Optimización del proceso de liofilización

TEMA DE PORTADA: OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS



PhD Adeline Siew

La determinación de las condiciones de proceso adecuadas para un ciclo de liofilización requiere una comprensión del efecto de cada paso en el producto farmacéutico.

La liofilización es ampliamente utilizada en la industria farmacéutica para estabilizar productos farmacéuticos. Durante la liofilización, el disolvente se elimina de un producto congelado por sublimación para producir un producto seco que puede reconstituirse fácilmente a su formulación líquida original mediante la adición de disolvente. El proceso prolonga la vida útil del producto al inhibir las vías de degradación física y química que se producen en presencia de humedad. Sin embargo, el proceso, es una de las operaciones unitarias más costosas en una línea de fabricación completa debido a la lenta velocidad de secado que se origina de la transferencia de calor ineficiente y los altos costos de inversión y operación (1, 2). La optimización del ciclo es, por lo tanto, crucial, especialmente para los productos producidos a gran escala, donde el factor de costo aumenta significativamente con el tiempo invertido en el liofilizador (1). Un ciclo completamente optimizado usa solo la energía y el tiempo requeridos, lo que resulta en un menor tiempo de proceso y un mayor rendimiento del producto (3). Lo más importante es que garantiza la calidad óptima del producto y la coherencia entre los lotes.

La liofilización implica tres pasos básicos—congelación (solidificación), secado primario (sublimación de hielo) y secado secundario (desorción de humedad)—los cuales pueden tardar varios días en completarse. Un objetivo fundamental de la liofilización es producir un producto bien seco con una apariencia elegante de pastilla, un tiempo de reconstitución breve, una larga vida útil y una recuperación completa de la actividad al rehidratarse (3, 4), entre otros requisitos. Dos consideraciones principales para la optimización de un proceso de liofilización son la estabilidad del producto farmacológico, durante el proceso en sí y durante el período de almacenamiento después de que finaliza el ciclo (5). Diseñar un ciclo optimizado de liofilización requiere identificar las propiedades críticas de la formulación para que las condiciones de procesamiento se puedan ajustar específicamente a las características de liofilización de la formulación, como la temperatura de colapso (T_c), la temperatura de transición vítrea (T_g) y la temperatura eutéctica (T_eu) (3). Como resalta Arnab Ganguly, gerente de tecnología de IMA Life North America, la caracterización térmica del producto es esencial para comprender los límites del producto.