医薬品APIの開発

医薬品開発におけるデータ主導の早期意思決定のための物理化学分析

医薬品APIの開発

原薬(API)とは何ですか?

マルバーン・パナリティカル製品一覧 バイオ医薬品開発サポート よくありがちな悩み

原薬(医薬品のAPI)とは、医薬品の有効成分のことです。通常、医薬品は複数の成分から構成されますが、原薬(API)は主成分となります。

医薬品開発の中心的な部分は、薬の有効成分(API)を特定し、それを大量生産する際に品質と効率を維持することです。しかし、開発段階で有望だったAPIが、大量生産に移行すると効率が低下することがあります。これは、以下のような理由で発生します。

  1. 化学汚染物質の混入:製造プロセス中に不純物が混入することで、APIの純度が低下し、効果が減少することがあります。
  2. 多形体の形成:APIは異なる結晶形(多形体)を形成することがあり、これが薬の溶解性や吸収性に影響を与えることがあります。

この問題を解決するためには、製造プロセスの最適化や品質管理の強化が必要です。例えば、製造環境の清潔さを保つことや、結晶化条件を厳密に管理することが重要です。

物質の検出と定量化は、安全で効果的なAPI(有効成分)を迅速に見つけることができるようになり、医薬品開発において非常に重要です。具体的には、以下の点が重要です。

  • 安全性:APIが人体に有害でないことを確認します。
  • バイオアベイラビリティ:APIが体内で適切に吸収され、効果を発揮するかを評価します。
  • 加工性:APIが製造プロセスで安定して扱えるかを確認します。

「迅速な成功と迅速な失敗」

上記の要件を満たすAPIを早期に特定し、開発を進めることが重要です。もしAPIが基準を満たさない場合、早い段階で見切りをつけ、次の候補に移ることで、効率的な開発が可能になります。

マルバーン・パナリティカルは、製薬業界のパートナー様に時間とコストの大幅な削減をもたらす実証済みの方法と機器を開発してきました。これらの機器は、情報に基づいた意思決定を行い、加工性を向上させ、スケールアップを支援するために必要な知見を提供します。

API製造における物理化学分析

Malvern Panalyticalは、APIのライフサイクル全体にわたって、発見からスケールアップ、そして製造にいたるまで物理化学分析を適用する方法に関して深い理解を有しています。当社のシステムは、APIのバイオアベイラビリティ、安定性、加工性、及び品質に関する疑問に答えるのに役立ちます。サポート対象:

  • 実用化の可能性がある候補の選択
  • 重要材料特性(CMA)の理解 
  • APIの製造におけるスケールアッププロセスの最適化
  • 物理化学設計領域の定義を支援するクオリティバイデザイン(QbD)の応用 

コンパクトX線回折装置 Aeris

この使いやすいX線回折装置を使用して、API処理中に結晶性と固体型の安定性がどのように影響を受けているかを理解できます
コンパクトX線回折装置 Aeris

Epsilon 4

直感的に使いやすいX線蛍光分析により、プロセス開発時とスケールアップ時に不純物元素に対してシンプルで堅牢なスクリーニングを適用できます
Epsilon 4

Revontium

ICH-Q3Dに準拠した元素純度プロセス開発とスケールアップのために、高速、非破壊的、及び堅牢な定量を実行します
Revontium

FT4粉体レオメータ

Assess flowability, cohesion, and lubricity effects to evaluate flow in hoppers, feeders, and die filling
FT4粉体レオメータ

API加工性

多くのAPIは、安定性や加工性に関連する問題が原因で、スケールアップで失敗します。Malvern Panalyticalシステムは、QbDアプローチによるAPI開発を可能にする知見を提供し、堅牢な設計領域の定義、プロセスの最適化、及びその領域内でのプロセスパフォーマンスの維持を支援します。 

Malvern Panalyticalシステムは、次のような疑問に答えます。

  • 加工中のAPIはどの程度安定していますか?
  • APIは賦形剤と一緒にパックされますか?
  • APIは流れ、産業プロセスにどのように反応しますか?
  • 重要な材料属性(CMA)はどのように制御すればよいですか?
  • 元素不純物に関する成分の安全特性は何ですか?

加工性を向上させ、スケールアップを支援する分析アプローチ

コンパクトX線回折装置 Aeris

低検出限界のために高感度で、APIをフィンガープリントするためのフルパターンを数分で生成します。
コンパクトX線回折装置 Aeris

Morphologi 4

粒子径と形状の変化により、処理が製剤バイオアベイラビリティにどのように影響するかを判断します
Morphologi 4

モフォロギ 4-ID

統計学的に有意な粒子形状情報を生成し、多形形状を決定し、粒子形状を多形形状にリンクします
モフォロギ 4-ID

Revontium

プロセス開発とスケールアップを支援して、元素不純物にシンプルで堅牢なスクリーニングを適用します
Revontium

Micromeritics GeoPyc(ジオピック)

Determine true (skeletal) density of APIs and support optimization of tablet formulations, capsule fill volumes, etc.
Micromeritics GeoPyc(ジオピック)

Micromeritics TriStar II Plus

Measure specific surface area and pore size distribution and detect changes during milling, granulation, or drying processes
Micromeritics TriStar II Plus

FT4粉体レオメータ

Assess flowability, cohesion, and lubricity effects to predict blend uniformity and segregation risk and optimize granulation (wet/dry) and downstream handling
FT4粉体レオメータ

APIバイオアベイラビリティの強化

多くのAPIの溶解性は低いため、分子に適切なバイオアベイラビリティを備えさせることは、いっそう複雑になります。発生可能性分類システム(DCS)や製造分類システム(MCS)などのアプローチは、バイオアベイラビリティとスケールアップ要件を満たす可能性の高い分子を特定するのに役立ちます。これらのシステムは、物理化学データを使用して、リード化合物の最適化とAPIの塩および多形選択を、生産ニーズを満たすために必要な重要材料特性(CMA)に結び付けます。 

API設計で溶解性を向上させる一般的な戦略には、粒子径の縮小、さまざまな多形の選択、及び分子のアモルファス形態の使用があります。Malvern Panalyticalシステムは、次のような疑問に答えます。

  • どのような固形形状を使用できますか?
  • 多形体は複数ありますか?
  • 粒子サイズの縮小は、粒子と多形体の安定性にどのように影響しますか?
  • 非結晶物の含有量はどの程度であり、非結晶構造をどのように定義して特性評価できますか?

バイオアベイラビリティ戦略をサポートする分析ツール

モフォロギ 4-ID

バイオアベイラビリティ評価と加工性評価の一環として、多形体とその形態的特性の関係を調査します
モフォロギ 4-ID

Revontium

塩や無機化合物の測定など、幅広い用途に堅牢なスクリーニングを適用します
Revontium

API安定性試験

固形形態APIの安定性を理解することは、リード分子の最適化、塩スクリーニング、及びプロセス開発に不可欠です。多形転移は、溶解速度を変化させ、効果を低下させ、副作用を引き起こし、特許取得プロセスを複雑にすることがあります。したがって、特にアモルファス形態を使用して溶解性を向上させる場合、多形の安定性を選択して確認することが重要です。予期しない結晶化は有害となる可能性があるからです。多形体の挙動を知って理解することで、APIの安定性を確保し、後から現れる多形が下流の開発を妨げるリスクを軽減できます。

Malvern Panalyticalのソリューションは、次のような疑問に答えるのに役立ちます。

  • APIのどのような多形相が可能ですか。
  • これらの多形相は、時間の経過と温度や湿度の変化によってどのように挙動するのでしょうか?

安定性試験を可能にする解析ツール

コンパクトX線回折装置 Aeris

時間または環境変化の影響下で多形構造を検証し、保存期間の不良を評価します
コンパクトX線回折装置 Aeris

API純度

医薬品中の不純物元素を除去することは、患者の安全のために不可欠です。処理中に入り込んだ不純物は、開発、スケールアップ、及び製造の過程で除去する必要があります。正確な元素分析法へのアクセスすることは、迅速なプロセス開発と制御に不可欠です。

X線蛍光分析と形態画像解析をワークフローに導入することで、開発プロセスを加速し、市場投入までの時間を大幅に短縮することができます。迅速で非破壊的なこれらの技術は、APIの元素純度のための堅牢なスクリーニングソリューションを提供します。 

Malvern Panalyticalのソリューションは、次のような疑問に答えるのに役立ちます。

  • 化学合成プロセスは成功しましたか? 
  • 精製ルーチンは意図したとおりに機能しましたか?
  • APIに影響を与えている副産物は何ですか?

Revontium

簡単な試料調製で堅牢な元素スクリーニングを実施し、わずか30分で結果が得られます
Revontium

モフォロギ 4-ID

形態学的に指示したラマン分光法(MDRS)を使用して、粒子レベルで汚染物質を検出および特定します。
モフォロギ 4-ID

API品質管理

製造への引き渡しには、堅牢な化学、製造、及び制御(CMC)パッケージの定義が必要です。このパッケージでは、API製品の品質と安全性を維持するために、CMAを監視する必要があります。ミクロ構造および固形形態解析は、ICHガイダンス(ICH Q3D、ICH Q6A、ICH Q1A)に準拠した重要な特性評価です。

Malvern Panalyticalは、検証済み(GxP)環境での機器の適格性確認とアプリケーションの包括的なソリューションを提供し、次のようなサポートを支援します。

  • APIや賦形剤の原材料や中間体の品質管理、バッチリリースの安定性試験
  • バッチリリースの根本原因分析
  • プロセス最適化を支援する物理化学的知見
  • 施設間または古い加工方法から新しい加工方法へのプロセスまたは製品の移行を支援するin vitro生物学的同等性評価

堅牢なAPI製造と品質管理をサポート

モフォロギ 4-ID

バッチの失敗や加工性の問題を引き起こす可能性がある粒子のサイズと形状の変化を理解します。
モフォロギ 4-ID

Revontium

不純物報告要件を満たす場合に、高価な材料損失と試料調製を削減します
Revontium

製薬会社向けのAeris XRD

多形構造を検証し、スケールアップ活動時に潜在的な汚染を検出します
製薬会社向けのAeris XRD

インシテックシリーズ

オンライン粒子サイズ測定を使用して、APIフライス加工プロセスの起動と安定性を制御します
インシテックシリーズ

Micromeritics TriStar II Plus

Measure specific surface area to monitor batch-to-batch consistency (surface area, pore volume)
Micromeritics TriStar II Plus

FT4粉体レオメータ

Assess flowability, cohesion, and lubricity effects to predict weight consistency and dosing accuracy
FT4粉体レオメータ