului, cât și în timpul depozitării. Cu sferele MCC insolubile, influența aditivilor pentru soluții de pulverizare ar trebui investigată independent de efectele de solubilitate ale materialului purtător. 4) O mai bună înțelegere a acoperirii suprafeței purtătorului cu proteină sau matrice proteică ar putea oferi explicații importante pentru instabilitățile proteinelor, deoarece proteinele pot fi denaturate pe suprafețe. Cu ajutorul XPS, trebuie investigată distribuția rhil-11 pe straturile de suprafață/aproape de suprafață ale formulărilor de proteine sub formă de particule.
34 3 MATERIAL ȘI METODE 23 3 MATERIAL ȘI METODE 3.1 MATERIALELE INTERLEUKINEI UMANE RECOMBINANTE-11 Pentru toate experimentele s-a utilizat o soluție apoasă congelată în vrac cu aproximativ 15 mg/ml rhil-11, 6mM monofosfat de sodiu, 4mM difosfat de sodiu și 300mM glicină, pH 7,0 ( Wyeth BioPharma, Andover, SUA). Pentru unele experimente, glicina formulării în vrac a fost îndepărtată prin dializă împotriva soluției tampon de fosfat (10mM, ph = 7). A fost utilizat un furtun de dializă Spectra/Por 7 cu un MWCO de 3000 de la Spectrum Medical Industries Inc., SUA µm Pharmatrans Sanaq AG MCC-Sfere (Cellets 200) 98% = µm Pharmatrans Sanaq AG zaharoză RFF zahăr Südzucker trehaloză dihidrat Georg Breuer GmbH D-Manitol (Pearlitol 200SD) 98,% EP Roquette D-Manitol (Pearlitol 300DC) 98,% EP Roquette Glicine 99,0-101% Rexim (Degussa) Disodium Hidrogen Fosfat Heptahidrat Merck, Darmstadt Sodiu Dihidrogen Fosfat Monohidrat Merck, Darmstadt Metionina Fluka, Buchs, Elveția
35 3 MATERIAL ȘI METODE ALTE SUBSTANȚE Tab: Alte substanțe Substanță Descriere Sursă de aprovizionare Acetonitril calitate HPLC, Fisher Scientific,> 99,9% Leicestershire, Marea Britanie Nitrat de amoniu> 99% Grüssing, Filsum Coloidal Blue Staining Kit Stainer A și B Invitrogen, Karlsruhe Lithium chloride Riedel de Häen, Seelze Mark12 TM Molecular Standard pentru Invitrogen, Karlsruhe Gel electroforeză metanol calitate HPLC,> 99,8% Merck, Darmstadt Methionine Fluka, Buchs, Elveția Acid morfolinoetanesulfonic (MES)> 99,5% Sigma, clorură de sodiu Steinheim ACS,> 99% Sigma, Steinheim Sodiu dodecil sulfat de calitate electroforeză,> 99% Roth, Karlsruhe Sulfat de hidroxid de sodiu pa > 99% Merck, Darmstadt Conține MOPS, NuPAGE MOPS care rulează Tris Base, SLS, tampon EDTA Invitrogen, Karlsruhe Conține glicerol, Tris Base, tris NuPAGE LDS Eșantion HCl, LDS; EDTA, Invitrogen, Karlsruhe Buffer Serva Blue 250, Phenol Red, apă NuPAGE agent de reducere 0,5 M DTT Invitrogen, Karlsruhe PS80 Crillet HP, Croda de înaltă puritate, acid trifluoroacetic netetal Sigma, Steinheim
36 3 PLANTE DE PROCESARE A MATERIALULUI ȘI A METODELOR PLANTA GPCG-1 Pentru a putea urmări mai bine procesul vizual, testele au fost efectuate standard în aranjamentul de pulverizare superior, folosind o duză cu două substanțe cu diametrul interior de 1 mm. Pungile filtrante din țesătură au fost scuturate folosind metoda cu două camere. Parametrii standard sunt enumerați în fila. Tab: Parametri standard GPCG-1 Experimente: Parametrii procesului, soluția de pulverizare, materialul purtător Parametrii de control al procesului Valoare (unitate) Viteza aerului de fluidizare 1,5 m/s Duza de presiune de pulverizare 1,9 bar Viteză de alimentare lichid de pulverizare 2,8 g/min Temperatura de intrare 30 C Interval de agitare (filtru) la fiecare 10 secunde (asincron) ) Formularea lichidului de pulverizare rhil-11 2,5 mg/ml tampon fosfat 10mM, ph = 7,0 glicină 300mM cantitate de lichid de pulverizare 250g cantitate de material purtător 300g
37 3 MATERIALE ȘI METODE SISTEM MINI-GLATT La începutul dezvoltării, procesele au fost efectuate în configurația de pulverizare de fund, fără utilizarea cârnaților. Pentru pulverizare s-a folosit o duză cu două fluide cu diametrul interior de 0,5 mm. Fluidizarea materialului purtător și atomizarea soluției de pulverizare au avut loc cu aer comprimat din conducta casei (6 bari). Aerul comprimat a fost reglat cu ajutorul unui reductor de presiune din sistem. Temperatura aerului de fluidizare ar putea fi ajustată prin încălzirea în sistem. Parametrii standard sunt enumerați în fila. Tab: Valori standard Experimente Mini-Glatt: Parametri de proces, soluție de pulverizare, material purtător Parametri de control al procesului Valoare (unitate) Presiune de fluidizare 0,5 bar Presiune de pulverizare 0,5 bar Viteză de alimentare lichid de pulverizare 0,36g/min Temperatura produsului 32 C Interval de suflare (filtru) 10s Presiune de suflare (filtru) 1 bar Formulare de pulverizare rhil -11 4 mg/ml tampon fosfat 10mM, ph = 7,0 glicină 300mM cantitate de lichid spray 15g cantitate de material purtător 20g