Die zunehmende Komplexität von Arzneimittelformulierungen treibt die Anwendung von In-vitro-Bioäquivalenzuntersuchungen (IVBE) voran – Der Prozess der Anwendung von In-vitro-Verfahren zur Beurteilung der Bioverfügbarkeit eines Testprodukts und der Bioäquivalenz zum Referenzprodukt (RLD), um die Arzneimittelentwicklung zu optimieren und zu beschleunigen. Diesem Trend liegt die Erkenntnis zugrunde, wie wichtig die Mikrostruktur der Formulierung für die Kontrolle der Wirkstoffabgabe und -freisetzung ist.

Eine Reihe physikalisch-chemischer Eigenschaften sind der Schlüssel zum Verständnis der Mikrostruktur einer pharmazeutischen Formulierung. Dazu gehören Glykol- und Partikelgrößenverteilung, Partikelladung, polymorphe Form, Phasenverhalten, Partikelmorphologie und Molekülstruktur. Die Charakterisierung, Kontrolle und Optimierung dieser Parameter hilft, den Entwicklungserfolg zu fördern, indem ein detailliertes Verständnis dafür geschaffen wird, wie Struktur und Eigenschaften der Formulierung die Verarbeitung und Leistung des Arzneimittels beeinflussen. 

Die Hilfsmittel von Malvern Panalytical für physikalisch-chemische Analyseverfahren und das Fachwissen ermöglichen die Beurteilung der Eigenschaften von aktiven pharmazeutischen Wirkstoffen (API), Hilfsstoffen und Arzneimittelformulierungen. Diese Hilfsmittel umfassen Lösungen für die Analyse der Zusammensetzung, die morphologische Charakterisierung und die Bestimmung der Struktur und der Interaktion zwischen den Komponenten. Sie alle spielen eine entscheidende Rolle, nicht nur bei der Ermöglichung erfolgreicher IVBE-Studien, sondern auch bei der Gewinnung des wesentlichen Verständnisses der Stabilität und Leistung einer Formulierung, das die Grundlage für eine gezieltere Optimierung bildet.

Entwicklung komplexer Formulierungen

Die Erzielung einer reproduzierbaren Wirkstoffabgabe ist eine bedeutende Herausforderung, da immer komplexere Formulierungen angewendet werden, um Herausforderungen wie geringe API-Löslichkeit, modifizierte Freisetzung und lokalisierte oder zielgerichtete Verabreichungsanforderungen zu bewältigen. Komplexe Arzneimittelprodukte können als solche definiert werden, wenn sie mindestens eines der folgenden Elemente aufweisen: 

  • Komplexe aktive Inhaltsstoffe wie Peptide, komplexe Ausgangsmischungen oder natürliche Produkte
  • Komplexe Formulierungen wie Liposome, Kolloide, Nanomaterialien und Emulsionen
  • Komplexe Verabreichungsformen, z. B. lokal wirkende Arzneimittel, einschließlich topischer Präparate
  • Komplexe Arzneimittel-Gerät-Kombinationen wie Inhalatoren, Nasensprays und transdermale Verabreichungssysteme
  • Komplexe Wirkstofffreisetzungsprofile, zum Beispiel Arzneimittel mit modifizierter Wirkstofffreisetzung


Die physikalisch-chemische Analyse unterstützt die Entwicklung komplexer Formulierungen durch die Aufklärung der Mikrostruktur des Arzneimittels, des Hilfsstoffs und der Formulierung. Dadurch erhalten die Entwickler während der Formulierungsentwicklung und -optimierung die Einblicke, die in vitro benötigt werden, um die erforderliche Bioverfügbarkeit in vivo zu erreichen. Die mikrostrukturelle Analyse hilft auch bei der effektiven Skalierung zur kommerziellen Herstellung, indem sie sicherstellt, dass die kritischen Materialeigenschaften, die die Leistung und Stabilität der Formulierung beeinflussen, überwacht und kontrolliert werden. 

Malvern Panalytical bietet eine breite Palette an mikrostrukturellen Analysewerkzeugen und Fachwissen, die für die Entwicklung komplexer Formulierungen unerlässlich sind. Diese liefern das Wissen, das erforderlich ist, um Formulierungsentscheidungen risikoärmer zu gestalten und eine erfolgreiche Formulierungsentwicklung zu beschleunigen.

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Nachweis der Bioäquivalenz

Die Anwendung von In-vitro-Bioäquivalenzansätzen wird von Regulierungsbehörden als Schlüsselfaktor für die effektive Entwicklung komplexer generischer Arzneimittelformulierungen anerkannt. Die US-amerikanische FDA und andere Aufsichtsbehörden haben produktspezifische Leitlinien herausgegeben, die die Rolle der Beurteilung der physikalisch-chemischen Äquivalenz (Q3) als Teil der Feststellung der Bioäquivalenz eines generischen Testproduktes mit einem Produkt der Referenzliste (Reference Listed Drug, RLD) hervorheben. Da keine klinischen Endpunktstudien mehr erforderlich sind, kann dieser Ansatz die Markteinführungszeit für neue Generika erheblich verkürzen.

Die Hilfsmittel zur physikalisch-chemischen Charakterisierung von Malvern Panalytical bieten fortschrittliche Analyseverfahren und Fachwissen, die zur Unterstützung wichtiger Bioäquivalenzuntersuchungen erforderlich sind. Darüber hinaus bieten sie Funktionen, die über die grundlegenden gesetzlichen Anforderungen hinausgehen, indem sie gezielte physikalisch-chemische Analysen ermöglichen, die ein besseres Verständnis der Zusammensetzung, des Verhaltens und der Stabilität einer Formulierung zulassen. Diese Sondierung und Einsicht in den Design-Space der Formulierung trägt dazu bei, die Optimierung der Prototyp-Formulierung zu vereinfachen, die Anzahl der für eine optimale Formulierung erforderlichen Experimente zu reduzieren und das Risiko von Fehlern bei der Skalierung zu verringern.  

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Lebenszyklusmanagement

Während der kommerziellen Phase des Lebenszyklus eines Arzneimittels kann es erforderlich sein, den Herstellungsprozess zu ändern. Dies kann beispielsweise eine Reaktion auf Änderungen der Quelle kritischer Rohmaterialien oder Zwischenprodukte sein. Alternativ kann es erforderlich sein, die Herstellung in eine andere Einrichtung zu verlegen oder möglicherweise einen externen Partner zu beauftragen, um auf Veränderungen in der Nachfrage nach einem bestimmten Arzneimittel zu reagieren. Um in diesen Situationen die Produktzulassungsgenehmigung zu erhalten, müssen Herstellungs- und Formulierungselemente identifiziert werden, die zur Sicherstellung der Produktqualität beibehalten werden müssen.

Die Anwendung von In-vitro-Bioäquivalenzverfahren bietet einen realistischen, wissenschaftlichen Ansatz zur Identifizierung der kritischen Materialattribute, die mit der Formulierung eines Arzneimittels in Verbindung stehen, und ermöglicht so die Definition einer Kontrollstrategie zur Verwaltung von Änderungen nach der Zulassung. Die physikalisch-chemischen Charakterisierungshilfsmittel von Malvern Panalytical, gepaart mit unserem Wissen und unserer Erfahrung hinsichtlich der Anforderungen an die Methodenvalidierung und -übertragung, können Ihnen helfen, eine geeignete analytische Strategie zur Unterstützung des Änderungsmanagements zu definieren, um sicherzustellen, dass die Produktleistung und -sicherheit erhalten bleiben.

Dienstleistungen von Amplify Analytics unterstützen unsere Kunden bei ihren Herausforderungen im Bereich der physikalisch-chemischen Charakterisierung sowie bei der Entwicklung, Validierung und dem Einsatz von Analysemethoden zur Unterstützung der pharmazeutischen Formulierung und Herstellung.

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