Çözünmeyen İlaçları Çözme

Fotoğraf : Zayıf çözünen aktif farmasotik bileşenler yaşayabilir ilaçlar haline gelmek için sprey-kurutma makinelerine yerleştirilir.

Sprey kurutmanın ilaç geliştirmede çözünürlük ve biyoyararlanım zorluklarına nasıl yardımcı olur.

Dünyanın bir yerinde, bir hasta en dikkat çekici şeyi yapar: iyileşir. Bir tableti yutmak, dünyanın dört bir yanında her gün tekrarlanan, sıradan bir olay haline gelen bir eylemdir. Yıllarca süren ilaç keşifleri ve yenilikçiliği sayesinde, birçok modern ilaç hastanın yalnızca yuttuğunda  ağzından belirli bir alana kadar ilerleyebilir. Fakat bu iş her zaman bu kadar basit midir?

Bir ilacın oral yolla verilebilmesi için ilacın hastanın gastrointestinal (GI) yolunda çözünebilmesi kan sistemine girerek hareket bölgesine ulaşabilmesi gerekir. Bu durumun kendiliğinden ortaya çıkabileceği düşünülürse, boru hattındaki yeni kimyasal maddelerin (ilaçların)% 80’inden fazlasının suda düşük çözünürlüğe sahip olduğu tahmin edilmektedir. Mermerden daha az çözünen bir ilaç bulmak olağandışı bir durum değildir. Umut verici özellik gösteren yeni keşfedilmiş bir ilaç çözünmez ise ne yapılabilir? Bir tablet ilacı uygulanabilir mi? Neyse ki, yardımcı olabilecek teknolojik bir süreç var: sprey kurutma.

Endüstriyel tip bir sprey-kurutma yönteminden ilk kez 1872 New York patentinde bahsedilmiştir.

Püskürterek kurutma, kuru tozların ve peletlerin bir sıvıdan hızlı kurutma yoluyla üretildiği bir yöntemdir. Fütürist görünmekle birlikte, sıvıların toz haline getirilerek uygulanması yeni değildir ve hatta Moğol İmparatorluğu’nun 13. yüzyıl hükümdarı ve Çin imparatoru Kublai Khan’ın zamanına kadar uzanmaktadır. Ancak endüstriyel ölçekte, bildiğimiz şekliyle püskürtmeli kurutma, 19. yüzyılın ortalarında başladı. Endüstriyel tip bir sprey-kurutma yönteminden ilk kez 1872 New York patentinde bahsedilmiştir. Belgede, Samuel Percy sıvı ve katı maddelerin eşzamanlı atomize edilmesi ve kurutulması ve bu maddelerin neminin tükenmesi amacına yönelik bir süreci geliştirdiğini iddia etmektedir. Süreç o zamandan beri gerçekten değişmemiş ancak gelişmeler olmuştur.

Nasıl Çalışır

Tarihsel olarak, sprey kurutmanın bazı gıdaların ve deterjanların üretiminde rutin uygulamaları olmuştur. Ancak ilaç endüstrisindeki yaygınlığı, keşfedilen zayıf çözünürlüklü ilaçların artmasıyla artmaktadır. Spreyle kurutma işlemlerini kullanarak, ilaç üreticileri bir ilacın aktif farmasötik bileşeninin (API) biyoyararlılığını büyük ölçüde artırabilir. Ayrıca, katı dispersiyon (bir matris içine dahil edilen bir ilaç, çoğu zaman suda çözünebilir bir polimer) sprey-kurutma teknolojisi, geniş toz özelliği ile laboratuvardan ticari ölçeğe kadar ürünlerin geliştirilmesinde uygulanabilir.

Etkili bir spreyle kurutulmuş dağılımın (SDD) oluşturulması, çok aşamalı bir işlemdir. Birincisi, düşük-suda çözünür bir ilaç, çözücünün stabilize edilmesine yardımcı olan bir çözücü ve polimer karışımı içinde çözülür. Çözüldükten sonra, bu çözelti bir püskürtme memesi içinden pompalanır, atomize edilir ve küçük sıvı damlacıklar üretilir. Bu damlacıklar, azot veya başka bir inert gaz kullanılarak bir oda içinde hızla kurutulur, ilacı bir polimer matrisinde kilitler.

Süreç boyunca, ilaç normal sıradaki kristalin durumundan düzensiz, amorf bir materyal haline dönüşür. Parçacık büyüklüğü, yüzey alanı, gözeneklilik ve ıslatılabilirliğin kontrolü ile amorf bir SDD’nin oluşumu, biyoyararlanımdaki gelişmelere yol açar. Bu değişmiş durum, ilacın vücutta kolaylıkla çözünecek kadar düzensiz hale getirilmesini sağlar.

Birçok çözücü, parça başına milyonda katı kalıntı sınırlarına sahip olduğundan, ilaç ve polimeri çözündürmek için kullanılan çözücüler, hasta güvenliği için çıkarılmalıdır.

Bu tür düzensiz bir maddenin kontrol edilmesi kolay bir iş değildir. Amorf materyaller daha reaktiftir ve bozulma veya yeniden kristalleşme, raf ömrünü ve bir ilacın etkinliğini etkileyebilecek potansiyel değişiklikler gibi sorunlara eğilimlidir. Uygun bir şekilde seçilmiş bir polimerin katı bir dispersiyondaki hayati bir rolü, ilacın depolama sırasında faz ayrılmasını ve yeniden kristalleşmesini önlemek için ilacın moleküler hareketliliğini azaltmaktır. İlaveten, birçok çözücü, parça başına milyonda katı kalıntı sınırlarına sahip olduğundan, ilaç ve polimeri çözündürmek için kullanılan çözücüler, hasta güvenliği için çıkarılmalıdır. 

Vaka Çalışmaları

Birçok farmasötik işlemlerde olduğu gibi, düzenleyici kontrollü bir ortamda bilimsel bilgi birikimi ve deneyim, spreyle kurutulmuş ilaçların başarılı bir şekilde formüle edilmesinde kritik öneme sahiptir. Nottingham merkezli bir üretim organizasyonu olan Juniper Pharma Services gibi şirketler, formülasyon zorluklarını çözme konusunda küresel ilaç endüstrisinde yol göstermeye yardımcı oluyorlar. Juniper, son teknoloji ürünü GEA sprey kurutucularının kullanılmasından ve güçlü bir süreç sağlanmasından emin olmak için geliştirme sırasında derinlemesine malzeme bilimi ve analitik uzmanlığını uygulamaktadır. Gerektiğinde, çözülmeden bırakıldığında, yeni bir ilacın hastalara ulaşamaması anlamına geleceğinden, stabilite sorunlarını anlamak ve aşmak için rutin olarak x-ışını kırınımı ve titreşim spektroskopisi gibi gelişmiş araçlar uygulamaktadır.

Püskürtmeli kurutma ile dönüştürülmüş olan, suda eriyen kötü ilaçların başarılı örnekleri zaten var ve teknolojinin gelecekteki büyütülmesi için model olarak kullanılabilir. Örneğin, dünyanın en büyük satan sefalosporin, antibiyotik olan ve Dünya Sağlık Örgütü’nün temel ilaçlarından biri olan sefuroksim axetil, vücut tarafından sadece şekilsiz bir şekilde emilerek, üretimine elverişli sprey kurutması yapılabilmektedir. GlaxoSmithKline’ın spreyle kurutma işlemi sayesinde, bu antibiyotik, bir enjeksiyonun aksine bir tablet olarak başarılı bir şekilde uygulanabilir. Günümüzde, sefuroksim aksetil bademcik iltihabı, kronik bronşit ve erken Lyme hastalığı gibi bakteriyel enfeksiyonların büyümesini ve yayılmasını önleyerek dünyanın dört bir yanındaki milyonlarca insan sağlığına kavuşturmaktadır. Ve bu, sprey kurutmanın yararlarındandır, API’ları daha fazla biyolojik olarak kullanılabilir hale getirerek karşılanmamış tıbbi ihtiyaçları hedefleyen daha fazla ilaç olabilir.

Kronik hastalıkları olmayanlar için, sprey kurutma terimi ilgi çekici değildir. Ancak uzun süreli ilaç gerektiren durumlardan mustarip olanlar için, ilgi çekici olabilir.

Kaynak : chemistryworld.com