Sp; сушіння білкових препаратів
Архівні прес-релізи
Якщо дієта не працює, діабетики не мають вибору. Чи вони бояться голки, чи не вважають кожен прокол болючим - вони повинні звикнути до шприца. Тільки так інсулін, який підтримує рівень цукру в крові в порядку, може набути чинності. Якщо білкові препарати вводити будь-яким іншим способом, вони втратять свою активність, перш ніж дістатись місця призначення. Під час сушіння розпиленням білкових порошків, які можуть дійти до місця дії як найдрібніші частинки через легені або шкіру, професор д-р. Джеффрі Лі досліджує процес, який стабілізує молекули білка та ефективно зберігає їх у терапевтичних цілях.
Як активна речовина в ліках, білки повинні стати біологічно активними в центральному циклі. Проковтування таблеток або капсул у цьому випадку виключено. Шлунок створений для перетравлення білків і розщеплює терапевтичні білки, а також інші білки. Кришки як системи-носії не повністю захищають від цього. Крім того, інтактні білки важко проходять крізь слизову оболонку шлунка. Менше одного відсотка перорально прийнятої дози інсуліну, інтерферонів, імуноглобулінів або гормонів росту виконує функцію, для якої призначений.
Хоча для багатьох пацієнтів це незручно, а виробництво та використання - дороге, єдине, що залишається на німецькому ринку для 60 терапевтичних білків - це шприци. Інтенсивний пошук альтернатив призвів, з одного боку, до систем, які поступово вивільняють активний інгредієнт, тому його доводиться вводити рідше. З іншого боку, були відкриті нові маршрути подання заявок. Порошок можна вдихати через ніс і легені. Безгольні ін’єкційні системи, що працюють зі стисненим повітрям або механічні пружини, вводять в шкіру лікувальні речовини. Однак хімічна та фізична стабільність білків залишається проблемою. У процесах виробництва ліків і після їх викиду в організм молекули загрожують розгортанням і денатурацією.
"Система носія та шлях введення повинні бути добре скоординовані для ефективної терапії", - зазначає професор Лі. Для досягнення дрібних, стабільних частинок білка, які добре відкладаються в альвеолах, сушіння розпиленням особливо підходить згідно з дослідженнями у Департаменті фармацевтичних технологій. Використовуючи розпилювальну сублімаційну сушку, процес, який також використовується для стабілізації білків, в Ерлангені отримують білкові порошки для безгольних ін’єкційних систем.
Білки стають більш стабільними завдяки допоміжним речовинам, які поєднуються з молекулами і після висихання приймають стан, який можна порівняти зі склом. Сушіння розпиленням водного розчину допоміжної речовини білка відбувається при температурі понад 100 ° C. Температура повітря контролює вміст вологи в частинках порошку. Більше тепла інактивує більше білка, але робить порошки, які краще тримаються. Крапельний розпилювач діаметром 10 мм не потребує навіть секунди, щоб висохнути, а це означає, що білки майже не розщеплюються, незважаючи на температури.
Поки вежа розпилювального сушарки заповнена дрібним краплинним туманом, межі розділу між повітрям і рідиною великі. За цих обставин за короткий час між атомізацією та сушінням утворюються білкові агрегати - сполуки, що представляють втрату активності. Агрегати залишаються в висушеній частинці. Детальний аналіз інтерфейсної поведінки білків та стану агрегації в частинках порошку допомагає у пошуку заходів, що обмежують цю тенденцію.
Безгольні порошкові інжектори особливо підходять для введення вакцин у шкіру. Команда професора Лі розробила процес розпилювальної сублімаційної сушки, який дає навантажені білком частинки відповідного розміру та щільності для таких систем. Водний розчин білка плюс допоміжний засіб, що утворює скло, розпорошується у ванну з рідким азотом або пропаном, який замерзає на дрібно розділені крапельки. Подальший процес сублімаційного сушіння дає порошки з дуже пористою структурою частинок. Втрати активності через утворення агрегатів можуть зменшити носій. На відміну від регулярного сублімаційного сушіння, дуже швидке заморожування не виявляє агрегації - результат, який здивував дослідників і потребує подальшого аналізу.
Інші етапи процесу сушіння розпиленням, які можуть призвести до розгортання та інактивації, також детально вивчаються. На кафедрі механіки рідини проф. Франц Дерст розробив "Левітатор для сушіння з однією краплею", який робить тонкощі видимими та вимірюваними. Таким чином, за однією краплею розпилення, яка висихає з утворенням частинок порошку, можна спостерігати безпосередньо, і її поведінку можна кількісно визначити.
Висушені розпиленням частинки порошку отримували при 150 ° С. Середній діаметр частинок становить близько 7 мм.
Висушені розпиленням ліофільні частинки більші за ті, що утворюються методом сушіння розпиленням. Швидкість замерзання спричиняє високу пористість.
Рис.: Ерланген-Нюрнберзький університет
Медіа-сервіс ДОСЛІДЖЕННЯ No 649 від 9.1.2003