A medida que un medicamento basado en proteínas pasa de la fase de descubrimiento a la de desarrollo, es importante lograr una formulación óptima y sólida. Esto debe ser apropiado y eficaz para el uso terapéutico previsto de la molécula, y debe mantener su estabilidad, la conformación y la eficacia durante la producción, el envío y el almacenamiento, para toda la vida útil deseada.
La naturaleza de los materiales biológicos significa que su formulación como biofarmacéuticos presenta desafíos específicos. Las herramientas de caracterización biofísica de Malvern Panalytical se usan para supervisar la conformación de las proteínas, predecir la estabilidad térmica y medir la formación de cúmulos en respuesta a las condiciones de formulación y almacenamiento. Proporcionan información que es fundamental para comprender la estabilidad de las moléculas biológicas y acelerar el desarrollo de la formulación biofarmacéutica.
Estabilidad de la formulación
En el desarrollo de la formulación biológica, el objetivo principal es encontrar las condiciones de solución que ofrezcan el mayor nivel de estabilización para respaldar la estructura de orden superior de una molécula, lo que, por lo tanto, permitirá que se entregue la proporción más alta de la proteína nativa bioactiva. Las proteínas desnaturalizadas tienden a ser más susceptibles a los procesos químicos irreversibles como la proteólisis, la oxidación y la desamidación que, a su vez, pueden dar lugar a la inactivación y al riesgo de la acumulación, que puede provocar efectos inmunogénicos no deseados.
Durante el desarrollo de la formulación, la biomolécula se expone a un rango de condiciones, que incluyen lo siguiente:
- Diferentes amortiguadores, temperaturas, agitaciones, niveles de pH y concentraciones salinas
- Se utilizan diversos excipientes con el fin de ayudar a estabilizar la proteína o para ayudar en la fabricación o en el suministro de medicamentos
- Altas concentraciones, para determinar cuánto se puede concentrar un medicamento candidato, en una gama de amortiguadores y aditivos antes de que se produzca la acumulación de proteínas
Se utilizan técnicas de caracterización biofísica para determinar las condiciones óptimas de formulación y seleccionar las mejores formulaciones para un desarrollo posterior.
Sistemas de caracterización biofísica para el desarrollo de la formulación
Rango de equipos Zetasizer
How Size Exclusion Chromatography can improve processes and quality in biopharmaceutical development
Application of Dynamic Light Scattering (DLS) to Protein Therapeutic Formulations: Principles, Measurements and Analysis - 2. Concentration Effects and Particle Interactions
Solve stability problems in preformulation and process development using DSC
Estudios de estabilidad a largo plazo
Una vez que la formulación del medicamento entra en los estudios clínicos, se somete a pruebas de estabilidad a largo plazo, incluidos estudios de degradación acelerada (forzada). La caracterización ampliada de partículas submicrónicas y subvisibles tiene funciones importantes desde aquí para monitorear a los componentes de la formulación con el paso del tiempo. Es importante comprender el origen y la naturaleza de las partículas y determinar si son inherentes, intrínsecas o extrínsecas.
Las herramientas de caracterización biofísica se usan para monitorear la conformación de las proteínas, predecir la estabilidad térmica y medir la formación de agregación en respuesta las condiciones de formulación y almacenamiento. Estas herramientas incluyen calorimetría de barrido diferencial (DSC), dispersión luz dinámica (DLS), cromatografía de exclusión molecular (SEC) y análisis de rastreo de nanopartículas (NTA).
Soluciones analíticas para respaldar los estudios de estabilidad a largo plazo
MicroCal PEAQ-DSC
Zetasizer Ultra
Rango de equipos NanoSight
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Differential scanning calorimetry: Robust and powerful physical characterization of therapeutic protein products
