IDBS 博客 | 2019 年 7 月 22 日

配制生物制剂面临的挑战

从糖尿病治疗到广谱抗生素,小分子医药产品一直占据着医疗药品市场的主导地位。

然而,在当今时代,随着各类疾病和病痛的发病率不断上升,科学界的兴趣也随之发生了转变;生物疗法已成为这一行业的前沿。不同的疾病需要不同的治疗方式,而生物制剂恰好符合这一要求。对这类药物的需求正在持续增长,这为推动研究和开发的极限增加了压力。

Regulatory bodies such as the FDA in the US are approving more drugs than ever before, with the number of new molecular entities (NMEs) climbing from 46 in 2017 to 59 just a year later, of which 17 were biologics. And while research has branched out from monoclonal antibodies and vaccines to more novel therapies such as cell and gene therapies and fusion proteins, monoclonal antibodies continue to dominate, making up 50% of the current biologics market. But even with this boom in the market, challenges remain, especially in formulations.

生物制剂也有自己的配方难题

为了尽快生产出有效的生物制剂来治疗患者,企业往往会选择最简单或最便宜的方法来生产分子。但这种做法会造成延误,使公司和患者都付出宝贵的时间和金钱。这些挑战之一是确保产品在整个生产过程中安全稳定,并在给患者用药前继续保持其结构。

生物制剂在开发过程的每个阶段都很脆弱,因此需要进行相应的配制。制剂科学家需要考虑的要点包括暴露于氧化和搅拌以及压力的急剧变化,超出正常范围的温度会使配方不稳定。

在生产过程中,产品的冷冻和解冻都会产生影响,因此需要保护产品免受极端条件的影响。不仅如此,生物制剂通常通过输液或注射给药,因此配方必须考虑到给药设备。

配方不当会造成资源浪费,数据集也会出现异常,尤其是在生物制剂被引入临床试验的情况下。配制生物制剂时,需要确保药物在正确的时间、正确的地点、稳定的状态下以适当的浓度进入人体。具体到生物制剂的开发,有两个主要问题需要注意:聚集和降解。

生产安全的生物制剂供患者使用

配制不当的生物制剂可能会影响患者的安全,尤其是如果其中含有不良实体,如蛋白质聚集体或来自给药装置或载体的瓶塞或玻璃瓶碎片。污染是任何医疗行业都会遇到的问题,但对生物制剂来说尤其危险,因为它们是用来治疗慢性病或严重疾病的。产品的稳定性会受到影响,从而导致保质期缩短。出于实际考虑,行业指南建议生物制剂的保质期至少为两年,尤其是在价格昂贵或需求量不大的情况下。但如果存在配方问题,产品就会浪费。

鉴于蛋白质结构的性质,它们往往会聚集在一起。那么,我们该如何避免呢?为了确保产品质量和患者安全,我们必须了解生物制剂中蛋白质聚集的原因和风险,并加以预防。

如果这些蛋白质聚集在一起,并将药物注射到病人体内,药物就会失效,引发不必要的免疫反应,甚至导致病人过敏性休克。对于依赖这种药物的病人来说,例如在抗癌过程中,这可能会对他们的康复产生重大影响,甚至可能致命。

可以在工艺的后期阶段从配方中去除聚集物,但这可能会稀释最终产品中的活性分子。一种潜在的解决方案是从获准用于生物制剂的有限辅料清单中引入一种辅料。例如,Roquette 公司在几种配方中添加了羟丙基改性倍他环糊精,以防止或减少聚集。

防止退化,确保稳定

配方的一个重要方面是确保生物制剂在使用前不会开始降解。由于大多数生物制剂都是蛋白质,因此还不能口服,否则会降解。相反,它们必须注射或输注,而这是很昂贵的。

除了保持可接受的保质期外,还有其他考虑因素:在生产、包装和运输过程中,产品可能会受到压力。环境因素会对储存和运输过程中的稳定性产生重大影响。例如,如果产品在温度更低的空气中旅行时脱离了最佳温度条件,就会变得不稳定。如果生物制剂无法承受可能遇到的光线和化学物质的变化,也会失去稳定性。

这些都是制剂科学家必须考虑的因素,他们要借鉴过去和相关项目的历史数据,并利用创新技术预测潜在的制胜组合,从而创造出业内炙手可热的稳定配方。这种配方对患者有效,可确保他们在持续治疗过程中的安全。

在这种情况下,引入某些辅料既能使配方成功,也能使配方失败。本月初,我们撰写了一篇 博文 专门讨论辅料在药品中的作用。文章重点介绍了制药业使用的辅料。就生物制剂而言,辅料可确保高生物利用度、防止降解并保护生物制剂本身不受损坏。

技术直面这些挑战

确保企业在开发流程的早期就有一个好的配方非常重要,因为后续问题可能会引发重大变化,造成代价高昂的流程延误和资源消耗。流程中的每个阶段都需要监控,需要大量准确的综合数据集、"正确的时间 "方法来标记偏差,以及只需简单搜索即可获得的以往实验信息。

IDBS 的生物工艺解决方案 为科学家的生物处理工作流程提供支持,贯穿于 细胞系开发 和配方,以 下游加工分析发展.直观的可互操作工作流程库为研究人员提供了一种跟踪生物库存的方法,还能对其进行管理,并突出显示开发过程中使用的试剂的任何问题。监控数据变化的功能可确保可追溯性,并将质量保证审查周期缩短数天甚至数周。

有了这个 技术现在,搜索相关信息变得前所未有的简单。研究人员可以根据上下文进行搜索,使配方设计师能够发现趋势并追踪过去的决策。所有信息都集中在一个位置,不再有数据孤岛。这也使得分享想法和数据变得轻而易举,打破了配方科学家经常遇到的障碍和组织孤岛。人们可以快速了解哪些组合有效,哪些组合无效,哪种配方最适合病人,以便他们在需要时获得药物--稳定、有效和安全的治疗。

 

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