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安达望(上海)科技有限公司

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利用冰点降低技术进行高粘度配方的渗透压测试

2023-03-16

高浓度配方的趋势给生物制药带来了诸多挑战,浓度的增加往往导致更高的粘度。与此同时,皮下注射因其疗效、安全性和降低药物输送成本而更受患者和医疗保健提供者的欢迎[1]。然而,这一趋势意味着,由于施用剂量的体积较小,导致配方浓度较高。


高浓度样品又会影响渗透压测量,因为在生产高浓度溶液时,粘度可能会增加。这些配方中加入的辅料包括透明质酸 (HA)、透明质酸钠和甘油。渗透压是配方开发和产品稳定性的关键工艺参数。然而,在 OsmoTECH® XT 微量渗透压仪推出之前,这些高浓度配方和难检测组分的存在对冰点渗透压仪提出了挑战。


本文详细介绍了含有透明质酸钠的各种配方的渗透压测试,样品粘度范围广,包括半固体凝胶。测试是在终端用户的配方开发过程中进行质量控制 (QC) 检测,是终端用户的关键工作内容,同时也是渗透压实际应用的一个例子。


Advanced Instruments(安达望)最新的单通道微量渗透压仪 OsmoTECH® XT,是专门为重复性、高浓度、高粘度的配方而设计开发的,这里显示的数据充分证明了其在实际应用过程中的准确性和重复性。


单通道微量渗透压仪OsmoTECH XT

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材料与方法


渗透压测试:采用具有智能冷冻技术的 OsmoTECH® XT 单通道微量渗透压仪。配方成分为客户专有。


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OsmoTECH® XT 单通道微量渗透压仪



结果



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样品1

样品2

样品3

[HA]声称浓度

10mg/ml

15mg/ml

10mg/ml

[HA]实测浓度

10.8mg/ml

14.4mg/ml

10.3mg/ml

零切变速率黏度

47.1Pa.s

261.0Pa.s

5.7Pa.s

平均渗透压

312mOsm

335mOsm

288mOsm

标准偏差/CV

0.69 

0.22%

1.11 

0.33%

0.47 

0.16%


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样品4

样品5

样品6

[HA]声称浓度

15mg/ml

30mg/ml

22.5mg/ml

[HA]实测浓度

14.6mg/ml

29.4mg/ml

22.4mg/ml

零切变速率黏度

455.5Pa.s

51.0Pa.s

N/APa.s

平均渗透压

298mOsm

321mOsm

281mOsm

标准偏差/CV

0.50 

0.17%

2.43 

0.76%

1.91 

0.68%


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样品7


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[HA]声称浓度

3mg/ml


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[HA]实测浓度

2.5mg/ml


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零切变速率黏度

0.17Pa.s


_


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平均渗透压

295mOsm


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标准偏差/CV

0.75

0.25%


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图1:含透明质酸钠的各种配方的成分和平均渗透压



讨论


渗透压是溶质浓度的度量,以每千克水中溶质的毫渗透摩尔表示[2]。在整个生物工艺工作流程中,渗透压的测量是至关重要的,然而,随着行业的不断发展,渗透压仪的功能也需要不断升级。现在要求分析仪器可以精确和准确地测量高浓度的配方,以及可能含有难以测量成分的配方。


从结果部分可以看出,一个 OsmoTECH XT 用户目前正在生产基于玻尿酸的眼科药物,在他们的工作中具有多种不同的配方,这些配方的含水量也不同。渗透压仪经常用作质量控制检查,以最大程度上减少任何潜在的批次偏差风险。该数据为使用冰点降低技术成功测量不同粘度的透明质酸钠溶液的渗透压提供了证据。


样品 7,透明质酸钠浓度最低,为 3mg/ml,渗透压测量值为 295mOsm,变异系数为 0.25%。


可将样品 7 与样品 5 进行比较,样品 5 的浓度最高 - 30mg/ml,粘度为 51.0 Pa。s (比样品 7 高 50.83 Pa),渗透压检测的 CV 为 0.76%


(比样本 7 渗透压检测的 CV 值高  0.51%)。同时我们可以看到,浓度和粘度之间的关系不是线性的,特别是在比较样品 5 和 6 时。


虽然样品 5 的浓度最高,但粘度最低,而样品 6 (半固体凝胶) 的浓度为 22.5mg/ml,粘度无法测量。然而,渗透压仪能够准确和精确地测量样品 6 的渗透压,其 CV 为 0.68%。


总之,对于不同浓度或粘度的样品,OsmoTECH XT 具有准确和精确测量的能力,可以作为生物制药实验室所需的强大分析仪器。

参考文献:

1. Bittner, B., Richter, W. & Schmidt, J. Subcutaneous Administration of Biotherapeutics: An Overview of Current Challenges and Opportunities. BioDrugs 32, 425–440 (2018). https://doi.org/10.1007/s40259-018-0295-0

2. United States Pharmacopoeia 42. General Chapters: 785 Osmolality and Osmolarity. Rockville, Maryland, USA: 2016



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