蛋白类药物强制降解研究的主要内容

文摘   2024-11-05 11:43   江苏  
药品的稳定性研究是药品研发、上市及后续研究中的核心环节,它决定了药品的有效期,并为评估生产工艺、配方设计和包装材料的选择提供了重要依据,同时也是制定药品质量标准的基础。在生物制品领域,稳定性研究主要涵盖三大类:长期稳定性研究(即在实际储存条件下进行的实时稳定性研究)、加速稳定性研究以及在极端条件下进行的强制降解试验。长期稳定性研究是确定药品保存条件和有效期的关键依据。而加速和强制降解试验则有助于揭示药品在偏离正常储存条件或极端环境下的稳定性,为确定有效期和储存条件提供辅助数据。特别地,在药品规模化生产之前,即在工艺开发和配方优化阶段,强制降解研究是评估药品稳定性的常用方法。
强制降解实验在蛋白类药物研究中主要针对的是初步工艺或配方下的样品,这包括原料药液、最终产品以及产品的稀释或重悬液,还有在生产过程中需要临时储存的中间产品。实验中模拟的降解条件涉及温度、湿度、光照、冻融循环、振动、氧化和酸碱等因素。由于不同蛋白药物的稳定性存在显著差异,目前难以为强制降解实验设定一个统一的标准。在常规实验中,降解的目标通常设定为主成分含量的5%到30%。如果强制降解的条件过于严苛,可能会导致次级降解产物的产生,甚至可能完全破坏蛋白质,而这些次级降解产物的稳定性通常较差,对于蛋白类药物的稳定性和杂质分析没有实际的指导意义。

1,温度影响:蛋白类药物对温度变化较为敏感,通常推荐在2至8摄氏度的条件下储存。温度升高可能导致蛋白质结构展开或部分展开,这样的蛋白质更易于降解或聚集。随着温度的进一步升高,氨基酸更容易与化学物质发生反应,导致蛋白质除了聚集外,还可能发生氧化、脱酰胺等化学修饰。在进行温度设置时,应确保条件高于加速稳定性研究的温度10℃以上,同时低于蛋白质融化温度10至20℃,以获得有效的降解数据。

2,pH影响:在极端pH值下,蛋白质的内部或外部作用力(如氢键、静电力和疏水力)可能被破坏,导致永久变性或聚集。对于蛋白类药物,强制降解的pH条件通常设定为低pH值在3至5之间,高pH值在8至9之间,处理时间可从1至3周延长至3个月。在低pH条件下,蛋白类药物可能发生Gln和Asn残基的脱酰胺反应;而在高pH条件下,则可能发生Met残基氧化、Gln和Asn残基脱酰胺以及蛋白质纤维化。这些条件并非绝对,且与其他因素相互依赖。高温可以加速pH依赖的降解反应,因此pH诱导的强制降解试验通常在25℃或40℃下进行。然而,温度对pH诱导的降解加速作用并非绝对,也与所使用的缓冲体系有关。

3,氧化影响:蛋白类药物中的硫原子(S)较为活跃,容易被氧化,特别是Met和Cys残基。此外,含有芳香环的氨基酸(如His、Tyr和Trp残基)也容易受到氧化。蛋白质的氧化过程可能受到外界环境因素的影响,如金属离子、高温、光照和化学添加剂等,这些因素都可能加速氧化过程。因此,建议蛋白类药物避免直接阳光照射,并采取适当措施以减少阳光的直接或长期暴露。然而,在蛋白类药物的生产过程中,完全避免光照是非常困难的。根据ICHQ1B光稳定性试验指南,光源的波长分布应包括450至650纳米的可见光区域以及320至400纳米的近紫外区域

在进行药品稳定性研究时,应关注那些能够敏感反映产品品质、安全性和有效性的检测项目。这些项目包括但不限于:①生物学活性:评估药物的生物效能。②纯度和含量:确保药物成分的纯净度和浓度符合标准。③颜色和澄清度:观察药物的物理外观。④注射用无菌粉末的特性:包括颜色、质地和复溶时间。⑤可见异物和不溶性微粒:检查药物中是否含有可见的杂质或颗粒。⑥pH值:监测药物的酸碱度。⑦添加剂和赋形剂的稳定性:包括稳定剂、防腐剂以及在制剂有效期内的降解情况。
对于易降解的蛋白质类药物,目前主要的技术手段是通过冷冻干燥技术制成粉末注射剂。在这一过程中,常用的赋形剂包括:糖类或糖醇:提供保护和稳定作用。②氨基酸:有助于维持蛋白质的稳定性。③表面活性剂:如吐温20、吐温80等,用于减少蛋白质聚集。④聚集物:如乙二醇、葡聚糖和聚乙烯吡咯烷酮等,用于防止蛋白质聚集。
随着科技的进步,一些特殊制剂技术,如脂质体包埋、纳米微球和聚电解质等,也被证明是提高蛋白类药物稳定性的有效方法。这些技术能够较好地保护蛋白质免受温度和pH变化引起的降解。


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