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XRPD 의약품 개발 활용 블로그 시리즈 제1회 용해도에서 유효성으로: 분말 X선 회절에 의한 약물 생체이용률 개선 방법

작성자 Kuniaki Kaburagi, Friday, 2nd December 2022

앞으로 4 회에 걸쳐, 의약품 개발에 있어, 고형물 분석의 1 가지인 분말 X 선 회절 (XRPD) 의용해도와 성능의 최적화에 대한 활용법을 블로그 시리즈로 소개하겠습니다.

첫 번째 시간인 이번에는 의약품이 “모든 조건을 충족하고 있는” 것을 입증하기 위한 품질 목표 제품 프로파일(QTPP)을 달성함에 있어, XRPD의 적용이 어떻게 도움이 되는지에 중점을 두고 소개하겠습니다.
다른 강의는 제2회, 제3회, 제4회를 참조하십시오.

의약품 개발에 있어서 약물 용해도의 낮음 문제

저분자 의약품이 적절한 생체이용률을 가지기 위해서는, 의약품 유효 성분(API)의 바람직한 용해성을 확보하는 것이 중요하지만, 약물의 용해성은 의약품 개발에 있어서 큰 문제로 대두되고 있습니다. 개발 중인 약물의 약 75%가 난용성이며, 혁신적인 신치료법의 유효성에 중대한 영향을 미칠 수 있습니다.

이러한 제품의 유효성을 높이기 위해 연구자들은 원료약의 용해도를 최적화하는 데 매진하고 있습니다. 이는 화합물의 다양한 결정, 비정질, 염, 용매화물 형태를 식별하고 그 특성을 정의하기 위한 고체 형태 분석이 필요합니다. 고체 형태 분석을 통해, API와 그 모든 형태를 명확히 이해하고 가공성과 생체이용률을 최적화 및 제어할 수 있습니다. 이를 통해 의약품의 유효성과 안전성을 향상시키고 규제 당국의 승인 및 임상적 성공 가능성을 높일 수 있습니다.

고형물 분석의 대표적인 방법으로, 분말 X선 회절(XRPD)을 활용한 분석이 있습니다. 여기서는 XRPD가 의약품 개발 및 개선에 어떻게 활용될 수 있는지, 특히 의약품의 품질 기준 달성에 중점을 두어 설명합니다.

XRPD란?

XRPD는 주로 결정성 물질의 상동정에 사용되는 신속 분석 기술입니다. 분석물의 X선 회절 패턴을 검출하고 단위 차원 및 비율에 관한 정보를 제공합니다. XRPD는 원료약의 비정질성 또는 결정성을 평가하고 의약품의 물리적 안정성이나 제조 가능성, 생체내의 용해성 등 특성을 평가하는 데 활용됩니다.

XRPD에 의한 품질 목표 제품 프로파일(QTPP)의 달성

XRPD는 제형 중의 API의 결정 크기와 세부 미세 구조에 대한 자세한 지문을 제공할 수 있습니다. 이 기술을 통해, API의 고체 형태를 평가하고, 이것이 다른 제형에 있어 용해성이나 안정성에 어떤 영향을 미치는지 이해할 수 있습니다. 예를 들어, API의 다양한 다형에 관한 자세한 정보는 의약품의 안전성, 성능, 유효성을 예측하는 데 유용합니다. XRPD는 의약품이 QTPP의 입증에 필요한 중요한 물질 특성(CMA)의 측정에 사용할 수 있습니다. QTPP에서는 품질, 안전성, 유효성과 관련된 투여 경로, 제형, 생체이용률 등이 고려됩니다.

최신 XRPD 고체 시료 분석 기술에 의해, QTPP를 지원하는 중요한 품질 특성(CQA)의 정의에 필요한 증거를 확보할 수 있습니다. 이를 통해 아래의 사항이 가능해집니다:

  • 더 용해도가 높은 원료약의 선택
  • 제조성, 보존성을 높인 안정된 형태의 선택
  • 의약품의 유효성이나 안전성을 저해할 가능성이 있는 다형체의 식별, 제거
  • 고체의 대체물(다형, 염, 동결체 등)을 조사
  • 모든 관련 다형체의 식별과 관련 특허의 취득

이와 같은 물리화학적 데이터의 수집은 의약품 개발 프로세스의 여러 단계에서 필수적입니다. 원료약의 용해도와 안정성은 원료약이 개발의 초기 단계에서 임상으로 이동하고 승인까지의 과정을 거치는 데 항상 필요합니다. 그리고 XRPD는 이를 모니터링하기 위한 최적 기술입니다.

XRPD는 의약품의 CMA를 설정, 확인, 최적화하기 위한 강력한 도구입니다. 의약품의 용해도나 안정성의 변화를 탐지하고 예측할 수 있습니다. 이를 통해, 개념 단계에서 제조 단계까지의 의약품 개발 프로세스에 있어 중요한 정보를 제공합니다.

다음 블로그에서는 의약품에 포함된 다형체의 존재가 환자나 특허 보호와 어떻게 이어지는지에 대한 설명을 해드리겠습니다.

XRPD가 의약품 개발에서 어떻게 도움이 되는지 더 자세히 보고자 하시는 분은 FULL 가이드를 다운로드하여 참조하십시오.

FULL 가이드는 여기