izpis_h1_title_alt

Reološke lastnosti visokokoncentriranih formulacij proteinov za subkutano aplikacijo
ID Bukovec, Eva (Avtor), ID Ahlin Grabnar, Pegi (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Bjelošević Žiberna, Maja (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (1,64 MB)
MD5: 1A60C5916CA44D4DED69DD0D2D4E78FF

Izvleček
Od 80. let prejšnjega stoletja do danes so terapevtski proteini dosegli preboj pri zdravljenju kroničnih bolezni in tako danes prevladujejo med biološkimi zdravili. Od manjših sinteznih učinkovin jih odlikujeta zlasti visoka tarčna specifičnost in boljša učinkovitost. Njihova slabost je skoraj vedno obvezna parenteralna aplikacija, pri čemer je med pacienti najbolj zaželena subkutana aplikacija. S slednjo so povezane formulacijske težave, ki so pogosto posledica zahtev po visoki koncentraciji terapevtskih proteinov, ki je potrebna za dostavo ustreznega odmerka proteinske učinkovine v omejenem volumnu formulacije. Visokokoncentrirane formulacije s proteini pogosto spremlja povečana viskoznost. Ta je posledica nekovalentnih medmolekulskih interakcij, na katere pa lahko vplivamo s pomožnimi snovmi v formulaciji. V okviru magistrske naloge smo proučevali vpliv vrste in koncentracije proteina in pomožnih snovi (pufra, soli, aminokislin, manitola, saharoze) na viskoznost formulacij. Koncentracijo proteina smo določali spektrofotometrično z UV-VIS-spektrofotometrom NanoDrop, viskoznost pa z metodo na osnovi mikrofluidike z viskozimetrom mVROC. Viskoznost formulacij albumina in monoklonskih protiteles eksponentno narašča s koncentracijo proteina zaradi trenja in interakcij med proteinskimi molekulami. Slednje so razlog za odstopanje viskoznosti od matematičnih modelov. Pri primerjavi viskoznosti albuminskih formulacij v fosfatnem (pH=7,4) ali v histidinskem (pH=6,0) pufru bistvenih razlik nismo opazili. Viskoznost formulacij z monoklonskimi protitelesi je upadala s povečevanjem koncentracije histidinskega pufra. NaCl je pri večini preiskovanih formulacij povzročil zanemarljiv, vendar neželen dvig viskoznosti. Polnila (fenilalanin, izolevcin, manitol) in saharoza prav tako niso izkazovala večjega vpliva na viskoznosti formulacij z monoklonskimi protitelesi. Tudi aminokislini arginin in prolin sta imeli neugoden vpliv na viskoznost albuminskih formulacij, pri čemer je bil le-ta pri argininu močno izražen. Sklepamo, da viskoznost močno zavisi od medmolekulskih interakcij, te pa tako od neto naboja na proteinu in posledično pH formulacije, izoelektrične točke proteina in pomožnih snovi, kot tudi medmolekulske razdalje in posledično od koncentracije proteina. Iz sprememb viskoznosti lahko le sklepamo o medmolekulskih interakcijah, zato bi bilo rezultate smiselno obravnavati z ostalimi parametri, npr. drugim virialnim koeficientom in interakcijskim parametrom, poleg tega pa ob vsaki spremembi formulacije preveriti tudi konformacijsko (ne)stabilnost proteinske učinkovine. Le tako lahko zagotovimo biološko zdravilo ustrezne kakovosti, varnosti in učinkovitosti.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:proteini, monoklonska protitelesa, subkutana aplikacija, visoka koncentracija, viskoznost, interakcije
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:FFA - Fakulteta za farmacijo
Leto izida:2023
PID:20.500.12556/RUL-150348 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:16.09.2023
Število ogledov:853
Število prenosov:91
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Rheological properties of highly concentrated protein formulations for subcutaneous application
Izvleček:
Since the 1980s therapeutic proteins have made a breakthrough in the treatment of chronic diseases and are now predominant among biological drugs. Compared to smaller synthetic molecules, they are characterized by high specificity and efficacy. Their weakness is almost always mandatory parenteral administration, with subcutaneous administration being the most desirable among patients. It is associated with formulation issues, which is often a consequence of the high protein concentration required to deliver the appropriate dose in a limited volume. Highly concentrated protein formulations are often accompanied by increased viscosity due to non-covalent intermolecular interactions. We studied the effect of type and concentration of protein and excipients (buffers, salt, amino acids, mannitol, sucrose) on the viscosity of formulations. We determined the protein concentration spectrophotometrically using a UV-VIS-spectrophotometer NanoDrop. Viscosity was measured on a mVROC viscometer using a microfluidic technology. The viscosity of albumin and monoclonal antibody formulations exponentially increases with protein concentration due to friction and interactions between protein molecules. The latter is the reason for the deviation of viscosity from mathematical models. No significant differences were observed between the viscosity of albumin formulations in phosphate (pH=7.4) or histidine (pH=6.0) buffer. The viscosity of monoclonal antibody formulations decreases with increasing histidine buffer concentration. NaCl caused a negligible increase in viscosity in most of the investigated formulations. Bulking agents (phenylalanine, isoleucine, mannitol) and sucrose also had no significant effect on the viscosity of mAb formulations. Amino acids arginine and proline had an unfavorable effect on the viscosity of albumin formulations, with arginine being more pronounced. We conclude that viscosity strongly depends on intermolecular interactions, which in turn depend on the net charge on the protein and consequently the formulation pH, protein’s and excipients’ isoelectric point, as well as intermolecular distances and consequently protein concentration. From the changes in viscosity, one can only infer about intermolecular interactions, so it would make sense to consider the results herein in conjunction with other parameters such as the second virial coefficient and interaction parameter. In addition, to ensure the quality, safety, and efficacy of biological drugs, it is necessary to check the conformational (in)stability of the protein drug with each formulation change.

Ključne besede:proteins, monoclonal antibody, subcutaneous application, high concentration, viscosity, interactions

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj