??冷凍干燥是從生物制藥中去除水分常用的加工方法,并且它可以增加這些產(chǎn)品的穩(wěn)定性、溫度耐受性和保質(zhì)期。盡管冷凍干燥在工業(yè)中已經(jīng)很好地建立,但它需要昂貴的設(shè)備,需要在生產(chǎn)設(shè)施中占用大量空間。冷凍干燥也可能需要數(shù)天才能完成,而需要粉末產(chǎn)品的制造商需要在該過(guò)程中加入造粒步驟。在預(yù)算緊張、時(shí)間和設(shè)備空間昂貴的環(huán)境下,冷凍干燥對(duì)某些公司來(lái)說(shuō)可能是一個(gè)困難的選擇。
??噴霧干燥機(jī)是保存生物制藥的一種替代技術(shù),但它對(duì)于該行業(yè)來(lái)說(shuō)是相對(duì)較新的。下面,我們就一起來(lái)了解一下為什么噴霧干燥是冷凍干燥的可行替代方案。
??什么是噴霧干燥?這個(gè)工藝是如何進(jìn)行的?
??噴霧干燥是一種將液體制劑一步轉(zhuǎn)化為干粉的過(guò)程。該方法通常是先將溶液霧化成細(xì)小液滴來(lái)進(jìn)行,然后通過(guò)使用溫?zé)釟怏w在大室中快速干燥。用旋風(fēng)分離器收集所得的干燥顆粒。
??噴霧干燥需要保持哪些工藝條件才能成功?
??溶液進(jìn)料速率、霧化壓力和出口溫度,僅舉幾例。所有這些參數(shù)都影響生物制藥的穩(wěn)定性并且彼此相關(guān)。如果需要快速干燥,則可降低溶液進(jìn)料速率,并增加霧化壓力。這樣,蒸發(fā)負(fù)荷降低,液滴變小。通過(guò)將該效果與高出口溫度耦合,可以增加干燥動(dòng)力學(xué)。
??噴霧干燥工藝帶來(lái)了哪些挑戰(zhàn)?
??噴霧干燥使生物制藥在霧化步驟中暴露于剪切應(yīng)力,這可能使不穩(wěn)定的生物藥物化合物(如蛋白質(zhì))不穩(wěn)定。復(fù)雜的生物分子難以噴霧干燥,因?yàn)樗鼈儗?duì)高剪切應(yīng)力敏感。剪切應(yīng)力的大小取決于霧化器的類(lèi)型和使用的霧化壓力。在我們的工廠(chǎng),我們使用的聲波噴嘴可以在低于20 psig的相對(duì)較低的壓力下運(yùn)行,從而較大限度地減少剪切應(yīng)力,使我們能夠處理復(fù)雜的生物制藥,如疫苗。
??適合哪種生物制藥噴霧干燥?
??已經(jīng)對(duì)各種生物制藥進(jìn)行了噴霧干燥。已經(jīng)成功的噴霧干燥蛋白質(zhì)、酶、抗體、病毒和細(xì)菌等。
??噴霧干燥如何提高生物制藥的穩(wěn)定性、溫度耐受性或保質(zhì)期?
??該工藝去除水分,限制生物制藥的流動(dòng)性,從而顯著降低降解率。
??噴霧干燥能否使產(chǎn)品穩(wěn)定在與冷凍干燥相同的程度?
??看情況而定。每種情況下的成品都是一種干燥的生物制藥,穩(wěn)定在賦形劑基質(zhì)中,這表明穩(wěn)定性曲線(xiàn)是相似的。然而,我們觀(guān)察到通過(guò)噴霧干燥和冷凍干燥處理的相同生物藥物的儲(chǔ)存穩(wěn)定性之間的顯著差異。其中一個(gè)原因是生物制藥干燥方式的不同,另一個(gè)原因可能是干燥產(chǎn)品的物理性質(zhì)顯著不同。然而,該工藝增加穩(wěn)定性的相對(duì)能力在很大程度上取決于生物制藥。在一項(xiàng)制造干粉病毒疫苗的研究中,冷凍干燥導(dǎo)致所檢查的所有干燥過(guò)程的較差穩(wěn)定性特征。另一方面,冷凍干燥產(chǎn)生比噴霧干燥更穩(wěn)定的干燥細(xì)菌疫苗。
??噴霧干燥比冷凍干燥更有優(yōu)勢(shì)嗎?
??噴霧干燥相對(duì)于冷凍干燥的主要優(yōu)點(diǎn)是它使粒子工程更加可行。通過(guò)操縱噴霧干燥過(guò)程的條件,制造商可以調(diào)節(jié)各種顆粒性質(zhì),例如生物藥物的尺寸分布、分散性和表面富集。冷凍干燥生物藥物的大小只能通過(guò)研磨來(lái)減少。
??在許多情況下,將干燥的生物藥物制成粉末形式是有利的,這有利于其轉(zhuǎn)化成膠囊、片劑和薄膜。從這個(gè)意義上講,噴霧干燥是一個(gè)方便的一步過(guò)程,將生物制藥直接從液體轉(zhuǎn)化為粉末。另一方面,冷凍干燥需要研磨步驟,另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可擴(kuò)展性。在設(shè)備、設(shè)施和公用事業(yè)方面更具有可擴(kuò)展性,成本更低。此外,噴霧干燥的循環(huán)時(shí)間是數(shù)小時(shí)而不是數(shù)天,因此操作成本可低于冷凍干燥的操作成本。