The importance of solid form science in modern drug development — ABC Chemicals

Недавнее исследование показывает, что около 40% лекарств, одобренных рынком, демонстрируют плохую растворимость в воде, и хотя это не новая проблема, решения, подобные тем, которые предлагает Джонсон Матти, по-прежнему актуальны для современного фармацевтического рынка.

Поскольку фармацевтическая промышленность обращается к более сложным химическим веществам с повышенной молекулярной массой, повышение растворимости становится ключевой проблемой разработки лекарств. Твердые формы и технологии частиц обеспечивают производителей лекарств мощными инструментами для улучшения физико-химических свойств активного фармацевтического ингредиента (API) и определения его растворимости в воде. Джонсон Матти (JM), мировой лидер в области прикладных наук и устойчивых технологий, использует свой опыт в области твердых форм и технологий частиц, чтобы помочь построить более здоровое будущее.

В последние годы процесс открытия лекарств сместился в сторону все более нерастворимых АФИ. Исследования в настоящее время оценивают, что 80% лекарственных веществ в процессе разработки может иметь проблемы с растворимостью.1 Плохо растворимые лекарственные средства представляют собой серьезную проблему для промышленности из-за их низкой пероральной биодоступности, которая значительно влияет на эффективность лекарственного продукта. Появился ряд методов для решения проблемы нерастворимости и обеспечения оптимальных физико-химических свойств для API. Эти методы обычно основаны на скрининге и манипулировании твердой формой лекарственного средства-кандидата. Определение идеальной твердой формы API на ранней стадии разработки лекарственного средства может не только улучшить фармакокинетический профиль, но также может упростить производственный процесс и повысить стабильность.

Сокристаллический лабиринт

Исторически кристаллические материалы были предпочтительны при разработке лекарственных средств из-за их большей термодинамической стабильности, воспроизводимой природы и тенденции к выделению с более высокой чистотой, чем их аморфные аналоги. Традиционный метод оптимизации (и, как правило, увеличения) растворимости кристаллических лекарств включает исследование различных солевых форм молекулы. Этот метод получил большое одобрение, так как подавляющее большинство фармацевтических материалов обладают комбинацией кислотных и / или основных ионизируемых центров, что делает их подходящими кандидатами для образования солей.

Совместное использование кристаллов лекарств открывает новые возможности для использования интеллектуальной собственности

Сокристаллы могут обеспечить инновационный путь для повышения растворимости, растворения и изменения других физико-химических свойств API. Соединение API с подходящим соединением коформмера в сокристалле может помочь в улучшении желаемых физических свойств, включая растворимость и стабильность. По сравнению с отбором солей явным преимуществом совместного образования кристаллов является его более широкий потенциал для API, которые не обладают ионизируемыми центрами и не способны образовывать соли. Скрининг и разработка сокристаллов становятся все более популярным шагом в разработке современных лекарств.

Сокристаллический скрининг важен не только для оптимизации форм, но и для обеспечения полного понимания ландшафта интеллектуальной собственности (ИС). Это связано с тем, что совместные разработки лекарств предоставляют новые возможности для использования ИС. Навигация по крутым кривым обучения закону и регулированию в области интеллектуальной собственности часто представляет собой серьезную проблему для фармацевтических компаний. Поэтому крайне важно, чтобы были применены надежные и масштабируемые процессы, чтобы получить детальное представление об альтернативных твердых формах, связанных с лекарственным препаратом. Это помогает гарантировать, что при подаче заявок на патент они выдержат испытание временем, когда компании-конкуренты сталкиваются с проблемами. В JM мы используем наши научные знания и производственные возможности, чтобы предоставить нашим клиентам разнообразные методы, позволяющие повысить эффективность их поиска лекарств благодаря дифференцированному IP процесса.

Полиморфизм относится к способности твердых материалов — включая нейтральные АФИ, соли и сокристаллы — существовать в двух (или более) кристаллических формах. Подсчитано, что примерно 50% API имеют более одной полиморфной формы.2 Хотя полиморфы имеют одинаковый химический состав, отклонения в их кристаллической структуре могут привести к различным физико-химическим свойствам. Эти различия могут включать различия в растворимости, химической стабильности и механических свойствах, которые могут влиять как на производство, так и на последующую обработку (например, состав). На ранней стадии разработки лекарств разработчиками лекарств является обязательным пересмотр различных полиморфных форм их API для установления стабильных и развивающихся форм. По мере развития API в процессе разработки исследователи часто сосредоточены на масштабировании наиболее термодинамически стабильной формы. Метастабильные формы могут быть успешно использованы на всех этапах производства, если мы хорошо понимаем параметры кристаллизации и границы этих форм, чтобы сделать их воспроизводимыми в масштабе.

 Для разработки инновационных API очень важно изучить все области науки о твердой форме.

Аморфные формы представляют собой некристаллические твердые вещества, которые не обладают дальним порядком. Как упоминалось ранее, аморфные твердые вещества традиционно рассматривались как менее привлекательные, чем их кристаллические аналоги, поскольку они, как правило, менее стабильны как химически, так и с точки зрения твердой формы. В последнее время аморфные твердые вещества привлекли повышенное внимание из-за их более высокой растворимости и других полезных свойств для фармацевтических инноваций, и мы увидели значительные успехи в понимании аморфных материалов. Сегодня, с развитием технологий конструирования частиц, таких как экструзия горячего расплава и распылительная сушка, стабильность аморфных материалов можно в большей степени контролировать и предложить захватывающую перспективу для повышения растворимости и биодоступности API. Для аморфных материалов энергетический барьер ниже для перехода молекулы из твердого состояния в состояние раствора. Это приводит к повышенной растворимости и быстрому растворению. Тщательное понимание физических свойств вашего API с самого начала поможет вам в этом.

Твердые формы завтрашнего дня

Для продолжения разработки инновационных API-интерфейсов крайне важно, чтобы все области науки о твердой форме исследовались в современной разработке лекарств. Эти технологии не только улучшают разработку лекарств, но и могут улучшить физико-химические свойства уже утвержденных лекарств. Это важно, учитывая, что приблизительно 40% лекарств с одобрением рынка проявляют плохую растворимость в воде.3 Пересмотр этих составов с использованием современных методологий в твердой форме может помочь в создании более безопасных и более эффективных лекарств.

В JM мы разрабатываем наши технологии для повышения качества жизни. Наши ведущие возможности в области скрининга оптимальных полиморфов, солевых и сокристаллических форм и развития этих форм в масштабе путем разработки кристаллизации, соответствующей фазе, демонстрируют, как мы применяем наш научный опыт для создания более здорового будущего.

Джонсон МаттиВ Johnson Matthey мы видим мир, который будет чище и здоровее. Наши ученые каждый день работают над созданием инновационных продуктов, которые обеспечивают более чистый воздух, улучшают здоровье и позволяют более эффективно использовать природные ресурсы. Являясь мировым лидером в области устойчивых технологий, мы работаем с нашими клиентами на различных рынках, от фармацевтического и медицинского до автомобильного, промышленного и химического производства, оптимизируя процессы и повышая эффективность. Наши решения продолжают развиваться с изменяющимися требованиями нашего времени, когда мы решаем новые задачи, чтобы построить более чистое и здоровое будущее для будущих поколений.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *