0102030405
Manóza a mannitol
2025-03-21
- Lyofilizace, ozna?ovaná jako lyofilizace, je metoda su?ení, která p?edmrazí roztok lé?iva, ktery je t?eba vysu?it, na pevnou látku a poté p?ímo sublimuje vodu ze zmrazeného stavu, ani? by procházela kapalnym stavem za podmínek nízké teploty a nízkého tlaku. Proto?e cely provozní proces probíhá v nízkoteplotním stavu, je tento zp?sob zvlá?tě vhodny pro p?ípravu tepelně citlivych proteinovych lé?ivych p?ípravk?. Lyofilizované proteinové lé?ivo bylo volné jako kolá?, co? napomáhalo nejen konzervaci, ale také renatability proteinového lé?iva po opětovném rozpu?tění. Je z?ejmé, ?e technologie lyofilizace poskytuje ú?inny zp?sob p?ípravy proteinovych farmaceutickych p?ípravk? s nestabilními fyzikálními a chemickymi vlastnostmi. Proces lyofilizace je v?ak slo?ity proces fázového p?echodu a existuje mnoho faktor? indukujících denaturaci proteinu v procesu zmrazování, mrazení, rozmrazování, su?ení a skladování, tak?e ke stabilizaci proteinu v receptu se ?asto pou?ívají některá ochranná ?inidla. Cukr, nejbě?něji pou?ívaná pomocná látka v lyofilizovanych produktech, hydroxylová skupina ve své struktu?e m??e nahradit vodíkovou vazbu mezi proteinem a vodou pro zaji?tění stabilního ú?inku, je nespecifickym stabilizátorem proteinu a m??e hrát ur?itou ochrannou roli v r?znych fázích lyofilizace (jako je mra?ení, lyofilizace a sublima?ní su?ení atd.). Ochranny ú?inek cukru souvisí s typem proteinu a disacharid? a disacharidy jsou nejvíce studovanymi a uznávanymi nejú?inněj?ími ochrannymi prost?edky. Sacharóza je disacharid slo?eny z jedné molekuly glukózy a jedné molekuly fruktózy, ktery je chemicky stabilní a má vět?inou amorfní strukturu a hraje vyznamnou roli v prevenci sekundární změny struktury protein?, extenze a agregace protein? během lyofilizace a skladování. Ve srovnání se sacharózou má trehalóza vy??í teplotu skelného p?echodu, ni??í indukci vlhkosti a men?í redukovatelnost. Tyto vyhody nazna?ují, ?e trehalóza m??e mít ?ir?í aplika?ní vyhlídky. Alkoholy, jako je mannitol, se bě?ně pou?ívají jako plniva, která p?i pomalém zmrazování krystalizují a poskytují podp?rnou strukturu pro aktivní slo?ku a nereagují s ní.Manóza je monosacharid, rozpustny ve vodě, mírně rozpustny v ethanolu. Bezbarvy nebo bíly krystalicky prá?ek. Hraje d?le?itou roli v lidském metabolismu, zejména v procesu glykosylace specifickych protein?. Pro lidské tělo je obtí?né vst?ebat manózu a lidsky organismus ji brzy po po?ití vylou?í p?edev?ím ledvinovym metabolismem a celkovy metabolicky cyklus je asi osm hodin. P?íjem manózy nezp?sobuje zvy?ení hladiny cukru v krvi, tak?e je to typ cukru, ktery mohou jíst někte?í lidé s cukrovkou. V p?írodě se manóza vyskytuje ve volném stavu v některych druzích ovoce, jako jsou brusinky, jablka, pomeran?e atd. V lidském těle je manóza distribuována ve v?ech tkáních a krvi, v?etně k??e, orgán? a nerv?. V těchto tkáních se manóza podílí na syntéze glykoprotein?, které regulují funkci autoimunitního systému. P?edchozí klinické studie ukázaly, ?e manóza m??e lé?it a p?edcházet infekcím mo?ovych cest, tak?e některé zahrani?ní zdravotnické produkty s manózou jako hlavní slo?kou se pou?ívají k udr?ení zdraví mo?ového systému. Manitol je cukerny alkohol, obvykle redukovany z cukru (manózy), je izomerem sorbitolu, rozpustny ve vodě, bíly krystalicky prá?ek, má sladkou chu? podobnou sacharóze. Manitol m??e byt pou?it nejen jako vynikající kostní ?inidlo, ale také jako lyofilizovany proteinovy chráni? v některych receptech. Ochranny ú?inek mannitolu na protein souvisí s jeho koncentrací a morfologickou strukturou a jeho koncentrace někdy souvisí s morfologií krystalu. Obecně se má za to, ?e amorfní mannitol má funkci stabilizace proteinu, zatímco krystalizovany mannitol svou ochrannou funkci ztrácí. Koncentrace mannitolu 1 % nebo méně brání agregaci proteinovych lé?iv prost?ednictvím tvorby amorfních struktur, ale vysoké koncentrace mannitolu mají tendenci krystalizovat a podporovat agregaci proteinovych lé?iv. U vět?iny protein? je konzervace p?i 4 °C pouze krátkodobá (asi 1 tyden) po resuspendování. Pro dlouhodobé skladování se doporu?uje p?ipravit ?edidla (která musí obsahovat nosné proteiny, jako je 0,1 % BSA, 5 % HSA nebo 10 % FBS) a poté je zabalit zmrazené p?i -20 °C nebo -80 °C. Je d?le?ité vyhnout se opakovanému zmrazování a rozmrazování, proto?e ka?dé zmrazení a rozmrazení zp?sobí ?áste?nou inaktivaci proteinu. Trehalóza a mannitol jsou obvykle doplněny o 8 % (hmotnost na objem) jako lyofilizované ochranné látky. Trehalóza m??e zjevně zabránit sekundární změně struktury proteinu a natahování a agregaci proteinu během lyofilizace. Manitol je také ?iroce pou?ívany lyofilizovany ochranny prost?edek a plnivo, které m??e sní?it akumulaci ur?itych protein? po lyofilizaci. Plnivo m??e poskytnout vhodnou strukturu pro lyofilizovany kolá?, p?ispět ke správnému tvaru bloku lyofilizovaného kolá?e a vytvo?it strukturu pór?. Pórovitost je p?edpokladem pro sublimaci zmrzlé vody a vět?í póry mohou sublimovat rychleji, tak?e lze zkrátit dobu primárního schnutí. P?idání plniv umo?ňuje krat?í dobu primárního su?ení (teplota produktu Tp?Tg' nebo Tc) a lze jej pou?ít jako zp?sob optimalizace procesu biofarmaceutické lyofilizace. Obvykle by měl byt poměr stabilizátoru k plnivu alespoň 1:2, aby se zajistila nezbytná krystalizace plniva. Vysledná m?í?ka poskytuje mechanickou podporu pro komponenty v jejich amorfním stavu. Nad Tg' není amorfní stav vytvo?eny p?ípravnym systémem dostate?ně tuhy, aby unesl svou vlastní váhu a zhroutí se na krystalovou sí?. Díky mechanické podpo?e lze zabránit kolapsu i p?es teploty su?ení vy??í ne? Tg' (nebo dokonce Tc). Ve formulacích s koncentrací proteinu