Liofilizzazione è fondamentalmente un processo di liofilizzazione che rimuove l’acqua da un prodotto dopo che questo è stato congelato e posto sotto vuoto, producendo una polvere morbida, a volte chiamata “torta”. Se prendiamo questo processo e lo applichiamo a una singola goccia di liquido, creiamo una “perlina” di lio piuttosto che una “torta” di lio. Le lyobeads sono un’ottima alternativa alle torte tradizionali perché:
• Si ricostituiscono più facilmente (rapporto volume/superficie più elevato)
• Ridurre i costi logistici (spedire solo il reagente e ricostituirlo in loco)
• Semplificano la distribuzione perché sono termicamente stabili (nessuna catena del freddo per l’mRNA)
• Hanno un rischio minore di contaminazione
• Hanno una lunga durata di conservazione (~2-5 anni, a seconda dell’API o del reagente)
• Può essere conservato a temperatura ambiente
Perché scegliere le lyobeads?
L’essiccazione a spruzzo con l’uso di calore elevato presenta i vantaggi di costi inferiori per le attrezzature e tempi di esecuzione più brevi, ma introduce anche dei rischi in alcune applicazioni. I danni alle API possono derivare dall’essiccazione all’aria di formulazioni complesse in un breve periodo di tempo, quando il breve ciclo di essiccazione non rimuove a sufficienza l’umidità, rischiando la degradazione.
La durata di conservazione dei prodotti essiccati all’aria può non essere pari a quella dei prodotti liofilizzati, con conseguente aumento del rischio di sprechi.
Attualmente, circa l’80% della liofilizzazione avviene in fiale con conseguente formazione di torte, ma le microsfere offrono vantaggi distinti. Le perle sono più facili da ispezionare durante la produzione. Il rapporto tra volume e superficie è elevato e consente una ricostituzione più rapida, il che significa maggiore flessibilità sul campo. In campo terapeutico, le microsfere possono essere ricostituite al bisogno nella dose richiesta (l’operatore sanitario può preparare una o più dosi), con conseguente riduzione degli sprechi. In termini di diagnostica, ciò significa che sarà necessaria una quantità minore di campione per
Perché non scegliere di liofilizzare il prodotto in microsfere?
Il costo relativamente elevato della formazione di liofili (a causa delle attrezzature altamente specializzate) può essere un ostacolo alla realizzazione di questo processo interno. Sarà necessario un certo sviluppo iniziale del processo terapeutico per capire cosa funziona meglio, ma sappiamo già che non tutti i vaccini e i reagenti possono essere liofilizzati.
Spesso è necessario un tempo di sviluppo aggiuntivo (12-24 mesi), poiché i costi di sviluppo iniziali per la selezione dell’eccipiente o del tampone e la definizione del processo sono elevati.
Mentre la storia della liofilizzazione è molto antica, il fattore di forma delle perle è meno conosciuto e rappresenta un’area emergente di conoscenza specializzata. Strettamente correlati sono gli attributi critici per la qualità e i relativi requisiti di ispezione. Questi dovranno essere personalizzati in base al prodotto specifico. Potrebbe essere necessario un partner specializzato come BioDot per la creazione di lyobead e le capacità di visione.
L’arte e la scienza di produrre microsfere
Tutto inizia con una pompa ad alta risoluzione e un puntale di dispensazione di dimensioni specifiche che ci permette di generare volumi da 2 µL a 30 µL in una singola goccia con un’elevata precisione di volume. Scegliete una pompa scalabile per gli ambienti di ricerca e sviluppo e di produzione.
A seconda dell’uso che se ne farà, la produzione può essere personalizzata per modificare la forma della perla, aggiungere colore e regolare le dimensioni da 700 nanolitri a 200 microlitri, in teoria. Sperimentare il metodo di dosaggio e di congelamento per ottenere la microsfera ottimale per la propria applicazione.
A seconda del metodo di dispensazione, la perla risultante potrebbe essere rotonda, con un semplice bagno di azoto vicino alla punta di dispensazione, oppure asimmetrica se si utilizza una piastra criogenica.
Una volta congelata, la gocciolina viene liofilizzata dal lotto con un sistema progettato appositamente per la sublimazione e l’estrazione dei cristalli di ghiaccio dalla perla. Ciò che rimane è solo la “torta” in forma di perline multiple, che devono essere maneggiate con cura poiché le perline sono tipicamente friabili e iniziano a deteriorarsi in presenza di umidità elevata.
Ora che le microsfere sono formate, devono essere separate dal lotto e trasformate nella loro confezione primaria o direttamente in una cartuccia diagnostica, ad esempio. La manipolazione può avvenire in un isolatore utilizzando la robotica asettica o in un ambiente a umidità controllata se si tratta semplicemente di un reagente diagnostico. A seconda del ritmo di produzione, il meccanismo di prelievo può essere costituito da un semplice cannotto singolo o da una serie di cannotti appositamente progettati per posizionare più perle contemporaneamente.
Il potenziale
Le previsioni indicano che più della metà dei farmaci iniettabili richiederà la liofilizzazione. Le lyobeads hanno una barriera più alta per la replicazione a causa delle attrezzature speciali e degli eccipienti necessari per far funzionare le microsfere, il che offre ai primi arrivati un grande vantaggio prima che la replicazione generica tagli la redditività.
La liofilizzazione esiste da molti anni come metodo per rendere le terapie farmacologiche più stabili e durature. Ora le lyobeads offrono una maggiore versatilità che consente di sperimentare con il dosaggio e il confezionamento, riducendo il peso e il volume dei campioni e aprendo opportunità di innovazione.
Oltre ai vantaggi immediati per i produttori, questa nuova tecnologia garantisce anche la sicurezza delle catene di approvvigionamento con prodotti conservabili e trasportabili, accessibili ai pazienti di tutto il mondo indipendentemente dalle infrastrutture disponibili. Questa tecnologia aprirà le porte a ulteriori progressi nella cura dei pazienti e nella produzione di farmaci.
Per saperne di più sul potenziale della liofilizzazione nel vostro processo, visitate il sito Lyobead Manufacturing.
