蛋白质药物喷雾干燥研究进展:配方及工艺特性趋势的文献分析

喷雾干燥是一种固有的连续和良好的工业干燥过程。它可以加速制造生物制药和疫苗产品,导致经济和健康效益。在本综述中,我们涵盖了系统评估,并讨论其中包含的各种蛋白质药物和赋形剂的喷雾干燥,适用于这些配方,使用的设备以及各自的过程参数的溶剂系统。此外,讨论了喷雾干燥的蛋白质固体的关键质量方面。基于整体趋势,我们展示了一种简洁的视角,进入蛋白质药物喷雾干燥的未来。

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文章信息:Joana T.Pinto,Eva Faulhammer,Johanna Dieplinger,Michael Dekner,Christian Makert,Marco Nieder&Amrit Paudel(2021)蛋白质药物喷雾干燥的进展:制剂和过程属性的趋势文献分析,干燥技术,DOI:10.1080 / 07373937.2021.1903032

介绍:

蛋白质药物通常是以水溶液剂型配制的。然而,液体剂型往往不稳定,货架期有限,经常需要在冷藏条件下储存和运输。为了克服这些限制,蛋白质药物可以配制成干粉。在理想的情况下,当处于粉末形式时,生物分子,将保持稳定,并在预期的时间内(3年或更久)在环境储存条件下保持活性。传统上,冷冻干燥是蛋白质药物干燥的首选工艺。在冷冻干燥中,先将液体配方冷冻,然后通过升华和解吸除去冰。[1]截至2014年,美国食品和药物管理局(FDA)批准的冻干产品超过400种。预计2018年冻干产品年增长率为13.5%。[2]许多批准的冻干产品是过去几年迅速出现的蛋白质制剂(如疫苗、抗体、酶、肽激素等)。[3.]同样,可替代干燥工艺的扩展能够持续支持生物制药技术的快速发展,是该行业在未来几年的核心需求。

虽然冷冻干燥有许多优点,但也存在一些固有的挑战。即,难以控制颗粒/饼的性质和微观结构、瓶间变化、处理大量材料的挑战、巨大的功率、时间和资源消耗是一些主要的障碍。这导致了许多人寻找替代干燥技术的探索,喷雾干燥就是其中之一。[4.]与喷雾干燥不同的是,报道的其他用于蛋白质疗法加工的探索干燥技术往往成本高、耗时长,而且还不够成熟,无法工业化实施。此外,喷雾干燥的主要优点之一,也是促使行业对该技术产生兴趣的关键因素,是“连续处理”的可能性。[4.]在特殊情况下,如最近由2019冠状病毒病(COVID-19)引起的危机,这为大规模生产提供了一个有前景的快速解决方案。

在过去的15年里,事实上,喷雾干燥已经成功地应用于少数蛋白质药物的生产(表1)。2006年,吸入的胰岛素粉,Exubera®(PFizer),成为第一款商业喷雾干燥的蛋白激素(后来从市场中取出)。Poly(乳酸二乙醇酸)(PLGA)微球的喷雾干燥的替代物用于曲素蛋白酰胺和甘油酯醋酸甘油酯的液晶制剂分别于2010年和2013年批准。最近,2015年,Raplixa®ProFibrix BV成为第一个通过无菌喷雾干燥生产的蛋白药物。除此之外,其他通过喷雾干燥生产的蛋白药物,目前正在临床开发中。[5.]

一般来说,干燥蛋白质药物会对其化学和物理稳定性造成风险。[6.]因此,了解喷雾干燥的配方和过程参数(及其相互作用)影响蛋白质药物的质量是至关重要的。为此,本综述将广泛讨论在一步喷雾干燥过程生产的固体蛋白质药物配方领域的过去30年中实现的学习。将涵盖以下副主点:用于喷雾干燥的蛋白质药物和赋形剂的类别;适用于这些类型的配方的溶剂系统;使用喷雾器设备和适用于蛋白质配方的工艺参数;喷雾干燥蛋白药物的质量方面。最后,我们简明扼要地讨论了基于所确定的趋势的蛋白质喷雾干燥的视角,并确定了该领域未来研究的一些机会和差距。

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