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            馬爾文帕納科

            【熱點(diǎn)應(yīng)用】巧用XRPD變溫室,原位研究抗體藥物制劑凍干過(guò)程

            時(shí)間:2023-6-1 閱讀:1036
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            本文摘要

            在抗體制劑中作為填充劑的甘露醇,可以為凍干粉餅賦形,防止坍塌。但由于其結(jié)晶類型的不同,多種形態(tài)的甘露醇對(duì)穩(wěn)固凍干蛋糕結(jié)構(gòu)的作用都不相同,進(jìn)而影響最終藥物制劑的穩(wěn)定性。


            本文結(jié)合具體案例,介紹利用馬爾文帕納科Empyrean銳影X射線粉末衍射儀,在XRPD變溫室中模擬凍干的過(guò)程,幫助篩選最佳的凍干條件。




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            01背景介紹

            甘露醇通常用作抗體制劑中的填充劑,可以為凍干粉餅賦形,防止坍塌。甘露醇其結(jié)晶類型有α-、β-、δ-甘露醇、半水合甘露醇和無(wú)定形甘露醇。結(jié)晶甘露醇有助于形成更穩(wěn)固的蛋糕結(jié)構(gòu),但無(wú)定型甘露醇卻沒有這個(gè)作用。半水合甘露醇會(huì)將結(jié)合的水分子釋放到蛋糕結(jié)構(gòu)中,反而會(huì)降低藥物制劑的穩(wěn)定性。


            本文在XRPD變溫室中模擬凍干的過(guò)程,模擬實(shí)驗(yàn)速度快,需要的樣品量少,用于幫助篩選最佳的凍干條件。研究了幾個(gè)關(guān)鍵的過(guò)程參數(shù),包括凍干過(guò)程的退火溫度和溫度變化速率。


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            02實(shí)驗(yàn)設(shè)置

            馬爾文帕納科Empyrean 銳影系統(tǒng)配置Anton Paar CHC+低溫潮濕箱,控制凍干循環(huán)期間的退火溫度和加熱/冷卻速率。Cu-Kα 源反射模式,PIXcel3D探測(cè)器,掃描2θ 角度9-28?范圍內(nèi)的信號(hào),室溫下分析材料的結(jié)晶相。為提高測(cè)量的重現(xiàn)性,防止內(nèi)壁上水凝結(jié)成冰,每次測(cè)試序列開始后向變溫室通適量氮?dú)狻?/p>


            初始在-50?C進(jìn)行凍干,掃描一次。當(dāng)加熱到特定的退火溫度后,在同一溫度下連續(xù)掃描三次并調(diào)整步長(zhǎng)。使用Highscore Plus 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。調(diào)整彎曲因子(bending factor)和間隔數(shù)(granularity),進(jìn)行自動(dòng)背景校正。晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)來(lái)自Cambridge Structural Database (CSD)和Inorganic crystal structure database (ICSD),識(shí)別 β-甘露醇,半水合甘露醇,δ-甘露醇和六邊形冰晶對(duì)應(yīng)的峰。


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            03實(shí)驗(yàn)結(jié)果

            • 退火溫度對(duì)結(jié)晶態(tài)的影響:

            圖1:抗體樣品1在不同退火溫度下形成的結(jié)晶態(tài)。溫度變化速率:左圖 1?C/min;右圖10?C/min。虛線為多次分析的均值。


            • 溫度變化速率對(duì)結(jié)晶態(tài)的影響

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            圖2:不同溫度變化速率對(duì)最終凍干物結(jié)晶態(tài)的影響及XRPD變溫室和實(shí)驗(yàn)室凍干物的比較。綠、棕、粉分別對(duì)應(yīng)半水合甘露醇、β-甘露醇和δ-甘露醇。溫度變化速率(a)10℃/min;(b)1℃/min;(c)實(shí)驗(yàn)室凍干物,1℃/min。


            結(jié)

            Conclusion

            雖在實(shí)驗(yàn)中沒有找到理 想的、不含水合甘露醇的凍干過(guò)程條件。在甘露醇開始結(jié)晶的退火階段,優(yōu)化的過(guò)程參數(shù)也只是將無(wú)水甘露醇的比例提高了一些。但后續(xù)的干燥步驟有助于進(jìn)一步促進(jìn)甘露醇向無(wú)水相的轉(zhuǎn)化。


            本文展示了在XRPD變溫室內(nèi)模擬凍干過(guò)程的可行性,是深入研究結(jié)晶成核過(guò)程和凍干過(guò)程中相演化的有力工具。



            >>> 關(guān)于馬爾文帕納科



            馬爾文帕納科的使命是通過(guò)對(duì)材料進(jìn)行化學(xué)、物性和結(jié)構(gòu)分析,打造出更好的客戶導(dǎo)向型創(chuàng)新解決方案和服務(wù),從而提高效率和產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)利用包括人工智能和預(yù)測(cè)分析在內(nèi)的最近技術(shù)發(fā)展,我們能夠逐步實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。這將讓各個(gè)行業(yè)和組織的科學(xué)家和工程師可解決一系列難題,如提高生產(chǎn)率、開發(fā)更高質(zhì)量的產(chǎn)品,并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。


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