Inom läkemedelsindustrin innebär omvänd teknik (RE) att bryta ner ett läkemedel i dess enskilda komponenter, förstå proportionerna och metoderna för formuleringsarbetet och sedan använda denna information för att reproducera en liknande produkt. Även om det finns många sätt att undersöka en formulärs arbete, är mikroskopi en av de enklaste och mest effektiva. Låt oss visa dig hur!
Omvänd teknik ger värdefull data om aktiva farmaceutiska ingredienser (API) och hjälpämnen, och kan användas för konkurrenskraftiga produktjämförelser, patentintrångsundersökningar eller utveckling av generiska formuleringar.1 Generiska företag använder ofta reverse engineering för att avkoda originalprodukter, visa formuleringsekvivalens och påskynda utvecklingen av generiska läkemedel. Detta kan vara juridiskt och etiskt komplicerat, eftersom det ofta handlar om att navigera i patentlagar och regleringskrav. RE kan innehålla ett antal tekniker för att hjälpa till att belysa den kvalitativa men ännu viktigare den kvantitativa sammansättningen av RLD. Detta kan innebära allt från analytiska kemitekniker (masspektrometri, NMR, HMPL eller GC) till spektroskopi (IR och UV-VIS), kristallografi, partikelstorleksanalys, olika mikroskopitekniker och till och med PAT och molekylärbiologiska tekniker inom biofarmaceutika. (2,4) Mikroskopi spelar en avgörande roll i omvänd teknik genom att ge detaljerad insikt i materialens fysiska egenskaper och strukturer. Mikroskopitekniker som svepelektronmikroskopi (SEM) och transmissionselektronmikroskopi (TEM) kan användas för att undersöka morfologin och kristalliniteten hos läkemedelspartiklar. Detta är viktigt för att förstå de fysiska egenskaperna, storleken, formen och ytegenskaperna hos aktiva farmaceutiska ingredienser och hjälpämnen. När man tittar på makroskalan kan tabletter observeras för att lära sig om tablettmatrisen, fördelningen av aktiva ingredienser och närvaron av någon beläggning eller lager. När man använder mikroskopi för omvänd teknik är det viktigt att kombinera dessa observationer med andra analytiska tekniker (filtrering, löslighetsstudier) för att få en omfattande förståelse för läkemedlets sammansättning och egenskaper. (3,4)
Tekniska utmaningar och lösningar
IMCD Shanghai Pharmaceutical Technical Centre (PTC) -teamet tog sig an utmaningen med reverse engineering av Entacapone (Comtan®) med hjälp av polariserad ljusmikroskopi (PLM) för att svara på följande frågor:
- Vad var tillverkningsprocessen?
- Vilka hjälpmedelskvaliteter användes?
- Hur tillsattes superdisintegranten?
Processen visade sig enkel men ändå effektiv. Efter en försiktig skrapning av beläggningen maldes Entacapone RLD-tablettkärnan lätt, med de resulterande granulerna observerade under polariserande mikroskop. Morfologin, storleken och formen på dessa granuler visade sig vara identiska med granuler från placebotabletter tillverkade genom granulering (Figur 1B), vilket bekräftar tillverkningsprocessen för upphovsmannen.
Vanligtvis används MCC, som är en olöslig komponent, i våtgranulatorprocessen som fyllmedel och processmöjliggörare, vilket litteraturforskningen bekräftade. För att bestämma vilken grad av MCC som användes i RLD fick tabletterna sönderfalla under 24 timmar och den olösta delen jämfördes med själva råa hjälpämnet. Här kan du enkelt identifiera mikrokristallin cellulosa 101 som hjälpmedelskvalitet du väljer. (Fig 2A och 2B).
Hittills har vi identifierat tillverkningsmetoden och det föredragna fyllmedlet. Kvalitativ analys visade att CCS (kroskarmellosnatrium) är det superdisintegrerande medel som används. Vi ville gå ett steg längre och se om det tillsattes intra-eller extra granulärt i Entacapone-tabletterna. Efter hydrering av granulerna från RLD-tabletten observerades sönderdelning av granulerna i mindre partiklar, vilket indikerade att kroskarmellosnatrium (figur 3A) tillsattes intragranulärt. Detta jämfördes med hydratiserade partiklar för bekräftelse (figur 3B). Figur 1A indikerar att det fanns CCS som hade tillsatts extra granulärt i RLD tablett. Detta jämfördes med råvarupartiklar för bekräftelse (figur 3C). Så kroskarmellosnatrium tillsattes intra och extra granulärt .
Slutsats
Kostnad och snabbhet till marknaden är nyckeln till framgång för ett generiskt läkemedelsföretag och därför kan en sund reverse engineering-strategi visa sig vara effektiv för att minska utvecklingstiden. Förutom mikroskopi kan detta kombineras med flera andra analytiska tekniker som SEM, Raman-spektroskopi, pulverröntgendiffraktion och HPLC för att få mer kvalitativ och kvantitativ information om RLD. Teamets arbete antogs som affisch för den prestigefyllda AAPS PharmSci 360 (American Association of Pharmaceutical Scientists) som ägde rum i oktober förra året och visar en enkel och universell metod för att avkoda RLD:s kvalitativa formel och tillverkningsprocess med polariserad ljusmikroskopi som ett kraftfullt verktyg.
Teknisk expertis
På IMCD har vi ett nätverk av sex specialiserade farmaceutiska tekniska centra över hela världen för att stödja våra kunder och partners i varje steg i produktutvecklingscykeln. Våra globala läkemedelscentra levererar en rad utbildningar, utvecklar projekt och koncept och hanterar vetenskapliga utmaningar som har ett brett användningsområde. För att lära dig mer om IMCD:s läkemedelsnätverk och tekniska expertis, vänligen klicka här .