Retsch megoldások a gyógyszer- és orvostechnikai ipar számára

A gyógyszeripar olyan ágazat, amely a gyógyszerek vagy gyógyszerek kutatására, fejlesztésére, gyártására és forgalmazására összpontosít. Tudjon meg többet a Retsch eszközök használatáról, ha az egyes szakaszok ikonjaira kattint.

Kutatás és fejlesztés (K+F) 

A kutatás és fejlesztés magában foglalja az alapkutatást, a gyógyszerkutatást, a preklinikai tesztelést és a klinikai vizsgálatokat. A hagyományos növényi gyógyászatban található gyógyszerhatóanyagok azonosítására irányuló kutatás például szintén ebbe a részbe tartozik. További érdekes megközelítések származnak a mechanokémiából, a ko-kristályok és polimorfok szűréséből vagy a nanotechnológiákból.

Minőségellenőrzés (QC)

A minőségellenőrzés biztosítja, hogy az előállított gyógyszeripari termékek megfeleljenek az előre meghatározott minőségi előírásoknak és a hatósági előírásoknak. A minőségellenőrzési tevékenységek magukban foglalják mind a nyersanyagok, mind a késztermékek szigorú vizsgálatát. Ez magában foglalja a fizikai, kémiai és mikrobiológiai vizsgálatokat annak megerősítésére, hogy a termék következetesen megfelel a tisztaság, a hatékonyság és a biztonságosság meghatározott szabványainak.

Gyártás

Ez magában foglalja a hatósági engedélyt kapott gyógyszerek nagyüzemi gyártását. A termék minőségének, biztonságosságának és hatékonyságának biztosítása érdekében a helyes gyártási gyakorlat (GMP) betartását követeli meg. A csontok és fogak implantátumanyagként való felhasználását szintén meg kell itt említeni, mint sajátos gyártási alkalmazást.

Különös hangsúly: Szövetek homogenizálása és sejtbontás

A sejtbontás kulcsfontosságú lépés, különösen a biofarmakonok előállítása szempontjából. A sejtek feltörése során biológiailag aktív vegyületek, például fehérjék, DNS, RNS szabadulnak fel, amelyek terápiaként, vakcinaként vagy diagnosztikai alkalmazásokban használhatók fel. A szövetek, például a máj homogenizálása egy másik szempont ebben a szakaszban.

Retsch malmok mintaanyagok, például API-k őrléséhez

Az API-k és segédanyagok különböző Retsch malmokban és őrlőkben poríthatók. Az anyagtól függően a zárt edényekben történő őrlés előnyösebb, mint a Retsch golyósmalmok edényeiben, hogy elkerülhető legyen a porképződés a nagy hatóanyagú anyagokkal. Például 100 ml laktóz-monohidrát 1 óra alatt 450 fordulat/perc fordulatszámon porítható a PM 100-ban, a D90 érték 100 µm-ről 5 µm-re csökkentve. Az őrlést nedves körülmények között végeztük, ami azt jelenti, hogy a mintát 90 ml propánnal kevertük. A nedves őrlést általában cirkónium-oxidból készült edényekben végzik, ebben az esetben 250 ml-es edényben, 150 ml cirkónium-oxidból készült 2 mm-es golyókkal. A cirkónium-oxid nagyon kopásálló anyag, ami csökkenti a kopást a finom őrlési lépésben, amit a golyók közötti intenzív súrlódás révén érünk el. Meghosszabbított őrlési idővel és kisebb őrlőgolyókkal sokkal kisebb mintarészecskék nyerhetők a Retsch bolygó golyósmalomban.

A farmakológiailag ártalmatlan mintaanyagok, mint például a segédanyagként használt keményítő vagy laktóz, a ZM 300 vagy az RM 200 készülékben őrölhetők. Például egy 100 ml laktózminta 400 µm-es kezdeti szemcsemérettel 10 percen belül 100 µm-nél kisebb szemcsékké porítható az RM 200-ban. Különböző őrlőszerszám-anyagok, többek között kemény porcelán vagy achát, használhatók. Nagyobb mintamennyiségek feldolgozhatók a ZM 300-as készülékkel. A ragadásra vagy agglomerálódásra hajlamos minták kriogén módon, folyékony nitrogénnel ridegre őrölhetők. Ciklon használata ajánlott. Például 100 g 3 mm-es mintát 1 perc alatt 500 µm-nél kisebb szemcsékre porítottak. A minták tulajdonságaitól függően a ZM 300 a végső finomságot 40 µm alatt is elérheti.

A hatóanyagok és a segédanyagok keverésére használt malmok a készítmények fejlesztése során

A gyógyszerhatóanyagok segédanyagokkal való keverése gyakori téma a gyógyszerkutatásban. Hatékony keverés érhető el a Mixer Malmokkal, amelyek akár 6 x 20 ml-es minták kezelésére is alkalmasak, vagy a Retsch bolygó golyósmalmokkal, amelyek akár 4 x 200 ml-es mintatérfogatot is kínálnak. Például 196 g keményítőt 4 g pigmenttel kevertek össze a keverési hatékonyság bemutatására. A keveréket 200 darab 10 mm-es őrlőgolyóval együtt 500 ml-es őrlőedényekbe helyezték. A 200 fordulat/perc fordulatszámon - ez egy mérsékelt fordulatszám, amely csak keverési hatást biztosít a részecskék összetörése nélkül - 5 perc elteltével a keverés tökéletes volt.

Növények vagy rovarok őrlése az összetevők azonosításához

A növények gyakran rendelkeznek olyan természetes összetevőkkel, amelyek hasznosak a gyógyszerészeti alkalmazásokban, és amelyek évtizedek óta ismertek gyógyszerészeti célokra. Más anyagok, például a rovarok is kínálnak néhány érdekes vegyületet. A hagyományos kínai orvoslás TCM vagy más hagyományos gyógyítási módszerek a természeti erőforrásokat használják fel. A kutatási tevékenységek célja az ezekben a klasszikus növényi vagy állati mintákban lévő hatóanyag-vegyületek feltárása, hogy azokat új gyógyszerként és gyógyszeripari anyagként lehessen felhasználni. A kiindulási minta méretétől, a minta mennyiségétől, a minta mennyiségétől és a kívánt végső finomságtól függően elsősorban Retsch vágómalmokat, rotoros malmokat vagy golyósmalmokat használnak az ilyen minták porlasztására.

A minta méretétől és szívósságától függően körülbelül 20 s-3 perc szükséges 1 kg szárított gyökerek, gyümölcsök, szárrészek és egyéb növényi anyagok vagy rovarok 1-8 mm-es mintákra történő őrléséhez. Itt ideálisan az SM 100, a masszívabb mintákhoz, mint például a szerecsendió, az SM 300 használható. Egy ciklon minden esetben segít a könnyű minták eltávolításában az őrlőkamrából. A ZM 300 legfeljebb 10 mm-es adagolási méreteket fogad el, a vágómalmok legfeljebb 60 mm-es mintadarabokat. Az igazán kemény anyagokhoz a párhuzamos szelvényű rotor helyett a 6 tárcsás rotorral kell választani. Néha 1 mm-nél finomabb szemcsékre van szükség - itt a Retsch golyósmalmok használata előnyös.

Következtetés: Még a kemény vagy nagyobb méretű növényi anyagok is könnyen homogenizálhatók a Retsch vágómalmokkal vagy rotoros malmokkal.

Együttőrlés, kokristályképződés és polimorf szűrés

1. A kokristályok két vagy több kristályos komponensből, jellemzően egy hatóanyagból (API) és egy koformálóból állnak, meghatározott sztöchiometriai arányban, amelyeket nem kovalens kötések tartanak össze. A golyósmalmokat gyógyszeripari kokristályok előállítására használják, amelyek a hatóanyag molekuláris szerkezetének megváltoztatása nélkül javíthatják a gyógyszer oldhatóságát, stabilitását és biológiai hozzáférhetőségét.
2. Egy gyógyszer különböző kristályos formái (polimorfjai) jelentősen eltérő fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezhetnek, mint például az oldhatóság és az olvadáspont. A polimorf szűrés segíthet a gyógyszer olyan stabil formáinak azonosításában, amelyek kívánatos tulajdonságokkal rendelkeznek, javítva a gyógyszerformulációt és a gyógyszer teljesítményét.
3. A közös őrlés gyakran egy hatóanyag és egy (amorf) segédanyag egyidejű őrlésére utal. A közös őrlés javíthatja a gyógyszerek oldhatóságát, stabilitását és biológiai hozzáférhetőségét azáltal, hogy finom és egyenletes részecskéket és jobb folyékonyságot hoz létre. A segédanyag lehet egy másik hatóanyag, egy aminosav vagy egy polimer, például cellulóz vagy keményítő. A segédanyagok mint kötőanyagok segítenek a tabletta összetevőit összetartani. A gyakori töltőanyagok közé tartozik a laktóz, a mannit és a dibázikus kalcium-foszfát. Más segédanyagok kenőanyagként, tartósítószerként, színező- vagy ízesítőanyagként működnek.

Ahhoz, hogy egy hatóanyaghoz és egy adott célhoz megtaláljuk az optimális koformálót vagy segédanyagot, általában szűrési megközelítésre van szükség. Az API és a másik anyag különböző arányait kell vizsgálni, ami számos kombinációs lehetőséget eredményez. Mivel az anyagok nagyon drágák lehetnek, a szűrést általában kis léptékben végzik. A bolygógolyós malmokhoz való speciális szűrőadapter jelentősen segítheti ezt a folyamatot az eldobható fiolák, például az 1,5 ml-es GC üvegfiolák használatával. Az adapter 24 pozícióval rendelkezik, amelyek egy 16 pozíciót tartalmazó külső és egy 8 pozíciót tartalmazó belső gyűrűben vannak elrendezve. A külső gyűrű akár 16 fiola befogadására is alkalmas, így a PM 400 bolygógolyómalom használata esetén akár 64 minta egyidejű szűrését is lehetővé teszi pontosan azonos energiabeviteli feltételek mellett. Összesen 96 minta szűrhető egy tételben. Az első felskálázási kísérletet a 7 x 20 ml-es üvegfiolák tárolására alkalmas adapterben lehet elvégezni.

A Retsch olyan rendszereket is kínál a társkristályképzés fokozására, mint például a TM 300 dobmalom. Ez a malom megfelel a modern gyógyszergyártás követelményeinek, amint azt a rac-ibuprofén:nikotinamid társkristályok mechanokémiai szintézise is bizonyította. Mindössze 90 perc alatt 3,2 kg ko-kristályt állítottak elő 99 %-os hozammal, minimális mennyiségű etanol felhasználásával a LAG-eljárásban. Figyelemre méltó, hogy a fémkopás minimális volt, a mért értékek jóval az érintett szintek alatt maradtak. [6]

Egyszerű mintaelőkészítés a minőségellenőrzéshez

A minőségellenőrző laboratóriumokban a Retsch malmok különböző analitikai technikákhoz, például nagy teljesítményű folyadékkromatográfiához (HPLC), spektrofotometriához és oldódási vizsgálatokhoz készítik elő a mintákat. A pontos és megbízható elemzés kulcsa a megfelelő mintaelőkészítés. A Retsch malmok és zúzógépek precíz és megbízható teljesítménye teszi őket a különböző QC alkalmazások nélkülözhetetlen eszközeivé:

Reprodukálható részecskeméret-elemzés Retsch szitálógépekkel

A Retsch szitálógépek precizitásukról és megbízhatóságukról híresek a különböző iparágakban, többek között a gyógyszeriparban is. Ezek a gépek nélkülözhetetlenek a részecskeméret-elemzéshez, biztosítva, hogy az anyagok megfeleljenek a gyógyszeripari alkalmazásokban megkövetelt szigorú minőségi előírásoknak. Az AS 200 control és az AS 200 jet két figyelemre méltó modell a Retsch kínálatában. Az AS 200 control egy vibrációs szitázógép, amely a szitázási paraméterek pontos szabályozását biztosítja, így ideális a gyógyszeriparban a minőségellenőrzéshez, valamint a kutatás-fejlesztéshez. Elektromágneses meghajtással rendelkezik, amely biztosítja a konzisztens szitálási eredményeket, digitális vezérlése pedig akár 99 szitálási program tárolását teszi lehetővé, biztosítva a reprodukálhatóságot és az ISO 9001 irányelveknek való megfelelést.

Másrészt az AS 200 jet egy légsugaras szitálógép, amelyet a finom porok hatékony diszpergálására és deagglomerálására terveztek. Ez a modell különösen alkalmas olyan gyógyszeripari anyagokhoz, amelyek pontos szemcseméret-eloszlást igényelnek. Az AS 200 control által használt vibrációs szitálási módszerrel ellentétben az AS 200 jet forgó légsugarat alkalmaz, amely hatékonyabban diszpergálja és deagglomerálja a finom porokat. Ez a légsugár vákuumot hoz létre, amely áthúzza a részecskéket a szitán, biztosítva, hogy még a legfinomabb részecskék is hatékonyan elkülönüljenek. Így a minta „finomabb” lehet, amikor a légsugaras szitálógéppel elemzik. Ez például egy finom porminta esetében látható. A vizsgálathoz 40, 75, 125 és 150 µm-es szembőségű szitákat használtunk. Az AS 200 vezérlőt 1,2 mm-es amplitúdóval működtették 10 s intervallum funkcióval, 5 percen keresztül. Az AS 200 fúvókát svájci üzemmódban, 55 fordulat/perc sebességgel és 30 mbar negatív nyomással működtették - a teljes eljárás szintén 5 perc munkát igényelt.

A gyógyszeripari alkalmazásokban ezeket a szitálógépeket a gyógyszerkészítmények egyenletességének, stabilitásának és tisztaságának biztosítására használják. A pontos részecskeméret-elemzés kulcsfontosságú a gyógyszeripari termékek oldódási sebességének, biológiai hozzáférhetőségének és általános hatékonyságának meghatározásához.

Következtetés: A Retsch szitálógépek a legalkalmasabbak a minőségellenőrzés biztosítására - legyen szó a nyersanyagok bejövő ellenőrzéséről, a K+F kísérletek eredményeiről vagy a gyártásban lévő anyagok termelési ellenőrzéséről.

A Retsch előnyei a gyógyszergyártás és a GMP számára

A 316L acélt széles körben használják a gyógyszergyártásban higiénikus tulajdonságai és a lyuk- és réskorrózióval szembeni kivételes ellenállása miatt. Ez egy alacsony széntartalmú rozsdamentes acélfajta, amely kiváló ellenállást biztosít a magas hőmérsékletekkel és a kémiai korrózióval szemben. Ezáltal ideális olyan alkalmazásokhoz, amelyek gyakori higiéniát és alacsony kémiai reakcióképességet igényelnek. A Retsch kínál néhány 316L-ből készült malmot, hogy megfeleljen ezeknek a speciális követelményeknek a gyógyszergyártásban.

Növényi anyagok kísérleti méretű őrlése a kivonás előtt

Az SM 300 316L élelmiszeripari kivitelű SM 300 316L vágómalmot az élelmiszeripar és az orvostechnika számára készült nyersanyagok szennyeződésmentes vágására tervezték. A mintával érintkező valamennyi alkatrész 316L rozsdamentes acélból vagy FDA tanúsítvánnyal rendelkező rozsdamentes acélból készült, így biztosítva a szennyeződésmentes feldolgozást. Hosszú tárolótartály van felszerelve az olyan anyagok, mint a kannabisz növényi részek vagy más szárított növényi anyagok, gyógynövények és fűszerek egyszerű adagolásához. Az őrölt minták vagy közvetlenül felhasználhatók a gyógyszeripari alkalmazásokban, vagy etanol vagy szuperkritikus CO2 segítségével történő extrakcióhoz használhatók. A malom nagy teljesítményű, 3 kW-os hajtása nagy nyomatékkal és RES technológiával kiváló őrlési eredményeket biztosít, még olyan nehéz feladatoknál is, ahol más vágómalmok kudarcot vallanak. A változtatható fordulatszám lehetővé teszi az alkalmazás követelményeihez való tökéletes alkalmazkodást, a 0,25 és 20 mm közötti nyílásméretű alsó sziták választéka pedig meghatározott végső finomságot biztosít.

Production of material suitable for bone implant

A csontok csontimplantátumok anyagaként való felhasználása rendkívül hatékony megközelítés az orvosi implantátumok terén. A természetes csontanyagokat, mint például az autograftokat és allograftokat, általában kiváló biokompatibilitásuk és a páciens meglévő csontjával való integrálódási képességük miatt használják. Ezek az anyagok természetes állványzatot biztosítanak, amely elősegíti a csont regenerálódását és gyógyulását. Összességében a csontok csontimplantátumok anyagaként való felhasználása megbízható és hatékony megoldást kínál a csont helyreállítására és regenerálására. Az implantátumoknak szánt csontanyagok előkészítésének folyamata magában foglalja a csont őrlését és porítását a kívánt szemcseméret és konzisztencia elérése érdekében. A csontanyag hatékony és biztonságos feldolgozása érdekében különböző őrlési technikákat alkalmaznak, mint például a Retsch malmok által kínáltakat. Különösen a vágómalmokat használják nagyobb mintamennyiségek előőrléséhez, ha szükséges. A finom őrlési lépéseket a ZM 300 ultra centrifugális malomban vagy golyósmalmokban, például az MM 400-ban vagy a CryoMillben végzik. Először az SM 300, majd a ZM 300 segítségével kb. 800 g csontot lehet kb. 25 perc alatt 200 µm alatti finomra őrölni.

Különleges fókuszú sejtbontás és szövetek homogenizálása

A DNS, az RNS és a fehérjék döntő szerepet játszanak az innovatív terápiák és diagnosztikák kifejlesztésében. A DNS-technológia, különösen a rekombináns DNS lehetővé teszi az olyan terápiás fehérjék, mint az inzulin és a növekedési hormonok előállítását, amelyek nélkülözhetetlenek a különböző genetikai rendellenességek kezeléséhez. Az RNS-alapú terápiák, beleértve az mRNS-vakcinákat és az RNS-interferencia (RNSi) terápiákat, ígéretes megközelítéseket kínálnak a specifikus gének megcélzására és olyan betegségek kezelésére, mint a rák és a vírusfertőzések. A fehérjéket viszont biofarmakonként használják, beleértve a monoklonális antitesteket és enzimeket, amelyek számos betegség kezelésében létfontosságúak. Ezek a biomolekulák szerves részét képezik a személyre szabott orvoslás fejlesztésének. A sejtbontás gyöngyökkel történő ütögetésével egy széles körben alkalmazott mechanikai módszer a sejtek feltörésére, hogy felszabaduljanak intracelluláris összetevőik, például a DNS vagy a fehérjék. Ez a technika magában foglalja a sejtszuszpenzió üveggyöngyökkel való összekeverését, majd a keverék keverését, hogy a sejtfalakat feltörő nyíróerőket hozzon létre. A gyöngyökkel való ütés számos sejttípusnál hatékony, beleértve a baktériumokat, élesztőket, gombákat és algákat. Különösen előnyös, mert egyszerre több minta feldolgozása lehetséges a keresztszennyeződés veszélye nélkül, és nem igényel olyan vegyszerek hozzáadását, amelyek zavarhatják a későbbi extrakciós lépéseket. Az eljárás kis léptékben 2 ml-es egyszer használatos fiolákkal vagy nagyobb léptékben 50 ml-es eldobható Falcon-csövekkel végezhető. A különböző adapterekkel felszerelt Mill MM 400 például kis és nagy térfogatokban is hatékonyan képes a sejtek bontására, így sokoldalúan használható eszköz a laboratóriumi alkalmazásokban.

A CryoMill kiváló eszköz a nagyobb őrlőgolyókkal történő sejtbontáshoz, különösen a hőre érzékeny minták esetében. Az őrlőedényben lévő anyag folyékony nitrogénnel történő -196°C-ra hűtésével a CryoMill biztosítja, hogy a fehérjék és más sejtkomponensek integritása megmaradjon a bontási folyamat során. Az MM 500 vezérléssel akár 2 x 20 ml sejtszuszpenzió is feldolgozható kriogén módon (0 °C és - 100 °C közötti hőmérséklet-tartomány) vagy csak hűtött módon, például 10 °C-on.

A Retsch berendezések megoldást kínálnak szövetminták, például máj vagy bőr homogenizálására is. Az ilyen minták 2 ml-es vagy 5 ml-es Eppendorf-csövekben vagy 50 ml-es Falcon-csövekben homogenizálhatók.

Liver sample before and after homogenization in the MM 400

Ez a rész a következő oldalról származik: