当我们通过不断的实验得到了一个兼顾效率、稳定性、经济性的冻干工艺后,冻干机会很尽责地为我们带来有漂亮外观的冻干产品,不过这也代表着,作为研发人员我们的工作还没有结束——对于得到的冻干产品,我们有必要去对其做进一步的研究,以分析样品在保存中的稳定性。
一般而言,需要做的分析主要分为三个类别:残留水分分析、热分析和机械性能分析。在这里我们对这三种分析分别一个简单的介绍。
在本次的文章中给大家带来的是热分析相关的内容。
对于已经冻干的样品而言,有几方面是需要我们特别关注的:
· 非定型材料的固态玻璃态转化温度(Solid State Glass Transition Temperature, Tg)
· 结晶型材料的融化事件(Melting)
· 降解反应(Degradation Reaction)
测量Tg的必要性
对于已冻干的固态成品而言,探究它的Tg依旧是一个重要的工作。因为将产品储存于固态Tg之上,会增加材料中的流动性,以及增加材料的降解速率。同时,测量每一个批次成品的Tg可作为样品残留水分含量的一个参照,因为水分的存在会极大降低固态的Tg。
图1:跟冻干前分析时一致,DSC依然是测量Tg的理想工具
水分是如何影响Tg?
为了探究水分实际上是如何影响Tg的,我们要引入一个概念——塑化。以沙奎那韦(Saquinavir)的冻干制剂为例:
图2:与5%的含水量相比,1%的含水量时Tg明显更高
配方里的不同组分有些可以作为塑化剂,改变整个配方的韧性和软硬度。水也可扮演类似的角色,从而改变样品的Tg。DSC可帮助我们很好的测量不同配方或者残留水分含量时的Tg,或者我们可以使用Gordon-Taylor方程来进行计算——只要知道各个组分的Tg并知道每个组分的质量分数,就可以计算出Tg。
稳定性测试
另外,作为冻干样品热分析的重要环节,我们必须做一些稳定性测试,看看样品随着时间的推移会有怎样的变化。
图3:ICH 指南 Q1A(R2)中提到的稳定性测试范例
ICH指南能够起到非常好的指导作用,它非常详细地介绍了监管期望和指导方针,虽然遵循它的要求完成测试需要一定的时间,但同时可以提供更详实的研究数据。
想要了解更多请关注德祥公众号与莱奥德创。
LYO INNOVATION
莱奥德创
冻干科技,赋能创新
Lyo technology enables innovation
关于莱奥德创:
上海莱奥德创生物科技有限公司由德祥科技有限公司创办,专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务。
德祥科技有限公司服务冻干行业十余年,在涉及冷冻干燥领域的工艺开发/工艺优化/商业化等各方面拥有丰富的经验,迄今为止已为500+客户提供冻干设备及相关服务。客户产品类型涵盖:蛋白、抗体、ADC、疫苗、核酸、多肽、脂质体、IVD、食品等领域。依托与合作伙伴美国SP Scientific和英国Biopharma Group的紧密合作,掌握先进的冻干理念与技术,使用优质冻干设备和软件,致力于促进中国生物医药技术创新升级,助力中国大健康行业的持续发展。
Our Mission :
莱奥德创冻干工场专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务,致力于促进中国生物医药技术创新升级,助力中国大健康行业的持续发展。
Our Vision :
做冻干工艺的创新者,为生物医药开发提供优质制剂产品解决方案。