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Strategien für feste Formulierungen

Kostensenkung und Effizienzsteigerung sind Herausforderungen für Arzneimittelhersteller bei den Formulierungen für feste Darreichungsformen

Die richtige Wahl der Hilfsstoffe kann dazu beitragen, neu auftretende Herausforderungen bei der Herstellung fester Formulierungen zu überwinden, die auf Einschränkungen bezüglich der Stabilität des aktiven pharmazeutischen Wirkstoffs (API), Freisetzungskinetik, Bioverfügbarkeit oder Herstellungskosten und Prozesseffizienz fester Arzneimittel - insbesondere Generika - zurückzuführen sind.

Verbessern der Löslichkeit von Wirkstoffen

Die Verbesserung der Löslichkeit ist eine zentrale Herausforderung in der pharmazeutischen Formulierungsentwicklung, da von immer mehr API in der Entwicklungspipeline berichtet wird, dass sie schlecht wasserlöslich sind. Es gibt verschiedene Ansätze, die Löslichkeit schwer wasserlöslicher Wirkstoffe oder APIs zu verbessern. Es gibt keine Einheitslösung; je nach Wirkstoff und Verwendungszweck können verschiedene Lösungen geeignet sein. Schmelzextrusion und anorganische Wirkstoffträger gehören zu den Methoden, die zur Verbesserung der Löslichkeit in klassischen Pharmaanwendungen eingesetzt werden.

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Workflow

Classical Pharmaceutical Formulation and Manufacturing

Klassische pharmazeutische Formulierung und Herstellung

Die Überwindung immer komplexerer Hindernisse bei der Herstellung kleiner Moleküle erfordert einen strategischen Ansatz bei der Verarbeitung und Formulierung und in Bezug auf die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften, Rohstoffqualität und Lieferantenauswahl

Liquid formulation strategies

Sterile Flüssigkeitsanwendungen werden häufig in den Körper injiziert, weshalb es entscheidend ist, das Risiko durch die Wahl des richtigen Verfahrens zur Aufreinigung des aktiven pharmazeutischen Wirkstoffs (API), durch Identifizierung geeigneter Hilfsstoffe, die Definition einer geeigneten Prozessvalidierung und die Auswahl der richtigen Filter zu minimieren.

Sterile filtration strategies

Arzneimittelprodukte müssen frei von Bakterien und anderen Mikroorganismen sein, damit die Patientensicherheit gewährleistet werden kann. Dies erfordert bei pharmazeutischen Produkten, die nicht terminal sterilisiert werden können, den fachgerechten Einsatz einer aseptischen Filtration.

Final fill strategies

Der Prozess der Endabfüllung ist ein kritischer Aspekt in der Arzneimittelherstellung, der eine sorgfältige Risikominderung erfordert, um sicherzustellen, dass den Patienten sichere therapeutische Arzneimittel verabreicht werden.



Überlegungen zur Dosiergenauigkeit bei der Trockenpulverinhalation

Inhalationsmethoden sind attraktive, nicht-invasive Möglichkeiten der Medikamentenverabreichung, wenn ein schneller Wirkungseintritt, minimale Nebenwirkungen und eine ausgezeichnete Bioverfügbarkeit das Ziel sind. Die genaue Dosierung der Formulierung bei der Trockenpulverinhalation (DPI) kann aufgrund der geringen Dosiermenge und der erforderlichen geringen Partikelgröße eine Herausforderung darstellen. Eine Kombination mit festen Arzneiträgerstoffen ist oft notwendig, um die Arzneimittelstabilität und Dosissteuerung zu verbessern und einer Partikelkohäsion vorzubeugen. Gegenwärtig basieren die meisten Pulvermischungen für DPI-Formulierungen auf Laktosemonohydrat als Arzneiträgerstoff. Zu den Herausforderungen bei der Verwendung eines laktosebasierten Hilfsstoffs gehören mögliche Wechselwirkungen der Laktose (die ein reduzierender Zucker ist) mit dem API, Bedenken hinsichtlich einer Laktoseintoleranz bei Patienten und die Verwendung eines Hilfsstoffs tierischen Ursprungs.

Ein neuer Hilfsstoff auf der Basis von Mannitol kann dazu beitragen, einige dieser Herausforderungen zu überwinden, da er physiologisch und chemisch inert ist und der Zuckergehalt unter die Spezifikationen der Arzneibücher gesenkt wird. Aufgrund seiner Schütt- und Fließeigenschaften ist er ideal für eine optimale Homogenität der Mischung und eine konstante Gleichmäßigkeit der Dosierung geeignet. Bedenken bezüglich Laktoseintoleranz und der Verwendung von Materialien tierischen Ursprungs werden ebenfalls vermieden.

Kontrolle der verzögerten Freisetzung von Arzneimitteln

Die kontrollierte Freisetzung von oralen festen Formulierungen ermöglicht eine bessere Anpassung der Leistung des endgültigen Arzneimittels an den therapeutischen Bedarf. Zu den Vorteilen der verzögerten Freisetzung gehören eine geringere Dosierungsfrequenz, eine größere Patientenfreundlichkeit und eine höhere Compliance. In vielen Fällen ist eine langanhaltende Wirksamkeit des aktiven pharmazeutischen Wirkstoffs (API) erforderlich. Bei der Auswahl von Hilfsstoffen für Formulierungen mit verzögerter Freisetzung benötigen Arzneimittelhersteller Optionen, die eine höhere Zuverlässigkeit und Beständigkeit bieten.

Matrixsysteme sind wegen ihres geradlinigen und einfachen Formulierungsprozesses weit verbreitet. Im Gegensatz zu Formulierungen mit einer die Freisetzungsrate steuernden Überzugsschicht weist eine Matrixformulierung im Allgemeinen ein geringeres Risiko für die zu schnelle Abgabe einer Dosis und damit verbundene Nebenwirkungen auf.

Ein neuer funktioneller Hilfsstoff auf der Basis von Polyvinylalkohol (PVA) mit optimierter Partikelgröße und optimierten Eigenschaften wurde speziell für feste orale Formulierungen mit verzögerter Freisetzung entwickelt. Er bietet eine konsistente, anhaltende Arzneimittelabgabe über lange Freisetzungszeiträume und ist aufgrund der sehr guten Verpressbarkeit sehr gut für direkte Komprimierung geeignet. Die vollsynthetische Natur ermöglicht eine strenge Kontrolle, eine von Charge zu Charge gleichbleibende Leistung und unterstützt damit Quality by Design- (QbD) Ansätze.

Verbesserung der Wirkstoffstabilität mit den richtigen Hilfsstoffen

Viele Faktoren in einer Arzneimittelformulierung können sich negativ auf die Wirkstoffstabilität auswirken. Eine verminderte Wirkstoffstabilität kann zu einer verkürzten Haltbarkeit, einer verringerten Wirksamkeit oder im schlimmsten Fall zu einer Schädigung des Patienten führen.

Die Wahl der richtigen Hilfsstoffe kann dazu beitragen, Wirkstoffe mit Stabilitätsproblemen ausgelöst durch Kontakt mit Wasser oder Hitze, als Folge des Granulierungsprozesses oder durch reduzierende Zucker und/oder Peroxidverunreinigungen verursachte Bräunung zu schützen.

Einsatz der Direkttablettierung zur Verbesserung der Fertigungseffizienz

Die Nassgranulation ist die am häufigsten verwendete Technologie zur Herstellung von Tabletten für die orale Medikation. Die Direkttablettierung gewinnt jedoch bei den Herstellern oraler fester Darreichungsformen zunehmend an Popularität, da es sich um ein zeitsparendes Verfahren mit weniger Schritten handelt. Hersteller sollten die Vorteile der Technologie für die Direkttablettierung für das Mischen von Inhaltsstoffen in einer Endformulierung in Betracht ziehen und überlegen, wie sie ihre Formulierung optimieren können, um eine gute Herstellungseffizienz und eine bessere Ausbeute zu erzielen.

Verbesserung der Löslichkeit durch Heißschmelzextrusion

Ungefähr 40% der auf dem Markt befindlichen Arzneimittel und etwa 60% der in der Entwicklung befindlichen Arzneimittel weisen eine schlechte Löslichkeit auf, wodurch ihre therapeutische Wirksamkeit und ihre Aussichten in Bezug auf den klinischen Einsatz eingeschränkt sind. Die Löslichkeit von Wirkstoffen kann durch Heißschmelzextrusion (HME) verbessert werden. Bei diesem Verfahren wird der Wirkstoff durch Erhitzen und Mischen in einem Matrixpolymer dispergiert. Die daraus resultierende amorphe Feststoffdispersion - mit dem integrierten Wirkstoff im stabilisierten amorphen Zustand - weist verbesserte Wirkstoffauflösung und Löslichkeit auf. Hersteller können nun auf eine speziell für HME entwickelte Polyvinylalkohol-Hilfsstoffqualität zugreifen.