Desarrollo del API farmacéutico

Análisis fisicoquímico para una toma de decisiones temprana a partir de datos en el desarrollo farmacéutico

Desarrollo del API farmacéutico

¿Qué son los ingredientes activos farmacéuticos (API)? 

Una parte fundamental del desarrollo de medicamentos es la identificación de los API que conservan su calidad y eficiencia cuando se producen a gran escala. Sin embargo, los API que se muestran prometedores durante el desarrollo pueden perder su eficiencia cuando se producen a mayor escala. Esto sucede por diversas razones, lo que incluye la contaminación química introducida durante el procesamiento y la formación de polimorfos de API alternativos. 

La detección y cuantificación de estas sustancias es vital para los métodos de “ganar rápido, fallar rápido”, lo que permite la rápida identificación de los API que se pueden desarrollar y que cumplen con los requisitos de seguridad, biodisponibilidad y capacidad de procesamiento.

Malvern Panalytical ha desarrollado métodos e instrumentos probados que permiten obtener importantes ahorros en términos de tiempo y costo a nuestros socios en el sector farmacéutico. Estos instrumentos garantizan que usted tenga los conocimientos necesarios para tomar decisiones fundamentadas, mejorar la procesabilidad y ayudar en el escalado.

Análisis fisicoquímico en la fabricación de API

Malvern Panalytical tiene una comprensión profunda de cómo aplicar el análisis fisicoquímico durante todo el ciclo de vida del ingrediente activo farmacéutico (API, del inglés “Active Pharmaceutical Ingredient”), desde el descubrimiento, pasando por el escalado y hasta la fabricación. Nuestros sistemas pueden ayudarlo a responder preguntas sobre la biodisponibilidad, la estabilidad, la procesabilidad y la calidad del API. Contribuyen a lo siguiente:

  • Selección de candidatos viables
  • Comprensión de los atributos críticos del material (CMA, del inglés “Critical Material Attributes”) 
  • Optimización de los procesos de escalado en la fabricación del API
  • Aplicación de la calidad por diseño (QbD, del inglés “Quality by Design”) mediante la definición del espacio de diseño fisicoquímico 

Rango de equipos Mastersizer

Analice con facilidad las dispersiones de partículas del ingrediente activo farmacéutico (API, del inglés “Active Pharmaceutical Ingredient”) húmedas y secas en diversos puntos del flujo de trabajo de desarrollo del API con el sistema de difracción láser líder en el mundo
Rango de equipos Mastersizer

Rango de equipos Morphologi

Determine cómo el procesamiento afecta la biodisponibilidad del API con datos de tamaño de partícula y forma estadísticamente significativos con análisis automatizado de imágenes y mucho más
Rango de equipos Morphologi

Aeris

Comprenda cómo la cristalinidad y la estabilidad en forma sólida se ven afectadas durante el procesamiento del API con este difractómetro de rayos X fácil de usar
Aeris

Gama Empyrean

Acceda a la estabilidad de los polimorfos durante el procesamiento y los estudios de estabilidad en condiciones aceleradas con este difractómetro de rayos X potente y flexible
Gama Empyrean

Epsilon 4

Aplique un cribado simple y robusto para las impurezas elementales durante el desarrollo del proceso y el escalado con fluorescencia de rayos X fácil de usar e intuitiva
Epsilon 4

Revontium

Realice una cuantificación rápida, no destructiva y robusta para el desarrollo del proceso de pureza elemental y el escalado de acuerdo con ICH-Q3D
Revontium

Rango de equipos Insitec

Controlar el proceso de triturado y la estabilidad del API mediante el análisis de tamaño de partículas en línea
Rango de equipos Insitec

Micromeritics AccuPyc

Determinar la densidad verdadera (esquelética) de los API y respaldar la caracterización en estado sólido
Micromeritics AccuPyc

GeoPyc

Determinar la densidad verdadera (esquelética) de los API y respaldar la caracterización en estado sólido
GeoPyc

TriStar II Plus

Medir el área superficial específica y la distribución del tamaño de poro
TriStar II Plus

Reómetro de polvo FT4

Evaluar la fluidez, la cohesión y los efectos de lubricidad para valorar el flujo en tolvas, alimentadores y el llenado de matrices
Reómetro de polvo FT4

Procesabilidad del API

Muchos API fallan en el escalado debido a problemas relacionados con la estabilidad o la procesabilidad. Los sistemas de Malvern Panalytical proporcionan la información que permite un enfoque de calidad por diseño (QbD, del inglés “Quality by Design”) para el desarrollo de ingredientes activos farmacéuticos (API, del inglés “Active Pharmaceutical Ingredient”), lo que permite una definición sólida del espacio de diseño, la optimización de los procesos y el mantenimiento del rendimiento de los procesos en ese espacio. 

Los sistemas de Malvern Panalytical ayudan a responder las siguientes preguntas:

  • ¿Qué tan estable es el API durante el procesamiento?
  • ¿El API se empaquetará junto con excipientes?
  • ¿El API fluirá? ¿Cómo reaccionará a los procesos industriales?
  • ¿Cómo puedo controlar los atributos críticos del material (CMA)?
  • ¿Cuál es el perfil de seguridad de los ingredientes con respecto a las impurezas elementales?

Enfoques analíticos para mejorar la procesabilidad y ayudar en el escalado

Rango de equipos Mastersizer

Controlar el tamaño de las partículas del API con precisión para alcanzar más rápido sus objetivos de escalado y de procesamiento.
Rango de equipos Mastersizer

Aeris

Generar un patrón completo con el fin de caracterizar su API en minutos con alta sensibilidad para límites de detección bajos.
Aeris

Morphologi 4

Determinar cómo el procesamiento afecta la biodisponibilidad del medicamento a causa de cambios en el tamaño y la forma de las partículas
Morphologi 4

Morphologi 4-ID

Generar información de importancia estadística sobre la forma de las partículas, determinar las formas polimórficas y vincular la forma de las partículas con la forma polimórfica
Morphologi 4-ID

Revontium

Aplicar un filtro simple y resistente para las impurezas elementales en apoyo al desarrollo del proceso y el escalado
Revontium

Micromeritics AccuPyc

Determinar la densidad verdadera (esquelética) de los API y respaldar la optimización de formulaciones de comprimidos, los volúmenes de llenado de cápsulas, etc.
Micromeritics AccuPyc

GeoPyc

Determinar la densidad verdadera (esquelética) de los API y respaldar la optimización de formulaciones de comprimidos, los volúmenes de llenado de cápsulas, etc.
GeoPyc

TriStar II Plus

Medir el área superficial específica y la distribución del tamaño de poro, y detectar cambios durante los procesos de molienda, granulación o secado
TriStar II Plus

Reómetro de polvo FT4

Evaluar la fluidez, la cohesión y los efectos de lubricidad para predecir la uniformidad de la mezcla y el riesgo de segregación, y optimizar la granulación (húmeda/seca) y el manejo posterior
Reómetro de polvo FT4

Mejora de la biodisponibilidad del API

La mala solubilidad de muchos ingredientes activos farmacéuticos (API, del inglés “Active Pharmaceutical Ingredient”) aumenta la complejidad para garantizar que una molécula tenga una biodisponibilidad adecuada. Los métodos como el sistema de clasificación de desarrollo (DCS, del inglés “Developability Classification System”) y el sistema de clasificación de fabricación (MCS, del inglés “Manufacturing Classification System”) ayudan a identificar las moléculas que probablemente cumplen con los requisitos de biodisponibilidad y de escalado. Estos sistemas dependen de los datos fisicoquímicos para conectar la optimización de prototipos y la selección de sales y polimorfos del API con los atributos críticos del material (CMA, del inglés “Critical Material Attributes”) necesarios para cumplir con las necesidades de producción. 

Las estrategias comunes para mejorar la solubilidad en el diseño del API incluyen la reducción del tamaño de partícula, la selección de diferentes polimorfos y el uso de formas amorfas de la molécula. Los sistemas de Malvern Panalytical ayudan a responder las siguientes preguntas:

  • ¿Qué formas sólidas están disponibles?
  • ¿Existen varios polimorfos?
  • ¿Cuál es el impacto de la reducción del tamaño de las partículas en la estabilidad de las partículas y el polimorfo?
  • ¿Cuánto contenido amorfo está presente y cómo se pueden definir y caracterizar las estructuras amorfas?

Herramientas de análisis que respaldan las estrategias de biodisponibilidad

Rango de equipos Mastersizer

Establecer las especificaciones para el tamaño de las partículas de la sustancia farmacéutica a fin de controlar la biodisponibilidad del API durante el escalado y la fabricación
Rango de equipos Mastersizer

Morphologi 4-ID

Investigar la relación entre los polimorfos y sus propiedades morfológicas como parte de los análisis de biodisponibilidad y de procesabilidad
Morphologi 4-ID

Gama Empyrean

Diferenciar los polimorfos del API o encontrar y definir formas amorfas durante los estudios de estabilidad y el desarrollo de la sustancia farmacéutica
Gama Empyrean

Aeris

Detectar cambios marginales en la forma sólida e impurezas polimórficas
Aeris

Revontium

Aplicar un cribado robusto para una amplia gama de aplicaciones, como la medición de sales y compuestos inorgánicos
Revontium

TriStar II Plus

Medir el área superficial específica y la distribución del tamaño de poro para evaluar su impacto en el comportamiento de disolución y la biodisponibilidad
TriStar II Plus

Análisis de estabilidad del API

Comprender la estabilidad del ingrediente activo farmacéutico (API, del inglés “Active Pharmaceutical Ingredient”) en forma sólida es esencial en la optimización de prototipos, el cribado de sales y el desarrollo del proceso. Las transiciones polimórficas pueden alterar las tasas de disolución, reducir la eficacia y causar reacciones adversas, lo que podría complicar los procesos de patentado. Por lo tanto, es vital seleccionar y confirmar la estabilidad polimórfica, especialmente cuando se utilizan formas amorfas para mejorar la solubilidad, ya que la cristalización inesperada puede ser perjudicial. Conocer y comprender el comportamiento polimórfico garantiza la estabilidad del API y mitiga los riesgos asociados con polimorfos emergentes tardíos que podrían dificultar las etapas posteriores del desarrollo.

Las soluciones de Malvern Panalytical ayudan a responder preguntas como las siguientes:

  • ¿Qué formas polimórficas del API son posibles?
  • ¿Cómo se comportarán estas formas polimórficas como una función de tiempo o cuando se produzcan cambios en la temperatura o la humedad?

Herramientas de análisis que permiten los estudios de estabilidad

Gama Empyrean

Detectar polimorfos y evaluar la estabilidad de los polimorfos durante la optimización de prototipos y el cribado de sales
Gama Empyrean

Aeris

Verificar la estructura de polimorfos bajo los efectos del tiempo o los cambios ambientales, y evaluar la falla de caducidad
Aeris

Micromeritics AccuPyc

Determinar la densidad verdadera (esquelética) de los API y evaluar el contenido residual de disolventes o humedad
Micromeritics AccuPyc

GeoPyc

Determinar la densidad verdadera (esquelética) de los API y evaluar el contenido residual de disolventes o humedad
GeoPyc

TriStar II Plus

Medir el área superficial específica y la distribución del tamaño de poro, y evaluar la adsorción de humedad o disolventes y su impacto en la estabilidad
TriStar II Plus

Reómetro de polvo FT4

Evaluar la fluidez, la cohesión y los efectos de lubricidad para comprender el impacto de la humedad, la consolidación y las condiciones de esfuerzo
Reómetro de polvo FT4

Pureza del API

La eliminación de impurezas elementales en los productos farmacéuticos es esencial para la seguridad del paciente. Las impurezas introducidas durante el procesamiento se deben eliminar durante el desarrollo, el escalado y la fabricación. El acceso a métodos precisos de análisis elemental es crucial para el rápido desarrollo y control del proceso.

La introducción de la fluorescencia de rayos X y la adquisición de imágenes morfológicas en su flujo de trabajo pueden ayudar a acelerar los procesos de desarrollo y a reducir significativamente los pasos para la comercialización. Estas tecnologías, rápidas y no destructivas, proporcionan soluciones de detección robustas para la pureza elemental del ingrediente activo farmacéutico (API, del inglés “Active Pharmaceutical Ingredient”). 

Las soluciones de Malvern Panalytical ayudan a responder preguntas como las siguientes:

  • ¿Mi proceso de síntesis química fue exitoso? 
  • ¿Mi rutina de purificación funcionó como estaba previsto?
  • ¿Qué subproductos afectan al API?

Revontium

Realizar un cribado elemental robusto con una preparación de muestra simple, lo que entrega resultados en tan solo 30 minutos
Revontium

Gama Empyrean

Revelar la estructura cristalina de su API para obtener información vital sobre la fase y la pureza química
Gama Empyrean

Morphologi 4-ID

Detectar e identificar contaminantes a nivel de partículas mediante espectroscopia Raman dirigida morfológicamente.
Morphologi 4-ID

Micromeritics AccuPyc

Determinar la densidad verdadera (esquelética) de los API para diferenciar entre distintas formas sólidas
Micromeritics AccuPyc

GeoPyc

Determinar la densidad verdadera (esquelética) de los API para diferenciar entre distintas formas sólidas
GeoPyc

XRF para desarrollo farmacéutico

El análisis elemental es más rápido, más ecológico y más seguro con la fluorescencia de rayos X (XRF, del inglés “X-ray fluorescence”) - descubra cómo
XRF para desarrollo farmacéutico

Control de calidad del API

El traspaso a la fabricación requiere la definición de un paquete robusto de química, fabricación y controles (CMC, del inglés “Chemistry, Manufacturing and Controls”). Este paquete debe garantizar que los atributos críticos del material (CMA, del inglés “Critical Material Attributes”) se monitoreen para mantener la calidad y la seguridad del producto del ingrediente activo farmacéutico (API, del inglés “Active Pharmaceutical Ingredient”). El análisis de microestructura y de forma sólida, a menudo, son caracterizaciones clave, en conformidad con las pautas de la ICH (Q3D ICH, Q6A ICH y Q1A ICH).

Malvern Panalytical ofrece soluciones integrales para la calificación y aplicación de instrumentos en un entorno validado (GxP) que puede contribuir a lo siguiente:

  • Control de calidad de materias primas y productos intermedios para API y excipientes, y prueba de estabilidad para la liberación del lote
  • Análisis de causa principal para la liberación del lote
  • Información fisicoquímica para ayudar en la optimización del proceso
  • Evaluación de bioequivalencia in vitro para ayudar en la transferencia de procesos o productos entre centros o de métodos de procesamiento antiguos a nuevos

Soporte de una fabricación sólida de API y control de calidad

Rango de equipos Mastersizer

Realizar un análisis sólido y confiable del tamaño de las partículas para materias primas y productos intermedios a fin de garantizar la solidez de la fabricación.
Rango de equipos Mastersizer

Morphologi 4-ID

Comprender los cambios en el tamaño y la forma de las partículas que pueden causar errores de lotes o problemas de procesabilidad.
Morphologi 4-ID

Revontium

Reducir la pérdida costosa de material y la preparación de muestras cuando deba cumplir requisitos de informe de impurezas
Revontium

Rango de equipos Insitec

Controlar el inicio del proceso de molienda del API y la estabilidad con mediciones del tamaño de partícula en línea
Rango de equipos Insitec

Micromeritics AccuPyc

Determinar la densidad verdadera (esquelética) de los API para verificar la consistencia entre lotes y la calidad de la materia prima
Micromeritics AccuPyc

GeoPyc

Determinar la densidad verdadera (esquelética) de los API para verificar la consistencia entre lotes y la calidad de la materia prima
GeoPyc

TriStar II Plus

Medir el área superficial específica para controlar la consistencia entre lotes (área superficial, volumen de poro)
TriStar II Plus

Reómetro de polvo FT4

Evaluar la fluidez, la cohesión y los efectos de lubricidad para predecir la uniformidad de peso y la precisión de dosificación
Reómetro de polvo FT4