Sp; sušenie bielkovinových liekov
Archivujte tlačové správy
Ak diéta nefunguje, diabetici nemajú na výber. Či už sa boja ihly, či už ich každé vpichnutie bolí - musia si zvyknúť na injekčnú striekačku. Iba tak môže pôsobiť inzulín, ktorý udržuje hladinu cukru v krvi v poriadku. Ak sa bielkovinové lieky podávajú iným spôsobom, stratia svoju aktivitu pred dosiahnutím svojho cieľa. Pri sušení rozprašovaním proteínových práškov, ktoré sa môžu dostať do miesta pôsobenia ako najjemnejšie častice cez pľúca alebo pokožku, prof. Dr. Geoffrey Lee skúma proces, ktorý stabilizuje molekuly bielkovín a účinne ich konzervuje na terapeutické účely.
Ako aktívna zložka v liekoch musia byť proteíny biologicky aktívne v centrálnom cykle. Prehltnutie tabliet alebo kapsúl je v tomto prípade vylúčené. Žalúdok je nastavený na trávenie bielkovín a štiepi terapeutické bielkoviny, ako aj ďalšie bielkoviny. Kryty ako nosné systémy proti tomu úplne nechránia. Okrem toho intaktné proteíny ťažko prechádzajú cez sliznicu žalúdka. Menej ako jedno percento perorálne požitej dávky inzulínu, interferónov, imunoglobulínov alebo rastových hormónov plní funkciu, na ktorú je určené.
Aj keď je to pre mnohých pacientov nepríjemné a ich výroba a použitie je nákladné, na nemeckom trhu pre 60 terapeutických proteínov zostávajú jediné - injekčné striekačky. Výsledkom intenzívneho hľadania alternatív boli na jednej strane systémy, ktoré postupne uvoľňujú účinnú látku, takže sa musí podávať menej často. Na druhej strane boli vyvinuté nové aplikačné cesty. Prášok sa môže inhalovať cez nos a pľúca. Injekčné systémy bez ihiel, ktoré pracujú so stlačeným vzduchom alebo s pružinovou mechanikou, zavádzajú do pokožky terapeutické látky. Problémom však zostáva chemická a fyzikálna stabilita bielkovín. V procesoch výroby liekov a po ich uvoľnení v tele hrozí, že sa molekuly rozvinú a denaturujú.
„Systém nosiča a cesta podania musia byť pre efektívnu terapiu dobre koordinované,“ hovorí profesor Lee. Na zaistenie jemných a stabilných proteínových častíc, ktoré sa dobre ukladajú v alveolách, je podľa výskumu na Katedre farmaceutickej technológie zvlášť vhodné sušenie rozprašovaním. V Erlangene sa proteínové prášky pre injekčné systémy bez ihly získavajú sušením sprejovým mrazom, čo je proces, ktorý sa tiež používa na stabilizáciu proteínov.
Proteíny sú stabilnejšie pomocou pomocných látok, ktoré sa spoja s molekulami a po vysušení získajú stav porovnateľný so sklom. Sušenie vodného roztoku proteínovej pomocnej látky rozprašovaním sa uskutočňuje pri teplote nad 100 ° C. Teplota vzduchu riadi obsah vlhkosti v časticiach prášku. Viac tepla inaktivuje viac bielkovín, ale tvoria sa prášky, ktoré lepšie držia. Kvapka spreja s priemerom 10 mm netrvá ani sekundu, čo znamená, že napriek teplotám sa bielkoviny takmer nerozkladajú.
Pokiaľ je veža rozprašovacieho sušiča naplnená jemnou kvapôčkou, rozhrania medzi vzduchom a kvapalinou sú veľké. Za týchto okolností sa za krátky čas medzi atomizáciou a sušením tvoria proteínové agregáty, čo sú zlúčeniny, ktoré znamenajú stratu aktivity. Agregáty zostávajú v sušenej častici. Podrobné analýzy správania sa proteínov na rozhraní a stavu agregácie v práškových časticiach pomáhajú pri hľadaní opatrení, ktoré túto tendenciu obmedzujú.
Na vpichovanie vakcín do pokožky sú obzvlášť vhodné injekčné striekačky bez ihiel. Tím profesora Lee vyvinul proces lyofilizácie rozprašovaním, pri ktorom sa pre také systémy vytvárajú častice s obsahom bielkovín vhodnej veľkosti a hustoty. Vodný roztok proteínu plus pomocná látka na tvorbu skla sa nastrieka do kúpeľa s kvapalným dusíkom alebo propánom, ktorý zamrzne na jemné kvapôčky. Následný proces lyofilizácie poskytuje prášky s veľmi pórovitou štruktúrou častíc. Stratu aktivity tvorbou agregátu môže nosič znížiť. Na rozdiel od bežného lyofilizácie veľmi rýchle zmrazenie nevykazuje agregáciu - výsledok, ktorý výskumníkov prekvapil a je potrebné ho ďalej analyzovať.
Preskúmané sú tiež ďalšie kroky v procese sušenia rozprašovaním, ktoré môžu viesť k rozvinutiu a deaktivácii. Na stoličke pre mechaniku tekutín prof. Dr. Franz Durst vyvinul „Single Drop Drying Levitator“, vďaka ktorému sú jemnosti viditeľné a merateľné. Jednu kvapku spreja, ktorá zaschne, aby sa vytvorili častice prášku, je tak možné priamo pozorovať a kvantifikovať jej správanie.
Častice prášku sušeného rozprašovaním sa vyrobili pri 150 ° C. Stredný priemer častíc je asi 7 mm.
Častice vysušené rozprašovaním sú väčšie ako častice získané rozprašovaním. Rýchlosť zmrazovania spôsobuje vysokú pórovitosť.
Obr.: Univerzita Erlangen-Norimberg
Mediálna služba VÝSKUM č. 649 z 9.1.2003